王永强
(南通中房工程建设监理有限公司,江苏南通 226600)
2012 年4 月,我国关于“海绵城市”的概念在《2012 低碳城市与区域发展科技论坛》中首次被提出;2013 年12 月12 日,习近平总书记在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调:“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市。”
海绵城市理念,在西方称为低影响开发理念(LID),全称Low Impact Development,旨在呼吁城镇的开发应减少对环境的影响。通过在城市内合理规划布局下沉式绿地、植草沟、雨水花园、可渗透地面、透水性停车场和广场等一系列设施,利用这些公共空间蓄滞雨水,使城市能像海绵一样具有良好的“弹性”,能够吸放自由,让城市能更好地适应环境变化、应对自然灾害,使城市建设对自然的干扰降至最低。海绵城市系统可以使城市在下雨时吸水、渗水、净水和蓄水,在需要水时又能将蓄存的水“释放”并加以利用,把雨水充分、合理地利用起来,使“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”的良性循环体系在每个城市都能够较好地实现。另外,海绵城市建设也是构建健康的城市水生态系统,促进生态文明建设的有效途径。
城市园林绿化建设,作为我国当前创造绿水、青山的一项重要举措,可以视作习近平总书记“绿水青山就是金山银山”科学理念的行动实践。要把城市园林绿化建设作为“海绵城市”发展的一个重要载体,把“海绵城市”理念充分融入城市园林绿化建设中来,作为城市规划建设中的一个核心课题来研究,已有无数的成功案例表明城市建设“海绵”化是切实可行的。
南通市在2014 年时还是一个三、四线小城市,未被选为首批“海绵城市”试点城市,但当时的市相关领导对“海绵城市”建设却相当重视,早在2014 年初,就要求新建城市绿化项目在规划设计时融入“海绵城市理念”,按照“海绵城市”设计思想进行规划,充分挖掘“海绵化”内涵。由此,一批融“海绵城市理念”的绿化项目应运而生,其中城北大道两侧园林绿化工程,就是南通首个融入“海绵城市”设计理念的园林绿化试点项目,其从设计到施工,极大程度地将“海绵城市”理念融入其中,开启了南通市“海绵城市”建设的先河,后续又为南通“海绵式”园林绿地的大规模开建提供了良好的借鉴作用。
城北大道两侧绿化带工程为南通市首个“海绵式”园林绿地试点项目,该项目全长5km,两侧宽度各50m,总面积约50hm2。工程施工内容为:地形营造、自然水系优化、排水系统营造、绿化种植等。
城北大道两侧绿化工程,地形设计采用“海绵城市”设计理念,即根据《海绵城市建设技术指南》,优先利用植草沟、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,道路边沿绿地采用反坡的设计手法,使雨水排向绿地内部,在绿地内部“消化”,避免了雨水直接排向道路及市政雨水管网而白白流失。排水系统主要采用明沟模式,配以透水软管、地下盲排沟等多种形式,通过绿地表面以下的透水材料向下渗透,在地下汇聚,再通过地下排水管道,将多余的雨水排入绿地范围内的蓄水河道内,以备养护灌溉使用,这样既保存了雨水,又减少了水资源浪费,而且还能节省养护开支。
园林营造的最高境界是“虽由人作,宛自天开”,其核心是强调人与自然关系的协调性,力求做到人工建设对自然生态的最小干扰。把“海绵城市”理念真正融入城市园林绿化中来,需要借助设计师之手,巧于因借,精雕细琢,把多种生态措施和工程措施巧妙结合。在设计时,还需要巧妙设置地形营造、河道水系、植被浅沟排水、缓冲带等,合理地进行景观与植物配置,将生硬的工程措施景观化、柔美化。着重从地形营造,水系梳理,排水、透水系统设置,植物配置等方面对城北大道两侧绿化工程中“海绵城市理念”的应用进行技术性分析。
2.3.1 种植地形营造。本项目实施范围位于新建城市道路-城北大道两侧,各宽50m,呈丝带状,全长约5km。按照“海绵城市理念”,设计师首先利用软件3D建模,将两侧绿化带设计成了“凹、凸”型结构,以标高控制。“凹”以植草沟、湿地或者河道的形式体现,“凸”则是微型高地,相对标高不超过2.5m,从而使径向水流和水土冲刷因素影响程度降低到最小。在人行道与绿地结合处,绿地略低于人行道标高,做成相对标高-30cm 的反坡,并沿路方向设置植草沟,节点处设置人工湿地、雨水花园等,面积在500~1000m2不等。植草沟以微“凹”地形呈现,沟底铺设石子、盲排管,盲排管由隐藏在地下的排水系统连接到绿地自有的汇水区域。另外,通过绿地区域内部地形营造,也可以最大限度地使土方达到自平衡,减少土方外运或者购买量,降低土方成本。
在工程开工前,建设单位组织所有参建人员进行详细的设计交底和技术交底,施工单位根据设计图纸及现场实际情况和勘测结果做出详细的施工组织计划和土方、地形施工方案报监理审批。
施工中严格按照设计图纸坐标、标高放样,GPS、全站仪等先进仪器在本工程中得到了充分使用,真正能将图纸设计内容完整地折射到实际绿化区域内。严格实施土方、地形验收制度,分段分区进行种植地复核,发现不合格立即整改,整改合格才可进入下一道工序。外进土方要满足绿化种植的要求,对土壤有机质含量、盐分含量、pH 值分批量进行检测,坚决杜绝垃圾土进场。现场原有无毒无害的建筑垃圾,根据实际情况进行深埋处理,深度要求达到3m 以上,有毒有害垃圾集中外运处理,不得深埋。
2.3.2 自然水体梳理、保护。本项目范围内自然河道众多,如何充分利用自然河道营造“海绵地形”给设计师提出了一个小“难题”。要保持水系的“自然”,势必需要进行必要的合理化改造,绝对不能简单、粗暴地采用传统的堵、截的工程化处理方式,以避免对原有自然生态系统产生较大的破坏。因此,设计师们从景观美学的角度对原有河道河岸线的梳理、优化,适当增大、改变水域范围,原有较大、较深的河塘改造为蓄水塘,浅的配合人工湿地、雨水花园营造,从而形成自然、合理的水域体系。如此设计,使本项目最大限度地保护原有的河流与水塘,保存了本区域自然水文特征,确保了本区域涵养水源,同时还可以应对较大强度降雨所带来的冲击。
结合本区域既有城市排水管网的布设,设计师们在不改变城市管网总体布局的前提下,对区域内的明、暗排水系统进行巧妙设计,借助于明、暗结合的绿地排水系统,能有效地应对降水所带来的短期积水。
2.3.3 排、滞水系统设计。本项目排水系统的设计方针是“明聚暗排”,其实质就是一个收水的过程。采用自然缓坡泄水及透水软管辅助排水的方式,将绿地表面的雨水排入绿地范围内的低凹处,再通过低凹处设置的收水口,暗排至绿地蓄水区。在排水的过程中,水会在缓坡绿地中先蓄纳一部分,即是“滞水”的过程,多余的则经凹地中间设置的收水口通过地下排水管流入绿地后侧的U 型排水沟内,最后再经排水沟集中排入临近的蓄水点,以备后续灌溉使用。在本项目中,沿线布置的形式多样的植草沟、雨水花园、人工湿地,构成了排、滞水系统,其深度多在0.3~0.5m,在雨水花园、人工湿地,根据不同水深种植不同类型的湿/水生植物,并在其进水口和溢流出水口设置碎石、卵石或者消力坎等消能设施,以防止遭水流冲刷和侵蚀。
如此设计,消除了雨水直接进入市政管网的传统排水方式的弊端,既减轻了城市雨水管网排放压力,又能使绿地的用水需求得到一定程度的自然满足。设置在湿地内的溢水口,使湿地积水时间和积水深度得到合理控制,从而能最大程度地保证湿/水生植物的健康生长。
2.3.4 蓄水设施设计。简单地讲,蓄水设施其实就是储水塘。但在景观设计中,这个塘不能以简单的、单纯的塘视之,要从景观学、美学的角度来设计和建造。本项目区域内原有很多形状、大小不一的自然水塘,只要对其充分利用,稍加改造、美化,即可作为形态各异的蓄水设施。塘的驳岸宜采用生态软驳岸,边坡坡度缓,不宜大于1∶6,深度控制在2.5m 以内,在塘内设置溢流竖管及溢洪道,其排水能力不大于下游雨水管渠或超标雨水径流排放系统的最大排水能力。另外,施工完成后,还要在塘周边设置固定式护栏、警示牌等安全防护与警示措施,以防游人误入。
2.3.5 用水设施的设置。雨水通过排、蓄的方式暂时储存起来,等绿地需要灌溉时,再通过固定式或者移动式水泵把水吸出,浇洒绿地。在本项目中,沿线建造的管理用房(含公厕)大多位于面积较大、较深雨水储蓄池旁边,根据绿地灌溉需求,在管理用房内设置固定式水泵房,安装大功率的水泵,用水泵将池中水泵出,通过预埋的管道输送到沿线的雨水花园或湿地的积水区,养护工人再使用移动式水泵就近灌溉,从而达到雨水重复、有效利用的目的。
2.3.6 植物配置。植物品种选择方面遵循“适地适树、生态多样性原则”。①优先选用本土乔木品种。本土植物对当地的气候条件、土壤条件和周边环境有很好的适应能力,能发挥很好的去污能力,并使绿化景观具有极强的地方特色。因此,耐水、耐湿性好,且造型优美,便于塑造景观和易管理维护的植物品种要多使用。如水杉、落羽杉、池杉、中山杉、垂柳等等;②选用根系发达、茎叶繁茂、观赏性好、净化能力强的水生植物,如芦苇、蒲苇、菖蒲、再力花、睡莲、水葱、灯芯草等;③选用既耐湿又耐旱的湿生植物,如斑叶芒、细叶芒、蒲苇、旱伞草、美人蕉等;④适当选用香花植物,如美人蕉、慈姑、黄菖蒲、千屈菜等。本项目以耐水湿的墨西哥落羽杉、中山杉、水杉作为主背景树,种植于河道低凹区域,或片植,或间植;在设计组团上,落叶与常绿植物交替搭配,常绿树种主要有香樟,桂花等,落叶树有杉类、榉树、无患子、合欢、朴树、垂柳和栾树等;灌木为樱花、紫荆、木槿、紫薇、垂丝海棠、红枫等。低凹区域配置耐水、耐湿植物如再力花、水生鸢尾、菖蒲、梭鱼草、千屈菜等,地被植物有白三叶、红叶石楠、金森女贞、斑叶芒、蒲苇和草坪等,使得整个植物配置在形态和色彩上合理搭配,富于变化。
本项目首先考虑利用植物品种合理搭配,充分发挥植物的性能,增强水源保存能力,又通过植草沟、下沉式湿地、雨水花园等“绿色”措施来排放径流雨水,以慢排、缓释和源头分散为主要规划设计理念,充分融合了海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排”的理念,具有很强的实操性。
本项目既是南通市首个具有海绵城市理念的园林绿化项目,又是首个利用PPP 模式运行的绿化项目。项目实施期为6 年,6 年内施工单位负责日常养护管理,而6 年之后,施工单位可以在保证景观效果不降低的前提下,对其中的苗木进行二次销售,以贴补工程费用。这样规划在兼顾了景观和经济的双重要求,最大限度地满足了现状景观要求的同时,又兼有后续经营的功能,是一种新型的绿化营造和经营模式。
由于是PPP 项目,总承包单位起初考虑较多的是今后苗木的生产经营问题,设计以中小苗木为主,品种较少,景观效果比较单一,对重要节点的景观需要考虑不足。因此,当施工过程中发现这个问题后,建设单位果断要求施工单位优化方案,并对设计方案进行必要的变更,在重要节点处增加了大规格苗木和特色地被植物,设置了雨水花园,使节点景观效果得到有效提升,极大地满足了节点景观需求。
遗憾的是,囿于项目概算少和项目规划目的限制等因素,本项目未将硬质景观纳入其中,各种形式的透水铺装未能大量在本项目中应用,这也是其景观效果难以媲美其他多样化景观绿地的重要因素之一。地被品种也比较单调,以籽播白三叶为主,白三叶虽说能起到固土、绿化作用,养护管理费用也低,但其景观效果单一,后期可利用率低,难以产生经济效益,在此建议施工单位今后在养护过程中,适当增加地被品种,以提高土地利用率,提升景观效果。