王泽瑞 (深圳市市政设计研究院有限公司合肥设计院,安徽 合肥 230002)

1 引言

近年来,伴随城市化进程的不断推进,大量以沥青、混凝土结构为主的硬质铺地取代了原先的可渗透性自然下垫面,从而极大影响了城市区域雨水的自然下渗;与此同时,城市的传统排水管网工程无法满足规模不断膨胀的都市对快速排水的要求,从而引发城市“内涝看海”、甚至出现局部水环境恶化等一系列问题。对此,“海绵城市”的理念得到国家的重视并积极推动,即通过“海绵城市”建设,营造城市与环境的和谐共生,最大程度地减少城市的开发建设对生态环境的负面影响。本文以合肥市滨湖新区锦绣大道景观项目为例,深入探讨了海绵城市理念在道路景观设计中的应用。

2 海绵城市理念概述

2.1 海绵城市理念提出的时代背景

随着我国当前经济的高速发展和城市化进程的不断加快,城市建设的过程中极易遇到洪涝灾害、雨水径流污染和水资源匮乏等问题。这些都是当前的城市水系统建设中亟需解决的难题。

2014年11月,国家住建部正式出台了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》(以下简称为《指南》),标志着海绵城市建设的国家标准正式施行,海绵城市建设被纳入我国的国家战略体系[1]。

2.2 海绵城市理念的内涵

海绵城市是指城市的市政配套能够像海绵一样,在遭遇环境的突发变化时,具有良好的“弹性”应对自然灾害等方面,也就是在雨季能够吸收雨水、蓄储雨水,并能够将多余的雨水渗透,甚至能够净化水资源,从而在旱季时可将蓄存的水再次“释放”并得到利用,使城市能够“弹性适应”环境变化,提升城市抵抗自然灾害的能力。

2.3 海绵城市与低影响开发之间的关系

海绵城市最显著的特征是自然积存、自然渗透、自然净化,而其实现的最主要途径就是“低影响开发”。“低影响开发”简称LID,即在城市的开发建设过程中采用“滞留、渗透、存蓄、净化、使用、排放”等多种施工手段对城市雨水进行控制和利用。

3 部分低影响开发设施的设计原理概述

道路景观常见的低影响开发设施包括:下沉式绿地、植草沟和透水路面等。

3.1 下沉式绿地的设计原理

下沉式绿地,是将城市道路两侧的绿地和中央分隔绿化带设计成低于道路表面50~300mm,这样能够将道路上的灰尘和雨水收集入道路两侧的绿化带,并利用植物、微生物和土壤的生态功能,对小流量的地表径流进行吸收、渗透、净化和调蓄。下沉式绿地内还经常设置溢流口,以排放多余的径流雨水。溢流口的顶部标高一般应低于路面30~100mm[2]。

3.2 植草沟的设计原理

植草沟的原理就是在城市道路两侧修建地表沟渠并种植耐湿植被,从而循环管理水资源。该设计通常运用在道路两侧,即在道路的一侧修建一些天然的地表沟渠,并较多选择种植一些耐湿能力较强的草本植物,从而对道路雨水进行收集、渗透和过滤;同时,利用绿色植物的吸收和生物降解功能,有效降低径流雨水中的污染物成分,从而达到收集利用雨水并控制径流污染的目的[3]。

3.3 透水路面的设计原理

透水路面的原理是指综合运用多种施工技术手段将不透水的道路路面改变成能够透水的路面,从而减少城市道路上的地表径流[4]。该工程措施能够从源头上有效控制雨水造成的城市环境污染,从而极大缓解城市区域地下水位不断下降的窘境,从而减少其他雨洪水技术的应用,有效节约治理成本,从而实现城市发展与生态环境的和谐共生。

透水路面按照铺装材料可以分为多孔沥青混凝土、多孔水泥混凝土、绿化混凝土砖和透水砖等;按照面材外形和施工方式可分为连续性透水地面、拼接式透水地面和镂空式植草砖等。

4 具体应用

4.1 项目背景及概况

合肥市是安徽省省会,濒临全国五大淡水湖之一的巢湖。合肥市滨湖新区位于主城区东南部,规划范围为东临南淝河,南邻巢湖,西接沪蓉高速公路,北靠二环南路,规划总用地面积约为190km2。

滨湖新区内的锦绣大道位于滨湖新区中部,呈东西走向,规划西起经济技术开发区翡翠路,东至巢湖路,全长17.5 km,是贯穿滨湖新区的一条东西向重要的城市主干路。

根据滨湖新区总体规划,其功能定位为:城市主干路,规划红线60m。承担新区内大量的东西向交通流,是新区骨架路网结构的重要组成部分。

4.2 具体的海绵城市设计措施

根据相关设计,锦绣大道的红线宽度为60m,路幅分配为:人行道3.5m+非机动车道3.5m+机非分隔带3.5m+机动车道15.5m+中央绿化带8m+机动车道15.5m+机非分隔带3.5m+非机动车道3.5m+人行道3.5m。道路各组成部分的低影响设计措施如下。

4.2.1 机动车道的低影响设计

为有效防止雨水入侵破环道路路基,锦绣大道的机动车道路面设计采用透水铺装路面,将路面结构的上面层设计为透水沥青混凝土,利于雨水渗透,而基层和中下面层则采用不透水材料,从而保护道路路基。当雨水进入路面的结构层后,首先从不透水顶面沿横坡排至盲沟中,最终排入路侧绿化带。本项目将道路的纵坡范围控制在1.5%~5%,横坡范围为1.0%~1.5%。

4.2.2 非机动车道的低影响设计

为减少道路积水,并提升道路地下水分的涵养功能,锦绣大道的非机动车道路面采用透水水泥混凝土路面,有效提升强对流天气城市道路雨水下渗的能力。鉴于项目所在地的地质构造的局限性,锦绣大道路基下土壤的透水性较差,在非机动车道的路面基层内设置排水管,提高雨水积蓄时的泄洪能力。本项目将透水路面的纵坡小于2.5%,横坡控制在1.5%~2.0%。

此外,为了解决路面雨水不能快速进入绿化带的问题,锦绣大道非机动车道靠近绿化带的一侧立缘石采用豁口立缘石和间隔式立缘石的形式。

4.2.3 人行道的低影响设计

为提升雨天行人的步行环境,锦绣大道的人行道面层采用透水砖铺装,人行道基层采用级配砂砾基层,基层厚度不小于150mm。人行道纵坡小于2.5%,路拱横坡为1.0%~2.5%。透水面层和透水基层能够有效减少雨天人行道路面的积水,方便行人出行。

锦绣大道的人行道布置采用低影响开发生态树池设计方式,并在树池之间增设透水铺装。生态树池能够汇集路面的径流雨水,使雨水通过透水铺装下渗来补给地下水,改善道路附近的土壤条件,并为行道树的生长提供水分和其他营养成分;同时还能够减少径流量,并净化雨水。

人行道的树池篦子盖板造型结合了滨湖新区的整体特色,并满足植物的生长需求。树池篦子为玻璃钢材质,厚度大于40mm,承载力达2.5kN以上,其漏水面积大于80%。同时,树池篦子颜色与周边环境相协调。

4.2.4 绿化带的低影响设计

锦绣大道红线内的中央分隔带和机非分隔带内均设有下沉式绿地和植草沟;这些低影响开发设施的建设,均结合了锦绣大道的功能和景观要求。

4.2.4.1 下沉式绿地

锦绣大道红线内绿化带的下沉式绿地,其竖向设计考虑了地形条件、降雨量、土壤条件以及植物的类型等方面,下沉深度控制在20~30cm。

其中,选择植物类型时,为体现城市特色,以本土植物为主,适当搭配外来物种;为提升植物的成活率,降低植被养护成本,优先选用耐旱、耐瘠和短时间耐涝的植物;为增加植被的绿化能力,选择根系发达、滞尘净化能力强的植物。

综合以上几点原则,锦绣大道红线内下沉式绿地主要选用以下植物:乌桕、黄山栾树、香樟、朴树、紫薇、红叶李、木槿,以及海桐、鸢尾和阔叶麦冬等。

4.2.4.2 生态植草沟

锦绣大道机动车道两侧均设计生态植草沟,提升道路的渗透和给排功能。地表径流通过车道两侧的开放式道牙汇入植草沟,通过植被、透水砖的过滤和渗透,有效吸收地表雨水;一旦降雨量超过植草沟设置的可容纳雨水峰值,多余的雨水通过植草沟内设的间歇分布的溢流口及时通过雨水管网快速排出,最大程度地控制道路的径流量,避免路面被积水损坏,降低道路的养护成本。

5 关于海绵城市建设的政策保障措施建议

5.1 突出政府的主导作用

政府主管部门应构建海绵城市建设联合机制,加强各参与部门的沟通和交流,加强政府部门在城市建设中的引导和组织作用。

5.2 加强项目审批和监督

城市建设是一项长期性工作,应当秉承长远发展的原则做好审批环节的监督工作,加强建设项目的质量控制。

5.3 健全投入机制

区别传统的市政建设,海绵城市建设更多体现为市政配套设施能够高效服务城市,是一项社会性工程,公益性建设,投入成本高,建设周期长,应广泛吸收社会资本参与合作,推动投入机制的改革,增加投资建设的合理性[5]。

6 结语

总而言之,海绵城市建设对于减轻城市洪涝灾害、控制径流污染、综合利用雨水资源以及建设道路景观方面都具有重要意义。广大景观工作者要结合具体的景观工程,在透水路面、下沉式绿地和植草沟等技术选择中综合利用,以期达到城市道路景观建设的最佳效果。