樊瑞蘭,王剛
(廣州普邦園林股份有限公司,廣東 廣州 510600)
城市化進程不斷加快,城市自然土地下墊面不斷被城市灰色基礎(chǔ)設(shè)施所替代,導(dǎo)致城市不透水表面的增加,雨水徑流系數(shù)增大,雨水不能及時有效地滲透補給地下水,峰值流量增大,污染嚴重,洪澇災(zāi)害頻發(fā)[1]。城市道路作為城市主要的下墊面之一,占地面積大,道路鋪裝多為瀝青、混凝土、混凝土磚、花崗巖等透水率低的材料。同時,城市道路面源污染導(dǎo)致城市雨水管網(wǎng)出現(xiàn)排水不暢甚至淤堵,道路綠化景觀蓄水能力較低[2-3]。
海綿城市理念引入到綠地建設(shè),能夠更好地發(fā)揮綠地涵養(yǎng)水源、保持水土的作用。通過透水鋪裝、下沉式綠地、雨水花園等生態(tài)化處理實踐海綿城市理念的手段,發(fā)揮滲、滯、蓄、凈、用、排的效果,緩解城市內(nèi)澇、徑流污染控制、補充地下水源,實現(xiàn)城市雨水的高效循環(huán)利用[4-7]。依據(jù)海綿城市雨水系統(tǒng)構(gòu)建的要求,形成具有地方特色的道路系統(tǒng)雨洪管理模式具有一定的可行性和必要性,可促進城市可持續(xù)發(fā)展[8]。
項目地屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,全年降雨量充沛,年降雨量為1 694.1 mm,最大降雨量為2 516.7 mm,最小降雨量為1 158.5 mm。降雨集中在夏季,以5、6月降雨量最多,平均月降雨量為293.8 mm,最少在12月,月平均只有24.7 mm,每年4—6月為梅雨季節(jié),7—9月為臺風(fēng)季節(jié)。
該項目道路綠化設(shè)計長度約3 140 m,綠化年用地面積約84 492 m2。道路綠化退縮帶寬度為8~40 m,綠化范圍包括中央綠化帶、人行道、側(cè)綠化帶和綠化退縮帶綠化景觀,以及道路交叉口節(jié)點空間的景觀改造。
為突出“一路一景”的道路綠化特色和“干凈、整潔、通透、疏林草地”的城市道路環(huán)境,項目利用植物貫穿突出道路特色,展示一年四季不同色彩的植物景觀。按照低影響的建設(shè)理念,將海綿生態(tài)化設(shè)施與道路景觀結(jié)合,利用場地特征,局部區(qū)域增加微地形設(shè)計,打造地形為起伏的梳理草地、可呼吸的綠色生態(tài)道路。通過帶狀綠地連貫周邊居住區(qū)、辦公區(qū)、商業(yè)區(qū)、村莊等,為居民和辦公人員提供集娛樂、康體、休閑為一體的戶外綠色休閑活動空間。從而提升開創(chuàng)大道道路形象,方便周邊居民的生活與出行,提升道路沿線的景觀美化。
人行道和綠化帶的園路采用透水鋪裝,透水鋪裝是一種蓄存部分雨水的新型綠色生態(tài)鋪裝,符合當(dāng)前海綿城市建設(shè)理念要求,采用大孔隙結(jié)構(gòu)層使雨水能夠就地下滲,從而控制地表徑流。透水鋪裝以滲、排為主,具有透氣透水、吸聲降噪、提升透水率、提高舒適性、適用范圍廣等特點,多用于人行道、園路、健身跑道等綠化設(shè)施。
圖1所示為人行道和園路的透水結(jié)構(gòu),面層是40 mm C30深綠色強固透水混凝土(粒徑2~4 mm)和60 mm C30原色透水混凝土(粒徑10 mm),具有一定的透水性、保水性和透氣性,透水系數(shù)不小于1.5 mm·s-1。基層為150 mm C20混凝土基層和100 mm級配碎石,具有足夠強度。利用其結(jié)構(gòu)的透水性能,充分發(fā)揮道路對雨水的吸納、緩釋作用。
圖1 透水混凝土的結(jié)構(gòu)
下沉式綠地指低于周邊的綠地空間,可以直接收納周邊的雨水,種植耐水淹的草本植物。一般設(shè)置在道路或鋪砌地面周圍,不增加用地面積、低成本建設(shè),能夠?qū)崿F(xiàn)綠地消納雨水、減少雨水徑流量與水資源化利用目標[6-7]。一般下沉式綠地的種植土層表面比道路低20~25 cm,并設(shè)置5°~10°的緩坡,有效地匯集雨水。本項目在道路分隔綠化帶內(nèi)設(shè)置下沉式綠地,并相隔一定距離設(shè)置開口路緣石,可以直接將道路的雨水收集到綠地中,減少雨水徑流(圖2)。
圖2 下沉綠地的剖面
下沉式綠地的橫截面為凹型結(jié)構(gòu),最上層為200 mm蓄水層,鋪一層100 mm厚粒徑3~4 cm的青碎石,可防止雨水的沖刷。種植土層為300 mm混合基質(zhì),下面為100 mm中砂層過濾層,最后是排水層為100 mm級配碎石,并設(shè)有80 mm穿孔管,上表面穿孔,穿孔率為3%,連接市政排水管,將多余的雨水排出,避免下凹綠地雨水溢出帶來道路面源污染。下沉式綠地的設(shè)計形式較為單一,其使用功能大于景觀功能,一般采用置石與具有耐澇性的鄉(xiāng)土植物形成自然式景觀效果。
雨水花園是集滲、滯、凈等技術(shù)于一體的生態(tài)海綿設(shè)施,通過地形、植物、土壤、填料和微生物等作用,對雨水進行吸收、凈化,增加雨水的下滲率,提高雨水的利用率。利用場地的地形設(shè)計,雨期將雨水匯流進雨水花園,通過雨水花園的滲、吸、蓄等作用收集雨水,將過濾后的雨水匯集在集水井,并在雨水花園中設(shè)置溢水口,將過量的雨水通過溢流口排入城市市政管道,降低道路雨水徑流量,將雨水有效地補充地下水。土壤一方面為植物生長提供養(yǎng)分,也是雨水下滲的關(guān)鍵因素,土壤的滲透率和下滲速率決定雨水的下滲速度,通過改善土壤結(jié)構(gòu),有效提升雨水花園結(jié)構(gòu)的滲透性。應(yīng)選吸附能力強、透水性能好的基質(zhì)。根據(jù)雨水花園中種植區(qū)不同的水淹情況,可將雨水花園區(qū)分為蓄水區(qū)、緩沖區(qū)、邊緣區(qū)。蓄水區(qū)以耐水濕或水陸兩生的草本植物為主;緩沖區(qū)亦是植被緩沖帶,該區(qū)域應(yīng)種植根系發(fā)達、抗沖刷能力強的植物,主要以灌木和草本植物為主;邊緣區(qū)主要考慮植物耐旱性,可采用喬灌草的復(fù)層搭配方式。植物的選擇以鄉(xiāng)土植物為主,不僅可以吸收、攔截凈化雨水,同時也展現(xiàn)雨水花園的植物景觀效果。
雨水花園的結(jié)構(gòu)設(shè)計作為重要組成要素,是發(fā)揮生態(tài)功能的基礎(chǔ)。雨水花園結(jié)構(gòu)層從上至下依次為蓄水層、植被層、覆蓋層、營養(yǎng)介質(zhì)層(種植土層)、過濾層、排水層、素土層,并設(shè)置溢水口、排水管,以及下部的集水模塊和集水井等設(shè)施。利用雨水滲、排技術(shù),經(jīng)過雨水花園凈化收集的雨水通過水泵和噴灌系統(tǒng)用于綠地的噴灌,高效利用雨水,節(jié)約市政水資源。
由于三角地綠化帶地勢較低,地形起伏變化較大,利用地形的水文特征,自然地將雨水匯集并形成濕地景觀,相比其他初期雨水設(shè)施,建設(shè)成本較低??梢詫崿F(xiàn)雨水調(diào)蓄,將路面的雨污水匯集到人工湖,通過植物和微生物的作用,實現(xiàn)有效的處理和凈化。種植耐水濕的植物如蘆竹、鳶尾、水竹芋等,并在湖岸設(shè)置黃蠟石,營造自然生態(tài)的駁岸景觀。
圖3為人工湖駁岸與湖底的結(jié)構(gòu)圖,最上層為300 mm種植回填土,利用2 mm三元乙丙防水卷材土工膜,上下用800 g·m-2土工布做保護層,下一層為300 mm黏土層,并用毛石做壓邊處理,尺寸為400 mm×400 mm。水位設(shè)計在2 m范圍內(nèi),周邊設(shè)有溢水井與市政排水管相連,保證人工湖的水位。
圖3 人工湖駁岸與湖底的結(jié)構(gòu)
城市道路景觀作為城市建設(shè)的一種綠色基礎(chǔ)設(shè)施,發(fā)揮著重要的生態(tài)作用。在海綿城市建設(shè)理念下,結(jié)合綠地原有條件,在不增加用地面積和少量建設(shè)成本的前提下,通過透水鋪裝、下凹綠地、雨水花園、人工湖等實踐從源頭控制城市雨水徑流,改善區(qū)域的水文特征,有效地將雨水引流匯集到綠地中,充分發(fā)揮城市道路綠地對雨水的吸、滲、蓄、排等作用。一方面緩解城市雨水徑流、水源污染的問題,同時也節(jié)約水資源,提升雨水的循環(huán)利用率,實現(xiàn)對環(huán)境的改善目標。