基于海绵城市理论的道路景观设计研究

胡军发（招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆 400067）



基于海绵城市理论的道路景观设计研究

胡军发（招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆 400067）

城市道路景观设计是海绵城市建设中的重要组成部分，通过对道路绿化带的科学规划，可以实现对雨水的收集和利用，对缓解城市内涝、回补地下水源、节约绿带灌溉成本和市政管道造价具有重要意义。本文结合具体的实例对基于海绵城市理论的道路景观设计进行分析。

海绵城市；低影响开发；道路绿化；景观设计

1　引言

现代城市道路景观规划的主要原则就是实用性以及科学性、环保型，这样才能够使得该规划对于城市的环境起到确实的改进作用。城市在前期的整体规划过程中由于对于环境等因素的考虑有所欠缺，导致城市在现今的发展过程中出现各种导致发展受阻的问题。为改善这一情况主要采取的措施就是城市道路景观规划设计，其能够在一定程度上增加环境的承载量以及缓解生态的压力，还能够起到美化城市的效果，使得入的健康得到保障。雨洪灾害和水污染管理就是其中制约我国城市生态发展的核心问题之一。为此，强调自然积存、自然渗透、自然净化为目标的海绵城市理论应运而生。

2　海绵城市理论概述

①海绵城市的本质是协调城镇化与自然环境之间的关系，从传统城市高强度、粗放式的开发方式，逐渐转变为以构建人和自然、土地利用、水环境、水循环等和谐关系为主导的开发理念。②海绵城市的目标是使城市具有应对环境变化与灾害的“弹性适应”能力。因此必须通过保护原有蓝线、恢复己经被破坏的水生态环境、市内推行低影响开发策略、建立有效减少地表径流量的系统与措施等方式来提高城市“弹性适应”能力。③城市雨水的排涝思路需要转变。传统城市追求高效快速的排水思路并没有考虑到水资源的循环利用，海绵城市排水思路应当把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水密切结合。④保证开发前后基底的水文特征基本不变。更多考虑利用自然力量排水，可以保持水文特征的稳定，减少城市暴雨导致的径流量峰值的出现。

3　基于海绵城市理论的道路景观设计分析

影响开发雨水系统的设计目标是改变传统的将雨水尽快排除的思想，代之以雨水滞、渗、蓄、排，削减洪峰流量，防止洪涝灾害；控制面源污染，改善水环境作用。此时的路面排水系统步骤如图1。针对道路的特点，具体措施如下：

图1　路面排水系统

海绵城市理论的道路设计中涉及的主要技术类型有：截留技术，指通过材料和结构增加汇水面积，减缓降雨过程中雨水形成径流的速度，该技术通过增加径流形成的时间，可在降雨初期有效减少径流突增对市政雨水管道带来的压力，在道路绿化景观设计中，该技术可通过乔灌木树冠、树干的截留-蒸腾作用得到实现；促渗技术，指通过改变地面铺装材料自身的透水速率或扩大材料之间相互衔接的缝隙面积，使雨水下渗到场地内部。根据以上2种渗透形式，可将透水铺装分为3类，即缝隙透水下垫面铺装、自透水下垫面铺装和自透水与缝隙透水相结合的下垫面铺装。在道路绿化景观设计中，可将该技术用于绿色街道的设计。当有降水时，雨水可顺着材料自身的孔隙或之间的缝隙下渗到基层和土壤层；当没有降水时，材料自身的孔隙或之间的缝隙可作为土壤通风换气的通道，减少城市干岛效应的发生。

4　实例分析

以北京市的延庆创意产业园道路为例来进行分析，该道路绿化工程设计项目总里程数为5722m，绿化总面积约为736000m2，其中道路绿化退缩带面积约为570000m2。该项目主张贯穿全程的绿色设计、绿色建筑和绿色运营。该地区降水量年内分布不均，6～8月份降水量占全年总降水量的72%，春季降水量仅占年降水量的10～15%，春旱现象经常发生，同时道路雨水径流汇集后排入河中，下面针对该道路景观中的雨水基础设施进行分析：

4.1绿色屋顶

绿色屋顶是指建筑屋顶部分或全部由绿色植被、植物生长基质及屋顶防水结构覆盖的一张景观屋顶形式。该项目中道路两侧建筑屋顶全部建成绿色屋顶，从雨水径流和污染形成的重要源头即屋顶上加长雨水径流时间，降低径流速度并且净化屋顶雨水水质，同时还能有效减少建筑内部制冷等能源消耗，调节微气候，为动物栖息及人类活动提供良好的外部空间。

4.2道路设计

传统的道路体系中，道路绿化带标高大多高于道路标高，使得雨水先从绿化带汇入路面，进而汇入道路中的排水系统。这样不仅加重城市排水系统的负担，使得绿地中的泥水污染路面，淤塞下水道及河床，同时还造成了城市道路积水，道路两侧绿带依靠自来水浇灌等弊端。本次道路景观设计运用雨水收集和处理的理念，在道路标高、路牙石切口、雨水种植池等方面进行了新的探索和尝试。

4.2.1道路标高

雨水收集设计理念考虑改变传统的设计方式，使得路面标高高于绿化带标高20cm左右，道路坡度在1.5%左右，这就使得汇集到路面上的雨水流向道路绿带，对植物进行灌溉，并经过生物净化后渗入地下。这就解决了以往道路景观灌溉用水匿乏以及雨水径流污染地下水等问题。

4.2.2路牙石切口

以往道路设计的路牙石都是连续的，这样就阻隔了道路绿带和路面之间的雨水流通，于是就出现了暴雨过后路牙石边上往往有大量积水的现象，通过对路牙石局部进行切口的方式将雨水径流引入雨水种植池内，这样不仅有效缓解了雨水滞留在路面对交通的影响，也为植物灌溉提供了新的水源。

4.2.3雨水种植沟

雨水种植沟是设置在道路上的狭长井种植丰富景观植物的下凹式景观空间，沟底部可以为坡底或平底，具有倾斜的横向边坡和缓和的纵向坡度。困雨水经纵向边坡汇入种植沟底部，同时在横向边坡的作用下流向种植沟的一侧，方便雨水的汇集，最终雨水种植沟通过自身的生物净化过程，将原木污浊的地表径流进行净化，从而保证地下水源的纯净。

4.2.4道路断面

考虑到主要道路和次要道路承担的功能不同.两种道路采取的断面形式也不相同。主要道路集水带采用种植沟形式，一方面对雨水进行有效的收集和净化同时也能增加道路的景观效果。道路由于路幅宽度有限，集水带则不种植景观植物，而是通过工程做法.将雨水进行过滤净化后渗入地下。

4.3透水铺装

透水铺装在下雨时能让雨水快速渗入地下，防止雨水滞留产生内涝现象。雨后可以起到净化空气，调节空气湿度等作用，对于缺水地区有很大的应用价值。本次道路景观设计铺装以透水铺装为主，主要材料有透水性地砖、嵌草砖，以及鹅卵石、碎石等。根据道路的类型选择不同的透水材料，透水性地砖主要用于入行道、自行车道，透水砖的渗水效果较好，铺设时材料之间的连接处用透水材料衔接增加透水性；嵌草砖用于停车场和自行车停放区，在砖缝和砖孔中填土种草，可以保证停车场区域达到约40%的绿化率；鹅卵石、碎石主要用于铺设场地内部的小路，透水性好，样式色彩多变，收集处理雨水的同时还能增加景观效果。

4.4植物配置

由于本次道路景观设计对雨水进行了收集利用，使得场地的植物在短时间内可能受到雨水的浸泡，因而植物配置首先要考虑的是植物对湿润土壤的适应性，应当选择可以承受雨季24～28h水涝状态的耐湿植物，并尽量选择本土植物，同时考虑其忍受冬季低温甚至土壤冻结等极端条件的存活能力，最后综合考虑植物的姿态、色彩、质感、花期、大小的搭配，形成色彩鲜明的道路景观。

4.5雨水花园

雨水花园是自然形成的或入工挖掘的，兼具景观和生态净化等功能的渗透性浅口绿地，用于汇聚并净化来自屋顶或地面的雨水，是一种生态的可持续的道路雨水基础设施。雨水花园兼具雨季及非雨季的双重景观特征，能有效地去除径流中的悬浮颗粒、有机污染物以及重金属离子、病原体等有害物质；营造的小生态环境可以为昆虫与鸟类提供良好的栖息环境，从而达到生态平衡；通过植物的蒸腾作用调节环境中空气的湿度与温度，减轻热岛效应，改善周边的环境条件。

4.6指标分解

4.6.1道路设计降雨控制量

V=H·F

式中：V-道路降雨总量（m3）；H-设计降雨量（mm），取值为33.6mm；F-汇水面积。

项目中A路段设计降雨控制量V1为14085.8m3，龙B路段设计降雨控制量V2为9759.9m3。

φ=（φ绿地·F绿地+φ机动车道·F机动车道+φ非机动车道·F非机动车道+φ人行道·F人行道）/（F绿地+F机动车道+ F非机动车道+F人行道）

式中：φ-综合雨量径流系数 （可用加权平均法计算得出：绿地=0.15，机动车道=非机动车道=0.9，入行道=0.4）；F-汇水面积。A路段综合雨量径流系数φ1为0.55，B路段综合雨量径流系数φ2为0.50，则可认为A路段入渗实现的控制率为45%，实现的降雨控制量Vl-1为6338.6m。B路段入渗实现的控制率为50%，实现的降雨控制量V2-1为4880.0m3。

4.6.2道路绿带低影响开发雨水系统面积

需要通过生物滞留设施和下沉式绿地实现的降雨控制量A路段V1-2为7747.2m，B路段V2-2为4880.0m3。生物滞留设施与下沉式绿地的调蓄深度定为0.2m，通过计算得出，A路段所需面积S1为38736m，占绿地总面积的21.7%，B路段所需面积S2为24400m2，占绿地总面积的16.8%。另外，根据雨水径流的方向，中分带和路侧绿带的雨水可自身消纳，机动车道雨水径流分别汇入两侧分带，非机动车道及入行道雨水径流分别汇入两侧行道树绿带，其中中分带、侧分带和行道树绿带使用的是生物滞留设施，路侧绿带使用的是下沉式绿地。因此，A路段生物滞留设施和下沉式绿地调蓄雨水径流的比例为12：5，生物滞留设施所需面积S1-1为27343.1m2，占绿地总面积的15.3%，下沉式绿地所需面积Sl-2为11392.9m2，占绿地总面积的6.4%；B路段生物滞留设施和下沉式绿地调蓄雨水径流的比例为 8：5，生物滞留设施所需面积 S2-1为15015.4m2，占绿地总面积的10.3%，下沉式绿地所需面积S2-2为9384.6m2，占绿地总面积的6.5%。

5　结束语

城市道路低影响开发雨水系统对于缓解城市洪涝灾害、控制径流污染、净化城市水质、补充地下水源具有重要的作用。该项目中雨水基础设施对于营造兼具景观和雨水收集处理功能的道路景观有着很重要的作用，基于海绵城市理论的道路景观设计应用具有十分重要的意义。我国城镇化发展过程中如何使雨水基础设施建设从单纯的工程技术和生产利用层面向景观化、经济化、差异化等方向发展，同时让雨水基础设施建设有更大更好的平台去发挥自身的特色和优势，这都需要进一步的探索和实践。

［1］周延伟.海绵城市理论在道路绿化景观设计中的应用［J］.河北林业科技，2015（6）：59～64.

［2］杨一夫.基于海绵城市的厦门城市道路雨水LID系统研究［J］.厦门科技，2016（1）：46.

［3］孙 威.关于“海绵城市”建设理论的运用与思考——以银川滨河新区黄河外滩公园休闲旅游观光道和木栈道工程景观设计施工为例［J］.现代园艺，2015（11）：74～76.

胡军发（1984-），男，工程师，硕士研究生，主要从事园林景观设计工作。

U418.9

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2095-2066（2016）17-0185-02

2016-6-2