浅谈海绵城市理论在城市景观中的作用
——以马龙县龙湖新区市政基础设施建设项目为例
2020-12-21
(同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海 200092)
1 关于海绵城市的理解
海绵城市的出现是国家针对现有城市排水系统无法满足雨水排放量的需求顺势而生的。是一种针对城市雨水管理的新型概念,能让城市如同海绵一样,更好地调节整个城市的雨水资源,使之能够适应极端天气带来的破坏[1]。
海绵城市的建设通常通过以下2 个方面体现:一方面是指雨水花园、生态排水沟、透水铺装等在城市配套设施建设中的比例;另一方面是指城市的排水系统,利用排水系统来减缓雨水对城市内涝的影响。
2 海绵城市在马龙县城市景观中的必要性
2.1 马龙县城现有防洪基础设施建设严重不足
由于历史原因、技术水平、经济实力的限制,目前马龙县城市防洪设施系统落后于社会经济发展的需要,城市防洪设施数量少、建设标准低,无法满足生产生活的需要;属于易洪易涝地区[2],短时强降雨就会形成城市内涝,对县城的城市环境、居民的日常生活及人身安全造成严重影响。
2.2 城市雨水径流污染严重
面源污染是导致城市地下水体污染的主要污染源,特别是在暴雨初期,受强降雨的冲刷,将堆积在城市表面以及下水管网中的污染物迅速的冲刷到城市河道中,引起水体的严重污染。通过海绵城市措施,降低城市雨水径流速率,减少雨水对地表的冲刷,同时利用绿地的自然渗透、自然恢复,吸收一部分降雨,达到循环可续的效果,满足城市市政基础建设的相关要求。
3 马龙县海绵城市体系构建
3.1 保护原有生态系统
模拟马龙湖周边现状特征,减少人为高度干预的建设模式。最大限度的保护场地内现有的沟渠、湿塘。对已经被污染的水体,运用生态学理论方法进行自我恢复和修复,使其恢复到未开发前的原生状态。
3.2 控制场地雨水径流,实现多功能雨洪景观
控制雨水径流量、降低雨水径流污染是海绵城市管理体系中的一个重要环节。通过小型分散的景观措施,结合具有抗污净化作用的植物营造多功能的雨洪景观。
3.3 低影响开发措施
主要是通过自然手段和人工技术措施的相互配合,利用下沉绿地、绿色屋顶、弹性景观用地等,吸收强度较低的小型降雨。控制场地内的不透水铺装面积,适当增加绿地以及开挖河湖,使雨水能够有效的自然循环净化,改善场地的环境质量。
4 海绵城市理论的具体实践
4.1 项目概况
龙湖新区位处马龙县城与曲靖经开区之间,片区南靠昆曲高速公路,是昆曲经济带上的一个重要节点,坐拥“面向昆明、承接曲靖”的区位优势。本项目位于马龙县龙湖新区,项目占地面积140.84hm2。
4.2 设计原则
4.2.1 雨洪调控的适应性原则。保护自然排水路径,以保留为主、改造为辅;控制源头污染,将雨水管理设施融入到自然景观中去;尽量减少非渗透区面积,鼓励采用透水性铺装以及雨水收集设施。
4.2.2 公众参与的科普性原则。通过趣味性的景观设计,使公众融入到场地中去,让人在游览的过程中不经意地了解雨水回收利用的原理,激发公众对雨水资源利用的环保意识。
4.2.3 统筹协调的科学性原则。设计过程中的道路透水铺装设计、植物景观设计、市政排水设计、绿色建筑设计等,需要多专业合理配合,共同研究,实现统筹管理。
4.3 海绵城市理论措施在此次项目中的具体运用
依据场地自身条件,因地制宜地构建功能复合的海绵城市措施。缓解城市水资源短缺问题的同时,为城市的生态多样性提供更多可能。从而构建全方位的动植物栖息场所,居民也能够更加亲近自然,达到良好的社会效益。
4.3.1 雨水花园。雨水花园主要以自然式的下凹绿地为主,其特点主要有面积小、分布广、灵活易于与周边环境相结合等,可以在建筑、绿地、广场周边广泛布置,同时配以具有观赏性的孤植乔木、构建多层次的植物群落,形成既具有生态性又具有观赏性的景观效果。底层铺以砾石,在对下渗雨水进行过滤的同时增加渗透速度,提高场地排蓄雨水能力,补充地下水源。
雨水花园设置原则:①尽量设置在向阳处,满足采光条件。②宜设置在观赏条件较好的地方,方便游客近距离观赏的同时起到一定的科普教育功能。③设置在地势平坦区域。④不宜建造在树下,防止对乔木根系造成损害。⑤雨水花园的要求需要有一定的渗透性,土壤的成分一般为50%的沙土、20%的表土和30%的复合土壤。⑥雨水花园的合理面积范围是9~27m2,小型且分散的雨水花园比单一的一个大规模的雨水花园能够更加有效的渗透雨水。
4.3.2 生态湿地。在用地北侧,从入口开始设计为人工湿地,南部为湖区,入口(湿地区)第一台水面线高程2041.36m,湖底高程2040.36m,龙湖北区第二台水面线高程2040.05m,湖底高程2039.05m,龙湖南区水面线高程2038.05m,湖底高程不高于2035.05m,湖区常水位为2038.05m 时对应龙湖库容160.60 万m3。湿地以水生植物为主要载体,采用表流湿地和潜流湿地相结合的处理工艺,使水质得到净化后流入龙湖,整个净化过程生态而具有可持续性。
4.3.3 透水铺装。主要针对广场和园路,在满足部分区域功能及景观需求的前提下尽量采用透水铺装。本次项目中采用透水混凝土、彩色透水混凝土、透水砖等硬化铺装的“海绵式”做法。通过对级配砂石垫层、无砂大孔混凝土基层、干性水泥砂浆结合层的处理,达到预期园路和场地对雨水的吸收、蓄积、渗透。在素土夯实上层设置天然级配砂石、透水混凝土、砂滤层、级配砂石,如果存在雨水收集,则可以选择在素土夯实上层铺设反滤土工布。如此,在有效利用雨水的基础上,可以从根本上缓解绿地土壤硬化问题,让植物根系畅通呼吸。
4.3.4 植被浅沟。主要分布在在道路两侧及建筑周边,具有收集并净化雨水的功能。沟底铺设卵石,配以芦苇、鸢尾等水生植物,在非降雨期形成旱溪景观。植被浅沟做法多样,可易可难,但必须涵盖覆盖层、蓄水层、种植土、砂土层四部分。结合马龙县降雨量,以及道路的宽度,合理设置植被浅沟的尺寸。绿地植被浅沟做法简单,雨水收集效果显著,易与周边景观衔接并实施,因此可在项目中普遍采用。
4.3.5 绿色屋顶。绿色屋顶可以有效的控制屋顶的雨水径流速率,通过雨水管网一部分排入建筑雨水收集系统,剩余的雨水排入雨水花园、道路生态排水沟中。本次项目结合地形与周边环境特征,设置独具特色的覆土建筑,既保留建筑的服务功能,同时起到科普教育功能。其中包括民俗展示馆、沙滩服务建筑、林间服务建筑、游客服务建筑、玻璃花房、休闲茶室、禅修书苑、疗养园等,屋顶绿化率达到80%,有效的减少了来自建筑屋顶的雨水压力。
4.3.6 植物景观设计。本次项目植物景观通过合理的群落设置、考虑物种多样性的同时,又追求林相与季相的变化。精选了60 多种水生、湿生植物。
植物设计原则:①优先选用乡土树种,适量引进具有较高观赏特性,同时能够适应本地自然环境的外来植物。②选择根系较为发达的植物,通过植物根系对雨水进行过滤和吸附。③简约的植物配置,避免植物品种过多造成层次混乱。④复合的生态景观,运用多种植物造景手法,适当采用具有一定质感、芳香的开花植物,充分体现植物的观赏特性,达到步移景异的效果。
5 结语
本次项目的开发建设,在自然资源优化配置利用的前提下。通过海绵城市措施,系统的解决了场地内部各区域间的协同发展关系,贯穿水体整治梳理、雨水径流控制等具体措施,最终形成完善的海绵城市治理体系。以此来指导城市建设,具有十分重要的意义。