美国绿色街道设计剖析

杜嘉丹，贾书惠，方慧莹

(1.中国城市规划设计研究院上海分院，上海 200035；2.中国城市规划设计研究院城镇水务与工程研究院，北京 100037)

1 引言

经过近几年的海绵城市示范与建设，海绵城市概念已经深入人心，并形成一种生态低碳城市发展的新理念与新模式，通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化技术，实现对雨水的自然积存、自然渗透、自然净化的功能。

海绵道路是海绵城市建设的重要组成部分，在国际上多被称为绿色街道，指道路的设计和建设在满足道路交通需求的前提下，为削减径流量和径流污染，采用“慢排缓释”和“源头分散”为主要理念，通过应用不同的低影响开发设施，结合景观设计在源头进行雨水径流管理的一种道路排水形式。与传统的道路排水方式“道路汇水面-雨水口-市政管线”以及传统的“高绿地”设计理念相比，海绵道路有效缓解了水资源流失严重、水体污染、管网排水压力大、内涝积水频发等一系列问题[1]。

美国早在1990年左右就对绿色街道进行了探索与推广，已有很多成熟的案例[2]。本文通过设计案例剖析，着重分析美国绿色街道和中国海绵道路设计方式的不同，为中国海绵道路设计提供借鉴。

2 美国绿色街道的发展与管理

美国绿色街道从理论上最早可以追溯到麦克哈格的景观生态规划思想，并于1990年左右进行了广泛推广，将绿色雨水设施理念融入道路设计中，同时融入可持续发展理念[3]。2002年美国波兰特市颁布了《绿色街道手册》，介绍了绿色街道LID设施的应用方式，此后美国各州相继发布了一系列相关策略，至2009年由美国交通运输部等提出了“绿色街道评估体系”，明确了绿色街道的设计目标和判定标准，为绿色街道的进一步推广和应用奠定了坚实的基础。2011年美国圣马特奥县制定了《可持续绿色街道和停车场设计手册》，说明了街道和停车场该如何设计才能使城市处于一个可持续发展的、自然的状态[4]，设计指南提供了一个大胆的、清晰的设计指导，这个指南在圣马特奥市的21个县和加利福尼亚州都被认为是最创新和综合的指导文件。

从绿色街道的管理方法上，芝加哥绿巷用可持续的管理方法，应用自然排水、透水铺装、再生利用材料、路灯光源减弱等方式作为绿色街道的评判标准，将符合要求的绿巷进行标注，并给予街道一定的补贴[5]。

美国的绿色街道项目实践很多而且十分成熟，例如加利福尼亚州圣马特奥县的绿色街道与停车场计划、明尼苏达州伯恩斯维尔市的社区绿色街道项目、洛杉矶奥若斯的绿色街道项目等，现均已成为道路雨洪控制利用的示范。

3 美国绿色街道设计剖析

根据美国现行雨水技术管理措施，在绿色街道中主要采用5种成熟的措施[6]。

雨水收集植物池:设置在人行道上，其位置和国内人行道行道树相同。植物顶部低于街道排水槽的高度，将植物池与一个或多个流入口相连，使街面和人行道雨水流入植物池。

雨洪路缘扩展:设置在道路边缘，通常设置在有停车位且交通不繁忙道路，路缘扩展内土壤的顶部低于街道排水槽的高度，使街面和临近人行道雨水径流流入雨洪扩展路缘。在国内通常设置在有停车位的小支路上。

雨洪树木:位于行道树处，不同之处在于其土壤低于道路表面，可以将道路和人行道雨水流入，渗入地下。雨洪树木无法处理的径流绕过树坑，流入下游雨水渠。

雨洪树槽:设置在人行道区域的地表下树槽。道路径流雨水不是直接进入树坑，而是通过透水路面进入连接雨洪树池的多孔管道，分散至雨洪树槽内砾石或其他介质空隙中存储，可以浇灌树种或者缓慢通过树槽底部渗入地下。

透水路面:一种是适合人行道的透水路面，雨水径流从表面渗透的同时在空隙处流过；另一种是应用于行车道的路面，采用渗水沥青和混凝土等，雨水从材料表面流过。

在美国这5种单项技术措施中以雨洪路缘拓展应用最为广泛(图1、表1、表2)。

图1 美国绿色街道五种技术

4 美国绿色街道案例分析

情景1：在道路一侧或两侧有停车位的道路，可建设街角路缘拓展。一方面收集雨水，经美国的实践表明还可以减少交通事故(图2)。

情景2：在一侧带有自行车道和人行道的区域，建设雨水收集植物池。由于雨水收集植物池占用一部分道路宽度，此种仅限于行车量较少或者绿化面积较大的道路(图3)。

表1 五种技术设计分析

表2 五种常用措施在不同道路中的应用

图2 有停车位道路雨洪路缘拓展示意

以波特兰市绿色街道项目为例，在设计中考虑对水质的处理，同时最大化渗透径流，与周边景观结合；在管理中绿色街道由附近社区负责管理，提供季节性浇水和管理。以Siskiyou项目为例，这是波兰特市第一个改造的现有街道项目。在街道南北两侧修建雨洪路缘拓展，被称为口袋花园或者街道雨水花园。在设计过程中首先考虑交通影响，低交通流量两侧有停车位的道路是理想选择，这条街宽28英尺，在两侧设置雨洪路缘拓展；其次考虑收集范围，集水面积大约为9000 km2；同时考虑街道坡度、停车空间等，街道坡度约2%适合雨洪路缘的拓展，设置水量监控设施(图4)。

其设计尺寸如下：①设施尺寸：长度60英尺，宽度7英尺，总面积275平方英尺；边缘深度6英寸，中心深度12英寸，最大积水深度：中心7英寸。存储容量120立方英尺。②溢流设施：溢流出口通过路缘切口，进入街道排水沟和现有的街道入口排入联合下水道，对进水口未做任何修改。③检查井：每个口袋花园都有3个检查井，分别有四个单独的部分，用于积水和减缓流经设施的速度。④土壤渗透性：约地下14英寸的地方，里面填满了三种混合的沙子、表层土壤和堆肥。混合土被耕作到土质中，然后扩散形成一个浅抛物线截面。其他：⑤监控：环境部分将监测水力性能、维护要求、种植制度的成功程度以及社区居民的意见，并进行流动测试。⑥维护：利用家庭灌溉系统延伸灌溉，并环境保护署进行长期维修服务。⑦植物生长情况：第一年植物生长旺盛，几乎不需要除草，但雨过后需要清理沉积物和碎片；大型风暴中，土坝容易受到侵蚀，采用混凝土结构设计。

在美国绿色街道的案例中，以街区道路、城市支路为主，高速路、城市主干路为辅，进行绿色街道的建设和实施。

5 美国绿色街道理念对我国海绵道路的启示

我国海绵道路改建主要是针对绿化率高的主路或支路进行改造，大都针对道路周边绿地和人行道透水铺装进行改造，应用透水铺装、下沉式绿地、生物滞留设施等，较为单一。但雨洪路缘拓展在我国极少涉及，其设计位置与管理理念值得学习。不仅对于绿化率高的道路容易改造，同时也适用于绿化率不高的带有停车位的城市支路。

图3 有路边空间道路雨水收集植物池示意

图4 波特兰市绿色街道改造项目

我国在进行海绵道路设计时，可借鉴美国从城市支路、社区道路着手，从分散调蓄的角度新建或改造。我国在海绵道路的新建和改造上可以参照美国以带有停车位的城市支路为对象进行雨洪的管理。现各城市支路上一侧设置停车位十分普遍，可设置雨洪路缘拓展，收集调蓄雨水，在改造过程中较容易维护且效果理想。

在我国海绵道路支路进行改造过程中，结合停车位和排水方向，在道路排水末端设置雨洪路缘拓展，作为海绵道路改造的另外一种重要方式。有条件进行绿化改造的支路可结合下沉式绿地改造、渗透带改造、透水铺装改造进行雨洪路缘拓展；无绿化改造条件的支路可仅根据道路排水末端设置雨洪路缘拓展进行海绵改造，收集调蓄雨水。