海绵城市视角下的道路绿地景观设计
2021-03-11
湖北省工业建筑集团有限公司设计研究院,湖北 武汉 430000
传统意义上的城市道路绿地景观主要作用是装饰道路、优化环境,而结合了海绵城市设计理念之后,城市道路绿地景观还具有了蓄水与节水、净水、排水的功能。绿地植物本身是需要水资源灌溉的,通过海绵城市技术设施的建设能够为绿地景观植物提供更加丰富的供水,同时可以对城市道路积水进行吸收、蓄存,提升了水资源利用的效果。城市道路绿地景观设计中可以通过下沉式绿化带设计、溢流雨水口拦污篮等设计提升水循环利用效果。
1 在道路绿地景观设计中运用海绵城市理念的意义
海绵城市理念就是优化城市渗水与储水、用水能力的理论,海绵城市理论的科学性在国内外城市发展中得到了验证,为城市现代化发展进步发挥了关键性的指导作用。在城市道路绿地景观设计工作中积极运用海绵城市理论有效提升景观的蓄水、净水及用水效果,不仅能节省景观维护的水资源使用,还能防止城市内涝影响道路运行安全。除此以外,科学的道路绿地景观海绵化设计,还能够为景观绿植的健康成长提供丰富水分及充足的营养,如我国镇江城市道路景观建设中采用糠、谷壳这些下渗材料取代坚硬的混凝土结构,提高了道路绿地的渗水效果,同时谷壳等材料降解后也为绿地植物提供了肥料,并且这类材料造价还相对低廉,这充分展现了海绵城市理念在道路景观设计中应用的先进性。因此,在实际设计中要积极分析城市道路建设环境及运行需求,尽量提升海绵城市绿地景观设施的实用效果。
2 在道路绿地景观设计中海绵城市的应用实例
2.1 道路工程概述
某道路两侧为居民住房及耕种用地,整体地势相对平坦,且土地绿化效果较好,但是由于道路使用年限较长,道路绿地设计相对落后,在雨季的下渗能力有限,遇到强降雨天气,道路积水严重。为了提升道路绿地渗水能力,需采用海绵城市理念进行优化景观设计。
2.2 海绵城市理念在道路绿地景观设计中的具体运用
(1)科学设计下沉式绿化带。在车行道两侧的下凹处建设绿化带,这有利于提升雨水的利用率。同时,在绿化带内增设雨水出口,以防止路面出现积水情况给地表环境造成影响。在绿化带的下面增设排水沟,让路基的渗水能力不小于1h,目的是让机动车辆安全驶过,防止路面积水浸泡使路基松动,避免车辆行驶发生事故。下沉式绿化带渗透雨量计算公式如下:
式中:Ws为下沉式绿化带的雨水渗透量,m3;α为综合安全系数,取值范围一般为0.5~0.8;K为下沉式绿化带内底层土壤渗透系数,m/s;J为水力坡降系数;As为有效渗透面积,m2;ts为渗透过程时间,s。
按照《海绵城市建设技术指南》及当地道路设计情况,此次安全综合系数取0.5,土壤渗透系数取5.5610~6,水力坡降系数取1.0,有效渗透面积取单侧绿化带面积600m2,渗透时间设计为7200s(2h)。经过公式计算,渗透量Ws=12m3,与道路建设城市的道路渗流需求相符。下沉式绿化带设计效果如图1所示。
图1 下沉式绿地设计效果图
(2)增加植草沟。植草沟能够收集运输和排放多余的降水,也可以净化雨水,以降低雨水造成的污染,减少雨水对城市环境带来的不利影响。植草沟分中传输型植草沟、干式植草沟和湿式植草沟这三类植草沟能够提高径流雨水总量,对控制污染能够发挥很大作用。在城市雨水管理系统中植草沟不可缺少,它能科学有效地控制超流量水的排泄,减少环境污染。
(3)根据需求设立观景坝。设置景观坝的目的是减缓雨水的冲刷强度,放弃以往的雨水排放模式,有效地利用海绵城市理论科学合理储存多余的积水。景观坝在设计上沟底的坡度要适当,横向坡度要保持倾斜状态,而纵向坡度应保持缓和状态,这样的设计效果最佳。海绵城市在构造上要因地制宜,提倡自由。具体来说,应依据干湿地带植物特点的不同,选用不同的绿化植物。
(4)绿化带中设计科学的溢流装置。人行道两侧需种植行道树,这里的铺设材料应选取渗水材料,以利于植物吸收,从而充分利用水资源,使其达到净化储存的目的,这便是海绵城市系统的优势所在。同时,要利用溢流式雨水口确保雨水下渗。在研究道路的两侧下沉式绿化带内,设置溢流式雨水口,要求溢流井井口高于种植土5cm。这样当下沉式绿化带内含水量饱和时,过多的雨水就将通过溢流式雨水口流入溢流井中,并通过与溢流井连接的雨水管排入雨水排水系统中。研究道路的溢流式雨水口采用方形溢流式雨水口井盖,井体采用预制装配式混凝土偏沟式单箅雨水口,井盖材质选择铸铁材质。为了满足暴雨情况下的雨水收集需求,将溢流式雨水口设置在绿化带最低点。井盖周围铺设30cm宽10cm厚卵石带。雨水口是城市管道排水系统汇集地表径流的设施,溢流式雨水口内设置环保型拦污篮,如图2所示。
图2 溢流雨水口拦污篮示意图
采用环保性拦污篮能够有效拦截并沉淀雨污水中的污染物,地表径流水资源中的固态污染物通过雨水冲击带入拦污篮以后,就会被截流下来,清洁人员定期进行拦污篮中的污物清理,可以有效防止污物被带入自然水体中,为后期雨污水净化提供便利。在实际道路绿地建设中运用环保型拦污篮具有如下优势:其一,能够实现雨水自动力过滤;其二,能防止大尺寸污染物随雨水排放到自然水体;其三,能沉淀雨水中裹挟的泥沙;其四,操作简便,方便清洁。
(5)科学选择绿植及绿植种植差异化设计。在城市道路绿化设计方面,选择绿植也很重要,应以因地制宜为原则进行选择。首先,科学的选择绿植。城市道路绿化应根据当地气候条件科学地加以选择。在海绵城市理论的指导下,考虑当地气候条件,选择具备净化功能的、枝叶繁茂的植物,或根系发达且生命力顽强,有适应能力的绿色植被。其次,植物的差异化种植。我国不同季节气温、降水具有一定差异,故应依据时节的改变选择种植植物。例如,夏季雨水多时,尽可能选择储水能力好的绿色植被,利用它的耐水耐湿的特点来调节夏季雨水分配情况,防止城市中出现内涝及洪水突发的危险。在不同城市中,道路交通雨水管道铺设也不同,因此有必要因地理不同进行水生及陆生植物的选择,以最大限度地发挥植被绿化蓄水抗涝作用。
3 结束语
总之,在我国城市道路绿地景观设计工作中应积极提升海绵城市理念的运用价值,优化道路绿地景观的渗水、蓄水及净水能力,根据需求设置蓄水、排水设施。同时,为了降低过多降水对绿地植物的影响,还应采用溢流口科学设计的方式提升道路景观水分下渗控制效果,以防多余水分积存影响绿地植物的生长。道路景观是城市交通系统美化、环境优化的重要设施,它还兼顾着道路积水排放的任务,因此在进行道路设计时设计人员一定要积极做好绿地的海绵城市技术设计,从而为道路系统运行安全提供更多的保证。