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海绵城市公园体系生态规划设计研究

作者:jkyxc 浏览数:

摘 要:伴随着城市的快速发展,大面积不透水铺装覆盖城市地表,原始的河流、湖泊等自然水体面积骤减。同时不合理的开发建设破坏了土地原有的自然水文循环过程,降低了城市对雨洪的适应力,从而导致城市内涝频发。这一背景下,我国提出了建设海绵城市体系的目标,同时对建设新型、绿色城市发展模式进行积极探讨。本文面向海绵城市的建设目标,探讨了公园绿地的设计要点,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词:海绵城市 公园 体系规划 绿地设计

中图分类号:TU986 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)09(c)-0115-02

在我国城市快速发展的背景下,城市规模不断扩大,城市人口数量显著增长,同时伴随而来的雾霾、固体垃圾、水体污染等“城市病”也越来越多。尤其是近年来城市雨水问题逐渐引起人们的关注,很多城市面临着逢雨必涝,同时又水资源短缺的矛盾。如北京市作为一个严重缺水的城市,却在“7.21”暴雨中陷入了暴雨围城的尴尬境地。

城市的快速发展,造成城市用地紧张,导致很多城市在规划中出现填湖造地的行为。然而,由于这些地段大多属于城市低洼地,当城市自然河流、湖泊被随意改造成城市建设用地后,更易形成雨水汇聚区,引发城市内涝。此外,大多数城市在规划中并未考虑到发挥城市公园绿地的雨洪管理功能,城市公园绿地多采取传统的排水理念,绿地中绿色雨水管理设施较少,无法有效调蓄雨水,同时公园绿地呈现碎片化,未形成完整的绿地生态网络,对雨洪的缓解能力较弱。降雨时公园产生的大部分雨水流往城市雨水管网,增加了城市排水系统压力,也浪费了大量雨水资源。干旱时,绿地又需要浇灌,与城市用水竞争。

1 融合城市水文过程的海绵城市体系构建

自然降雨过程中,大部分雨水下渗形成地下水或蒸发成水汽,还有一小部分形成径流,排入自然水体,然而当出现强降雨时,由于短时间降雨量过大,使得大部分雨水来不及下渗,汇集形成高流速、大流量的雨水径流,冲刷地表造成水土流失,并引发洪涝灾害。而城市由于下垫面的隔绝,使大部分雨水无法下渗而形成径流,增加了径流流量。同时城市的无序扩张,严重缩减了湖泊、湿地与水塘等具有滞水设施在城市中的比重,使城市雨水调蓄能力骤降,大量城市低洼地被用于城市开发建设,从而更易导致城市内溃的发生。海绵城市体系构建需要判定城市的低洼地与城市潜在的雨洪区域,了解城市内溃灾害发生情况,以及内涝时对城市低洼地的淹水情况进行分析。同时还需通过对城市的水文分析,判定城市的雨洪来源,从源头到末端对雨洪进行控制,减轻雨洪对城市的危害。

按照城区雨洪来源可以分为城区外部雨洪与城区内部雨洪。一般城区外部雨洪主要来自城市外部山体雨洪径流与河流上游产生的雨洪径流,这里主要对城区外部山体雨洪进行分析。

山体由于地形因素,雨水滞留能力不足,大部雨水会汇集成径流,对下部山谷区域产生冲击。因此可以考虑在城区与山体之间增加具有雨洪调蓄能力的公园绿地,或通过改造提高原有公园绿地的雨水滞留能力,充分发挥城市綠色海绵的缓冲力与消纳力。对于城区内部雨洪,由于大面积的水泥、沥青以及不透水铺装形成一个封闭的城市下垫面,降雨产生的雨水无法下渗而产生大量的径流,同时具有雨水调蓄能力的自然水域大面积缩减,严重削弱了城市的抗雨洪能力,因此需要提高城区内部公园绿地的雨水调蓄能力,或增加雨洪公园数量,提高城市对雨洪的适应力(见图2)。

2 海绵城市目标下的公园绿地生态设计

2.1 综合性公园的设计要点

综合性公园一般是指市、区范围内供城市居民休憩、游览、文化娱乐的综合性功能为主的,有一定用地规模的绿地,一般包括全市性公园、区域性公园,是城市公园系统中的重要组成部分。规模较大,一般服务半径一般为1~3km,为各种户外活动提供游憩活动场地。

综合性公园应结合城市水系与地形状况设置雨水塘等雨水调蓄设施,提高公园的雨水调蓄能力。对于公园中水体的驳岸处理方式,在考虑到防洪减排的同时还要满足生态功能,提倡运用自然式驳岸,为沿岸水生动植物提供栖息场所。对于公园水体的入水口位置可通过设置人工湿地,改善公园水体的水质。总之,城市综合性公园在满足居民户外休闲、娱乐功能的同时,还需要从雨水源头、传输通道、末端水体三个方面构建完善的雨水体系,实现对城市公园及周边雨水的弹性管理。

2.2 专类公园的设计要点

专类公园一般是指具有特定的园林内容或形式,有一定游憩设施的绿地,包括儿童公园、动物园、植物园、历史名园、游乐园、风景名胜园、湿地公园以及各种主题公园等多种类型。专类公园由于都具有自己特定的内容形式,因此此类公园的雨水管理,需要根据其不同类型,采取不同的方式,在满足其特殊功能的同时进行合理的雨水管理。专类公园中的湿地公园一般为水体与陆地的交界处属于半干半湿的环境,具有良好的生境,景观营造以潜流湿地与表流湿地为主。这类公园在对城市雨水管理中具有重要作用,一方面通过湿地中水生动植物、土壤以及微生物等共同作用下,能够吸附沉淀水中的污染物,具有良好的水质净化能力;另一方面能涵养水源,受纳调蓄雨水径流并削减洪峰流量,同时对周边环境具有良好的改善作用。湿地公园设计原则以保护、修复为主,对原有湿地进行保护,对破坏的湿地环境进行生态修复。一般设置在末端雨水受纳设施(雨水塘、湖泊等)或结合具有传输功能的雨水通道(河流)进行设计,使上游水体通过湿地公园进行逐步净化,改善流入下游水体的径流水质。

武汉一条长1.7km的带状公园。整个设计体现了对城市生态环境的修护与延续,同时结合城市雨水通道,将破坏的场地改造成具有水净化功能人工湿地系统。通过梯田、沉淀池、叠瀑墙、不同深度和群落的湿地区,将汉江的劣五类水净化成三类水。净化后的江水重新用于公园景观用水、植物浇灌等,实现污染水体的净化和再利用,并改善了黄浦江的水环境。

2.3 带状公园的设计要点

带状公园主要是指沿城市交通干道、河流、旧城墙基等建设的狭长形一体化绿地。绿地宽度一般不小于8m。主要包括滨河带状绿地、街头带状绿地与墙基带状绿地。滨河带状绿地位于作为雨水通道的河流两侧,设计多结合城市河道水网,发挥重要的城市雨水管理作用,主要对两侧通过绿地流入河流的雨水与河道中的水体进行净化。对于原有的良好的滨水环境进行保护,只适当增加一些景观设施,加休闲游憩功能。也可结合设计人工湿地,充分发挥雨水通道的水质净化功能。如美国的高旺努斯运河治理案例,通过利用滨河绿色空间对周边区域的雨水进行收集净化,通过公园的自然地表,结合各种低影响雨水设施,实现对周边710公顷区域径流的有效管理,减轻市政管网压力。

对于城市内河系统,由于开发强度较大,多为混凝土等硬质驳岸,无法充分发挥滨河带状绿地的水体净化与生态功能,因此在设计前要考虑其自身的蓄洪排涝能力,运用人工湿地、雨水塘、多功能调蓄设施等雨水设施,采用阶梯状,或自然下凹曲线,设计成自然式驳岸,结合一些低密度、渗透性好的基础设施,能更好地发挥滨河带状公园的雨水管理与景观功能。街道带状绿地的雨水管理主要强调对周边道路与自身雨水的收集、下渗、净化、滞留。

对公园中的广场、道路等采用透水性铺装,沿道路广场周边采用下凹式绿地、雨水花园等。由于这类绿地呈狭长的带状,可设置植草沟将硬质铺装及周边街道雨水传输至雨水花园或雨水塘中进行二次处理,并进行调蓄。

2.4 街旁绿地的设计要点

街旁绿地主要是指位于城市道路用地之外,相对独立成片的绿地,如沿街的小型绿地,广场绿地等一般街头绿地除了广场绿地的绿地占地面积不小于50%,其他街头游园绿地占地面积都大于65%,硬质铺装面积较综合性公园多,可建设的绿地面积较小。这类绿地主要管理来自周边道路与自身场地中产生的雨水,城市道路是城市雨水径流的汇聚、中转、集散的主要区域,同时也是重要的雨水污染源。有研究表明,城市道路降雨径流量约为25%,却产生了40%~80%的污染物,这些污染主要是由于频繁的交通活动,汽车尾气排放、轮胎和路面磨损、部件腐蚀以及油脂渗漏等引起的。污染严重的道路雨水一般可汇入街旁绿地的雨水设施中,通过透水性铺装、下凹綠地、植草沟与雨水花园等雨水设施对雨水进行滞留、下渗、净化处理,同时雨水设施通过溢流管连接城市雨水管网,确保净化处理或多余的雨水及时排除。

武汉某生态示范段改造项目,改造主要包括两个方面:一方面是对原场铺装的改造,采用彩色透水混凝土代替部分原始的广场砖,考虑到场地铺装的美观性与承载力,因此运用了透水性铺装与花岗岩相结合的铺装模式,并在下部设置渗水沟,排水的同时实现雨水下渗。另一方面,主要是将原景观树池改造成雨水花池式的绿地,改造后的树池高程低于地面,能有效收集周围雨水,并净化、下渗补充地下水。

参考文献

[1]李涵,裘鸿菲.基于雨水渗透利用的公园绿地地形微改造设计[J].南方建筑,2015(6):115-119.

[2]杨阳,林广思.海绵城市概念与思想[J].南方建筑,2015(3):59-64.

[3]张宏伟.城市雨洪管理发展及思考[J].中国水利,2015(11):10-13.

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