国外流行的下沉式绿地怎么做GVL告诉你

我国城市化带来了城市居住区的大量建设,随着社会经济的快速发展,城市居住区的建设标准也日益提高,但居住区在快速建设的进程中却面临着自然环境的制约。城市居住区高强度的场地开发模式以人的需要为导向,未考虑自然生态的平衡,造成土地资源浪费,环境生态恶化,住区内涝严重,人居舒适度降低,因此可持续城市居住区建设成为必然。基于此,以城市居住区与LID技术的结合为核心,融合“海绵城市”与国内外 的雨洪管理理念建设下沉式绿地,可以实现防治内涝、水资源利用、景观美化的多重效益。

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下沉式绿地的概念及功能

下沉式绿地有狭义和广义之分,狭义的下沉式绿地又称为低势绿地、下凹式绿地,其基本概念是:凡有条件的绿地,都将其地面高程降低到周边地面以下,形成5-30cm乃至50-cm的落差,以蓄积来自相邻地面的径流。广义的下沉式绿地泛指具有一定调蓄容积,且可用于调蓄和净化径流雨水的绿地,包括生物滞留设施、渗透塘、湿塘、雨水湿地、调节塘等。本文的研究对象是狭义的下沉式绿地,主要原因是其作为一种形式最简单的雨水蓄渗设施,应用范围较广,可以在居住区道路、广场、停车场等场地设置。

下沉式绿地被赋予的主要功能有三:一是对于干旱缺水的城市,尽可能蓄积降水时的地表径流以补充和节约绿地灌溉用水,从而有助于城市节水;二是通过减少地表径流,有组织地汇集雨水,有利于城市地表污水的集中排放和处理,有利于减少城市污水对外界的影响;三是在城市发生暴雨引起洪涝时起到滞洪减灾作用。

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下沉式绿地的基本设计形式

简易型下沉式绿地

这种模式适用于常年降雨量较小,不需要精心养护的普通绿化区域,绿地与周边场地的高差在10cm以下,底下不设排水结构层,出现较大降雨时绿地的排水以溢流为主,一般雨水通过补渗地下水的方式消化,不考虑雨水的回收利用。可以少量接纳周边雨水,以利于减少浇灌频率。

典型设有排水系统的下沉式绿地

标准的下沉式绿地的典型结构为绿地高程低于周围硬化地面高程15-30cm左右,雨水溢流口设置在绿地中或绿地和硬化地面交界处,雨水口高程高于绿地高程且低于硬化地面高程,溢流雨水口的数量和布置,应按汇水面积所产生的流量确定,溢流雨水口间距宜为25-50m,雨水口周边1m范围内宜种植耐旱耐涝的草皮。出现较大降雨时,雨水通过排水沟、沉砂池溢流至雨水管道,避免绿地中雨水出现外溢。这种方式适用于较大面积的绿地,常年降雨量大,暴雨频率高的地区。在雨水控制区根据蓄水量承担一定的外围雨水。

兼顾雨水收集和再利用的下沉式绿地

对于那些全年降雨充沛且具有明显的周期性特征、存在旱季的场地或者全年平均降雨量-mm的水资源匮乏区,其海绵城市的设计目标均应该强调雨水的收集再利用,作为居住区中具有天然储水、渗水功能的绿地也被纳为雨水收集和处理设施的一部分,在绿地区域同时设计渗水管、集管、蓄水池、泵站和回灌设施,绿地及周边雨水排入绿地,通过绿地的过滤和净化,进入渗水管、集管、蓄水池,多余的雨水溢流进入市*雨水管道,收集后的雨水可以用于绿地的养护和周边道路的喷洒等,可降低后期的维护管理费用。

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下沉式绿地的优化设计

竖向设计

下沉式绿地的实现需要与场地规划设计结合,将道路、硬化铺装周围的绿地设计为一系列的下沉绿地,消纳硬化地表产生的雨水径流。为确保雨水能够进入下沉式绿地内,并保证行人和行车的安全,需合理设计下沉式绿地与周围铺装以及雨水口的竖向衔接方式。

首先,确保硬化地表的坡度坡向朝向下沉式绿地,雨水径流通过地表坡度汇集到绿地附近;其次,路缘石设计高度与周围地表平齐,雨水径流可以分散式进入下沉式绿地,若路缘石高度大于周围地表,可在路缘石上设置20-60cm宽的缺口,径流通过缺口集中汇入下沉式绿地,但在集中入水口需铺设卵石等消能设施; ,在下沉式绿地的雨水集中入口、坡度较大的植被缓冲带以及雨落管与下沉式绿地连接处,由于径流冲刷作用容易导致土壤的侵蚀。为了防止该情况的出现,一般常用的稳固方法包括:放置卵石堆、景观导流槽、隔离纺织物料,以及在裸露的地方添加覆盖物。研究表明雨水径流污染物(如固体悬浮物、重金属、氮磷等营养物质)存在初期冲刷的现象,对于居住区中污染较重的车行道、停车场等场地,可在下沉式绿地集中入水口前设置截污雨水口、截污树池等设施来控制径流污染。

景观效果设计

从使用功能和景观效果来看,目前下沉式绿地的设计形式较为单调,削弱了下沉式绿地景观美化和改善生态环境的作业。改变下沉式绿地的单一形式,可以通过采取与雕塑、水景、座椅、亭台、堆石等结合的方式,还可以与人工湿地、雨水花园、雨水塘等结合设计,增强下沉式绿地的可达性、观赏性与实用性。下沉式绿地种植植物优先选择具有一定耐涝性的乡土植物,采用乔、灌、草相结合的多种群落结构,形成季相变化丰富的绿地景观。常用的地被类植物为细叶芒、*菖蒲、鸢尾、水葱、千屈菜、萱草、马蔺、斑叶芒、木槿、柽柳、旱柳、白蜡、花叶蔓长春、花叶扶芳藤、大花六道木、毛核木等;乔木类为垂柳、旱柳、龙爪柳、榔榆、桑、柘、豆梨、杜梨、柽柳、紫穗槐、落羽杉、水松、棕榈、栀子、麻栎、枫杨、榉树、山胡椒、狭叶山胡椒、沙梨、枫香、悬铃木、紫藤、楝树、乌桕、重阳木、柿、葡萄、雪柳、白蜡、凌霄等。对于大型绿地项目,将绿地全部下沉的土方工程量较大,费用高,因此建议按照分区域、分路段设计下沉式绿地,利用地形曲直、起伏等微地形变化营造良好的景观效果。

植物淹水时间设计

造成植物淹水时间较长的原因主要有以下两点:一方面土壤入渗速率较低,导致植物淹水时间过长,主要原因有施工过程中对土壤的过度夯实,区域土质特性差异会影响土壤的渗透速率;另一方面是绿地下沉深度以及雨水口高度设计不合理,蓄水高度较大延长植物淹水时间。

缩短植物淹水时间,一方面需要维持绿地开发前的土壤渗透条件,主要方法有:

(1)将施工过程中场地上不可避免被夯实的作业空间设计为硬质铺装,而预定的下沉式绿地区域尽量避免重型机械的碾压;

(2)对已压实的土壤,需借助机械改善土壤夯实度,可以适量加入有机质、膨胀页岩、多空陶粒等碎材来改良土壤结构;

(3)土壤渗透性较差的地区可以通过添加炉渣等措施增大土壤渗透能力,缩短下沉式绿地中植物的淹水时间。另一个方面是因地制宜的选择绿地下沉深度。对于壤质砂土、壤土、砂质壤土等渗透性能较好的地区,可将绿地下沉深度适当增加到15-30cm甚至更大,需确保植物淹水时间小于24h。但是随着绿地下沉深度的增加,建设成本也会加大,一般下沉深度不宜大于50cm。对于壤质黏土、砂质黏土、黏土等渗透性较差的地区,植物长期淹水导致根部缺氧,会危害植物的生长,因此绿地下沉深度不宜大于10cm,还可以适当缩小雨水溢流口高程与绿地高程的差值,使得下沉绿地集蓄的雨水能够在24h内完全下渗。

维护管理

下沉式绿地作为一种功能性、技术性的雨水处理设施,长期使用后,雨水中混杂的径流污染物会沉积在结构层,从而降低下沉式绿地的使用功效,因而需要定期维护管理来延长其使用期限,适宜的检修次数为2次/年,分别为当年的雨季来临前及雨季中期,绿地中植物在其生长季节需要修剪1次/月,来保证其景观观赏效果。下沉式绿地的重要检修项为:

(1)应及时补种修剪植物、清除杂草;

(2)进水口不能有效收集汇水面径流雨水时,应加大进水口规模或进行局部下凹等;

(3)进水口、溢流口因冲刷造成水土流失时,应设置碎石缓冲或采取其他防冲刷措施;

(4)进水口、溢流口堵塞或淤积导致过水不畅时,应及时清理垃圾与沉积物;

(5)调蓄空间因沉积物淤积导致调蓄能力不足时,应及时清理沉积物;

(6)边坡出现坍塌时,应进行加固;

(7)由于坡度导致调蓄空间调蓄能力不足时,应增设挡水堰或抬高挡水堰、溢流口高程

(8)当调蓄空间雨水的排空时间超过36h时,应及时置换树皮覆盖层或表层种植土;

(9)出水水质不符合设计要求时应换填填料。

下沉式绿地是一种分散式、小型化的绿色基础设施(生态基础设施),结合居住区绿地进行综合设计,在不增价用地面积、少量建设成本的条件下,能够实现绿地多功能性、就地消纳雨水径流、减少外排雨水量、雨水资源化利用、改善生态环境等多种目标。

GVL研究中心致力于景观领域研究,将会陆续发布 的研究成果,以馈读者,请继续







































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