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海绵城市理念在城市广场中的改造设计应用
——以南阳市唐河县文峰广场为例

2021-05-26付满意

园艺与种苗 2021年3期
关键词:文峰绿地海绵

付满意

(信阳农林学院,河南信阳464000)

随着近年来城市不断开发与扩张,城市的硬化面积也在极速增加,造成其与城市生态绿化间的矛盾不断增强[1]。由于现代城市广场普遍存在硬质面积过大、绿地缺乏等现状,极易导致地面雨水不能及时下渗,出现雨水积存等问题。城市广场作为城市建设中一个不可或缺的要素,与城市居民密不可分,其不仅作为一个游憩场所,也应该承担一定功能性,因此在城市广场的设计中,可以充分结合海绵城市理论,将城市广场作为“海绵体”来开展景观生态设计,遵循因地制宜、以人为本的原则,通过提升城市广场雨水的收集和利用,最大程度地发挥城市广场在城市生态系统中的调节能力。因此,海绵城市这一理论对现有城市广场的景观改造设计有着非常重要的意义[2-4]。该文根据南阳市文峰广场的景观环境问题、洪涝灾害问题的现状,以海绵城市理念作为指导,结合国内外有关“海绵城市”和“雨水利用”等研究理论和技术措施,充分结合南阳市文峰广场场地实际,针对中心广场、道路、绿地、植物进行局部改造设计,本着节约和保护自然资源同时最大化地压缩建设成本的原则,促进城市自然生态环境的可持续发展。

1 海绵城市理论概述

“海绵城市”是把城市比作海绵,能够在下雨时起到将雨水收、蓄、渗、净的作用,同时将搜集的雨水进行二次利用,不仅能够适应目前多变的自然灾害,而且能够有效地使雨水资源合理分配再使用[1]。“雨水利用”的概念是指使用人工技术方法对雨水进行资源整合,减少浪费,技术方法包括直接利用和间接利用2种方式[5]。

1.1 国外分析研究及现状

从1970年起,美国、德国、日本等国开始了水资源可持续利用的科学研究,美国在解决城市水资源不足、暴雨径流过大等问题时,采取了控制雨水径流和控制雨水排水系统污染的方式,随后提出了最佳雨洪管理措施。美国已经可以同时把雨水利用技术与公园街道的设计改造相结合,例如:波特兰绿色街道、西雅图High Piont社区改造等。德国的雨水管理和雨水利用技术也是十分先进和发达,并且向集成化的方向快速发展[6]。澳大利亚的WSUD水敏性城市设计理念、德国的分散式雨洪管理技术、英国的可持续排水系统、日本的雨水贮存渗透技术等,这些雨水管理措施为我国海绵城市的推进和发展提供了很好的借鉴[7]。

1.2 国内分析研究及现状

我国水资源相对比较匮乏,近几年大约有300个城市出现内涝现象,雨水资源的利用问题是我国城市化发展中的重点[1]。我国于2012年首次提出了“海绵城市”概念[2],2014年提出“全面建设海绵城市”的目标,在全国16个城市中开展海绵城市建设试点工程[3]。2016年我国发布《海绵城市专项规划暂行规定》,并以“海绵”的理念来创造具有弹性及具有自然积存、自然渗透、自然净化特征的自然环境生态型城市[4]。

2 项目概况

南阳市唐河县属于北亚热带季风型大陆性半湿润气候,年平均降水在910.11 mm,4—9月降水约689.2 mm,占全年75.7%,5—9月为多雨区,6—8月降水量占全年的60%,为主要汛期。文峰广场位于南阳市唐河县,广场周边的用地建筑类型以居住区为主,广场占地面积约35 hm2。广场内硬质面积大、排水设施少、植物搭配单一、绿化率较低,周边多为居民住宅区,是附近小区居民唯一的悠闲游憩场所,可考虑充分发挥雨水利用的城市海绵体作用。

3 项目现状

3.1 中心广场、道路分析

文峰广场的中心点为文峰塔,围绕文峰塔是大面积的硬质铺装广场,广场铺装多为不透水花岗岩材质,遇到强降雨时,雨水无法快速下渗(图1),同时场地道路包括2条主干道、2条次干道,路面均采用不透水石材铺装,且道路两侧排水措施不足,采用的是传统高于绿地的道牙,雨量过大时,极易造成积水,影响使用。

3.2 绿地植物分析

场地绿地植物单一,植物生态群落缺乏,在乔灌草组合搭配上没有充分考虑生态功能型,还因长期管护不够导致大面积裸露,且裸露部分板结严重,草坪中也缺少排水、下渗等措施。遇到强降雨时,绿地内排水不畅,造成地面积水、道路泥泞不堪。

3.3 排水设施分析

场地内排水设施简陋且较少,只能依靠仅存的部分绿地和下水井进行雨水排除,道路边缘没有预留豁口,在强降雨季节,雨水不能通过豁口流入绿地内,造成地面积水。

4 项目改造方案

4.1 场地整体规划

在对文峰广场进行改造设计之前,对其现状进行充分的分析,了解其水文和地形条件,设计时充分考虑土壤渗透性和景观功能性,重点针对中心广场、道路、绿地进行改造设计,既要最大化缓解场地积水现象,也要进一步提升广场整体景观效果。

4.2 具体改造措施

(1)针对绿地植物的改造设计,首先是保留场地基本原貌,在场地原有的基础上,对周围绿地进行改造提升。绿地内现有裸露黄土的地段,或是因为地势低洼,长期雨水汇集,导致草坪植被死亡,或是靠近人行通道附近,由于缺乏阻隔措施,过往行人踩踏导致。针对这2个突出问题,改造中在地势低洼地段设计雨水花园(图2),在临近道路人流密集地区设计旱溪(图3),既可以增加景观和生态的多样性,还能起到增加雨水下渗和储蓄的功能,同时也能阻隔游人进入绿地造成践踏。

雨水花园、旱溪在植物选择上,既要考虑耐湿耐淹性,又要考虑能够适应当地生态气候的品种。为了减少后期的养护成本,优先考虑当地的乡土品种,因此在植物选择上要求根系发达且具有一定净化能力的湿生植物,可以选用菖蒲(Acorus calamus Linn.)、鸢尾(Iris tectorum Maxim.)、千屈菜(Lythrum salicaria Linn.)、美人蕉(Canna indica Linn.)、香蒲(Typha orientalis Presl)、灯心草(Juncus effusus Linn.)等植物进行搭配,以此营造良好的景观效果。同时,多种植物搭配组合还能够营造出小生态群落。

(2)针对场地台阶较多,在原有封闭树池的基础上进行改造,设置草阶种植池,在树池临近道路侧预留豁口,便于雨水流入草阶种植池内,同时种植池要低于上台阶,便于上台阶雨水顺流汇入草阶种植池内,这样就能大大缓解雨季时路面雨水排流问题。种植池内可以选择狗牙根[Cynodon dactylon(L)pers]、水蓼(Polygonum hydropiper L.)等既耐涝又耐干旱的植物,这些草本植物能够起到固定种植池内土壤的作用,避免雨水冲刷带走泥土,导致路面污染,同时草本植物根系对土壤的疏通作用也能够很好地促进种植池内地表积水的下渗(图4)。

根据植草沟的分类,选用干式植草沟对场地进行改造设计,一方面可以避免蚊虫滋生,另一方面在干旱季节时,不会因为种植层干旱而导致植被死亡,破坏景观效果。将草沟设置在场地内道路排水低的一侧,同时结合平道牙更有利于道路排水,宽0.6 m,深0.2 m,分为碎石层、砂石层、土壤层、种植层4层结构,用于雨水下渗。植被层选用狗牙根[Cynodon dactylon(L)pers]、水蓼(Polygonum hydropiper L.)、狗尾草[Setaria viridis(L.)Beauv.)等草种,其具有较强的抗旱、抗涝性,繁殖快、耐践踏。

考虑到中心广场的人流密度较大,以及后期的养护成本,不适宜大面积选用透水砖。在改造时选用透水混凝土和铺装透水缝相结合的方式,可以选择同心圆的形式,硬质铺装和透水混凝土交替外延,在高差的控制上,以同心圆的中心也就是文峰塔为最高点,便于硬质铺装上的雨水向外一层一层汇入透水混凝土,同时结合透水缝(图5),进一步加大引流作用。此外透水混凝土可选的颜色也较多,能够增强中心广场的趣味性和景观性。

道路的铺装均采用透水结构型,可以选用透水混凝土、透水性地砖等多种样式,在满足景观需求的同时,实现透水功能。雨水透过结构下渗到基层土壤,当铺装地面与绿地交接时,铺装地面应高于周围绿地5~10 cm,铺装表面降水量较大不能完全下渗时,所产生的地表径流可流入到绿地,促进雨水下渗,以此缓解积水。

图1 中心广场现状

图2 雨水花园改造意向效果

图3 旱溪改造意向效果

图4 草阶种植池改造效果

图5 铺装透水缝意向效果

5 小结

城市广场作为城市居民生活的重要组成部分,在满足城市居民景观需求,改善城市自然生态环境中有着至关重要的作用。该文结合了海绵城市理论,运用“雨水利用”技术措施对南阳市唐河县文峰广场的中心广场、道路、绿地等方面提出了改造设计方案,将雨水处理和景观设计合理地结合起来,力求打造景观更加优美、生态和谐、资源节约的城市广场。

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