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摘要:为了有效解决我国频繁出现的城市内涝问题,并提高雨水资源的回收利用率,海绵城市应运而生。海绵城市理念的应用过程中,集雨型绿地的设计和建设较为常见,其能够有效减少地表径流量,同时,也可以对雨水资源进行回收利用,实现城市建设与生态环境保护同步发展的目标。基于此,文章针对海绵城市集雨型绿地设计策略进行研究,在简单分析集雨型绿地的内涵及其分类的前提下,探讨了集雨型绿地的基本功能,分别从平面布局、竖向控制、绿色雨水设施三个方面出发,分析了集雨型绿地的设计策略,为今后集雨型绿地的规划、设计提供参考。
关键词:海绵城市;集雨型绿地;设计
1、集雨型绿地概述
集雨型绿地是指我国城市在规划设计发展过程中,始终将因地制宜作为主要的原则,通过使用各种技术方法,将绿地内部的重现期的降雨收集回收到地下,在消纳雨水径流的同时,尽可能地接收外部水源,并将经过处理水质达标的水源用于景观水面或者是绿地灌溉的一种全新的绿地类型[1]。
从雨水收集的具体来源看来,集雨型绿地可以分为内源雨水和外源雨水两种类型。前者主要是就集雨型绿地红线范围内部的雨水资源进行回收和利用,通常是针对绿地中道路和广场铺装上的存在的雨水径流进行回收、消纳和储存。后者则是指拥有雨洪调蓄能力的绿地,需要相关部门根据城市低洼地带的绿地合理地进行建设,能够在维护绿地安全公共功能的前提下,针对住宅区域内的雨水径流适当接收。外源性雨水绿地通常能够发挥区域内雨洪调蓄的功能,具备一定的防涝减灾的作用。
2、海绵城市集雨型绿地的基本功能
集雨型绿地已经成为我国海绵城市建设发展过程中有效降低雨水地表径流,提高雨水回收利用率的有效方式,其功能基本可以分为如下几个方面。
一是控制峰值流量。在我国部分区域地表径流管理过程中,集雨型绿地同样是将峰值流量控制作为其主要功能。在我国季风气候的影响下,大部分地区在夏季容易出现短时强降雨的现象,随着我国现代城市化的快速发展,硬质下垫面层面积正在逐渐增加,意味着地表径流数量也会有所提升。在传统城市规划设计划转过程中,峰值流量目标是指城市管网在重现期降雨条件下能够承担的最大流量,目前我国规定的重现期为3~5年,但传统的峰值流量目标无法满足实际的需求。但集雨型绿地能够通过雨水的渗透、储存、调节等活动,对地表径流峰值进行削减或者是延缓峰值到来的时间,绿地能够在一般的降雨条件下拥有充足的空间,对于地表径流的增量进行消纳,并且在极端暴雨的情况下,可以对于瞬时峰值进行削减。
二是径流污染控制。在雨水地表径流持续流动的过程中,很容易会因为建筑屋面以及道路冲刷带来的水源污染问题,这也是我国城市水环境的主要污染源头。我国下水道管网中40%的沉积物产生与初期雨水径流之间有着十分密切的联系[2]。如此一来,在传统城市建设发展的过程中,集雨型绿地同样具备良好的径流污染控制作用,能够对于初期雨水排放进行管控,在集雨型绿地自身的承载范围之内,可以综合使用吸附、过滤、隔离等多种方法,对于初期雨水径流中存在的各种重金属、固体悬浮物质的浓度进行削减,避免在铺装地面出现污染物随着雨水径流不断扩散的现象。
三是雨水的资源化利用。我国的水资源存在明显的时空分布不均的现象,尤其是对于我国北方城市而言,因为现代城市的快速发展,河湖水系数量明显减少,地下水位也在不断下降。在我国追求现代化城市建设发展的过程中,雨水资源回收利用也是最为有效的解决方法,而集雨型绿地的建设和应用意味着城市可以在降雨期间通过雨水渗透以及回补的方法形成相应的地下水,而在雨水径流经过处理之后,同样可以用作景观水体的补充,相关单位也可以利用雨水收集相应的水份形成带有创意的水体景观。
3、海绵城市集雨型绿地的设计策略
3.1平面布局的调整和优化
集雨型绿地作为海绵城市建设发展过程中有效调节地表径流的方法,在设计过程中需要与绿地的总体规划设计保持同步,并且设计人员需要综合考虑其生态性、功能性以及环境适应性。在集雨型绿地设计的过程中,要求设计人员在功能、竖向、园路、建筑布局等方面与总体的设计工作保持协调,同时绿地的自身雨水回用系统的设计需要与已有的基础设施和地形塑造方案有效结合,具体可以分为雨水的渗入、调蓄等多个系统,总体规模需要与绿地的总体布局保持一种相互协调的关系。同时,在集雨型绿地建设发展的过程中,地形设计工作需要保障雨水能够以最快的速度进行下渗,同时倾泻通道内外能够有效连接。在地表自身的渗透能力或者是渗透面积不足的状况下,可以设置一定的人工渗透设施。如果部分区域的水源数量不充足无法设计景观水体,可以根据当地的实际条件形成带有自然特性的旱溪景观,不仅能够满足重现期内降雨强度的径流控制要求,而且也能够根据当地的地形状况设置对应的雨水花园景观[3]。雨水回收系统需要以当地的雨水回用范围和灌溉管网为基础合理补充水分。在绿地率较高的状况下,可以选择使用雨水渗入的方式,如果绿地率降低,并且建筑分布密度相对较高,可以选择使用屋面雨水间接排放、透水地面等多种方法。
3.2雨水设施的合理布置
在集雨型绿地规划设计工作中,绿色雨水设施也是其中的重要组成部分,需要根据基于集雨型绿地总体平面布局,合理确定设施的型号以及规模,并确定其设置的位置规模和标高。目前能够在集雨型绿地范围内使用的绿色雨水设施以卵石输水沟、下凹式绿地、坡地乔木种植鱼鳞坑等为主。在具体设置的过程中,设计人员必须要综合考量绿地自身的功能布局和景观之间的协调性,如果部分旅游景观有着体验方面的要求,并且人流量相对较大,可以结合当地的实际环境特征设置,其较为贴近的绿色雨水设施,以此有效消除安全隐患。
3.3竖向控制
竖向控制设计也是整个集雨型绿地规划设计工作的重要组成部分,要求设计人员对于外排水口、进水口地形和主要景物等控制点的高程合理地进行管控,并且需要维护建筑物基础设施以及人员自身的安全。在集雨型绿地的广场和道路铺装过程中,可以选择使用平道牙,与之相连接的绿地边缘300~500mm的区域内,需要低于硬化地面50~100mm的范围,确保能够针对周边的雨水全面汇总,并且能够避免过大高差带来的各种安全隐患。如果相关人员选择利用景观设计方法对雨水进行调蓄,则需要对水位线设置进行调整,保障能够满足降雨期间的容积调蓄的要求,溢流口顶面标高相较于雨水滞留设施需要低于100mm,并且要低于路缘石的顶面溢流口,设施的数量也需要根据流量控制的基本要求进行调整。
总结
在海绵城市理念的影响下,我国现代化城市能够通过集雨型绿地的建设有效地调节地表径流,并对其进行回收利用,全面提高水资源的利用率。相关部门为了发挥集雨型绿地在峰值流量控制、径流污染控制等多方面的作用,需要从平面布局设施布置以及竖向控制等多个层面出发,结合当地的降雨集中状况合理地进行调整,确保集雨型绿地的规划方案能够与当地的城市发展、绿地总体发展规划保持,提高雨水资源的回收利用率,并有效地降低地表流量,避免出现城市内涝问题。
参考文献
[1]陈健.西北半干湿地区中小尺度集雨型绿地规划设计研究[D].西安建筑科技大学,2023.
[2]董磊,毛丽.城市居住区集雨型绿地设计研究[J].设计,2021,34(01):42-45.
[3]高境,杨茗琪.大理市居住区集雨型绿地模型的构建研究[J].安徽农业科学,2020,48(19):227-230+272.