基于雨洪管理的城市道路綠地景觀設(shè)計(jì)研究

羅媛媛 趙梓娟 張亞瓊

摘要以我國城市現(xiàn)狀排水方式與存在的問題為起點(diǎn)，以雨洪管理的理念為指導(dǎo)，以湖南省長沙市雨花區(qū)沙灣路綠地景觀改造為例，對城市道路綠地景觀設(shè)計(jì)進(jìn)行探索。城市道路綠地形式多樣，構(gòu)成要素復(fù)雜，且道路環(huán)境條件嚴(yán)苛，這些特點(diǎn)都是城市道路雨水資源利用的前提和限定條件。雨水資源利用設(shè)施主要體現(xiàn)對雨水的滲透、蓄集、收集輸送和凈化處理4個(gè)方面的功能，在城市道路綠地建設(shè)中適用的雨水資源利用設(shè)施主要有透水鋪裝、滲透管渠、生態(tài)淺草溝、下凹式綠地、雨水花園等形式。

關(guān)鍵詞雨洪管理;城市道路綠地;雨水資源;景觀設(shè)計(jì)

中圖分類號S731.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2018）28-0178-04

Landscape Design of Urban Road Green Space Based on Stormwater Management

LUO Yuanyuan，ZHAO Zijuan，ZHANG Yaqiong et al

（Orient Science & Technology College of Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410600）

AbstractStarting with the current status of urban drainage in China and existing problems，taking the concept of stormwater management as a guide， landscape design of urban road green space is explored with the example of the green landscape reconstruction of Shawan Road in Yuhua District of Changsha City， Hunan Province. The urban roads have various forms of green land， their components are complex， and the environmental conditions of the roads are harsh. These characteristics are all the preconditions and conditions for the use of urban road rainwater resources.The rainwater resources utilization facilities mainly embody the functions of rainwater infiltration， accumulation， mobile transmission and purification. The rainwater utilization facilities that are applicable to the construction of urban road green space include permeable pavement， percolation channels，ecological grass ditch，concave green， rain garden and other forms.

Key wordsStormwater management;Urban road green space;Rainwater resources;Landscape design

新中國成立以來，我國城市道路建設(shè)突飛猛進(jìn)，至2016年末，全國公路總里程達(dá)469.63萬km。公路的建設(shè)和使用不可避免地帶來一定程度上的自然環(huán)境破壞和污染。城市環(huán)境問題日益凸顯，其中水資源危機(jī)、城市內(nèi)澇等問題尤為突出。道路雨水是城市雨水的重要組成部分，對其進(jìn)行合理利用和管理是當(dāng)下城市綠地景觀設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。在城市道路規(guī)劃設(shè)計(jì)中，融入雨洪管理的理念，根據(jù)道路橫斷面形式、橫縱坡度、周邊條件等，在保證道路交通功能和交通安全的前提下，合理選擇雨水利用設(shè)施，有效滯留、凈化路面徑流，削減瞬時(shí)峰流量，提高城市道路綠地利用雨水的能力，對城市雨水資源化和排洪排澇有重要意義。

1我國城市現(xiàn)狀排水方式與存在的問題

1.1現(xiàn)狀排水方式

我國城市道路雨水設(shè)施為集中式地下管網(wǎng)，獨(dú)立于城市規(guī)劃之外，是城市灰色基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分。目前，城市道路排水普遍采用邊溝→雨水口→連接管道→市政管線的傳統(tǒng)方式，以排為主，利用率低。而傳統(tǒng)的城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)通常從塑造城市形態(tài)出發(fā)，將綠地規(guī)劃作為體現(xiàn)城市形態(tài)美的一種途徑，沒有針對自然水文條件對城市綠地進(jìn)行雨洪管理的專項(xiàng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

1.2存在的問題

1.2.1雨水資源流失。

我國城市年缺水量達(dá)60億m3[1]，而目前我國城市雨水利用率不足雨水總量的10%[2]。道路、廣場及周邊的雨水通過城市雨水、污水管網(wǎng)中直接排走，既沒有有效利用寶貴的自然雨水資源，又給城市管網(wǎng)造成負(fù)擔(dān)。

1.2.2道路排洪排澇壓力大。

隨著我國城市化進(jìn)程的高速發(fā)展，越來越多的自然下墊面被硬質(zhì)下墊面代替，而道路路面又占據(jù)了其中的主要部分。公園或綠地的凈流系數(shù)為0.10～0.20，而混凝土或?yàn)r青路面的徑流系數(shù)為0.85～0.95[3]，可見道路作為城市基礎(chǔ)設(shè)施，與綠地相比，透水率極低。低透水下墊面大量增加，城市排水系統(tǒng)的壓力隨之加大，城市暴雨在路面、廣場中迅速匯聚，導(dǎo)致徑流量成倍增加，徑流峰值瞬時(shí)升高，易引發(fā)洪澇災(zāi)害。從湖南省近5年的暴雨出現(xiàn)頻率來看，每年都有不同程度的暴雨過程，涉及多個(gè)地區(qū)（表1），可見單一地依靠管網(wǎng)排水難以滿足城市排洪排澇的需求。

1.2.3路面徑流污染嚴(yán)重。

城市道路路面雨水徑流是城市地表徑流的重要組成部分，道路路面的徑流污染是城市水體污染的主要來源，是僅次于農(nóng)業(yè)污染的第二大污染源[4]。路面垃圾、地表粉塵、機(jī)動車排放物、工農(nóng)業(yè)化學(xué)藥劑、排水管網(wǎng)中的沉淀物質(zhì)導(dǎo)致城市道路路面雨水徑流中攜帶了大量污染物。我國多數(shù)城市建筑屋面、城市道路雨水徑流污染嚴(yán)重，降雨初期雨水的污染程度甚至超過城市污水[5]。被污染的地表雨水徑流排入濕地、湖泊、江河，超過自然水體的自凈能力，導(dǎo)致水質(zhì)惡化。

2雨洪與雨洪管理

2.1雨洪

降水達(dá)到地面后主要分為4個(gè)部分：①截留，即被植被表面攔截的部分。②滲透，即通過下滲被土壤吸收的部分。③洼地蓄水，即被地表凹地和洼地集留的部分。④地表徑流，即除截留、滲透和洼地蓄水外的剩余部分。其中地表徑流最后匯集到溝道、河流中即為暴雨水，即雨洪（stormwater）。

2.2雨洪管理

雨洪管理（stromwater management）主要包括雨水徑流污染控制、城市防洪排澇、雨水資源化利用3個(gè)方面的內(nèi)容。其內(nèi)涵可理解為在政策、法律、經(jīng)濟(jì)等條件的保障和約束下，通過規(guī)劃、設(shè)計(jì)、工程和管理等途徑消除或減少伴隨城市降雨過程可能出現(xiàn)的城市內(nèi)澇、洪水、雨水污染等潛在問題，并在一定條件下對雨水進(jìn)行收集、利用的系統(tǒng)化的管理方式[6]。雨洪管理直接關(guān)系到城市市政排水管網(wǎng)的建設(shè)，同時(shí)更應(yīng)作為城市綠地建設(shè)的指導(dǎo)理論。

3城市道路綠地的構(gòu)成和特點(diǎn)

3.1城市道路綠地的構(gòu)成

根據(jù)城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)，城市道路綠地屬于城市附屬綠地，是指城市道路與廣場用地范圍內(nèi)可進(jìn)行綠化的用地，包括：道路綠帶、交通島綠地、廣場綠地和停車廣場綠地。其中，道路綠帶是指道路紅線范圍內(nèi)的帶狀綠地，按照其在道路中的不同位置又可分為人行道綠帶、分車綠帶和路側(cè)綠帶3個(gè)部分。

3.2城市道路綠地的特點(diǎn)

3.2.1綠地形式多樣。

城市道路綠地形式多樣，該研究主要以道路綠帶作為研究對象。道路綠帶為典型的帶狀綠地，寬度不一，種植形式多樣。其中人行道綠帶又可稱為行道路綠帶，以樹池種植的形式為主;1.5 m以內(nèi)分車帶以種植灌木為主，1.5 m以上以種植喬木為主，8.0 m以上的路側(cè)綠帶可以設(shè)計(jì)為開放式綠地，為市民提供活動和停留空間。

3.2.2構(gòu)成要素復(fù)雜。

城市道路也是城市風(fēng)貌的重要載體，城市道路綠地景觀是城市街景的重要組成部分[7]。道路不僅滿足基本交通，也是人們?nèi)粘；顒拥闹匾獔鏊?。城市道路綠地景觀的構(gòu)成要素主要包括4個(gè)方面：①動態(tài)要素，即人流、車流。②靜態(tài)要素，即綠地、地形地貌、城市家具等。③周邊環(huán)境要素，即周邊用地性質(zhì)、建筑風(fēng)格等。④其他要素，即時(shí)間（晝夜、季節(jié)、氣候）、日照、風(fēng)向等。

3.2.3環(huán)境條件嚴(yán)苛。

城市的急速擴(kuò)張、交通條件的完善帶來機(jī)動車尤其是私家車的大量增加，排出大量有害氣體，如二硫化碳、一氧化碳、氧化氮。同時(shí)交通過程產(chǎn)生震動、噪聲，干擾日照等。且道路綠地土壤堅(jiān)硬，雜質(zhì)較多，種植面積小，后期管理粗放，這些嚴(yán)苛條件都對植物品種的選擇造成諸多限制。

3.3城市道路雨水資源利用設(shè)施

城市雨水利用是一個(gè)龐大且復(fù)雜的體系，主要在于充分利用場地條件，通過下滲、滯留、調(diào)蓄、蒸騰等原理和技術(shù)措施，科學(xué)、有效地利用雨水資源，其包含各種功能、各式各樣的設(shè)施（表2）。

結(jié)合城市道路和其綠地的特點(diǎn)，適合城市道路中的雨水利用設(shè)施主要有透水鋪裝、滲透管渠、生態(tài)淺草溝、下凹式綠地、雨水花園等。

3.3.1透水鋪裝。

雨水降落后形成路面徑流，通過透水鋪裝或有空隙的不透水鋪裝下墊面滲透到透水墊層，通過透水墊層再滲透到基層土壤。在雨水滲透過程中，各結(jié)構(gòu)層可減緩下滲時(shí)間，蓄集一定量的雨水，達(dá)到滯留雨水的效果。且雨水經(jīng)過多層過濾，可去除大部分污染物，水質(zhì)得到凈化。主要透水鋪裝材料有透水地磚、透水混凝土、透水瀝青、嵌草鋪裝等。

3.3.2滲透管渠。

雨水滲透管、渠以傳統(tǒng)雨水管道排放為基礎(chǔ)，將排水明溝、雨水管改為滲透管或滲透渠。為保證雨水滲透順暢，沿管、渠周圍填放礫石，雨水通過綠地表層土壤下滲后，再通過綠地下埋設(shè)的滲透管或滲透渠向四周土壤層滲透，既可滲透、涵養(yǎng)雨水，又可保證植物根部不積水。雨水滲透管、渠的占地面積少，便于在城市道路綠地中設(shè)置，其可與雨水口、雨水管、滲透池等綜合使用，也可以單獨(dú)使用。在綠地面積有限且呈帶狀布置的城市道路綠地中，舊排水管渠的改造利用較易實(shí)現(xiàn)。

3.3.3生態(tài)淺草溝。

生態(tài)淺草溝中植物和土壤吸收、過濾、沉淀雨水，并通過生物分解雨水中的雜質(zhì)和金屬污染物，完成雨水的生態(tài)化處理。生態(tài)淺草溝適用于城市道路路側(cè)綠地、不透水路面的周邊和面積較大的交通綠島內(nèi)，一般結(jié)合雨水管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在排水壓力不大的路段也可代替雨水管網(wǎng)。

3.3.4下凹式綠地。

下凹式綠地是城市道路雨水資源利用設(shè)施中最常見的形式[8]。綠地比道路路面低，雨水降落到地面后流向下凹綠地暫存，通過植物、土壤生物，用物理及化學(xué)的方式滯留、凈化雨水，起到儲蓄、滲透、凈化雨水的多重功能。其透水性好、投資小，在城市道路較寬的人行道、路側(cè)綠地中常用。

3.3.5雨水花園。

雨水花園一般在地勢較低處，自然形成或人工挖掘而成，是雨水自然凈化和蓄集的有效設(shè)施。雨水花園的工程結(jié)構(gòu)由外而內(nèi)為蓄水層、覆蓋層、種植土壤層、砂層和礫石層。蓄水層短暫蓄水，減緩徑流瞬時(shí)流速;覆蓋層和植物過濾、凈化雨水，減小徑流污染;種植土壤層短暫蓄集雨水，砂層與礫石層保證下滲的雨水順利往基層土壤滲透。同時(shí)，在蓄水層上方設(shè)溢流管以排除瞬時(shí)過量積水，在礫石層中設(shè)透水管收集雨水并保證植物根部不積水。雨水花園投資低、運(yùn)行簡單，可與周邊要素結(jié)合營造城市街頭景觀。

4城市道路綠地雨水資源利用設(shè)計(jì)實(shí)踐

4.1項(xiàng)目概況

選取湖南省長沙市沙灣路綠地景觀改造設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行城市道路雨水資源利用實(shí)踐。沙灣路位于長沙市雨花區(qū)，南北走向，由南往北連接湘府路、木蓮路、香樟路、勞動路和長沙大道，全長約6 km。其中，香樟東路至木蓮東路綠化現(xiàn)狀較好，不在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)路段長度約為5 km（圖1）。

沙灣路道路斷面有三板四帶、兩板三帶2種結(jié)構(gòu)形式。其中中央隔離帶與機(jī)非隔離帶均寬2 m，人行道綠化帶為1.2 m見方樹池，路側(cè)綠帶較為復(fù)雜，1～10 m寬不等。道路整體特色極不明顯，所用植物材料與配置方式與長沙市其他道路雷同。人行道香樟大部分長勢較差。中央隔離帶基本無綠化，層次過于單一，致使景觀效果極差。機(jī)非隔離帶無喬木，道路林蔭覆蓋率不夠。路側(cè)綠地周邊環(huán)境情況復(fù)雜，綠地寬度多樣，綠地現(xiàn)狀好歹參半。道路天際線平淡，季相變化不明顯，缺乏色彩變化。道路節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識性不突出。

4.2設(shè)計(jì)理念

以“水木沙灣”為設(shè)計(jì)理念，水，即利用綠地截留與滲透道路雨水，始終貫穿雨水資源化利用的目標(biāo);木，即種植成林、成帶種植高大喬木，創(chuàng)造冬有暖陽、夏有綠陰的道路林蔭空間，旨在把沙灣路打造為一條特色鮮明、生態(tài)示范與林蔭覆蓋之路。

4.3雨水資源利用設(shè)計(jì)

4.3.1人行道綠帶改造設(shè)計(jì)。

原有人行道綠帶為1.2 m見方的樹池，植物生長空間小，現(xiàn)有行道樹長勢極差。設(shè)計(jì)中將單體樹池連通，加大綠地面積，局部斷開以滿足正常的人行交通;喬木種植區(qū)域外凸，以保證喬木種植點(diǎn)距離種植池邊緣0.75 m以上，擴(kuò)大植物生長空間;在連通的人行道綠帶下設(shè)透水管，讓整條綠帶成為滲透型截水溝，在保證喬木根部不積水的同時(shí)滲透路面雨水（圖2）。

4.3.2路側(cè)綠帶改造設(shè)計(jì)。

沙灣路路側(cè)綠帶寬度1～10 m不等，1～2 m寬綠帶做基礎(chǔ)種植，選取3～10 m寬綠帶于靠人行道一側(cè)開辟1 m寬截水溝，并種植粗放型耐濕草本，如石蒜、黃菖蒲、藍(lán)花鳶尾、水蔥等。種植池鋸齒狀向人行道凸出，在不影響通行的情況下，達(dá)到更好的喬木遮陰效果（圖3）。

4.3.3擋土墻改造設(shè)計(jì)。

沿道路局部有裸露在外的擋土墻，寬60～80 cm，與排水明溝連接，景觀效果差，設(shè)計(jì)破除原有硬質(zhì)明溝，覆土種植耐濕地被和藤本，在綠地下埋透水管作為排水盲溝，將原有排水明溝變?yōu)槊?，在保證排水功能的前提下，通過綠地下滲雨水，減緩路面徑流速度，并以藤本植物覆蓋墻體，達(dá)到良好的景觀效果（圖4）。

沙灣路是長沙市第一條在城市道路綠地中進(jìn)行雨水資源利用試點(diǎn)的道路，主要采用生態(tài)淺草溝和滲透管渠的形式，滯留、滲透、凈化路面徑流，對城市道路綠地雨水資源利用進(jìn)行了積極探索，并取得了良好的景觀效果。

5結(jié)語

道路路面是城市主要下墊面，道路本身也是城市主要的排水通道，現(xiàn)階段，對于城市道路雨水資源利用的設(shè)計(jì)重點(diǎn)往往在于技術(shù)層面，注重程序化的雨水收集和利用，對于雨水利用設(shè)施的生態(tài)化和景觀化處理較少關(guān)注。環(huán)保節(jié)能型、功能復(fù)合型的雨水資源利用設(shè)施代表著城市道路在技術(shù)層面的發(fā)展，而城市道路是城市景觀風(fēng)貌的重要載體。因此，景觀藝術(shù)性也是其中不可或缺的因素，對城市道路綠地雨水資源的景觀化利用是城市道路綠地建設(shè)的發(fā)展方向，也是城市景觀營造的有效手段。隨著城市建設(shè)的發(fā)展和擴(kuò)大，雨洪管理設(shè)施將在城市道路綠地建設(shè)中得到更多的關(guān)注和體現(xiàn)。

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