美國綠色街道設(shè)計剖析

杜嘉丹，賈書惠，方慧瑩

(1.中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院上海分院，上海 200035；2.中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院城鎮(zhèn)水務(wù)與工程研究院，北京 100037)

1 引言

經(jīng)過近幾年的海綿城市示范與建設(shè)，海綿城市概念已經(jīng)深入人心，并形成一種生態(tài)低碳城市發(fā)展的新理念與新模式，通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種生態(tài)化技術(shù)，實現(xiàn)對雨水的自然積存、自然滲透、自然凈化的功能。

海綿道路是海綿城市建設(shè)的重要組成部分，在國際上多被稱為綠色街道，指道路的設(shè)計和建設(shè)在滿足道路交通需求的前提下，為削減徑流量和徑流污染，采用“慢排緩釋”和“源頭分散”為主要理念，通過應(yīng)用不同的低影響開發(fā)設(shè)施，結(jié)合景觀設(shè)計在源頭進行雨水徑流管理的一種道路排水形式。與傳統(tǒng)的道路排水方式“道路匯水面-雨水口-市政管線”以及傳統(tǒng)的“高綠地”設(shè)計理念相比，海綿道路有效緩解了水資源流失嚴重、水體污染、管網(wǎng)排水壓力大、內(nèi)澇積水頻發(fā)等一系列問題[1]。

美國早在1990年左右就對綠色街道進行了探索與推廣，已有很多成熟的案例[2]。本文通過設(shè)計案例剖析，著重分析美國綠色街道和中國海綿道路設(shè)計方式的不同，為中國海綿道路設(shè)計提供借鑒。

2 美國綠色街道的發(fā)展與管理

美國綠色街道從理論上最早可以追溯到麥克哈格的景觀生態(tài)規(guī)劃思想，并于1990年左右進行了廣泛推廣，將綠色雨水設(shè)施理念融入道路設(shè)計中，同時融入可持續(xù)發(fā)展理念[3]。2002年美國波蘭特市頒布了《綠色街道手冊》，介紹了綠色街道LID設(shè)施的應(yīng)用方式，此后美國各州相繼發(fā)布了一系列相關(guān)策略，至2009年由美國交通運輸部等提出了“綠色街道評估體系”，明確了綠色街道的設(shè)計目標和判定標準，為綠色街道的進一步推廣和應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。2011年美國圣馬特奧縣制定了《可持續(xù)綠色街道和停車場設(shè)計手冊》，說明了街道和停車場該如何設(shè)計才能使城市處于一個可持續(xù)發(fā)展的、自然的狀態(tài)[4]，設(shè)計指南提供了一個大膽的、清晰的設(shè)計指導(dǎo)，這個指南在圣馬特奧市的21個縣和加利福尼亞州都被認為是最創(chuàng)新和綜合的指導(dǎo)文件。

從綠色街道的管理方法上，芝加哥綠巷用可持續(xù)的管理方法，應(yīng)用自然排水、透水鋪裝、再生利用材料、路燈光源減弱等方式作為綠色街道的評判標準，將符合要求的綠巷進行標注，并給予街道一定的補貼[5]。

美國的綠色街道項目實踐很多而且十分成熟，例如加利福尼亞州圣馬特奧縣的綠色街道與停車場計劃、明尼蘇達州伯恩斯維爾市的社區(qū)綠色街道項目、洛杉磯奧若斯的綠色街道項目等，現(xiàn)均已成為道路雨洪控制利用的示范。

3 美國綠色街道設(shè)計剖析

根據(jù)美國現(xiàn)行雨水技術(shù)管理措施，在綠色街道中主要采用5種成熟的措施[6]。

雨水收集植物池:設(shè)置在人行道上，其位置和國內(nèi)人行道行道樹相同。植物頂部低于街道排水槽的高度，將植物池與一個或多個流入口相連，使街面和人行道雨水流入植物池。

雨洪路緣擴展:設(shè)置在道路邊緣，通常設(shè)置在有停車位且交通不繁忙道路，路緣擴展內(nèi)土壤的頂部低于街道排水槽的高度，使街面和臨近人行道雨水徑流流入雨洪擴展路緣。在國內(nèi)通常設(shè)置在有停車位的小支路上。

雨洪樹木:位于行道樹處，不同之處在于其土壤低于道路表面，可以將道路和人行道雨水流入，滲入地下。雨洪樹木無法處理的徑流繞過樹坑，流入下游雨水渠。

雨洪樹槽:設(shè)置在人行道區(qū)域的地表下樹槽。道路徑流雨水不是直接進入樹坑，而是通過透水路面進入連接雨洪樹池的多孔管道，分散至雨洪樹槽內(nèi)礫石或其他介質(zhì)空隙中存儲，可以澆灌樹種或者緩慢通過樹槽底部滲入地下。

透水路面:一種是適合人行道的透水路面，雨水徑流從表面滲透的同時在空隙處流過；另一種是應(yīng)用于行車道的路面，采用滲水瀝青和混凝土等，雨水從材料表面流過。

在美國這5種單項技術(shù)措施中以雨洪路緣拓展應(yīng)用最為廣泛(圖1、表1、表2)。

圖1 美國綠色街道五種技術(shù)

4 美國綠色街道案例分析

情景1：在道路一側(cè)或兩側(cè)有停車位的道路，可建設(shè)街角路緣拓展。一方面收集雨水，經(jīng)美國的實踐表明還可以減少交通事故(圖2)。

情景2：在一側(cè)帶有自行車道和人行道的區(qū)域，建設(shè)雨水收集植物池。由于雨水收集植物池占用一部分道路寬度，此種僅限于行車量較少或者綠化面積較大的道路(圖3)。

表1 五種技術(shù)設(shè)計分析

表2 五種常用措施在不同道路中的應(yīng)用

圖2 有停車位道路雨洪路緣拓展示意

以波特蘭市綠色街道項目為例，在設(shè)計中考慮對水質(zhì)的處理，同時最大化滲透徑流，與周邊景觀結(jié)合；在管理中綠色街道由附近社區(qū)負責管理，提供季節(jié)性澆水和管理。以Siskiyou項目為例，這是波蘭特市第一個改造的現(xiàn)有街道項目。在街道南北兩側(cè)修建雨洪路緣拓展，被稱為口袋花園或者街道雨水花園。在設(shè)計過程中首先考慮交通影響，低交通流量兩側(cè)有停車位的道路是理想選擇，這條街寬28英尺，在兩側(cè)設(shè)置雨洪路緣拓展；其次考慮收集范圍，集水面積大約為9000 km2；同時考慮街道坡度、停車空間等，街道坡度約2%適合雨洪路緣的拓展，設(shè)置水量監(jiān)控設(shè)施(圖4)。

其設(shè)計尺寸如下：①設(shè)施尺寸：長度60英尺，寬度7英尺，總面積275平方英尺；邊緣深度6英寸，中心深度12英寸，最大積水深度：中心7英寸。存儲容量120立方英尺。②溢流設(shè)施：溢流出口通過路緣切口，進入街道排水溝和現(xiàn)有的街道入口排入聯(lián)合下水道，對進水口未做任何修改。③檢查井：每個口袋花園都有3個檢查井，分別有四個單獨的部分，用于積水和減緩流經(jīng)設(shè)施的速度。④土壤滲透性：約地下14英寸的地方，里面填滿了三種混合的沙子、表層土壤和堆肥。混合土被耕作到土質(zhì)中，然后擴散形成一個淺拋物線截面。其他：⑤監(jiān)控：環(huán)境部分將監(jiān)測水力性能、維護要求、種植制度的成功程度以及社區(qū)居民的意見，并進行流動測試。⑥維護：利用家庭灌溉系統(tǒng)延伸灌溉，并環(huán)境保護署進行長期維修服務(wù)。⑦植物生長情況：第一年植物生長旺盛，幾乎不需要除草，但雨過后需要清理沉積物和碎片；大型風暴中，土壩容易受到侵蝕，采用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計。

在美國綠色街道的案例中，以街區(qū)道路、城市支路為主，高速路、城市主干路為輔，進行綠色街道的建設(shè)和實施。

5 美國綠色街道理念對我國海綿道路的啟示

我國海綿道路改建主要是針對綠化率高的主路或支路進行改造，大都針對道路周邊綠地和人行道透水鋪裝進行改造，應(yīng)用透水鋪裝、下沉式綠地、生物滯留設(shè)施等，較為單一。但雨洪路緣拓展在我國極少涉及，其設(shè)計位置與管理理念值得學習。不僅對于綠化率高的道路容易改造，同時也適用于綠化率不高的帶有停車位的城市支路。

圖3 有路邊空間道路雨水收集植物池示意

圖4 波特蘭市綠色街道改造項目

我國在進行海綿道路設(shè)計時，可借鑒美國從城市支路、社區(qū)道路著手，從分散調(diào)蓄的角度新建或改造。我國在海綿道路的新建和改造上可以參照美國以帶有停車位的城市支路為對象進行雨洪的管理。現(xiàn)各城市支路上一側(cè)設(shè)置停車位十分普遍，可設(shè)置雨洪路緣拓展，收集調(diào)蓄雨水，在改造過程中較容易維護且效果理想。

在我國海綿道路支路進行改造過程中，結(jié)合停車位和排水方向，在道路排水末端設(shè)置雨洪路緣拓展，作為海綿道路改造的另外一種重要方式。有條件進行綠化改造的支路可結(jié)合下沉式綠地改造、滲透帶改造、透水鋪裝改造進行雨洪路緣拓展；無綠化改造條件的支路可僅根據(jù)道路排水末端設(shè)置雨洪路緣拓展進行海綿改造，收集調(diào)蓄雨水。