探讨海绵城市在沿海城市园林景观中的应用

发表时间:2020/12/7   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:张怡
[导读] 摘要:本文首先对海绵城市的概念、低影响开发建设的方式进行探讨;其次对海绵城市园林景观工程案例进行阐述;随后针对海绵城市技术,在沿海城市园林景观中的应用方式,从人工湿地、湿塘建设、干式植草沟以及透水铺装,这四个方面展开探究分析;最后对园林水量调蓄容积计算过程展开研究,以期能够为运用海绵城市技术建设园林工作,提供参考性建议。
        上海敬润园林建设工程有限公司
        摘要:本文首先对海绵城市的概念、低影响开发建设的方式进行探讨;其次对海绵城市园林景观工程案例进行阐述;随后针对海绵城市技术,在沿海城市园林景观中的应用方式,从人工湿地、湿塘建设、干式植草沟以及透水铺装,这四个方面展开探究分析;最后对园林水量调蓄容积计算过程展开研究,以期能够为运用海绵城市技术建设园林工作,提供参考性建议。
        关键词:海绵城市;沿海城市;园林景观
        引言:伴随着气候变暖、海平面的不断上升,作为我国沿海城市之一,上海市正面临着严重的防汛压力。倘若本市长期遭受暴雨和内涝灾害,就会对人们的生产生活产生严重影响。针对这种问题,通过在城市建设中运用海绵城市理念与相关技术,可以充分缓解城市的内涝问题,在减少水污染的同时,还能有效节省水资源、保护并改善城市的生态环境。因而针对海绵城市在园林景观中的应用情况,进行探究分析,有着极大的必要性与现实意义。
        1海绵城市概述
        1.1海绵城市简介
        海绵城市的含义,是指城市地基可以发挥类似于海绵的功能,能够充分顺应环境变化情况,并且有效应对自然灾害,尤其是针对旱涝环境具备良好的弹性功能。在降雨天气能够大量吸收、储蓄过多的雨水,发挥渗透与过滤作用来净化水质;在干旱或是大量需水的情况下,有效提供储藏的雨水加以运用。在建设海绵城市期间,要遵守生态保护的原则,注重自然环境同人工技术的协调配合,在保证城市排水防涝安全的基础上,尽可能地满足城市基于雨水的储蓄和渗透、过滤及净化等方面的需求,并针对城市中的雨水资源予以高效应用。其概念设计如图1-1所示。
        在运用海绵城市相关理念与技术,开展园林建设期间,需要重点考虑该城市的平均降水量、最大降水量、地下水量、地表水量等诸多因素,对数据进行整合分析,科学设计城市给水与排水系统。除此之外,要注重分析海绵工程建设的复杂性和长期性。
 
        图1-1 海绵城市概念图
        1.2海绵城市建设途径
        海绵城市的建设方式,主要包括以下三种,分别是:对城市已有的生态系统进行保护、生态恢复与修复、低影响开发。在城市园林建设当中,以低影响开发的建设途径最为普遍、应用频率最多。
        低影响开发这一概念,是指针对工程施工现场进行开发期间,采取源头式、分散式的形式,对施工场地开发之前的水文特点进行有效保护,因此又被称作低影响设计(Low Impact Design,LID)。其开发的建设原则,是对施工场地的水文特点进行控制与维护,力求水文特点在施工前后保持不变,维持的内容包括径流总量、峰值流量以及峰现时间。按照水文循环的层面来看,想要确保场地的水文径流总量维持不变,就应当注重采用雨水渗透、雨水储存的方法,确保开发之后一定量的径流量不会出现外排情况;想要保证水文峰值流量维持不变,就应当采用雨水渗透、雨水储存以及水量调节等方式,努力削减水量峰值并延缓峰值时间。该建设方式的水文原理设计如图1-2所示。
        相比与西方发达国家,我国大部分城市,其土地开发强度普遍较高,只能在园林场地的源头位置,采取分散式的削减措施,难以保证开发前与开发后的径流总量、峰值流量,可以保持基本不变。针对这种情况,施工单位还应当依靠中途与末端等综合性手段,以此满足开发前后水文特征相近的建设要求[1]。
 
        图1-2 低影响开发水文原理示意图
        2工程案例概述
        二环城市公园内的北四岛项目,坐落于上海市浦东区临港新城范围内,由上海敬润园林建设工程有限公司承包,浦东临港地区是我国30个海绵城市试点地区当中,建设面积最大的一个。该园林改建工程的施工区域,包括由申港大道、环湖西二路、绿丽港南路、春涟河所共同围城的范围。该区域的园林设计,将“打开”及“融入”作为主题文化,在打开郁郁葱葱的已有绿化林带的同时,注重融入附近林立的公共类事业单位,力求做到因地制宜与特色鲜明。公园中绿植成荫,河流交汇纵横,同附近社区紧密相连,可以同人民群众的生活、工作与地区生态,有机融合到一起。其中北四岛区域,作为该园林的地标性建设项目,需要符合复合型建设规定,建设重点包括山川裂谷广场、人工生态湿地这两处景点。
        该工程建设的重要目标与核心任务,在于建立科学的溢流排放系统,同城市内雨水管道系统、超标雨水径流排放系统,能够实现高效衔接,确保景观水体具备良好的雨水调蓄作用,打造多功能的湿地公园,在日常期间可以体现观赏和休闲、绿化浇灌效果,在暴雨降临时可以有效发挥调蓄作用,进而符合土地资源的多元化功能需求。
        3海绵城市在园林中的应用
        3.1人工湿地
        人工湿地建设区域,位于园林的西北部位置,面积约为4700m2,其汇水面积为3.4公顷。该湿地的主要功能包括调节与储蓄雨水、改善小气候、雨水净化与排烟等;其中湿地雨水的调蓄总量为1350m3,主要作用在于给予调蓄空间来收纳附近地块中的雨水。该湿地的建立,可以弥补以往的硬质驳岸缺陷,为水陆物资交换活动提供便利,在保护区域生态、维护生态多样性方面,能够发挥重大作用,湿地岛屿内主要种植的植物有二月兰、花叶络石、大吴风草、鸢尾、黄菖蒲以及水杉林等物种,宛如一座森林氧吧,可以使游客身处在一座天然的空气净化器当中[2]。
        3.2湿塘建设
        该区域位于主干道的两侧部分,总面积共计5000m3,其功能在于对主干道的初降水进行收集,调蓄雨水的总量为1920m3。建成后可以发挥多种生态作用,不但可以对公园自身的雨水径流进行调蓄与净化,还可以对附近地块进行调蓄与净化。净化的功能主要有两点,其一是对填料介质进行拦截吸附,其二是对水生物进行降解,促进植物的生长和吸收,雨水被净化之后可直接排放进入春涟河。湿塘附近地带种植有黄菖蒲、花叶芦竹、鸢尾以及芦苇等物种,构成一篇生机盎然的景观。
        3.3干式植草沟
        该建设区域主要分布在沿环湖西二路道路的边侧地带,总面积在711m2左右。其功能在于对附近的雨水进行收集,汇水面积可达3.2公顷。干式植草沟的断面形式一律设置为倒梯形,两侧边坡的比例为1:3,深度在0.3m,按照植草沟所处位置的地形差异情况,其纵坡坡度范围为0.3%-4%。在植草沟的基层位置,主要应用复合结构形式,其表层覆盖有一层厚度为200mm的种植土,并在种植土的底部,铺设有一层200g/m2的土工布,在下面继续铺设一层厚度为300mm的砾石排水层,砾石直径在10mm-30mm范围内。在植草沟的上部主要铺设常绿草皮,从而建设成一座具备收集雨水、净化雨水与造景功能的生态化LID设施。
        3.4透水铺装
        该建设区域主要位于园路广场与停车场地带,建设期间所使用的材料,主要有透水混凝土、透水沥青与透水砖,铺设面积可达14000m2。整个园区所使用的铺装材料颜色为浅灰色,再搭配上原场地的绿荫,会让人生出简约与宁静的感受。透水铺装又被称为会呼吸的地面铺装,采取大孔隙的铺装方式,可以有效吸附城市中的污染物,比如粉尘等,从而降低扬尘污染程度,强化对地表径流的过滤效果;在下小雨的天气,还能充分降低地表径流,提升游客步行的舒适度。
 
        图3-1 不同种类的透水性铺装图
        4规划调蓄容积计算
        根据实际建设情况,通过测量与计算,可知该项目占地面积共计112750m3,其中透水铺装面积合计为14000m3,湿地面积共计4700m3,湿塘面积共计5000m3,各个花岗岩广场面积共计4980m3。施工单位在将径流总量与径流污染,作为低影响开发设施的控制目标开展设计工作期间,设施所具备的调蓄容积,需要符合单位面积控制容积的规定指标。在设计调蓄容积的过程中,应当采取容积法开展计算工作。计算公式为:V=10HφF。
        在该公式内,其中V表示所设计的调蓄容积,单位为m3;H表示所设计的降雨量,数值为33mm;φ表示综合雨量的径流系数,可以根据表4-1开展加权平均计算;F表示汇水面积,单位为hm2[3]。
        表4-1 汇水面与径流系数对照表
        根据表4-1中的数据,采取加权平均法,可以计算出综合雨量φ的径流系数,其计算公式为:
        φ=(φ绿地F绿地+φ透水铺装F透水铺装+φ水面F水面+φ广场F广场)/(F绿地+F透水铺装+F水面+F广场)
        =(0.15×84070+0.4×14000+1×9700+0.9×4980)/(84070+14000+9700+4980)
        =0.29
        按照计算公式,随后可求出该项目应制定的调蓄容积(控制容积):
        V= 10HφF
        =10×33×0.29×112750/10000
        =1079m3
        最后,可以计算出单位面积V的控制容积为:V=10Hφ=10×33×0.29=95.7m3
        结论:综上所述,在园林建设项目中,通过运用LID设计方式,以此实施低影响开发设施建设工程,能够针对径流雨水进行高效渗透、储存、调蓄以及截污净化,以此满足径流总量减排、雨涝防治以及雨水资源利用等多种需求,进而有效改善园林景观的水体体质,提升园林观赏与实用效果。
        参考文献:
        [1]赵哲.海绵城市建设理念在园林景观中的应用之研究[J].中国房地产业,2019,000(012):237.
        [2]王江浩.海绵城市理念在市政园林景观中的应用分析[J].消费导刊,2019,000(026):53.
        [3]柳廷伟,井惠.园林景观在"海绵城市"建设中的应用思考[J].建材发展导向,2019(2):74-75.
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