王中方

(重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院, 重慶 400030)

低沖擊開發(fā)理念指導(dǎo)下的道路生態(tài)化改造模式探索

王中方

(重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院, 重慶 400030)

隨著城市化進(jìn)程的逐步推進(jìn)，道路系統(tǒng)延伸到城市及鄉(xiāng)村的各個(gè)角落，在給人類帶來諸多發(fā)展碩果的同時(shí)，也對(duì)整個(gè)生態(tài)環(huán)境造成巨大的破壞和影響。低沖擊開發(fā)理念指導(dǎo)下的道路生態(tài)化改造，針對(duì)道路的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、鋪裝以及綠化帶進(jìn)行合理調(diào)整，在很大程度上改善道路系統(tǒng)對(duì)周邊生境的負(fù)面影響，促進(jìn)人類社會(huì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

低沖擊; 道路系統(tǒng); 生態(tài)化改造

在城市化快速發(fā)展的驅(qū)動(dòng)下，道路猶如植物生長(zhǎng)的根系一樣蔓延到城市和鄉(xiāng)村的各個(gè)角落，在推動(dòng)城市化進(jìn)程的同時(shí)，對(duì)環(huán)境也產(chǎn)生了多方面的影響——生態(tài)空間被肆意切割、動(dòng)植物棲息地被破壞、水土流失以及水體污染等等。針對(duì)這一系列的問題，各國(guó)開始為達(dá)成減少土地侵蝕和沉淀物流動(dòng)、提高生物多樣性、成本最小化及多種社會(huì)目標(biāo)對(duì)道路及路邊區(qū)域的改造進(jìn)行探索和研究。本著可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，低沖擊開發(fā)理念指導(dǎo)下的道路生態(tài)化改造也得到越來越多的關(guān)注，道路系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演重要角色的同時(shí)，也應(yīng)該承載更多的生態(tài)責(zé)任。

1 低沖擊開發(fā)理念的發(fā)展

1.1 低沖擊開發(fā)理念的緣起

城市的發(fā)展使得原有土地的利用方式發(fā)生巨大改變，濕地、耕地、林地被越來越多的建筑物和各種硬質(zhì)鋪裝所代替。城市下墊面不透水比例的大幅度增加，明顯改變了城區(qū)的水文、水利特性，在相同的降水條件下，導(dǎo)致城區(qū)洪峰出現(xiàn)提前和洪峰流量增加。

城市水文形勢(shì)的顯著變化，使得末端治理的傳統(tǒng)城市排水模式難以應(yīng)對(duì)；人們開始從徑流源頭來考慮城市雨洪管理。美國(guó)于1983年頒布了第一套暴雨徑流最佳管理措施；進(jìn)而又提出“低沖擊開發(fā)模式”，與之相似的還有英國(guó)的“可持續(xù)城市排水系統(tǒng)”、澳大利亞的“水敏感性城市設(shè)計(jì)”等。

1.2 低沖擊開發(fā)理念的內(nèi)涵

低沖擊開發(fā)(Low-Impact Development，簡(jiǎn)稱LID)，是20世紀(jì)90年代末期由美國(guó)提出的一種概念，其初始原理是通過分散的、小規(guī)模的源頭控制機(jī)制和設(shè)計(jì)技術(shù)，從而對(duì)暴雨所產(chǎn)生的徑流和污染進(jìn)行一定的管理和控制，其基本目標(biāo)是使開發(fā)區(qū)域盡量接近于開發(fā)前的自然水文循環(huán)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)城市開發(fā)建設(shè)之后對(duì)原有自然環(huán)境的地表徑流影響最小。

低沖擊開發(fā)模式反映城市發(fā)展與自然保護(hù)的和諧統(tǒng)一，既強(qiáng)調(diào)發(fā)展又注重生態(tài)保護(hù)， 其核心思想是在城市化的進(jìn)程中，采取各種手段減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境的沖擊和破壞，恢復(fù)和重建自然生態(tài)，在城市的可持續(xù)發(fā)展中具有重大意義。

1.3 低沖擊開發(fā)理念下的基本手段

低沖擊開發(fā)理念以“源頭控制”、“效法自然”、“變廢為寶”、“綜合設(shè)計(jì)”等為核心內(nèi)涵，以綠色屋頂、滲透路面、雨水花園、植物草溝、自然排水等作為技術(shù)手段。

“源頭控制”與常用的市政集中排水方式不同，它主要指低沖擊開發(fā)理念引導(dǎo)下的社區(qū)采取分散的、就地的排水和利用方式，減少雨洪流動(dòng)和人工集中處理設(shè)施?！靶Хㄗ匀弧奔词归_發(fā)區(qū)域盡量接近于開發(fā)前的自然水文循環(huán)狀態(tài)，排水節(jié)點(diǎn)摒棄人工化的排水池、暴氣池、排水管道等，采用有植被和自然土壤覆蓋的雨水花園、植物草溝、綠色屋頂?shù)仁侄?，溫和、自然地處理雨洪?！白儚U為寶”即指將雨洪等水體視作錯(cuò)置資源，以可持續(xù)發(fā)展的眼光將水體資源綜合利用。“綜合設(shè)計(jì)”意指將水體資源循環(huán)成為整個(gè)低沖擊開發(fā)系統(tǒng)的主線，水體資源的流動(dòng)和利用串聯(lián)起建筑形態(tài)、市政排水設(shè)施、綠地景觀設(shè)施乃至道路系統(tǒng)等多個(gè)規(guī)劃要素，并使之形成有機(jī)的整體。

2 低沖擊道路生態(tài)化改造模式探索

2.1 道路改造

2.1.1 道路規(guī)劃

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在全球范圍內(nèi)至少三分之一的已開發(fā)城市土地是供交通設(shè)施使用，而道路則是城市不透水面積的最主要組成部分。低沖擊道路生態(tài)化改造的規(guī)劃設(shè)計(jì)，要盡可能減少道路面積、縮短道路長(zhǎng)度和寬度以減少城市不透水面積。

道路形態(tài)與道路面積有著緊密的聯(lián)系，使用環(huán)狀路網(wǎng)可有效減少道路面積。在同樣的建設(shè)面積內(nèi)，以格柵狀路網(wǎng)的道路面積為基準(zhǔn)，改用段落平行路網(wǎng)則道路面積可縮減9 %，環(huán)狀路網(wǎng)可縮減 26 %，是最為節(jié)約的路網(wǎng)排布方式。不過，在減少道路面積的同時(shí)也要保證交通需求，可在必要處設(shè)置快速出口。

2.1.2 道路設(shè)計(jì)

在道路平面布局中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況確定道路的形式和尺度，在保證通行需要的同時(shí)，盡量減少不透水道路的面積，如在居住小區(qū)中提倡鄰里共用入戶車道，入戶車道寬度不宜過寬，減少建筑退線以縮短入戶車道的長(zhǎng)度等。

在道路斷面設(shè)計(jì)上，不宜強(qiáng)求道路兩端的高差及坡度，盡量保證水體實(shí)現(xiàn)源頭消解，可使道路兩側(cè)綠地內(nèi)土壤平面低于道路平面，以利于有效吸收路面排水。

2.1.3 道路鋪裝

目前，道路通常選用瀝青、水泥、混凝土等不透水材料來進(jìn)行建造，雖然具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是，由于地表污水無法受到土壤的過濾而直接流入下水道，不僅導(dǎo)致地下水補(bǔ)給減少，同時(shí)增加市政排水管網(wǎng)的壓力，浪費(fèi)大量資源且內(nèi)澇頻發(fā)。

增加路面可滲透材料(如礫石、透水磚、透水水泥)的使用，可以加強(qiáng)地表水與地下水的聯(lián)系，及時(shí)減少道路表面積水，提高基地墊面蓄水能力，在保證路面干爽，方便人車出行的同時(shí)，也有益于城市氣候微環(huán)境的調(diào)節(jié)。

2.2 綠化帶設(shè)計(jì)

2.2.1 “雨水花園”的引入

“雨水花園”，又稱生物滯留池，是自然形成的或人工挖掘的淺凹綠地，一般由草地緩沖帶、蓄水層、有機(jī)覆蓋層、植物生長(zhǎng)介質(zhì)層、植被、排泄層、沙礫卵石層7部分組成，主要用于匯聚并吸收來自屋頂或地面的雨水，通過利用植物、微生物和土壤的化學(xué)、生物及物理特性進(jìn)行污染物的移除，使雨水得到凈化，并使之逐漸滲入土壤，涵養(yǎng)地下水或補(bǔ)給景觀用水、廁所用水等城市用水，從而達(dá)到城市雨水徑流量和水質(zhì)調(diào)控目的，是一種生態(tài)可持續(xù)的雨洪控制與雨水利用設(shè)施(圖1)。

圖1 典型生物滯留區(qū)域截面示意(單位：m)

2.2.2 綠化帶形態(tài)的思考

在道路形態(tài)不便于太大改動(dòng)時(shí)，可使之與周邊綠地用地邊界模糊化，適當(dāng)增加綠化部分或生態(tài)單元來調(diào)整綠化帶形式，如采取“凸”字型綠化帶以減少道路面積，同時(shí)增加路面停車位，緩解停車壓力。雖然這種彎曲的道路形式不能減少?gòu)搅骺偭?，但可降低徑流速率，減少水流侵蝕造成的破壞。此外，在盡可能增加綠化帶面積的同時(shí)，需要考慮其自身的空間連貫性，保持生態(tài)廊道的延續(xù)，綠化帶串聯(lián)集中綠地，共同快速吸收控制道路表面徑流。

2.2.3 植栽池設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的路旁植栽池通常設(shè)計(jì)成各種凸出地面的形式，造型各異，層次豐富，但是這種相對(duì)獨(dú)立的設(shè)計(jì)卻大大降低了對(duì)地表徑流的控制吸收作用。在道路生態(tài)化設(shè)計(jì)中，可以通過以下幾點(diǎn)對(duì)道旁植栽池進(jìn)行改造：(1)營(yíng)造凹陷空間：將凸出于道路或人行道平面的植栽池改為凹陷式，增加雨水滯留幾率；(2)半封閉池緣：一些植栽池需要以池緣充當(dāng)座椅來增加行人逗留的可能性，可將池緣部分取消，以提供徑流通道；(3)可透水界面：若植栽池充當(dāng)行車安全防護(hù)邊界而必須凸出于路面，則可利用透水性材料來筑造池緣，以便雨水滲入道旁植栽池。總之，植栽池設(shè)計(jì)應(yīng)該更加便于地表徑流的滲入，而非障礙。

2.2.4 植物群落的建構(gòu)

在道路綠化帶的植物配置中應(yīng)該遵循生物多樣性原則，盡量選擇本地物種，以復(fù)層配置的方式提高生態(tài)環(huán)境的復(fù)雜性、穩(wěn)定性和自我調(diào)適能力。高大喬木、低矮灌木及草本植物的搭配種植，為路旁空間提供了不同層次的遮蔽，以及不同高度和方向上的動(dòng)物遷徙通道。運(yùn)用多種生長(zhǎng)習(xí)性和不同生長(zhǎng)周期的植物構(gòu)建群落，可以保證植物景觀一年四季的美觀性和生長(zhǎng)活力。

此外，植物群落的形成應(yīng)避免過分人工化的培植，最大限度地減少人為干擾，如減少植物脫落根葉的清理，以增加群落中有機(jī)物的比例，提供植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)；根據(jù)植物生長(zhǎng)特性，選擇適當(dāng)?shù)募竟?jié)對(duì)植物進(jìn)行適度修剪等。讓系統(tǒng)的生長(zhǎng)和繁衍盡可能接近自然過程，從而具有更強(qiáng)的抵御各種生物和非生物因素沖擊的能力。

3 低沖擊道路生態(tài)化改造的意義

低沖擊道路生態(tài)化改造可在環(huán)境污染防治、城市道路生態(tài)功能的維系、城市和社區(qū)運(yùn)行的低耗化、場(chǎng)所精神的回歸以及人類生活品質(zhì)的提升等多方面創(chuàng)造極大的效益。

3.1 保護(hù)城市水環(huán)境

盡管采用市政排水系統(tǒng)排除地表徑流是目前普遍采用的方式，然而它卻存在著許多值得檢討的地方：高耗水、混合稀釋、直腸式排泄、末端處理等等，是一種不符合可持續(xù)發(fā)展要求的排水體系?；诘蜎_擊理念下的道路生態(tài)化改造可以有效回避并克服排水管網(wǎng)的部分缺陷，有效凈化徑流污染，提高排水效率，還可以在一定程度上修復(fù)斷裂的自然水循環(huán)過程。

3.2 改善生態(tài)平衡

傳統(tǒng)的道路系統(tǒng)缺乏對(duì)周圍生境的尊重和聯(lián)系，將原本完整的自然界分割成條塊，導(dǎo)致區(qū)域景觀破碎化，削弱、擾動(dòng)了自然格局和自然過程。道路生態(tài)化改造后的連續(xù)性綠帶，在一定程度上扮演了串聯(lián)生態(tài)節(jié)點(diǎn)的角色，維護(hù)并完善生物棲息環(huán)境，凈化周邊環(huán)境，維持生物多樣性，改善生態(tài)平衡。

3.3 節(jié)約建設(shè)成本

傳統(tǒng)的末端集中處理模式的人工雨水管網(wǎng)系統(tǒng)耗資巨大，雨污混合水的大水量、長(zhǎng)距離輸送費(fèi)用是最主要的費(fèi)用組成，且混和污水的成分復(fù)雜，從技術(shù)上和管理上都難以實(shí)現(xiàn)資源回收。道路生態(tài)化改造可以在很大程度上凈化并吸收利用雨水徑流，雨水管網(wǎng)系統(tǒng)作為輔助措施將大大降低建設(shè)及維護(hù)成本。

3.4 豐富道路景觀

當(dāng)今城市普遍存在道路表面和沿路界面灰暗冷淡、交通 噪音充斥、街道空間環(huán)境過度人工化與缺乏地域環(huán)境特色等弊病。道路生態(tài)化改造強(qiáng)調(diào)植物群落的建構(gòu)，可以軟化剛硬的道路界面，以豐富多變的綠化打破千篇一律的道路景觀，改善城市人工化過強(qiáng)的形象，創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的休憩和交流場(chǎng)所。

4 結(jié)束語

在全球氣候變暖的大背景下，人類正在經(jīng)歷一波又一波的生存環(huán)境威脅，眾多的慘痛教訓(xùn)已經(jīng)足以警示人類。而道路系統(tǒng)作為發(fā)展進(jìn)程中必不可少的因素之一，必須引起我們的關(guān)注，如何減少道路系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的沖擊，最大限度降低其負(fù)面影響值得我們深思。中國(guó)是世界上城市化速度最快的國(guó)家，人口密度大、土地資源緊張、水資源缺乏、污染嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境壓力大，我們更應(yīng)該借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，吸收各國(guó)優(yōu)秀的低沖擊道路生態(tài)化改造模式，以促進(jìn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

[1] 劉佳.低沖擊道路生態(tài)化改造模式研究——自然排水機(jī)制的優(yōu)勢(shì)及在我國(guó)之應(yīng)用前景[D].天津：天津大學(xué)，2010

[2] 程小文，姜立暉.引入低沖擊開發(fā)模式解決我國(guó)城市雨洪問題[G]//2010城市發(fā)展與規(guī)劃國(guó)際大會(huì)論文集.2010

[3] 吳佳明. “低沖擊發(fā)展”模式及其實(shí)現(xiàn)途徑[G].規(guī)劃創(chuàng)新2010中國(guó)城市規(guī)劃年會(huì)論文集.2010

[4] 王旭.基于低沖擊開發(fā)理念的城市住區(qū)規(guī)劃與設(shè)計(jì)策略研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2011

王中方(1986～)，男，碩士研究生，專業(yè)方向?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)及理論、地域文化與建筑理論、歷史建筑的保護(hù)和修復(fù)。

TU984.191

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[定稿日期]2015-04-01