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        下凹式綠地的規(guī)劃設(shè)計探索

        2015-12-12 08:17:14陸春新李翠梅張紹廣
        江蘇水利 2015年9期
        關(guān)鍵詞:凹式徑流綠地

        陸春新 李翠梅 程 桂 張紹廣, 陳 云

        (1.昆山市開源環(huán)境建設(shè)有限公司,江蘇 蘇州 215300;2.蘇州科技學(xué)院,江蘇 蘇州 215009)

        0 引言

        城市化步伐的加速伴隨著水土流失、洪澇災(zāi)害、水資源短缺等一系列問題日益凸顯,已成為我國當(dāng)下面臨的主要問題,21 世紀(jì)不是石油的戰(zhàn)爭而是水的戰(zhàn)爭。目前,國家正努力提倡與自然共生的設(shè)計理念,打造綠色化城市,強調(diào)城市與自然共存,符合國內(nèi)外的先進(jìn)理念,而下凹式綠地是低沖擊開發(fā)模式有效且簡便的一種雨水利用方式[1],可以有效降解洪災(zāi)、降低雨水水質(zhì)污染、滋補地下水位、實現(xiàn)水的良性循環(huán)等。國內(nèi)已有大部分學(xué)者對下凹式綠地做了深入研究,如:黃民生[2]研究分析了下凹式綠地對雨水徑流的凈化調(diào)蓄作用;葉水根[3]研究了不同暴雨強度對下凹式綠地蓄滲功能的影響;張煒[4]通過圖解法對下凹式綠地的功能及條件進(jìn)行了設(shè)計研究。筆者通過研究實地下凹式綠地的規(guī)劃設(shè)計,為以后小區(qū)開發(fā)、道路景觀建設(shè)等提供參考,對實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

        1 項目概況

        本項目位于常熟市某村,占地面積66.67 hm2(1000 畝)左右,基于“讓城市回歸自然”的理念,主要以園林綠化為主,結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境、物種多樣性、氣候特征等條件,種植品種多為當(dāng)?shù)氐耐帘局参铩⒐嗄镜?。?lián)合水文條件開發(fā)水體景觀,創(chuàng)建生態(tài)農(nóng)村基地,本基地交通便利,可供人休閑游樂、親近自然。項目部位于基地的中心,內(nèi)部有池塘、會議廳、涼亭、滲透及半滲透路面、下凹式綠地等,可停放車輛,具備會議展示、茗茶歇涼之功能。

        2 基地下凹式綠地規(guī)劃設(shè)計

        雨水主要有直接、間接、綜合三種利用方式,綠地根據(jù)其與周圍地面高程的關(guān)系可分以凹、凸、平三種,下凹式綠地是一種間接的雨水利用方式。一般城市下凹式綠地結(jié)構(gòu)多為:路面高程高于綠地高程,雨水口設(shè)在路面與綠地高程之間,綠地先匯聚周圍的雨水徑流,部分徑流滲入地下,待綠地蓄滿雨水則流經(jīng)雨水口排出[5]。而如今,大部分路面景觀及公園都以凸、平為主的綠地花壇,雨水容易積聚于道路兩側(cè)而得不到排釋,增加了雨水管網(wǎng)的運行負(fù)荷及發(fā)生洪澇災(zāi)害的幾率。

        圖1 下凹式綠地平面圖

        基于項目部實地情況,在池塘與人行道/機(jī)動車道之間鋪設(shè)下凹式綠地,綠地面積150 m2,綠地高程低于路面高程、高于池塘高程,綠地設(shè)有1~2 個峰波,可以增加雨水入滲時間、延長徑流歷時、削減洪峰流量等。綠地下凹深度10~15 cm,種植品種多以抗?jié)承筒荼局参餅橹?,可防止植物因長時間蓄水根部腐爛而毀壞,增加觀賞性。在下凹式綠地下鋪設(shè)坡度為0.005 的多孔混凝土管道,要求按實際情況間隔性鋪設(shè),并在管道末端設(shè)置帶有填料的雨水出水口,雨水口下端澆筑管道基礎(chǔ)保護(hù),目的在于使雨水部分經(jīng)綠地滲入地下管道流出,末端填料根據(jù)污染情況選取且可更換,以有效控制來自面源的污染,保障出水水質(zhì)。整體結(jié)構(gòu)圖如圖1、圖2、圖3所示。

        圖2 下凹式綠地B~B 剖面圖

        圖3 下凹式綠地A~A 剖面圖

        3 基地下凹式綠地功能及影響因素

        3.1 綠地功能

        由于初期雨水具有流量大、水質(zhì)污染嚴(yán)重等特點,在未鋪設(shè)下凹式綠地前及綠地高程高于路面時,路面雨水會因無法到達(dá)綠地調(diào)蓄就直接通過雨水口排出,對水體環(huán)境造成極大的影響,容易引發(fā)區(qū)域洪澇。因此,在相同暴雨重現(xiàn)期下,對鋪設(shè)綠地的雨水徑流路徑進(jìn)行了設(shè)計。其設(shè)計前后的雨水徑流路徑變化對比如圖4 所示。

        圖4 設(shè)計前后路面雨水徑流流徑對比

        由路徑對比變化圖分析下凹式綠地的功效主要有以下幾個方面:

        (1)綠化環(huán)境、美化景觀。綠地可與自然融為一體,增加觀賞性,使游客身心得到舒展釋放。

        (2)滋補地下水源,防止水土流失。地下水的大量開采、硬化路面的普及等使地下水位急劇下降,下凹式綠地通過延長雨水的徑流時間讓更多的雨水滲入地下,保證了地下水位的補給。而發(fā)達(dá)的綠地植物根部系統(tǒng)起到了很好的鞏固泥土的作用,可防止沖刷。

        (3)凈化水質(zhì),控制面源污染。路面雨水雜質(zhì)較多,在徑流流經(jīng)綠地時通過土壤孔隙的過濾、植物根系的吸附降解,可有效阻攔和降解雨水中所摻雜的污染物,再經(jīng)過地下管道出水口的填料進(jìn)一步作用,便能盡量減少面源污染受納水體。

        (4)蓄積雨水、減緩流量,抑制洪災(zāi)發(fā)生。波峰之間的綠地下凹處可以很好地積蓄雨水,增加受納水體的容量,故下凹式綠地的普及可以更好地對降下的雨水進(jìn)行管理,防止發(fā)生雨洪事件。

        3.2 影響因素

        下凹式綠地并不能無止盡地容納處理徑流雨水,而是會受到一定因素的影響和限制。下凹式綠地的功效一般受以下幾個因素影響:

        (1)凹地面積占總面積的比例。隨著凹地面積占總面積比例的增大,土壤的下滲功能也會增大,而伴隨著下滲功能的增大,徑流量會愈來愈小,從而可使得雨水無溢流現(xiàn)象,將有利于生態(tài)環(huán)境的改善和提高。

        (2)下凹深度即綠地最低處與路面的落差值。下凹深度越大雖然可以儲存更多的水量,但并不是越深越好,因為下凹過深會導(dǎo)致雨水因下滲率有限長時間得不到排釋而浸泡植物,使其腐爛死亡,況且下凹愈深投資資金也愈多。因此,結(jié)合程江[6]學(xué)者對下凹式綠地下凹深度的研究和實際情況,將本綠地下凹深度設(shè)為10~15 cm。

        (3)土壤的下滲速率。土壤的滲透率直接關(guān)系著綠地的下滲功能,種植不同的植被和填充不同性質(zhì)的土壤其滲透存在著差異性。經(jīng)前人研究,林草地是綠地滲蓄的最佳選擇[7]。

        (4)設(shè)計暴雨重現(xiàn)期及綠地植物耐淹時間等。暴雨重現(xiàn)期的大小對下凹式綠地的功能有著直接的影響,重現(xiàn)期越大徑流量越大,在滲透能力有限的情況下,綠地短時間內(nèi)很難排除凹地積蓄的雨水,很容易發(fā)生溢流洪災(zāi)。因此,應(yīng)選擇合理的重現(xiàn)期設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

        4 結(jié)語

        下凹式綠地是集生態(tài)環(huán)境、能源、城市安全等于一體的綜合性設(shè)計。而常熟市某村現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)示范基地下凹式綠地的設(shè)計既結(jié)合了一般城市和小區(qū)下凹式綠地的特點,同時又對進(jìn)一步減少水質(zhì)型面源污染發(fā)揮了作用,可為城市及小區(qū)綠化景觀的綜合設(shè)計提供參考。希望在不擴(kuò)張使用有限的城市土地資源前提下,用盡可能少的投資資金和運行能耗最大限度地開發(fā)普及下凹式綠地[8],真正做到控源截污,遠(yuǎn)離市內(nèi)看海,弱化水質(zhì)型污染。

        [1]俞紹武,丁年,任心欣,等.城市下凹式綠地雨水蓄滲利用技術(shù)的探討[J].給水排水,2010(36):116-118.

        [2]黃民生,朱勇,謝冰,等.下凹式綠地調(diào)蓄凈化城市徑流[J].建設(shè)科技,2010,(1):65-67.

        [3]葉水根,劉紅.設(shè)計暴雨條件下下凹式綠地的雨水蓄滲效果[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2001,6(6):53-58.

        [4]張煒,車伍,李俊奇,等.圖解法用于雨水滲透下凹式綠地的設(shè)計[J].中國給水排水,2008,24(20):35-39.

        [5]張金龍,張志政.下凹式綠地蓄滲能力及其影響因素分析[J].節(jié)水灌溉,2012,(1):44-47.

        [6]程江,徐啟新,楊凱,等.下凹式綠地雨水滲蓄效應(yīng)及其影響因素[J].給水排水,2007,33(5):45-49.

        [7]胡苗,連巧霞.下凹式綠地的暴雨蓄滲效果影響因素及模擬計算[J].長江大學(xué)學(xué)報:自科版,2013(12):16-18.

        [8]武云甫,任曉燕,章慧慧.城市宜大力規(guī)劃建設(shè)下凹式綠地[J].給水排水,2001,27(10):67-67.

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