基于“海绵城市”理念下的下沉式绿地设计探讨
摘要:随着城市化进程的加速,城市内涝、水资源短缺等问题日益突出。“海绵城市”理念为解决这些问题提供了新的思路。下沉式绿地作为“海绵城市”建设的重要措施之一,具有良好的雨水调蓄、净化等功能。本文深入探讨了基于“海绵城市”理念下的下沉式绿地设计,包括设计原则、设计要素、设计方法等方面,并结合实际案例分析其应用效果,旨在为下沉式绿地的科学设计提供理论支持和实践指导。
一、引言
城市化进程的快速推进,使得城市不透水面积大幅增加,导致雨水径流速度加快、径流量增大,城市内涝现象频繁发生。同时,城市水资源的供需矛盾也日益尖锐,水污染问题严重。传统的城市排水系统主要侧重于快速排除雨水,忽视了雨水的资源化利用和生态保护。“海绵城市”理念的提出,为解决这些问题带来了新的契机。“海绵城市”是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。下沉式绿地作为“海绵城市”建设中的关键组成部分,通过其特殊的设计,能够有效滞留和净化雨水,减少城市径流外排量,补充地下水,改善城市生态环境。
二、“海绵城市”理念与下沉式绿地概述
(一)“海绵城市”理念内涵
“海绵城市”理念强调城市与自然的和谐共生,通过构建低影响开发雨水系统,实现城市对雨水的自然积存、自然渗透和自然净化。它要求在城市规划、建设和管理中,充分考虑雨水资源的循环利用,保护和恢复城市的自然水文循环,提高城市的生态韧性和可持续发展能力。
(二)下沉式绿地的定义与功能
下沉式绿地是指低于周边地面,利用植被、土壤和微生物等作用,对雨水进行渗透、滞留和净化的绿地形式。其主要功能包括:一是雨水调蓄,能够在降雨时储存一定量的雨水,减缓雨水径流的排放速度,降低城市内涝风险;二是雨水净化,通过植被的吸附、过滤以及土壤中微生物的分解作用,去除雨水中的污染物,改善水质;三是补充地下水,促进雨水下渗,补充地下水资源;四是美化环境,为城市增添绿色景观,提升城市的生态品质。
三、基于“海绵城市”理念的下沉式绿地设计原则
(一)生态优先原则
下沉式绿地设计应遵循生态优先的原则,充分尊重自然生态规律,保护和利用原有的自然地形、植被和水系。优先选择本地适生的植物品种,构建稳定的植物群落,为野生动植物提供栖息场所,促进生态系统的平衡和稳定。
(二)因地制宜原则
根据不同的场地条件,如地形、土壤性质、气候特点等,合理确定下沉式绿地的形式和规模。在坡度较大的区域,可采用阶梯式下沉绿地;在土壤渗透性较差的地区,应采取相应的工程措施改善土壤渗透性能。同时,结合周边建筑和道路的布局,使下沉式绿地与城市环境有机融合。
(三)多功能协同原则
下沉式绿地不仅要具备雨水调蓄和净化功能,还应兼顾景观、休闲、教育等多种功能。通过合理的景观设计,为居民提供舒适的休闲空间;设置科普标识,宣传“海绵城市”理念和环保知识,提高公众的环保意识。
(四)安全性原则
在设计下沉式绿地时,要充分考虑安全性。设置合理的排水设施,防止积水过深对行人造成安全隐患;对于靠近道路的下沉式绿地,应设置防护栏杆,保障行人安全。
四、基于“海绵城市”理念的下沉式绿地设计要素
(一)地形设计
地形是下沉式绿地设计的基础。合理设计地形可以增加绿地的调蓄能力,促进雨水渗透。一般采用中间低、四周高的凹式地形,使雨水能够自然汇聚到绿地中心。同时,根据周边场地的标高,确定下沉式绿地的深度,一般以 20 - 30cm 为宜,过深可能会影响植物的生长,过浅则调蓄能力有限。
(二)植物配置
植物在下沉式绿地中起着关键的作用。选择耐涝、耐旱、根系发达的植物品种,如狗牙根、高羊茅等草本植物,以及垂柳、水杉等乔木和灌木。草本植物可以快速覆盖地面,减少水土流失,同时对雨水中的污染物有一定的吸附作用;乔木和灌木可以提供遮荫,增加绿地的景观层次感。在植物配置上,应采用乔、灌、草相结合的复层结构,提高生态系统的稳定性和雨水净化能力。
(三)土壤改良
土壤的渗透性能直接影响下沉式绿地的雨水下渗效果。对于渗透性较差的土壤,应进行改良。常用的改良方法有添加砂砾、有机肥等,增加土壤的孔隙度,提高土壤的透水性。同时,要注意土壤的酸碱度调节,为植物生长提供适宜的土壤环境。
(四)排水设施设计
虽然下沉式绿地具有一定的调蓄能力,但在暴雨等极端天气情况下,仍需要设置合理的排水设施,以确保绿地的安全。排水设施包括排水管、溢流口等。排水管应布置在绿地底部,将多余的雨水排出;溢流口应设置在绿地边缘较高处,当绿地内水位超过一定高度时,雨水可以通过溢流口排出,防止绿地积水过多。
五、基于“海绵城市”理念的下沉式绿地设计方法
(一)规划阶段
在城市总体规划和专项规划中,应明确下沉式绿地的布局和规模。根据城市的地形地貌、水系分布和降雨特征,合理划分排水分区,确定每个分区内下沉式绿地的服务范围和建设指标。同时,要考虑下沉式绿地与周边城市基础设施的衔接,确保其功能的正常发挥。
(二)设计阶段
1. 方案设计
根据规划要求,结合场地实际情况,进行下沉式绿地的方案设计。确定绿地的形状、尺寸和地形起伏,选择合适的植物品种和配置方式,设计排水系统和溢流设施。方案应注重创新性和实用性,充分体现“海绵城市”理念。
2. 详细设计
在方案设计的基础上,进行详细设计。包括绘制施工图纸,明确各部分的具体尺寸、材料和施工工艺;计算绿地的调蓄容量和排水流量,确保设计满足相关规范要求;对植物种植进行详细规划,确定种植密度和养护要求。
(三)施工阶段
1. 场地平整
按照设计要求对场地进行平整,清除杂物和障碍物,确保场地标高符合设计要求。对于地形起伏较大的区域,应进行适当的土方调配。
2. 土壤改良与铺设
根据土壤检测结果,对土壤进行改良。改良后的土壤应分层铺设,每层厚度不宜超过 30cm,并进行压实处理,以保证土壤的稳定性。
3. 植物种植
选择健康的植物苗木,按照设计要求进行种植。种植时要注意植物的间距和深度,确保植物能够正常生长。种植后应及时浇水、施肥和修剪,进行养护管理。
4. 排水设施安装
按照设计图纸安装排水管、溢流口等排水设施。排水管应连接牢固,坡度符合要求;溢流口应设置在合适的位置,并保证其畅通。
(四)运维阶段
1. 定期检查
定期对下沉式绿地进行检查,包括植物生长情况、土壤湿度、排水设施运行情况等。发现问题及时处理,确保绿地的正常运行。
2. 植物养护
根据植物的生长需求,进行定期的浇水、施肥、修剪和病虫害防治。及时清理绿地内的杂物和枯枝落叶,保持绿地的整洁。
3. 排水设施维护
定期清理排水管和溢流口,防止堵塞。检查排水设施的连接部位是否松动,如有损坏及时修复。
六、实际案例分析
以某城市的下沉式绿地建设项目为例,该项目位于城市新区,周边为住宅小区和商业建筑。项目在设计过程中,充分考虑了“海绵城市”理念,结合场地地形,采用了中间低、四周高的凹式地形设计,下沉深度为 25cm。植物配置上,选择了狗牙根、麦冬等草本植物,以及樱花、紫薇等乔木和灌木,形成了复层植物群落。土壤改良方面,添加了适量的砂砾和有机肥,提高了土壤的渗透性。排水设施采用了排水管和溢流口相结合的方式,确保在暴雨天气下能够及时排除多余雨水。项目建成后,经过监测,该下沉式绿地在降雨期间能够有效滞留和净化雨水,调蓄容量达到了设计要求,同时改善了周边环境,得到了居民的好评。
七、结论与展望
基于“海绵城市”理念的下沉式绿地设计是解决城市内涝、水资源短缺等问题的有效途径。通过遵循生态优先、因地制宜、多功能协同和安全性等设计原则,合理设计地形、植物配置、土壤改良和排水设施等设计要素,采用科学的规划、设计、施工和运维方法,能够构建出功能完善、生态效益显著的下沉式绿地。未来,应进一步加强“海绵城市”理念的研究和推广,不断完善下沉式绿地的设计标准和规范,提高其建设质量和管理水平,为城市的可持续发展提供有力支撑。
简介:本文围绕基于“海绵城市”理念下的下沉式绿地设计展开探讨。介绍了“海绵城市”理念与下沉式绿地的内涵和功能,阐述了设计应遵循的生态优先、因地制宜、多功能协同和安全性原则,分析了地形设计、植物配置、土壤改良和排水设施设计等要素,详细说明了规划、设计、施工和运维各阶段的方法,并结合实际案例分析其应用效果,最后对下沉式绿地设计进行总结与展望,为城市可持续发展提供参考。