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低影响开发技术在城市公园设计中的应用探讨

发布者:admin 发布时间:2017-12-19


:城市是人类活动最密集的地区,随着城镇化进程的不断加速,城市面临的生态问题日益突出,生态被破坏、生态灾害频发,尤其是水资源的匿乏和城市水环境的严重污染,使得天然状态下的水文机制和水文循环被不断破坏,己经成为城市发展的重要约束。河流是人类的发源地,城市滨水景观是广受喜爱的活动空间,也是风景园林设计重要的研巧和实践领域。现代城市滨水景观设计包含的内容多样,是风景园林设计学科中最综合、复杂和富于挑战性的学科。针对滨水空间的研究一直是风景园林学科领域内经久不衰的主题,近年来随着低影响开发理念及雨洪管理技术的不断发展,滨水空间的研究也涌现出许多新的内容。传统技术方法不再能够满足城市可持续发展的要求,基于低影响开发的雨洪管理广受赞誉,它通过对生态系统的良性介入,将城市与自然作为一体进行研究和处理,倡导城市与自然互融互生,成为解决城市水环境问题的突破点。

本文分析了低影响开发技术在城市滨水景观设计中应巧的必要性与可行性,并通过对城市滨水景观设计目标和开发策略的深度解读,以及低影响开发技术与策略的提炼,对低影响开发技术在城市滨水景观设计中的应用途径和方法做了进一步的总结与探讨,并以昆明润城18号片区市政代建绿地为例,在低影响开发的基础上,构建集水利、生态、游憩、景观、运动等多重功能于一体的综合性滨水公园。在发挥其河道基础设施功能的同时,激发公园的社会效益、生态环境效益、经济效益、人文效益等多元价值。 

关键词:低影响开发;城市公园景观设计  

1绪论

1.1硏究背景

伴随着不断加快的城镇化步伐,中国的城市建设如火如荼,城市建设用地大肆扩张而不受限制,逐步侵蚀了原有的绿色空间,绿地逐步破碎化。耕地、森林等天然透水地面不断地被侵蚀与代替,不透水地面面积急剧增加,自然水循环过程被破坏,城市水环境问题呈现出愈演愈烈和日趋复杂的态势。具体包括以下几个层面:

1.1.1生态环境恶化

自然雨水的回流和下渗过程,由于不透水面的影响而被阻隔,地表径流呈现显著增加的态势。城市水源的大量流失使得城市供水不足,地下水成为了人们争相攫取的资源,地下水位逐年下降;除此之外,工业、机动车辆和人工污染物的肆意排放,致使废弃物和污染物显著增加,污染物随着雨水冲刷流入自然河流,河流生境惨遭破坏,植物生境近乎毁灭,原生生态系统受到严重冲击,甚至超出环境自我修复的能力,生态系统处于鼓是可危的态势。

1.1.2雨水资源大量流失

雨水作为一种宝贵的资源,是淡水的主要来源,在水文循环系统中起着至关重要的作用。水资源短缺是我国许多城市仍需直面的严重环境问题,但目前我国雨水利用措施不完善,雨水利用率较低。雨水资源在城市灰色基础设施快排的作用下,大量的流失,并未得到有效的利用。

1.1.3城市洪溃灾害频发

近年来,大、中型城市雨洪灾害频发,洪規灾害防治己经成为刻不容缓的问题。强降水或连续性降水远远超过市政管网的排水能力,致使产流速度和径流量都急剧增加,城市内严重积水。城市洪親己经不再是纯偶然性事件,其对城市的建设发展、城市居民的生存安全和生活质量都构成了巨大威胁,对城市的健康有序发展造成了巨大的阻碍,成为急待整治的顽疾。

1.1.4传统雨洪管理观念存在缺陷

传统的雨洪管理观念是将雨水通过管道以最快的速度排出场地,直接排入河湖等天然水体。从可持续发展的角度来看,这种传统的处理方式是存在明显缺陷、不利于长远发展的。首先,目前我国的城市排水管网体系基本是遵循旧的标准设置的,己经不符合现代生活的要求,旧标准亟待更新;其次,由于使用年限较长,基础设施老旧落后,原有的雨水管网规模与现有的雨水排放标准难以匹配。地下空间紧张、政府审批程序复杂、投资数额巨大等现实矛盾使得排水系统重建可能性近乎为零,即使试图从改造层面入手,但因为牵涉到地面开挖等问题,必然会对交通造成严重的影响,亦是困难重重。其次,现有城市规划、城市发展理念滞后,亦是城市内親频发的诱因之一。城区内大肆建设硬质场地,±壤的密实程度加剧,一定程度上降低了止壤的调蓄能力。短时大量的雨水只能单纯依靠市政管网排出。城市天然水系无法补给,渐趋消无。最后,大量污染物将随雨水径流通过雨水管网一同排入河湖水系,将造成天然河湖水系的重度污染。

1.2研究的目的与意义

1.2.1研究目的

随着社会的进步与发展,现代城市居民的生产生活方式不断变化,传统末端处理为主的雨洪管理思想与技术的缺陷日益明显,低影响开发策略作为近年来炙手可热的雨洪管理措施,具有更经济、更简约、更生态、景观化等多重优势,己在政府的政策指引下在各城市广泛逐步运用。然而,我国对低影响开发的研究尚且处于起步阶段,景观设计中的成功案例较少,对于城市演河地区的应用研究还较为空白。本文拟通过对低影响开发体系进行全面的研究以及对国内外先进案例进行深度解析与阐释,并归纳提炼与总结,最终运用在吉林市温德河湿地景观设计中,期许为今后低影响开发理论在滨河景观设计上的应用提供参考。

1.2.2研究意义

我国是世界上经济发展及城镇化速度最快的国家之一,日益严峻的城市水环境问题,阻碍了我国城市的可持续发展。而在场地景观规划中,就水系统而言,径流亦是最应该受到重视的问题。

随着城市滨水景观可持续设计理念的更新,滨水空间开发建设应当在注重生态功能、经济价值和环境品质提升的基础上,加大水环境管控,提出雨洪管理新措施。

在推行生态发展,建设美丽中国的背景下,将低影响开发理念纳入城市滨水景观设计,一方面可以实现区域内雨水有效管控,解决水质污染,规避洪演灾害风险,保护和恢复水岸生态环境,构建滨水景观健康有序的发展模式;另一方面,低影响开发作为一种新的设计理念,往往更注重过程的景观化处理,不仅丰富了景观的多样性,更有利于构建人类与自然的和谐对话,滨水空间的文化魅力能够得到更充分的体现,同时能够有效激发公众关注与参与热情;除此之外,低影响开发措施有利于经济发展,其不仅可以节约灰色基础设施的建设与维护成本,与此同时滨水景观的开发也将促进生态发展,周边的±地价值上升空间充足。综上所述,低影响开发的新理念的产生和发展具有重要的历史意义,现代滨水空间的开发和规划设计不再仅仅是人为本",而是将人与自然对等考虑,甚至在某些时候W自然为主、让自然做王,对水资源的综合利用具有重要意义。

1.3国内外研究动态

1.3.1国外研究动态

针对不断涌现的城市环境问题和市民对于优良生态环境的渴求,美国不断的更新"雨洪管理"相关措施,并将其运用在实践中。低影响开发理论由美国马里兰州乔治王子郡率先提出,初期主要针对水资源保护这一范畴,随着相关理论体系的建立,配套的政策与技术也不断发展,美国各州县在充分结合各州环境特点的基础上,制定了当地的雨水治理规范。除此之外,地方环境组织部口也积极开展相关研巧与技术指南制定,出台了包括低影响开发技术应用案例报告及建设维护费用说明等一系列文件。目前,低影响开发技术虽然经历了多年的发展,但依然保持较高的热度,是美国雨洪管理的重要举措,在这个过程中,各级联邦政府及教育科研机构的大力支持与推动,均为低影响开发技术的推广及应用提供了强有力的支撑。

1.3.2国内研究动态

中国是世界上历史文化最为悠久的国度之一,在漫长的城市建设历史中,勤劳智慧的古人也总结出了一套有效的"雨洪管理"理法,例如北京故宫和颐和园中的排水系统一直被当今的学者所称道。但是与此同时,传统的雨洪管理模式存在较大的局限性,始终致力于解决"排"的问题,却缺乏关于"蓄"的思考。低影响开发技术作为新型的雨洪管理方式,引入国内后引发了业内讨论与学习的热潮。其引入时间较短,对其的研究还处在探索、学习阶段,尚未形成完整的理论和技术体系,但是在北京、上海等一些大、中型城市已经开始了相关理论的实践操作。

(1)国家政策与规定方面

国家建设部、国务院办公厅、住房和城乡建设部相继出台与颁布了多项政策及技术规范,对于包括建筑与小区环境内的雨水资源化利用、各地区旧城改造与新区建设配套雨水滞渗系统建设及低影响开发具体措施均做了深入的探讨。

(2)理论研究方面

国内学者对于低影响开发技术及应用的的研究,基本还处在初期探索阶段。从出处上来看,参考学习的理论主要以生志安全、景观生态学为主;从研究尺度上来看,在宏观规划、中观调控和微观设计各个层面都有所涉及。针对城市频繁出现的雨洪问题提出的解决策略主要学习国外为主。在应用层面,低影响开发技术对于本土化的适应不够,容易出现"水土不服"的现象。但是从有利的角度来看,其的确对缓解城市洪親灾害和节约水资源起到了一定积极的推动作用。

1.4本章小结

随着城镇化进程的不断加速,城市与自然之间的矛盾日益激烈,大量硬质场地的建设打破了水文循环的天然机制。生态环境恶化、雨水资源大量流失、城市洪淺灾害频发以及传统雨洪管理观念的缺陷等诸多问题不断涌现,城市雨洪管理革新势在必行。在送一背景下,低影响开发技术的出现显得尤为珍贵。国内外的研究学者都积极探索,提出了丰富多样的符合各国国情的政策制度及规范,雨水管控革新呈现出欣欣向荣的态势。

2低影响开发基本理论研究

2.1低影响开发的概念

低影响开发技术(Impact Development,简称LID)是在研究自然水文形成和变化机制的基础之上,对自然过程进行模拟,采用源头控制为主,运输传输及终端处理为辅的方法,通过分散、多样、小规模的技术措施,实现雨水控制与利用的雨水管理策略。另外,生态、美学等功能拓宽了LID技术的应用范围。欧美国家的主流研究学者对其的定义为:一种基于节约和保护自然资源的理念,综合国王资源规划、场地设计及工程技术等形式,尽可能少破坏、低成本地±地开发利用方式。随着人们的实践更新,今天LID的概念范畴得到了进一步的巧展和延伸,对于城市尺度的规划、技术方法的景观化处理等理念和方法也逐渐被纳入体系。

2.2低影响开发核心理念

2.2.1尊重自然、保护自然

城市发展与自然保护需要相互协调,缺一不可的动态平衡是城市建设与自然保护之间必须始终放在首位考虑的关键问题。低影响开发强调城市与大自然和谐共生送一主题,是一种既强调城市发展,又注重生态保护的发展模式,其在对自然最小限度破坏的基础上营建人类活动场地,降低城市急剧膨胀式发展对自然生态环境造成的冲击和破坏,以恢复和重建自然生态为建设目标,尽量保障开发建设前后的水文平衡,充分体现了对尊重与保护自然的核屯、理念,展示了对自然应有的敬畏之情。

2.2.2始末控制、多重调节

传统的雨洪管理技术通过末端处理设施采用"快排"的方式进行雨水消纳,在源头及传输控制过程缺乏有效管控。低影响开发则注重全过程的雨水管控,一方面在源头模拟自然雨水转移路径和水文机制,通过渗滞等手法降低洪峰,另一方面在末端将超出消纳能力的部分雨水进行有限处理,实现多重调节的管控方式。

2.2.3思路转换,变"废"为宝

水是重要自然资源,然巧,由于降雨导致的洪額灾害频发,使得雨水成为了人类安全的隐患,扮演着"过街之鼠"的角色。因此通过管道快速排放雨水排放甚至成为了雨洪管理成败的判断标准。这种观点仅仅是从防灾角度考虑,但这种方式却完全忽略了雨水作为资源本身的价值。倘若转换思路,从城市珍贵水资源的角度看待雨水,对雨水采取"留、蓄、用"的策略,通过源头和末端的双重调节,从而使得雨水展示真正的价值。

2.3低影响开发的特点

从开发成本、开发周期、开发可持续性等多个方面综合来看,低影响开发模式较之传统方法具有显著特点与优势,具有更经济、更简单、更环保、景观化的持点。

2.3.1高弹性

低影响开发适用于任何形式的区域开发模式,也适用于任何类型的用地现状;合理的改造现有设施,并小规模增建绿色基础设施,无论是季节性降雨还是几十年一遇的大规模降雨事件,低影响开发模式的调控能力都能够得到有效发挥,这也是其高弹性特性的重要体现。

2.3.2低成本

灰色排水设施的建设数量减少,极大的节约了工程成本,节省了建造及维护费用。因此,低影响开发雨洪管理模式具备低成本的优势。实践证明,环境治理费用远超过绿色基础设施建设费用,而优良的城市生态环境又将大幅提升地块经济价值,也可视作低影响开发技术间接地降低了开发成本。

2.3.3多功能

任何低影响开发措施,在过滤径流污染物,回流地下水资源,源头控制径流等方面均有明湿效果。低影响开发措施亦具有营造景观、保护生物多样性,营建生物栖息地等功能。

2.3.4可持续性

低影响开发是顺应自然的雨水管控方式,主要通过利用大自然本身的水文循环模式来解决问题。低影响开发理念指导下的场地规划设计,将±地功能复合化,充分利用水资源,节约用水,构建城市良性的永续发展模式。

2.4低影响开发理念的原理

低影响开发能发挥减少径流、净化过滤、改善水质等等多重效能,根本原理是其利用各种途径对径流量和径流的水质进行控制,通常来讲采用的典型方法包括改变下垫面、改变±壤结构和组成、增加植物类型等。

2.4.1改变下垫面类型

城市的开发建设,使得城市下垫面有原有的自然植被逐渐被各种水泥、石材等硬质建材所替代,这种硬质的下垫面成为了降水与土壤进行沟通和循环的重要阻碍,在城市降雨过后,雨水往往不能正常就地下渗,而大量地形成地表径流,致使城市承受雨洪灾害的威胁,同时城市地面的各种污染物进入地表径流还会造成二次污染。作为低影响开发的重要理念之一,改变城市下垫面就是雨洪管控过程中至关重要的一环,通过将硬质阻水的下垫面,改换成草地、林地或透水铺装,使得降雨能够顺利下渗,减少城市地表径流,有效存蓄雨水资源。

2.4.2改变土壤结构和组成

城市内的土壤环境在城市建设的过程中也发生的很大变化,与自然状态下的土壤结构差异明显。原先松散、透气的土壤在城市建设的作用下变得紧密、僵实。土壤坚实度的增大也导致土壤透气性的降低,孔隙率减少。城市化作用下,土壤渗透系数不断变小,土壤透水率降低。

低影响开发理念主要是改变土壤的渗透系数,将在城市中被压实的土壤进行改良或替换,使其成为坚实度小、孔隙度大的种植土层。在降雨过程中,这样的土壤有利于雨水的自然下渗,同时雨水中的污染物在经过土壤时更容易得到净化和过滤。除此之外,目前已经有充足的实践和理论能够证明,种植止层、人工填料层、砂层和烁石层构成的土壤结构,对促进土壤中的水分流动并进入蒸发循环起到积极作用。

2.4.3增加植物类型

城市建设过程中地表植被的类型和数量不断减少,城市原生植被破坏严重,城市绿色基础设施网络支离破碎。破碎的植被降水阻截能力较弱;生志系统破碎的植被群落降水阻截能力受到明显削弱。同时数量上的锐减使得植物的蒸腾作用也减弱,原有的水循环过程遭到破环,空气中的水分含量也因此不断趋向一个更低的水平。

低影响开发理念指导下的技术措施大多基于植被层来对自然界水循环过程进行调节改善,通过丰富自然植被的数量和类型,增加植物的保水能力,从而避免水止流失,植物的根系还能够对雨水进行简单的过滤和净化。同时,植物的蒸腾作用如同发动机,不断促进植物对±壤水分的吸收,通过蒸腾再进入空气中,矫正原本失衡的水循环系统,恢复生态平衡。

2.4.4改变场地地形

古板单调,千城同面的城市建设使得城市趋同性强,城市缺乏多样的地形,一马平川的道路及整齐划一的广场构成了千篇一律的城市印象。然而,雨水排放方向与地形息息相关,地表径流通常会沿着地形从高处往低处流动,城市干坦的规划方式使得排水方向单一,径流流速增加,径流量也会随着时间积累,快速大量的径流动能累积充足,具有巨大的破坏力与毁灭性,对场地的冲击可能会严重损坏场地环境及设施。

低影响开发理念下对地形的改造方式,主要是通过顺应与模拟自然水流流向,局部增加微地形来控制排水方向,从而广泛的増加汇水点,确保径流分散至不同水面,有效分流,降低径流水量,达到雨水管控,防治灾害的作用。

3低影响开发技术措施研究

3.1低影响开发技术措施体系构建

3.1.1按雨水控制利用阶段

源头治理降雨径流是低影响开发雨洪管理系统的关键原则。源头控制一方面能够减少雨水径流与污染水体的产生,另一方面在雨水径流尚不成规模时迅速处理,避免集中而导致的隐患。水文补偿与恢复措施要尽可能接近来源点,或者产生影响与干扰的区域,在最快最短的时空内调整,使其接近开发前水文情况。绿色屋顶、透水路面、储水罐等措施是源头控制的主要手段。

运送传输是指超过源头治理能力的雨水径流经过处理、再利用以及排入终端设备的过程。其内容包括生物与非生物手段,例如化学与物理过程的降解、固定等措施。

终端处理是指雨水经过源头、运送传输等一系列作用后,一方面在进入收纳水体之前的终极过滤净化与渗滞过程,另一方面是在被末端收集后进行的过滤净化过程。终端处理可采取的技术措施主要有雨水蒸发池、雨水湿地等。

3.1.2按工程设施构建利用方式

(1)非构造性控制措施:指非人工的、充分利用自然结构形成的控制措施。如雨水湿地等可以达到去除污染、富营养与其他细菌的效果;

(2)有条件的结构性控制:指部分人工措施,如绿化缓冲带,依靠人工栽植配植的植物减缓地表径流,从而达到过滤与下渗的目标;

(3)通用的结构性控制:指标准化的控制结构,例如渗透沟、滞洪池、砂滤池等。

3.2低影响开发具体手段

3.2.2雨水花园

雨水花园是指在相对低珪的区域种植植物的雨水滞留净化工程设施,它主要有两方面的特点,一是通过填料(覆盖层、种植止壤、砂层、烁石层)的过滤和植物的自然降解作用净化雨水,去除雨水径流中的杂质;二是利用低淫的地形形成自然汇水面,短效的滞留雨水,通过増加雨水下渗时间来减少径流。其是低影响开发技术体系中一项重要的技术措施。

实际应用中一般下凹10-30cm,单个面积不超过0.5hm2,并在底部加装排水系统。数据表明,生物滞留设施对雨水的削减率达到加%^上。生物滞留设施的植物可能在短期内会淹没在水中,一般不超过48小时。要求植物有一定的抗旱与抗規能为。同时,为了加强植物的除污能力,一般选在根系强大的植物。

3.2.2下凹式绿地

下凹式绿地使得路面标高高于绿地标高,排水由路面排水转向绿地排水,经净化下渗过程,减轻城市面源污染。下凹式绿地通常在高程设置上低于周进路面,通过地势的高差引导雨水进入绿地。

下凹式绿地生态性能良好,渗水速度快,蓄水能力强,景观化程度商,因其建造方式简约、工程造价低廉在低影响开发体系中应用广泛。

3.2.3植被草沟

植被草沟是指种有植被的地表低注处雨水排放沟渠,一般建于硬质场地旁,可利用水体的重力效益收集、输送和排放径流雨水,并滞留过滤水体污染。同时在工程结构中,通常会在±壤中加入碎石块,一方面可[^使草沟自身蓄水,有效削减洪峰流量,另一方面可以提高±壤透气透水特性,防止王壤板结。植被草沟的纵向坡度要合理确定,坡度过大则径流速度过快,雨水渗透效果不好,坡度过小则渗透过大,造成积水。在景观设计上注意与道路绿化的配合,在协调的情况下增加植物种类的丰富程度与造景的变化。植被草沟内植物需耐冲刷,可种植当地适宜乡±植物。植被草沟有干草沟和湿草沟两种类型,其中具有湿润气候的湿草沟提供了微生物生长的优质环境,有益于重金属元素的降解作用,因此具有较强的雨水污染物的去除能力。

3.2.4绿色屋顶

绿色屋顶是指通过屋顶储水与植物蒸腾作用共同完成雨水的滞留,或在屋顶由滞留池处理、汇聚雨水的生态手段。绿色屋顶既包括绿色植物、植物生长基质、植物根系阻隔层等生态措施,也包括屋顶防水结构、屋顶排蓄水层和灌概系统等工程结构。绿色屋顶的汇水可经过设计形成亲水景观,且屋顶径流水质好,储水量大。

3.2.5透水铺装

渗透铺装是指由具有渗水特性的各种不同质地、类型的人工材料构成的铺装材料,具有渗透、集蓄雨水作用。透水铺装具有良好的透水性,雨水径流流经透水铺装,将轻易且快速的入渗到下层蓄水装置中,良好的补充地下水,达到吸纳径流的目的。透水铺装适用于各类路面场地,如停车场、广场、人行步道等,对于排水不畅通的道路而言是最为理想的调控措施。

透水铺装类型多样,根据材质的不同有所区分,类型包括生态渗透性地砖铺面、实也砖铺面、细碎石铺面、草皮砖铺面、藉卵石铺面、也有多种材质组合的类型,如孔型砖加碎石铺面等。

3.2.6滨水缓冲带(生态堤岸)

滨水缓冲带主要是由乔木、灌木、草本构建的乔-灌-草复合群落以及水岸的王壤、砂石等渗透性材料共同构成的生态景观带。滨水缓冲带主要位于湖滨、河道堤岸,通过植被护堤的方式,过滤与净化雨水,保障河湖水质,构建良性生态系统。滨水缓冲带在设计时应当根据上位规划充分考虑水岸景观用地范围、仔细研究地勘报告,分辨±壤类型、实地调研堤岸宽度与坡度,合理设置生态堤岸宽度。滨水缓冲带一方面可单独应用于不同城市区域不同类型的堤岸边缘,也可和其他低影响开发设施整合构建绿色基础设施,应用于城市开发项目中。此外,滨水缓冲带中植物种植具有巨大的功效,一方面乔木-灌木-草本或者灌木-草本的复层结构有利于水主保持,可以有效的稳定堤岸,防止堤岸侵蚀及山体滑坡;另一方面,植物形成的阴影区因为遮荫效果良好,便于维持相对稳定的水温,提供了优质的生存环境,有益于构建水生生物栖息地。

3.2.7其他

其他属于低影响开发的手段还有蓄水模块、调蓄池、雨水湿地等。上文仅列举与滨河景观有重要联系的开发手段。

3.3本章小结

本章通过对低影响开发措施的分析与解读,明确了低影响开发源头控制一运送传输一终端处理的序列过程,并通过对低影响开发具体手段如雨水花园、下凹式绿地、植被草沟的详细介绍,对其功能及适用区域进行了进一步的明确与界定。

4低影响开发与城市公园景观设计

运用传统规划手法进行场地规划时,往往应当首先确认城镇建设用地范围,而在低影响开发理念下的规划开发,在构建空间格局时,应当综合考虑城市建设区与自然环境的限制建设区或不可建设区的相互关系,保护城市生态基底,有助于规划设计明确城市增长速度、扩张规模与建设强度,从而顺利对整个城市发展做出安排与计划,提出"分期"控规,避免城市盲目扩张。在综合各方面利益的前提下,辨识城市±地应保护和应发展的±地,明确其范围与边界,从而取得最大的最持久的资源开发利益。

在城市滨河园林的设计中,要将滨河环境作为城市整体发展的一部分考虑,综合安排城市功能,将环境美化与矛盾缓解应用于设计之中,使得滨河空间成为具有发展潜力的场所。将滨河景观设计提到生态设计的层面,因为河流不但属于湿地环境,同时也是城市发展与生态廊道的交界面,场地边界是动物活动、迁移频繁的重要场所,具有很强的保护保存价值。

低影响开发理念应当充分的应用于滨河景观设计的过程中。

4.1设计原则

滨河景观低影响开发过程应遵循保护性开发、水文干扰最小化、因地制宜及多专业协调四项基本原则。具体而言,±地开发过程中应当注重天然坑塘、湿地、生态廊道等水敏感性区域保护,充分尊重与保护自然生态;通过分散雨水调蓄技术有效的引导场地蓄水,维持下渗量与蒸发量的动态平衡,通过生态滞留措施过滤与净化污染物,以维持区域开发前后水文平衡;在充分考虑当地水环境保护及水裙控制要求的前提下,根据各地不同的气候类型、水文资料、轻向条件、地质地貌、王壤类型等限制条件,合理确定规划布局方式,制定径流控制目标,选择适宜的径流控制设施,并根据耐親、抗逆性强等原则有效配置当地乡±植物;在开发过程中,注重与城市道路交通、给排水与水利等系统的有序对接与联系,从而综合、完善的在最小限度介入场地的基础上完成景观提升与优化。

4.2设计策略

在对滨河景观进行低影响景观开发规划设计时,应当在强调低影响开发技术体系与规划设计的多层次复合关系的基础上,根据场地特定条件,从当地政策、管理经验、经济技术等多个维度考量城市滨水空间的综合性与生态性开发。

宏观层面,滨河景观低影响开发应当注重专业合作,充分协调各个职能部口,从整体调控的角度下,运用统筹兼顾的方法,规划建设城市绿色基础设施,将保护包括水敏感区域在内的自然资源作为核如工作,恢复动植物自然生境。同时,改变原有场地开发方式,对不透水区域面积进行严格限制,通过技术手段全方位提升水域功能,并结合相关控制指标与政策法规给予指导意见,提升分项规划的重要性,注重水体环境质量、滨水廊道构建方式、开放空间开发运营。

微观层面,通过对影响雨水管理的具体因素的剖析,如建筑物是否具有绿色屋顶或集水设施、地形高差是否有利于排水及排水方向、水体是否有污染及是否有生物滞留措施、道路路面是否为不透水路面及可改造的可能性、地下管线埋深及管控措施等,明晰雨水管控的核也原则与最终目标,从现状条件的分析、绿色基础设施的分布、工程措施的选择、管理的方式进行考虑并提出相应指导,以此为依据,对其进行进一步的优化处理。

4.3城市滨河景观的低影响开发设计途径

滨河景观设计应当充分尊重场地现有条件,特别是水文循环条件的基础上,结合雨洪管理确实需要,选择合理的方法与措施,从而构建连续水文处理模式,从源头到终端实现雨洪管控。

4.3.1源头控制阶段

排水系统上游的雨水源头控制阶段,将控制雨水径流量以及从源头降低水源污染物作为发展目标,采取多样化的措施确保雨水在进入市政管网前己经得到有效的净化并尽可能蓄滞。

(1)延长雨水滞留时间

雨水的滞留可以降低雨水管网短时间内的集中处理压力,保障市政管网的有效运作。雨水滞留时间与径流路程息息相关,婉颐的路径、一定高差的坡度均可有效阻滞雨水,改变地表径流流速。在城市滨河景观设计中,低影响开发设计途径包括两种途径,一是利用建设用地与水体之间的竖向差距,通过缓坡地形、台地、下凹式绿地等途径一方面解决高差,便于游客风景游赏,另一方面有利于水±保持建设;二是通过调整硬质铺装与绿地以及雨水溢流口的富程关系,切断不透水区域与排水系统的连接性,引导雨水先流经绿地进行渗蓄及净化过程再排入雨水溢流口。

(2)改善城市下垫面,促进雨水自由下渗

通过对城市下垫面的优化改造,完善雨水下渗系统。在城市滨河景观设计中,景观化的设计途径包括王种方式,一是广泛的应用生态、环保的透水性铺装,使其作为功能性渗透设施,促进下渗过程,改变原有不透水铺装对城市下垫面的恶劣影响。二是通过充分分析土壤情况,采用工程技术手段改良土壤孔隙状况和结构,促进雨水自然下渗过程;根据不同植物类型的的渗透率不同这一特性,选种渗透率高的植物,有效维护土壤的渗透率。

4.3.2运送传输阶段

运送传输阶段是指雨水综合利用与处理的中间阶段,主要是通过多样工程管理措施改变地表水文活动,在雨水运送阶段截留、净化、蓄滞雨水径流。

(1)延长雨水滞留传输时间

与源头控制阶段一样,可采用加长汇流路径的方式延长雨水滞留传输时间,完成雨水的收集与地表径流流速的控制。滨河景观设计途径有三种,一是利用不同材质的材料增加排水设施表层的粗趟度,结合人工旱溪或雨氷沟渠进行特色景观营造,减缓径流速度。二是充分利用场地高差关系,根据纵向坡度合理设置眶项,提供人们游赏的步道,或者结合地形设计台地,将阶梯式的排水过程变成可视化的特色景观,一方面延长雨水滞留和传输时间,另一方面提供特色观赏面。H是结合坚向设计人为改造雨水排放方向与路径,使得雨水径流分散排放,形成多个小型汇水面,达到边运送边下渗回补的效果。

(2)改进排水方式。

有三种景观化处理手段:一是充分利用可视化的雨水导流槽或雨水沟渠,进行铺装设计,在有效引导、传输雨水的基础上,使水的循环过程可视化、趣味化、人性化,成为一种可参与的动态景观;二是利用渗透管渠,在运送过程中,通过水的自然回补过程涵养水±。三是利用绿色基础设施代替灰色基础设施,在场地现有的低注地形上,以开敞明沟、植被草沟或生物滞留设施替代传统市政管道,改变传统排水方式。

4.3.3终端处理阶段

雨水在经过一系列的净化过滤、渗滞之后最终进入受纳水体前,仍需进一步的净化与存蓄,确保进入受纳水体的水质与水量在可控的范围内。这个过程称为终端处理阶段。

(1)自然式储水利用设施。

城市自然河道通常是滨河区滞蓄雨水、排諾的主要通道,低影响开发的滨河景观设计考虑河岸的恢复与重建,利用消落带植被生长环境,改善生物栖息地环境,净化水体。

(2)人工式储水利用设施。

终端雨水存蓄设施一方面应当根据利用需求合理设计容积,另一方面应当根据枯水期和丰水期的不同持点,营造旱雨两季特色分明的滨水景观。设计途径有:一是通过小型多功能调蓄池设置旱雨两用雨水集蓄空间,增添游赏趣味与科教意义,二是利用卵石浅沟、高位花坛、雨水鉢等景观小品结合人工构筑物加以设计,在承接屋顶雨水径流的同时增强设施观赏性。

4.4本章小结

本章对低影响开发设计原则、设计策略以及设计途径进行了祥尽的介绍。其中,在设计原则方面,对保护性开发、水文干扰最小化、因地制宜及多专业协调四项基本原则进行了详细的解读与分析;在设计策略层面,宏观上应当注重专业合作,充分保调各个职能部口,整体调控,统筹兼顾,使得低影响开发与其他专业有机结合,协同发展;微观上则是从细节出发,对现状条件、绿色基础设施的分布、工程措施的选择、管理的方式等层面着手进行细致的考虑并提出相应指导;在设计途径层面,针对源头控制一运送传输一终端处理H个阶段过程,提出具体的低影响开发应用手段,明确每个阶段承担的功能及相应技术措施,对低影响开发在滨河景观中的应用进行了全面系统的应用解读。

5昆明润城18号片区市政代建绿地滨河景观设计

5.1项目概况

项目位于昆明市西山区润城18号片区,占地面积23744平方米,净用地面积:20688平方米。

5.2用地性质

地块周边用地以综合商住用地、居住用地、学校用地为主,其用地性质为公园绿地。

5.3现状解读

现状地块基本为空地,无可利用植被景观资源。现状金家河两岸植被单一,缺少季相变化。

金家河为金太河在四道坝处分流的左支,金家河经孙家湾村、陆家场、李家湾村,穿广福路,过金家村、河尾村后,在金太塘汇入滇池。其规划防洪标准为50年一遇。

结合《昆明市河道沿岸公共空间保护规定》(2008年)、《昆明市河道管理条例》(2010)、《西山区入滇河道水系调整规划》(200~2020)、《昆明市城市防洪总体规划报告》(修编)等相关资料,该范围内金家河满足50一遇洪水过流。

5.4设计依据

1、《城市绿地设计规范》(GB50420-2007

2、《园林绿化工程施工及验收规范》(CJJ/82-2012)

3、《昆明市城镇绿化条例》(2012年)

4、《昆明城市园林植物推荐名录》(2016年修订)

5、《公园设计规范》CJJ48-92

6、《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》

7、《城市道路与开放空间低影响开发雨水设施》(15MR105

8、《环境景观——室外工程细部构造》(15J012-1

9、《绿地灌溉与体育场地给水排水设施》(15SS510

10、《城市道路——环保型道路路面》(15MR205

11、《昆明市海绵城市建设技术导则》(试行)

12、《昆明市海绵城市建设工程设计指南》(试行)

13、《昆明市海绵城市建设标准图集》(试行)

14、《游乐设施安全规范》(GB8408-2008)

5.5设计目标

摒弃传统的城市绿带,打造集社区参与、滨水慢行、海绵城市及空中绿廊的生态复合廊道,构建适合昆明特有的生态、健康的优生活环境。

5.6总体定位

总体定位:兼具运动休闲为一体的滨水绿化公园。

5.7设计主题

设计主题:海绵城市——绿色家园

5.8分区设计

5.9总平面布置

5.10经济技术指标

1)总面积:23751平方米

2)净用地面积:20518平方米

3)河道面积:3233平方米

4)绿化面积:13809平方米

5)绿化率:67.3%

5.11分区节点设计

1)生态休闲区——空间布局简洁明快,景观设计新颖独特,使公园建设与居民生活融合,与时代特征同步。

2)休闲广场区——以树阵绿化为主,开阔的广场为主要景观元素,铺装形式具有视线导向性。

3)运动公园区—满足周边居民亲水、运动、休闲、娱乐为一体的多样化景观需求。

 

4)滨水慢行道—以生态保育、河道保护为主,营造亲水休闲空间,使多种景观空间相互渗透交融。

6低影响开发技术专题

(1)低影响开发理论研究

传统雨洪的处理是雨水下落到不透水下垫面,通过快速径流的方式经管道排放,送种方式极易造成水体污染与城市内薄,景观易破坏且水资源易浪费。低影响开发雨洪处理注重雨水的收集与处理,通过透水下垫面促进雨水下渗,防止瞬时暴雨径流进入河流,造成行洪压力。低影响开发雨洪处理有助于净化水体、缓解内深、水资源利用,并且有助于塑造功能巧景观。

LID技术对雨水的科学管理,不仅可有效地控制暴雨径流,最大限度地去除污染物,恰当的规划和设计,还可使雨水管理工程具有多种功能和令人愉悦的景观效果,同时极大地降低成本。

(2)低影响开发设计目标

低影响开发综合控制目标分为四个层面,即:总量控制、峰值控制、雨水资源化利用和污染控制。雨水径流控制率是海绵城市的重要指标,所谓径流控制率,即是在降雨期间能够控制在场地内部的雨水比例。

峰值控制主要是通过海绵城市的建设及市政雨水管网升级两种途径叠加得W实现;污染控制是通过层层净化的方式,将排入园内的雨水进行过滤;雨水资源化利用是指通过雨水利用、雨水景观多元化处理W及环境保护与教育等多种途径对雨水进行充分的利用。

(3)园内雨水资源处理策略

低影响开发,强调调控雨水径流与水体污染的排放,滞留使其接近自然水文循环条件,错峰洪水,从而将开发影响降到最低。与雨洪调控相比,LID开发是将源头消减、中途传输与末端调蓄进行综合管控的方式对雨水进行管理。全过程控制的方式,把握源头、渗滤、蓄水三个连续环节,通过工程结构性的处理方式,从而减少人为能量的输入。

园内雨水资源主要是通过雨水的收集与处理,加以净化,最终排入温德河。园内雨水资源的处理策略如下:

(4)园外雨水资源处理策略

设计主要考虑园内雨水径流的收集与处理,注重园内雨水的调蓄,对园外雨水径流的处理仅提出一些构想,不做具体的计算。对于城市界面的雨水,雨水应当首先通过弃流装置,避免城市界面水源污染。之后收集的雨水通过曝气和湿地植物净化,转化为清洁水源。对于中水来源,应当首先通过生物物理过程对雨水进行初级净化处理,之后再通过曝气和湿地植物进一步净化,最终排入河体。(5)竖向设计

通过对设计基地的梳理,对留蓄雨水、雨水净化路径等细致的考虑,对场地的坚向进行了设计。

(6)水位分析

金家河是城市的泄洪河道,因此在不同的时间及雨量作用下,景观特征有着较大的区分度。

设计河道常水位注重对于现状驳岸、水塘及摊地的优化,并使设计不会对行洪造成影响。通过对滩地的梳理、加种水生植物、修筑隐性景观水项,呈现更加自然的溪流湿地状态。

设计河道枯水期主河道处于有水状态,地势较高的滩地显露出来并与地势低的滩地围合成大小不一的水塘,满足亲水需求。

设计河道丰水期上游水量增加,水面进一步拓宽,不影响正常的使用功能。50年一遇水位基本把河道两侧堤顶路内侧区域淹没,所以淹没区主要{^>1耐水湿的植物和铺装为主,南侧场地大部分地势高于50年一遇洪水位,因此是主要景观设施场地所在。

7)低影响开发系统构建

根据现场调研和海绵城市建设技术指南的要求,将该项目的下垫面主要分为5类,分别为建筑屋面(拟将后期规划建筑纳入其中),道路,广场,步道,绿地,各类下垫面的面积及所占比例如表所示:

(8)海绵系统——调蓄量统计

需满足的标准:

 根据《昆明市海绵城市建设技术指导》及《《昆明市海绵城市建设工程设计指南》,本项目年径流总量控制率为81.1%,其对应的设计降雨量为22.4mm

本系统根据地势和排水规划分区,本项目分为3大块的汇水分区,各汇水分区主要海绵设施布局如下表:

9)海绵系统——调蓄量拟合

根据《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》和相关案例进行分析,各项海绵设施的平方调蓄系数采用下表中相关数据进行拟合。

下垫面类型

建筑屋面

道路

广场

步道

绿地

平方调蓄系数

0.3

0.1

0.1

0.1

0.15

根据设计的海绵设计平面图,拟合不同下垫面的相关参数,3个汇水分区的调蓄容积拟合结果如下表所示。

经过海绵设施布置与计算,设计海绵设施调蓄容积为2385.45m³,大于81.1%的目标控制容积,满足蓄水容积的要求。

10)海绵系统——技术路线

11)海绵系统——单项设施

 

7城市开放空间构建专题

(1)城市开放空间受众分析

城市开放空间的受众主要有本地居民和外地游客两类,其中本地居民是指本地近距离的常住居民、周边城镇经常来本地探亲访友人群、以及基地周边用地工作人员。外地游客主要是指指外地以休闲观光旅游为目的的人群。本地居民与外地游客对于城市开放空间的需求有所区别,其中,本地居民的需求主要有文化娱乐活动、公共集会活动、邻里交往需求以及康体健身需求;外地游客的需求主要有城市信息获取、风景游览及体验、文化展示需求及休闲身也需求。

(2)城市开放空间行为分析

城市开放空间中游客行为多样,包括骑行穿越、聚会野餐、慢跑散步、咖啡休闲、交通沟通、商业空间、浅水游憩、劳作体验以及观摩学习等。多样的活动功能需求成为公园设计必不可少的考虑要素。

(3)城市开放空间功能类型

对城市开放空间中的功能类型从科普性、景观性、功能性以及文化性四个方面进行了分析,实现公园与城市的对接。

 

8植被设计

植被设计包括植被空间与植被景观设计以及生态湿地种植设计两个方面。其中,植被空间包括密植风光林、疏林草地区、草坪风情区、滨河种植带。种植设计不同类别的植物类型串联起整个公园脉络,漫步于公园中,多样的植被空间为景观平添一抹亮色。或是在草坪上沐浴阳光;或是漫步河畔,看杨柳依依,芦韦荡濛;或是在密林中探险,跟自然来一场亲密接触;或是信步于光影斑驳的疏林之下。

9标识系统设计公共服务设施规划

规划原则一是要对游客容量、游览形式、观光内容综合分析的基础上合理确定设施数量,基本遵循均布原则,服务半径合理。二是景区内服务设计建设在外观、材料和尺度方面要尊重当地历史传承、反应当地特色、与风景环境相协调,充分尊重现状条件,尽量利用场地基址原有基础,对服务设施进行集中规划布置。

10照明设计

在滨水步道、公路沿线选用不同类别的景观灯,在主要景观节点选用特色庭院灯,协助构建场地氛围。

11结语

低影响开发技术在城市滨水公园设计中的应用,充分发挥了雨水的再利用价值,能在一定程度上缓解污水处理厂对雨水径流的处理和自来水、中水的供水压力,此外,渗透性的构造既丰富了城市公园的景观效果,又对城市地下水进行了补注。这种根据场地特征选择相应的LID技术进行组合应用的设计方法,可逐渐推广到建筑单体、居住区、道路和其它类型的公共绿地中,实现城市发展与环保的双赢。