陈秀丽,黄剑彬
(1.同济大学环境科学和工程学院,福建 厦门 361000;2中国城市规划设计研究院厦门分院,福建 厦门 361000)
本次设计的海坛湾沿线景观护岸工程(龟模屿至红岩山庄段景观工程),总用地面积约为17.75 hm2,南北总长约1.1 km,岸线长约1.2 km,红线范围内用地宽度80至240 m不等。
平潭属南亚热带海洋性季风气候,光照充足,热量丰富。季风明显,夏季以偏南风为主,其余季节多为东北风。气温:多面平均气温为19.6℃,最冷日平均气温10.2℃。多年平均风速6.9 m/s,平潭海洋站设计风速39.3 m/s(百年一遇,ESE方向)。根据气象站资料多年平均水面蒸发量1 328.9 mm,多年平均陆面蒸发量569 mm。除梅雨季节外,其余各季节蒸发量都大于降雨量,年蒸发量与年降雨量比值为1.13。根据平潭海洋站1960-2003年的潮位实测资料,最高潮位为4.23 m(黄海高程),最低潮位为-3.67 m,多年平均潮位为0.2 m。勘察期间测得钻孔内地下水初见水位及稳定水位埋深为 2.30~3.50 m(标高为 2.522~4.841 m)。该场地范围内全年地下水位变化幅度约1.0~2.0 m。
本次设计规划区范围内尚未开发,现状用地主要为绿地、土面层和沙滩,区内还有一条环岛路的辅道和防浪堤。绿地、土面层和沙滩的透水性良好,绿地上种植的植物以木麻黄为主。环岛路辅道为不透水沥青路面,防浪堤表层为花岗岩。现状综合径流系数为0.29。整体下垫面的透水性良好,地块内除了辅道路面雨水外,其余大部分雨水通过下渗用于补充地下水或者排海。辅道路面雨水通过现状雨水口收集后排至道路下现状d600~d1 400雨水管,再通过西侧环岛路下雨水箱涵,最后排海。
图1 项目区位
现状雨水管暴雨重现期采用三年一遇,断面可以满足排水需求。区内防潮标准采用100年一遇,最高潮位4.55 m,防浪堤堤顶高程为6.5~7.0 m。
图2 现状下垫面分析图
本次设计思路主要与《与平潭综合实验区总体规划》中的“绿屏绕城”“防风固沙”“防风固水”等相呼应。针对现状基底特点、气候条件等因素,进而决定了植物物品配置和土壤构成。故海绵城市建设的总体思路是:植物以绿为主、土壤以沙为主、海绵六字方针以渗为主。具体如下。
在《平潭综合实验区海绵城市专项规划》中,平潭综合实验区的年径流总量控制率规划为75%。同时该规划将平潭综合实验区分成12个片区,并对每个片区提出径流控制目标值。且已明确其所确定海绵城市控制目标值为城市建设区目标,不包含山、水、林、田、湖自然体系。而本地块未列入其12个地块之中,且本地块属于林地自然体系,上述规划未明确本地块各项海绵指标。另外考虑本地块尚未大强度开发,且与海紧邻、自身下垫面透水性较好。因此综合上述各项因素,本次海绵方案的建设目标为维持场地开发前后水文特征不变,或者有所改善,即选择径流总量控制作为首要的控制目标。
结合景观设计,融入海绵城市建设的理念进行设计。海绵城市建设途径主要以保护自然生态为主,其次辅以生态恢复和修复,最终因地制宜进行低影响开发建设。
根据植物配置和景观要求,本次设计将设计区域划分成8个区域。具体为3个防护林区、1个禅宗花园区、1个绿色山丘区、1个风铃广场区、1条辅道工程和沙滩区域。在这8个区域中,3个防护林区基本维持现状不变,以补种防护林,保护自然生态和生态修复为主;沙滩区域基本维持现状不变;禅宗花园区域主要考虑与北侧红岩山庄的佛禅文化相呼应,以枯水(沙地)景观为主;绿色山丘区和风铃广场区为低影响开发建设区域;现状辅道工程主要进行雨水口改造和局部扩宽改造。因此,这8个区域配置的主导植物和土壤结构有所区别。本次结合各个区域特点采用适宜的海绵方案。
该区域植物以木麻黄和南洋杉为主,植物不宜泡水,需要土壤的渗透能力强。故该区域的海绵理念考虑以渗为主,同时雨水经过植物根系吸附和土壤净化后下渗入地补充地下水。在该区域不再新增低影响开发设施。
该区域植物以灌木为主,土壤含沙量高,渗透能力强,且北侧为现状防护林。故该区域的海绵理念考虑以渗为主,同时雨水经过植物根系吸附和土壤净化后下渗入地补充地下水。在该区域不再新增低影响开发设施。
这两个区域以低影响开发建设为主。为保证植物成活率高,将现状土壤进行换填改良,换填厚度为1.5 m。故该区域的海绵理念考虑以渗、滞、蓄为主,将区域内部分雨水经过植物根系吸附和土壤净化后下渗入地补充地下水,利用海绵设施的调蓄空间将部分雨水储存逐渐下渗回补地下水,同时考虑将超标雨水排放至市政雨水管道系统。该区域海绵设施以植草沟和雨水花园为主。
本次辅道道路中间增设不连续绿化带,该绿化带景观效果要求高,经与景观专业沟通协调,该道路中间绿化带不考虑下凹式效果。同时因本次道路仅局部拓宽,因而路面改造时不改变现状道路路面横向坡向,即道路从中间往两边坡。因此,路面雨水排往两侧植草沟、雨水花园或防护林。基于上述因素,考虑将在道路西侧采用路缘石开孔,西侧雨水口根据实际情况采用设置线性凹槽或者除污雨水口进行改造;东侧绿道不设路缘石,保证雨水直接排入。超标雨水通过排入现状雨水管。
本次设计区内设置3处停车场,停车位处采用植草砖,停车位周边均为绿化用地。
本次设计区内设有3处公共设施,1#和2#已结合景观设有屋顶绿化,3#公厕采用坡屋面形式,未设屋顶绿化。
本设计的排水分区主要针对区内两个低影响开发建设区,禅宗花园区和3个防护林区的下垫面建设前后基本不变,各自形成一个排水分区。根据设计范围内地势和下垫面表面径流组织流向,两个低影响开发建设区分为4个排水分区,以此计算每个分区为达到径流控制率要求对应所需设置海绵设施的数量。
图4 排水分区示意图
路面雨水→除污雨水口→植草沟/雨水花园
路面雨水→线性凹槽→路缘石开孔→植草沟/雨水花园
路面雨水→线性凹槽→超标雨水→现状雨水口→市政雨水管道
路面雨水→路缘石开孔→植草沟
广场雨水→植草沟/雨水花园→雨水净化设备→旱喷或叠级水景回用
停车场雨水→植草砖→周边绿地
屋顶雨水→屋面排水立管→周边绿化(仅限3#建筑)
屋顶雨水→屋面排水立管→线性排水沟→周边绿化(仅限3#建筑)
结合两个排水分区,采用渗、滞、蓄、净、排技术,设置植草沟、雨水花园和绿色屋顶等海绵设施后,本项目的综合径流系数为0.24,改造之前的综合径流系数为0.29。即改造后水文特征有所改善,满足要求。
本次设计方案主要有以下特性:
1)本项目地处位置特殊,与沙滩连接,且本设计范围内有部分现状沙滩。又因本地区处于水资源短缺地区,因此本次设计中主要考虑以渗为主,将雨水净化收集入渗回补地下水。
2)对海绵控制指标的确定,本文主要结合实际情况,且为保证设计方案合理可行,因此并未制定一个明确的年径流总量控制值。
3)在整个设计过程中,海绵工程设计与景观工程设计是紧密结合的,两个专业需要相互协调,相互指导,最终形成一个海绵与景观相融合的方案。
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.关于印发《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》的通知(建城函【2014】275号)[Z].中华人民共和国住房和城乡建设部,2014-10-22.
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.关于印发《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》的通知(建办城函【2015】635号)[Z].中华人民共和国住房和城乡建设部办公厅,2015-07-10.