【好文推荐】波特兰绿色街道规划设计介绍

成都市规划设计研究院2020-05-26 15:33:24

1 波特兰降雨及雨水排放的基本情况

 

波特兰处于威拉麦狄谷北部,常年气候温和,季节分明。全年平均降雨量36英寸(约900毫米),降雨量年内分布不均,夏季(六月至九月)是波特兰最干燥的季节,降雨量占全年的12%,十一月至四月是雨季,降雨量平均占全年总雨量的72%。(图1

 


 1 波特兰市地理位置示意图

 

波特兰北侧为哥伦比亚河,河宽4200英尺(约1280米),常年流量7400立方米/秒。威拉米特河由北向南穿过波特兰城区,河宽2400英尺(约730米),全年平均流量958立方米/秒。两条主要河流为波特兰市雨水排放的主要通道。

 

波特兰的全年平均降雨量,年内降雨分布不均的特征以及城市雨水排放的地理条件均与成都类似。

 

2 波特兰绿色街道概念及优点

 

随着城市的不断扩张,城市地面硬化比例不断提高,城市雨水管的压力不断增大。90年代初开始,波特兰环境服务署(BES)制定了一个全面的雨水管理规划,按照自然、生态的雨水管理理念,通过绿色街道、生态屋顶以及一系列绿色基础设施来管理雨水,保护水质和改善流域健康。(图2)同时,制定了完善的雨水管理法律,通过立法和执法的手段,结合环境教育和公共参与等多种形式推进城市雨水管理。

  

2 生态屋顶系统示意图

 

由于美国土地私有化制度,通过改善城市私有土地利用来加强雨水管理的难度非常大,于是政府将目光聚焦到城市市政道路上。波特兰城市市政道路面积占整个城市不渗透地表总面积的35%,其中大部分属于政府的土地,推进阻力小,而且市政道路多与城市排水系统关系密切,沿路设置的雨水渗透、过滤设施易与城市排水系统连接。

 

绿色街道指充分利用道路绿化带、人行道、停车道、临路开敞空间等资源,铺设土壤和级配合理的砂砾石并种植特定的植被,同时与城市排水系统连接,增加城市市政道路截留、渗透和过滤雨水的能力。绿色街道不仅有利于城市雨水管理,同时也提升了沿街景观效果,并形成城市基本的绿色网络,连接社区点状绿地、公园及城市绿廊。绿色街道和传统街道相比有着突出的优势:

 

降低暴雨峰值流量,减少雨水汇入城市排水系统流量,避免下水道溢流和洪涝;

减少汇入河流受污染的雨水径流;

增加地下水补给;

缓解城市热岛效应;

美化人行步道,创造有吸引力的街道景观,提升街区活力;

提供动物的自然栖息地,并使行人和自行车出行更安全;

减少雨水管理市政基础设施投入。

 

3 波特兰主要绿色街道规划、设计形式

 

根据街道的功能、宽度、断面形式的不同,绿色街道规划、设计形式也有所不同。波特兰绿色街道规划、设计形式主要有道牙延展(Curb E x t e n s i o n)、种植池(P l a n t e r)、可渗透铺装(Pervious Pavement)、生态沉积池(Bioswale)、雨水花园(Rain Garden)以及其它常见的简单处理模式(Simple Green Street)等方式。

 

3.1 简单处理模式(SimpleGreen Street

 

简单处理模式指充分利用道牙外侧已有的绿化带,在道牙上设置进水和出水口,并种植合适的植被,在一定程度上达到分流并处理部分街道雨水的目的。该方法简单易行,成本较低,适用于对现有街道的改造。

 

3.2 道牙延展(CurbExtension

 

道牙延展是对道牙局部进行曲线化调整,将街道内的部分区域(主要为街道两侧的部分停车区域)建设为景观绿化带。道牙延展适用于两侧设有停车位的街道。道牙可在街道内也可在交叉口延展,延展宽度与停车位宽度一致,不影响街道交通。在交叉口延展时可与人行横道相结合,以减小人行横道的长度,增加行人安全。(图3

 


3 道牙延展实景图

 

3.3 可渗透铺装(PermeablePavement

 

可渗透铺装指通过在路面铺装可渗透层,实现减少雨水径流,截留雨水中的固体悬浮颗粒和污染物的目的。可渗透铺装层主要包括渗水混凝土(Pervious Concrete)、塑料网格(Plastic Grid)、多孔沥青(Porous Asphalt)、可渗透单元缝(Permeable Interlocking Pavement)、树脂铺装(Resin Bound Paving)等。波特兰可渗透铺装不仅应用于街道两侧的人行道,部分街道两侧的停车位和宽度较窄的街巷也逐步将硬质地面改为强度较高可渗透铺装层。(图4

 


 4 可渗透铺装实景图

 

3.4 种植池(Planter

 

种植池指在人行道与道牙之间不连续的雨水渗透池。该池内部种植一颗或多颗行道树以及其它合适植被,四周以混凝土壁围合,并设置开口接受雨水径流,其底部可以封闭也可以开放。种植池适用于设置有行道树的商业街区。种植池之间的间隔主要作为行人通道,不易过大。(图5

  

5 种植池实景图

 

3.5 生态沉积池(Bioswale

 

生态沉积池指沿街设置的相对连续的雨水渗透池,池内通常以植被或木屑覆盖,具有旱生园艺处理的类自然地貌。生态沉积池适用于居住区街道,宜结合城市水系设置。(图6

  

6 生态沉积池实景图

 

3.6 雨水花园(RainGarden

 

雨水花园指利用城市低洼地区的小型绿地公园,开敞空间,人工打造的面积较大,形态各异,景观化的雨水储蓄、净化、渗透池。波特兰在许多复杂道路交叉口设置了雨水花园,并结合雨水花园设置形式多样的体现城市文化的元素,不仅有利于改善道路交叉口的积雨问题,同时对美化城市景观,展现城市文化,优化交叉口步行和自行车交通也起到了比较大的作用。(图7

 


 7 雨水花园实景图

 

4 典型案例及实施成效

 

4.1 典型案例

 

4.1.1 项目概况

 

波特兰西南十二街绿色街道项目是波特兰首个将现状街道改造为雨水种植池的项目。该项目对现状街道人行道与道牙之间区域进行改造,通过设置4个种植池,解决周边7500平方英尺(约700平方米)区域的雨水渗透、净化问题。

 

4.1.2 项目特点

 

四个连续的雨水种植池沿路设置,依靠街道坡度形成高程差,组成处理链,收集并储存周边区域的雨水。每个种植池长18英尺(约5.5米),宽4英尺(约1.2米),深13英寸(330毫米),最大蓄水深度7英寸(约178毫米)。种植池道牙进水口设有混凝土平板,拦截沉积物及垃圾。为了增大雨水下渗能力并适宜植被生长,种植池挖掘后回填有69英寸(约230毫米)厚的由表层土、沙和腐质土构成的混合土壤。种植池内密集种植了灯芯草等耐旱、低维护、常绿、矮小的植物品种。

 

一般降雨强度下,雨水径流沿道牙流入第一个种植池。雨水进入种植池后先以每小时约4英寸(约100毫米)的速度通过土壤下渗。当第一个种植池蓄水到一定高度后,雨水通过第一个种植池的另一个道牙开口流回街道,进入第二个种植池,并依此流入第三、第四个种植池。特大暴雨强度下,第一个种植池的进水口难以快速汇入产生的雨水,雨水将同时向四个种植池汇入、下渗。(图8

  

8 西南十二街绿色街道项目平面设计图

 

4.1.3 项目造价

 

该项目除设计外总工花费38850美元,其中基础施工(包括切割并去除现存硬质和软质景观、挖掘、安装混凝土道牙、安装砂衬混凝土铺装、安装道牙开口及装饰性格栅、配置种植土、整理地形等)29950美元,占总费用的77%;植被及景观施工(包括整理微地形、覆盖豆粒砾石和木屑层、种植植物等)4900美元,占总费用的13%;其它辅助性施工(包括街道及人行道修补等)4000美元,占总费用的10%

 

4.2 波特兰市绿色街道实施成效

 

截止2012年底,波特兰已修建了1200多个绿色街道项目,分布于城市的各个角落。从下图可以看出,目前波特兰的绿色街道主要为点状分布,尚未形成网络。但其对缓解城市雨水洪峰流量作用显著。根据测试结果(25年一遇暴雨,连续6小时降雨情况下),绿色街道项目区域暴雨径流峰值下降63%100%,平均为90%,平均滞留雨水量73%。在流入主要排水河道雨水水质净化方面,绿色街道项目区排放的雨水悬浮固体颗粒总量减少90%,有机污染物减少90%,重金属含量降低至少90%。经济方面,绿色街道与传统增大雨水排水管径等方式相比,成本节约40%。(图9、表1

  

9 波特兰绿色街道分布图



1 波特兰典型绿色街道雨水径流峰值及雨水滞留比例监测情况一览表

 

5 总结


波特兰绿色街道采用更为生态的方式转变对城市雨水的管理,不仅缓解了大城市的雨水问题,同时降低了城市雨水管理的成本,强化了雨水综合利用。同时,对美化城市景观,优化城市环境,展示城市文化特色也有非常积极的作用。成都与波特兰有相似的降雨气候和排水自然条件,都存在降雨量大,年内分布不均的问题。成都虽然在加强街道雨水下渗也有一定探索,比如人行道铺装下渗层等,但借鉴波特兰绿色街道经验,还有更多的方法可以研究、探索。同时,通过合理规划,可以让绿色街道结合社区绿道、公园、服务设施等设置,更成体系,更成网络,发挥更大的作用。


(详见《成都规划》2016年第1期)






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