1. 武汉二零四九建设发展有限公司 2. 武汉市规划设计有限公司
摘要:本文以汉口滨江国际商务区海绵城市规划为例,探讨了城市新区海绵城市建设的规划思路,基于商务区规划定位与现状特征,确定海绵城市规划目标和主要控制指标,进而选择合适的海绵设施构建海绵体系,并通过模型模拟,不断优化低影响开发系统。
关键词:商务区、海绵城市、低影响开发
随着我国城市化进程加快,城市发展面临巨大的环境与资源压力,城市雨洪管理面临严峻考验,对此,人们往往归咎于地下排水系统的落后,但深究其原因是由于建筑、道路、桥梁的大规模建设,硬质化的地面改变了原有地表径流量,极大的增加了地下管网的负担[1]。2014年我国提出建设海绵城市的要求,希望“城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对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,需要时再将蓄存的水‘释放’并加以利用”[2]。
一、低影响开发的概念
为了积极处理雨洪灾害与雨水资源利用问题,同时最小程度的改变城市环境,美国于20世纪90年代提出低影响开发模式,利用分散的雨水管理措施,在社区或街道等径流开始的地方,对不透水面产生的径流进行收集和传输,从而控制暴雨所产生的径流和污染问题[3]。低影响开发模式主要有以下4个特点:1、以源头控制为基础,2、以减小地表径流和优化雨水水质为主要目的,3、以维持场地开发前后的水文环境为控制目标,4、以新地块开发与原有生态环境的协调发展为重点,倡导土地开发与规划的协同推进[4]。
二、商务区为什么要做海绵城市
武汉滨江国际商务区定位为国际企业总部型商务区集聚区,位于长江二桥和二七长江大桥之间,总用地面积约2.9平方公里。商务区开发强度大,按照传统的排水模式将采用不透水的下垫面形式,不仅会破坏自然的水文循环状态,导致径流峰值和径流量增大,内涝风险提高,还会导致地表雨水无法通过土壤下渗的方式回灌地下水,增加面源污染。
为落实武汉市海绵城市建设要求,同时避免商务区建成后的水环境问题,本项目在规划设计阶段引入低影响开发的海绵城市建设理念,运用屋顶花园、透水砖、下沉式绿地等方式促进水资源的收集、净化和循环利用,从而大幅度降低雨水污染,并减少暴雨时产生的地表雨水径流。
三、商务区海绵城市规划原则
商务区海绵城市遵循“规划引领、顶层设计;因地制宜、多元模式;全面协调、统筹建设”的规划原则[5]。从顶层设计入手,将海绵城市规划与分区规划、城市设计、控制性详细规划以及各项专项规划相结合;综合自然条件、经济社会条件以及水生态、水安全等方面的现状条件和建设需求,采取多元化措施,因地制宜地制定长期规划和实施方案;对各建设项目进行长期系统性安排,全面协调城市规划设计、基础设施建设运营与海绵城市建设,实现统一规划、统一建设、统一管理与统一协调。
四、商务区海绵城市设计策略
4.1明确规划目标
商务区海绵城市建设目标主要围绕水量、水质、水生态、水资源利用和城市弹性五个方面,通过尽可能建设蓝色和绿色基础设施,降低降雨事件的径流总量并且减缓峰值排放量,防止内涝积水、降低面源污染物,避免严重内涝可能对区域造成的严重损失。
4.2确定控制指标
根据《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》《武汉市海绵城市专项规划》《武汉市海绵城市规划设计导则(试行)》等文件要求,结合本项目实际情况,将海绵城市考核指标分为6大类共18项,并对部分指标进行细化,进一步明确各海绵指标及其目标值,构建起海绵城市指标体系,作为海绵设计的主要考量指标。
表 4.1 基于武汉相关要求汉口滨江商务区需要满足的指标
序号 | 指标名称 | 类型 | 目标值 | 取值依据 |
1 | 年径流总量控制率 | 规划指导,强制性指标 | 商务区建设单元≥70% | 《武汉市海绵城市专项规划》,根据用地性质与道路红线宽度适当调整 |
2 | 雨水资源化利用率 | 规划指导,强制性指标 | 新建地块≥40%, 新建绿地公园≥50% | 《武汉市海绵城市规划设计导则(试行)》 |
3 | 峰值径流系数 | 规划指导,强制性指标 | 结合地块用地性质与下垫面设计情况设定 | 《武汉市海绵城市规划设计导则(试行)》 |
4 | 面源污染削减率(TSS) | 设计指导,强制性指标 | ≥50% | 根据受纳水体的要求会有不同的指标值; |
5 | 绿色屋顶率 | 设计指导,鼓励性指标 | 新建项目中高度不高于30m 的建筑其屋顶绿化应占其屋顶面积的30%到85% | |
6 | 透水铺装率 | 设计指导,强制性指标 | 新建广场透水铺装≥50% 新建城市公园透水铺装≥55% 新建市政道路人行道应为100%透水铺装 | |
7 | 下沉式绿地率 | 设计指导,强制性指标 | 下沉式绿地面积≥25% | |
8 | 雨水管渠系统设计重现期 | 强制性指标 | 参考相应规范 | 《室外排水设计规范》(GB50014-2006, 2016 版)和《武汉市海绵城市专项规划》 |
9 | 内涝防治能力 | 强制性指标 | 以100 年一遇为目标逐步实现 | |
4.3构建指标体系
通过分析气象、水文、地形地貌等自然条件,研究用地性质、建设密度、排水系统、建设计划等规划情况,针对每个地块和每条道路进行水平衡计算,并根据用地性质、地块是否新建以及道路红线宽度予以调整,将年径流总量控制率、峰值径流系数等指标分配到各个地块和道路上,构建区域低影响开发系统。
图 1 地块年径流总量控制率 图2 地块峰值径流系数
4.4选择海绵设施
针对广场、道路、公园等不同的场地条件选取合适的海绵设施,适合道路及广场铺装的海绵设施有缝隙透水铺装、排水沟、地下蓄水模块等;适合绿地的海绵设施有下沉式绿地、屋顶花园、植草沟、生态树池等。在适合本区域的海绵设施清单中进行选择既符合海绵功能又符合设计目标,并且利于施工和维护的海绵设施,构建完整的低影响开发系统方案。
4.5建模模拟检验
通过SWMM软件建模,模拟降雨时的径流以及地表漫流情况,以此检验并优化低影响开发系统方案。考虑到项目内涝防治重现期为100年,降雨情景采用P=20年24小时、P=50年24小时和P=100年24小时长历时三种模式,通过叠加积水分布、积水深度、积水范围、积水时间等信息综合评估内涝灾害的危险性,最后计算得出,20年一遇24小时降雨时,存在零星内涝低风险区域;50年一遇24小时降雨时,内涝低风险区域主要发生在商务区北部;100年一遇24小时降雨时,内涝低风险区域进一步扩大。
三种降雨情景下的内涝风险评估图
五、结语
本规划探索了商务区基于低影响开发的海绵城市建设规划编制方法,下一步将开展深化设计,并进行海绵城市建设施工。二七滨江商务区作为武汉市海绵城市建设试点区域,希望其规划理念和建设模式能够在武汉乃至其他地区推广开来,为海绵城市实践性项目总结一些经验。
吴丹洁,詹圣泽,李友华,等. 中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究[J]. 中国软科学,2016(1):79-97.
中华人民共和国住房和城乡建设部. 海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)[S]. 2015.
王扬圣. 利用绿色基础设施管理城市雨洪[J]. 城市建设理论研究,2013(21):153-157.
宋庆俐. 低影响开发与水敏性城市设计的比较与辨析[C]//2016中国城市规划年会. 2016.
仝贺,王建龙,车伍,等. 基于海绵城市理念的城市规划方法探讨[J]. 南方建筑,2015(4):108-114.
3