塑造城区开放空间体系
开放空间体系在应对暴雨内涝的过程中会起到重要的作用,绿地、水系的集水与调蓄能力可以有效增强城区对雨水的源头控制能力,场地的不渗透比率也会对径流产生较大影响,所以塑造科学合理的城区开放空间体系,不管是对源头减排还是过程控制都具有积极的韧性提升作用。
1. 优化绿地形态与体系布局
在应对暴雨内涝的韧性因子耦合模拟中,绿地率因子的调整对系统径流量的削减作用十分明显,其韧性作用方式主要是增强源头控制,增加雨水就地蓄留储存,从而达到削减地表径流、实现雨水再利用的目的。
城市绿地主要从三个方面提升应对暴雨内涝的韧性:首先,绿化用���本身状态与属性都接近自然地表,一般城市街区内的绿地,为了使植被在人工种植条件下得以存活与健康生长,都采用较高渗透性土壤,土壤孔隙率可达50.48%,雨水在降落后可被迅速吸收并储存在土壤内;其次,绿地中的植被对于雨水的吸收与收集作用也十分明显,植物的枝茎与叶片系统可以承接大量雨水,延缓雨水落至地表的速度,从而极大延缓地表洪峰到来的时间;*后,绿化用地的渗透性N 值较大,在地表径流经过绿化用地时,雨水漫流速率可被大幅度削减,使单位时间内进入道路表面的径流量降低,从而达到削减雨洪峰值、缩短时间的效果。
绿地作为连片的自然地表景观,在规划布置时从空间位置的选址到绿化形态的选择,可能都会对*终的雨洪韧性效果产生不同的影响,故运用SWMM 理想模型设置实验,来验证不同位置和形态的绿化植被对雨洪韧性的影响效果(图7-38)。理想模型由9 个10 hm2 模块组成,整体面积分布较为均匀,代入计算的为天津市暴雨雨型降雨数据。整个系统排水方向为由北至南,区域北部为排水上游,南部为排水下游。在实验中,首先将面积相同的绿地分别放置在场地排水区域的上、中、下游的位置,分别模拟;然后将同样条件的绿地集中布置或分散布置,再次进行模拟,得到两组实验结果。而在绿地形态方面,将其设置为集中式与分散式形态下对雨洪韧性的影响效果,绿地位置与形态实验模拟结果如图7-39 所示。
从模拟结果可以看出,在绿地空间位置方面,当绿地面积相同时,绿地布置在街区排水区域上游,对系统径流量的削减程度*高;绿地布置在中游时,削减程度适中;绿地布置在下游时,削减程度*差。这是因为系统产生径流堆积时,是由上游至下游层层叠加,不断漫流形成的,而当绿地布置在上游时,上游降水大量地被绿地吸收,从而产生较小径流或不产生径流,中下游产生的径流没有上游来水补充,又由于靠近系统出口可以快速排流,所以堆积速度自然大大减缓;而当绿地位于下游时,上游所产生的径流需要漫径流过整个街区地表到达绿地,产生的径流堆积量自然较大,且存在时间较长。在绿地形态方面,当绿地面积相同时,分散式绿地比集中式绿地对系统径流的削减程度更高。这是因为分散式的布局将系统径流平均分配到了各个组团内部,每个组团在经过自身内部小块绿地的吸收与渗透后,出流量都明显减少,相较于集中式布局,这种作用的“源头”更靠前,作用时段更早,可以吸收更多的雨水。图7-40、图7-41 展示了百年一遇暴雨情景下**城区典型地区径流量和**城区典型地区绿地空间分布。
故在城区内布置绿地时,若无其他条件限制,首先需要识别径流量较大的区域,将绿地布置于其汇流面的上游,绿地采用分散式布局并串联成网,使地表径流能够*大限度地被绿地消纳吸收,从而达到提升雨洪韧性的目的。通过叠加分析各子汇水区径流量分布与现状绿地分布,按照上述原则对城区绿地进行增补,可以形成有利于韧性提升的**城区典型地区绿地系统规划(图7-42)。