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【内容摘要】：本文简要介绍了竖向设计的概念和设计原则，广场竖向设计的特点及各种设计方法的评述，重点介绍等高线法在广场竖向设计时的整体性、科学性及合理性。
【关键词】：广场、竖向设计、汇水面积、径流系数及等高线
1概述
广场是一个城市内具有开放性的标志性景观之一,也是城市文化的一种象征,它在城市中发挥着极其重要的作用。随着我国城市建设的不断加快，城市广场热遍大江南北，形式多样，类型不一，主题丰富的广场建设项目真可谓是层出不穷。然而，在近年来，由于气候变化，极端天气出现频繁，国内众多城市的大型广场在使用过程中出现了许多问题，如2011年武汉、北京等城市均因天将大雨，出现了内涝情况，给城市交通、市民出行均带来极大的不便，政府和市民也蒙受了巨大的损失，广场因此也失去了它应有的作用。造成此类问题的发生虽然有自然原因，但更主要的是排水高程设计不合理，考虑不够全面，造成排水不畅。因此排水问题就成为目前广场的设计者和建设者需要认真对待及解决的问题。本文将重点介绍等高线法在广场竖向设计中的应用，并充分体现等高线法的整体性、科学性及合理性。
2竖向设计的内容
竖向设计亦称竖向规划是规划场地设计中一个重要的有机组成部分，它与规划设计、总平面布置密切联系而不可分割。当地域范围大、在地形起伏较大的场地，功能分区、路网及其设施位置的总体布局安排上，除须满足规划设计要求的平面布局关系外，还受到竖向高程关系的影响。所以，在考虑规划场地的地形利用和改造时，必须兼顾总体平面和竖向的使用功能要求，统一考虑和处理规划设计与实施过程中的各种矛盾与问题，才能保证场地建设与使用的合理性、经济性。另外做好场地的竖向设计，对于降低工程成本、加快建设进度具有重要的意义。反之，不合理的场地竖向设计，则会不利使用，增加工程成本，造成浪费，对以后的使用埋下极大的隐患。
3竖向设计的原则
3.1功能优先，利于排水
地形的塑造要符合各功能设施的需要，处理好建筑、水体、广场和绿地的标高设计，灵活掌握，控制好最大纵坡、最小排水坡度等关键的地形要素。
3.2因地制宜，顺应自然；利用为主，改造为辅
地形塑造应因地制宜，尽量利用原有的自然地形、地貌；尽量不动原有地形与现状植被。需要的话进行局部的、小范围的地形改造。力争做到减少工程量，降低工程成本、加快建设进度。
3.3填挖结合，土方平衡
在地形改造中，使挖方工程量和填方工程量基本相等，即达到土方平衡。在地形改造中，使挖方工程量和填方工程量基本相等，即达到土方平衡。
3.4人工排水与自然排水相结合的原则
因地制宜的确定排水方案，自然排水、暗管排水与明沟排水相结合，排水坡度应合理确定。
4广场竖向设计的特点
4.1场地面积较大，且大多为硬质铺装，地面径流系数较大。特别对于市民广场和行政广场一类，在暴雨天气，地面会在短时间的形成径流。
4.2要求比较特殊
A美观性要求，对于城市广场均要求有很好的观赏性，体现地域性、文化性和时代性等特点。
B平整性要求，为了体现广场的美观性，大多广场均整体平整，坡度平顺且坡度较小，规范要求广场竖向坡度一般不要求大于3%。但是实际工程中，特别是对于平原城市。广场周边相对高差很小。有时候会小于0.3%。
4.3广场排水组织，根据广场的体量，决定了排水不能沿着单一方向排水。怎么使地面雨水迅速的进入地下收集系统。就要求形成若干汇水单元。这种汇水单元的组合，在设计中如果采用等高线法能够很明确的确定。汇水单元，分水线和汇水线，能够很直观的表达设计本身的合理性与否。
5竖向设计的方法
竖向设计所采用的方法主要有三种，即高程箭头法、纵横断面法和设计等高线法。
5.1高程箭头法
高程箭头法又叫流水向分析法，主要在表示坡面方向和地面排水方向时使用。应用高程箭头法，能够快速判断设计地段的自然地貌与规划总平面地形的关系。它借助于水从高处流向低处的自然特性，在图上用细线小箭头表示人工改变地貌时大致的地形变化情况，表示对地面坡向的具体处理情况，并且比较直观地表明了不同地段、不同坡面地表水的排除方向，反映出对地面排水的组织情况。它还可根据等高線所指示的地面高程，大致判断和确定园路路口中心点的设计标高和园林建筑室内地坪的设计标高。
这种竖向设计方法的特点是：对地面坡肉变化情况的表达比较直观，容易理解；设计工作量较小，图纸易于修改和变动，绘制图纸的过程比较快。其缺点则是：对地形竖向变化的表达比较粗略，在确定标高的时候要有综合处理竖向关系的工作经验。因此高程箭头法比较适于在园林竖向设计的初步方案阶段使用，也可在地貌变化复杂时，作为一种指导性的竖向设计方法。
5.2纵横断面法
纵横断面竖向设计法多在地形复杂情况下需要作比较仔细设计时采用。这种方法的优点是：对规划设计地点的自然地形有一个立体的形象概念，容易着手考虑对地形的整理和改造。而它的缺点则是：设计过程较长，设计所花费的时间比较多，这里不在做过多介绍。
5.3设计等高线法
5.3.1、设计等高线法的概念
设计等高线法是用等高线表示设计地面、道路、广场、停车场和绿地等的地形设计情况。设计等高线法表达地面设计标高清楚明了，能较完整表达任何一块设计用地的高程情况。
用等高线法来进行设计，这就要求设计师对等高线要了解，这里简述一下等高线的概念，等高线是一组垂直间距相等、平行于水平面的假想面，与自然地貌相交切所得到的交线在平面上的投影。给这组投影线标注上相应的数值，便可用它在图纸上表示地形的高低陡缓、峰峦位置、坡谷走向及溪池的深度等内容。相领两条等高线间的实地垂直距离叫等高距。同一地形等高距大，等高线就稀，地貌显示就越简略；等高距小，等高线就密，地貌显示就越详细。等高线的水平间距的大小，表示地形的缓或陡。如疏则缓，密则陡。等高线的间距相等，表示该坡面的角度相同，如果该组等高线平直，则表示该地形是一处平整过的同一坡度的斜坡。在同一条等高线上的所有的点，其高程都相等。每一条等高线都是闭合的。
等高线一般不相交或重叠，只有在悬崖处等高线才可能出现相交情况。在某些垂直于地平面的峭壁、地坎或挡土墙驳岸处等高线才会重合在一起。
用等高线法进行竖向设计坡度公式，用于求等高线外任意点高程。
I=h/L
式中I——坡度（％）；h——高差（m）；L——水平间距（m）
5.3.2、设计等高线法特点及优势
A.地形资料在设计中能直接应用。
目前，设计中普遍使用的地形图资料，都是用等高线或点标高表示的。在绘有原地形等高线的底图上用设计等高线进行地形改造或创作，在同一张图纸上便可表达原有地形、设计地形状况及公园的平面布置、各部分的高程关系。
B.设计方案便于比较、修改，更准确的确定土方平整方案。
设计等高线法对各类广场的竖向设计，根据等高线分布的密度来判别地面的坡度情况。在设计图上，等高距是一个常数，而两条等高线之间的平距则是变数。所以，就可以根据等高线密度来判别地面坡度的大小，这种方法能够比较完整地将任何一个设计用地或一条道路与原来的自然地貌作比较，随时一目了然地判别出设计的地面或路面的挖填方情况。在竖向设计图上，设计等高线低于自然等高线之处为挖方，高于自然等高线处则为填方，填、挖的范围在图上表达得很清楚，这大大方便了设计过程中进行方案比较及修改，也便于进一步的土方计算工作。做到土石方就地平衡，避免土方二次转运，减少土石方工程量，节约工程费用。
C.设计成果能直观的表达排水方案。
下图为不同形式的广场，采用设计等高线法的竖向设计图
由图中可以看出，不同形式的广场，排水方向是不一致的，越是复杂的广场，其排水方向更是多方向的，要将广场分为不同的汇水单元，设计等高线法能清晰的划分出汇水线与分水线，做到重力自流，就近排放。
6总结
综上所述，设计中对局部标高的调整都将影响到广场整体方案的的排水坡度，地面的高差的变化。而设计等高线法是一种整体性很强的地形设计方法。它一般要和总平面规划一起进行，而不是先做好规划以后，再用设计等高线法来做竖向设计。设计等高线法是一种比较科学的竖向设计方法，在设计中，除了考虑纵、横轴的平面关系上，还应当从垂直于地面的竖向轴（Z轴）上研究其竖向的功能关系，使设计者在图纸中进入三度空间思维，因而被广泛应用于园林造景、园林地形及道路广场的设计中。
参考文献
1《城市用地竖向规范规范》
2《城市道路设计规范》
3《城市广场技术规范》
【关键词】：广场、竖向设计、汇水面积、径流系数及等高线
1概述
广场是一个城市内具有开放性的标志性景观之一,也是城市文化的一种象征,它在城市中发挥着极其重要的作用。随着我国城市建设的不断加快，城市广场热遍大江南北，形式多样，类型不一，主题丰富的广场建设项目真可谓是层出不穷。然而，在近年来，由于气候变化，极端天气出现频繁，国内众多城市的大型广场在使用过程中出现了许多问题，如2011年武汉、北京等城市均因天将大雨，出现了内涝情况，给城市交通、市民出行均带来极大的不便，政府和市民也蒙受了巨大的损失，广场因此也失去了它应有的作用。造成此类问题的发生虽然有自然原因，但更主要的是排水高程设计不合理，考虑不够全面，造成排水不畅。因此排水问题就成为目前广场的设计者和建设者需要认真对待及解决的问题。本文将重点介绍等高线法在广场竖向设计中的应用，并充分体现等高线法的整体性、科学性及合理性。
2竖向设计的内容
竖向设计亦称竖向规划是规划场地设计中一个重要的有机组成部分，它与规划设计、总平面布置密切联系而不可分割。当地域范围大、在地形起伏较大的场地，功能分区、路网及其设施位置的总体布局安排上，除须满足规划设计要求的平面布局关系外，还受到竖向高程关系的影响。所以，在考虑规划场地的地形利用和改造时，必须兼顾总体平面和竖向的使用功能要求，统一考虑和处理规划设计与实施过程中的各种矛盾与问题，才能保证场地建设与使用的合理性、经济性。另外做好场地的竖向设计，对于降低工程成本、加快建设进度具有重要的意义。反之，不合理的场地竖向设计，则会不利使用，增加工程成本，造成浪费，对以后的使用埋下极大的隐患。
3竖向设计的原则
3.1功能优先，利于排水
地形的塑造要符合各功能设施的需要，处理好建筑、水体、广场和绿地的标高设计，灵活掌握，控制好最大纵坡、最小排水坡度等关键的地形要素。
3.2因地制宜，顺应自然；利用为主，改造为辅
地形塑造应因地制宜，尽量利用原有的自然地形、地貌；尽量不动原有地形与现状植被。需要的话进行局部的、小范围的地形改造。力争做到减少工程量，降低工程成本、加快建设进度。
3.3填挖结合，土方平衡
在地形改造中，使挖方工程量和填方工程量基本相等，即达到土方平衡。在地形改造中，使挖方工程量和填方工程量基本相等，即达到土方平衡。
3.4人工排水与自然排水相结合的原则
因地制宜的确定排水方案，自然排水、暗管排水与明沟排水相结合，排水坡度应合理确定。
4广场竖向设计的特点
4.1场地面积较大，且大多为硬质铺装，地面径流系数较大。特别对于市民广场和行政广场一类，在暴雨天气，地面会在短时间的形成径流。
4.2要求比较特殊
A美观性要求，对于城市广场均要求有很好的观赏性，体现地域性、文化性和时代性等特点。
B平整性要求，为了体现广场的美观性，大多广场均整体平整，坡度平顺且坡度较小，规范要求广场竖向坡度一般不要求大于3%。但是实际工程中，特别是对于平原城市。广场周边相对高差很小。有时候会小于0.3%。
4.3广场排水组织，根据广场的体量，决定了排水不能沿着单一方向排水。怎么使地面雨水迅速的进入地下收集系统。就要求形成若干汇水单元。这种汇水单元的组合，在设计中如果采用等高线法能够很明确的确定。汇水单元，分水线和汇水线，能够很直观的表达设计本身的合理性与否。
5竖向设计的方法
竖向设计所采用的方法主要有三种，即高程箭头法、纵横断面法和设计等高线法。
5.1高程箭头法
高程箭头法又叫流水向分析法，主要在表示坡面方向和地面排水方向时使用。应用高程箭头法，能够快速判断设计地段的自然地貌与规划总平面地形的关系。它借助于水从高处流向低处的自然特性，在图上用细线小箭头表示人工改变地貌时大致的地形变化情况，表示对地面坡向的具体处理情况，并且比较直观地表明了不同地段、不同坡面地表水的排除方向，反映出对地面排水的组织情况。它还可根据等高線所指示的地面高程，大致判断和确定园路路口中心点的设计标高和园林建筑室内地坪的设计标高。
这种竖向设计方法的特点是：对地面坡肉变化情况的表达比较直观，容易理解；设计工作量较小，图纸易于修改和变动，绘制图纸的过程比较快。其缺点则是：对地形竖向变化的表达比较粗略，在确定标高的时候要有综合处理竖向关系的工作经验。因此高程箭头法比较适于在园林竖向设计的初步方案阶段使用，也可在地貌变化复杂时，作为一种指导性的竖向设计方法。
5.2纵横断面法
纵横断面竖向设计法多在地形复杂情况下需要作比较仔细设计时采用。这种方法的优点是：对规划设计地点的自然地形有一个立体的形象概念，容易着手考虑对地形的整理和改造。而它的缺点则是：设计过程较长，设计所花费的时间比较多，这里不在做过多介绍。
5.3设计等高线法
5.3.1、设计等高线法的概念
设计等高线法是用等高线表示设计地面、道路、广场、停车场和绿地等的地形设计情况。设计等高线法表达地面设计标高清楚明了，能较完整表达任何一块设计用地的高程情况。
用等高线法来进行设计，这就要求设计师对等高线要了解，这里简述一下等高线的概念，等高线是一组垂直间距相等、平行于水平面的假想面，与自然地貌相交切所得到的交线在平面上的投影。给这组投影线标注上相应的数值，便可用它在图纸上表示地形的高低陡缓、峰峦位置、坡谷走向及溪池的深度等内容。相领两条等高线间的实地垂直距离叫等高距。同一地形等高距大，等高线就稀，地貌显示就越简略；等高距小，等高线就密，地貌显示就越详细。等高线的水平间距的大小，表示地形的缓或陡。如疏则缓，密则陡。等高线的间距相等，表示该坡面的角度相同，如果该组等高线平直，则表示该地形是一处平整过的同一坡度的斜坡。在同一条等高线上的所有的点，其高程都相等。每一条等高线都是闭合的。
等高线一般不相交或重叠，只有在悬崖处等高线才可能出现相交情况。在某些垂直于地平面的峭壁、地坎或挡土墙驳岸处等高线才会重合在一起。
用等高线法进行竖向设计坡度公式，用于求等高线外任意点高程。
I=h/L
式中I——坡度（％）；h——高差（m）；L——水平间距（m）
5.3.2、设计等高线法特点及优势
A.地形资料在设计中能直接应用。
目前，设计中普遍使用的地形图资料，都是用等高线或点标高表示的。在绘有原地形等高线的底图上用设计等高线进行地形改造或创作，在同一张图纸上便可表达原有地形、设计地形状况及公园的平面布置、各部分的高程关系。
B.设计方案便于比较、修改，更准确的确定土方平整方案。
设计等高线法对各类广场的竖向设计，根据等高线分布的密度来判别地面的坡度情况。在设计图上，等高距是一个常数，而两条等高线之间的平距则是变数。所以，就可以根据等高线密度来判别地面坡度的大小，这种方法能够比较完整地将任何一个设计用地或一条道路与原来的自然地貌作比较，随时一目了然地判别出设计的地面或路面的挖填方情况。在竖向设计图上，设计等高线低于自然等高线之处为挖方，高于自然等高线处则为填方，填、挖的范围在图上表达得很清楚，这大大方便了设计过程中进行方案比较及修改，也便于进一步的土方计算工作。做到土石方就地平衡，避免土方二次转运，减少土石方工程量，节约工程费用。
C.设计成果能直观的表达排水方案。
下图为不同形式的广场，采用设计等高线法的竖向设计图
由图中可以看出，不同形式的广场，排水方向是不一致的，越是复杂的广场，其排水方向更是多方向的，要将广场分为不同的汇水单元，设计等高线法能清晰的划分出汇水线与分水线，做到重力自流，就近排放。
6总结
综上所述，设计中对局部标高的调整都将影响到广场整体方案的的排水坡度，地面的高差的变化。而设计等高线法是一种整体性很强的地形设计方法。它一般要和总平面规划一起进行，而不是先做好规划以后，再用设计等高线法来做竖向设计。设计等高线法是一种比较科学的竖向设计方法，在设计中，除了考虑纵、横轴的平面关系上，还应当从垂直于地面的竖向轴（Z轴）上研究其竖向的功能关系，使设计者在图纸中进入三度空间思维，因而被广泛应用于园林造景、园林地形及道路广场的设计中。
参考文献
1《城市用地竖向规范规范》
2《城市道路设计规范》
3《城市广场技术规范》