常熟市现代农业基地下凹式绿地与生态系统研究设计

文·图 ◎ 程桂 陆春新 李翠梅

常熟市现代农业基地下凹式绿地与生态系统研究设计

文·图 ◎ 程桂 陆春新 李翠梅

图片说明

绿地向来是园林景观中一个重要的组成部分，同时也是生态系统中不可或缺的有机组成。园林绿化与水生态系统之间的关系历来是造园者关注的重点。江苏省常熟市现代农业基地以新型园林苗圃培育、种植、品种改良为主体发展产业，以景观与生态之间潜在关系为前沿探索对象，借助基地1 000多亩良好的土壤种植条件与近40%的水系环绕优势，在基地内部展开了生态水文、生态水利、生态水处理等试点研究工作。

一、下凹式绿地规划设计

雨水主要有直接、间接、综合三种利用方式。根据绿地与周围地面的高程关系，绿地可分以凹、凸、平三种，下凹式绿地则是一种间接的雨水利用方式。一般城市下凹式绿地结构多为路面高程高于绿地高程，雨水口设在路面与绿地高程之间，绿地先汇聚周围的雨水径流，部分径流渗入地下，待绿地蓄满雨水后，由流经雨水口排出。而如今，大部分路面景观及公园都以凸、平为主的绿地花坛，雨水容易积聚于道路两侧而得不到排释、增加雨水管网的运行负荷及洪涝灾害的发生。

二、下凹式绿地功能及影响因素

由于初期雨水具有流量大、水质污染严重等特点。在未铺设下凹式绿地及绿地高程高于路面时，路面雨水因无法到达绿地调蓄就直接通过雨水口排出，对水体环境造成极大的影响、容易引发区域洪涝。因此，在相同暴雨重现期下，通过对铺设下凹式绿地设计前后雨水径流的路径变化对比，如图1所示：

图1 设计前后路面雨水径流流径对比

由路径对比变化图分析下凹式绿地的功效主要有以下几个方面：

绿化环境、美化景观 下凹式绿地与自然融为一体，增加游客观赏性，使其身心得到舒展释放。

滋补地下水源，防止水土流失 地下水的大量开采、硬化路面的普及等使地下水位急剧下降，下凹式绿地通过延长雨水的径流时间让更多的雨水渗入地下，保证了地下水位的补给；发达的绿地植物根部系统起到了很好巩固泥土的作用，防止冲刷。

净化水质，控制面源污染 路面雨水杂质较多，在径流流经绿地时，通过土壤孔隙的过滤、植物根系的吸附降解，可有效阻拦降解雨水中所掺杂的污染物，再经过地下管道出水口的填料进一步作用，尽可能减少面源污染排入纳水体。

蓄积雨水、减缓流量，抑制洪灾发生 波峰之间的绿地下凹处可以很好地积蓄雨水，缓解受纳水体的容量，下凹式绿地的普及可以更好地对降雨进行管理，防止雨洪事件的发生。

三、下凹式绿地功能的影响因素

下凹式绿地并不是无止尽地容纳处理径流雨水，而受一定因素的影响和限制。下凹式绿地的功效一般受以下几个因素影响：

凹地面积占总面积的比例 随着凹地面积占总面积比例的增大，土壤的下渗功能也会增大，从而使径流量愈来愈小，实现雨水无溢流现象，有利于生态环境的提高和改善。

下凹式绿地满虑系统

下凹深度 下凹深度越大虽然可以储存更多的水量，但并不是越深越好，因雨水下渗率有限长，下凹度越大雨水越难排释而浸泡植物，使其腐烂死亡，而且下凹愈深资金投入愈多。因此，结合有关学者对下凹式绿地下凹深度的研究和实际情况，此绿地下凹深度设为10～15厘米。

土壤的下渗速率 土壤的渗透率直接干涉着绿地的下渗功能，种植不同的植被和填充不同性质的土壤其渗透差异性也不同，草地是绿地渗蓄的最佳选择。

设计暴雨重现期及绿地植物耐淹时间 暴雨重现期的大小对下凹式绿地的功能有着直接的影响。重现期越大，径流量越大，在渗透能力有限的情况下，绿地短时间内很难排除凹地积蓄的雨水，很容易发生溢流洪灾。因此，应选择合理的重现期设计标准。

以水生植物为主的生态驳岸系统图

四、基地项目概况

项目地处常熟市支塘镇支东村，属于长江三角洲对外开放地区。支东村以花卉苗木为主，花卉苗木规模较大、种类繁多，包括香樟、榉树等，种植面积达到千亩。项目规划下凹式绿地面积为150平方米左右，结合当地的生态环境、物种多样性、气候特征等条件，主要种植当地的本土植物。

基于项目实地情况，在池塘周围铺设下凹式绿地，绿地高程低于路面高程、高于池塘高程，绿地设有1～2个峰波，可以增加雨水入渗时间、延长径流历时、削减洪峰流量等。绿地下凹深度设置在10～15厘米，植物以抗涝型草本植物为主，防止植物因长时间蓄水导致根部腐烂而毁坏。在池塘与人行道、机动车道之间的下凹式绿地下0.7米处铺设坡度为0.005的多孔混凝土管道，按实际情况间隔性铺设。管道末端设有带有填料的雨水出水口，雨水口下端筑浇管道基础保护，目的在于使雨水部分经绿地渗入地下部分流入管道流出。末端填料根据污染情况选取可更换，能够有效控制来自面源的污染，保障出水水质。在不同暴雨重现期下进行试点工作，得出最大限度处理雨水的最强暴雨重现期。

五、实际工程遇到的问题及解决方案

植物选取问题

由于绿地紧挨道路，道路初期径流雨水中污染物浓度、氯化物与钠盐等严重超标，对植物生长有危害。在植物选择方面，如全使用抗涝型植物会降低生物多样性，不同位置、阳光照射度、土壤、风力对植物的生长都会产生不同的影响。因此，通过查阅资料了解当地的土壤性质、气候条件等，主要采用了葱兰、龟背竹、高羊茅、醡浆草、海棠花、针叶榆做了实验研究。

植物选取栽培试验

通过在不同条件下（积水、风力、光线强度等）实验选取合适的植物作为栽培对象，待确定植物种类后将植物合理的铺设于下凹式绿地，不同地方种植不同种类的植物，如：低谷处由于容易积水采用耐涝植物、波峰处受风力的影响较大需采用抗风植物等，植物的选取有待进一步研究确定。

出水口填料的选择

出水口是雨水流进河流的始端，是雨水积聚的末端，出水口填料的选取决定了雨水的终极处理程度，对于水质型缺水具有重要的研究意义。不同的填料处理的效果不同，本规划所选取的填料问题主要通过实验解决。采用石英砂、麦饭石等无机填料作为研究对象，经过不同目数的标准筛选出来的不同粒径颗粒的麦饭石洗净、晒干，通过不同过滤时间（10分钟、30分钟、60分钟等）后水样的浊度、色度等感官性指标，进行对比研究，确定最优的填料选取。

六、结束语

下凹式绿地是集生态环境、能源、城市安全等于一体的综合性设计。而常熟市现代产业示范基地下凹式绿地的设计结合了一般城市和小区下凹式绿地的特点，在集合两者功能的同时对水质型面源污染进行了进一步的净化，为城市及小区绿化景观的综合设计提供了参考。希望在不扩张城市土地资源、用尽可能少的投资资金和运行能耗下尽可能地开发普及下凹式绿地，真正做到控源截污，远离市内看海，降低水质型污染。

陆春新 昆山市开源环境有限公司，董事长总经理，研究方向：园林新技术。

李翠梅 苏州科技学院市政工程系教授，硕士生导师，主要研究方向：城市水资源与给水排水设计与运行最优化。

程 桂 在读硕士研究生，研究方向：城市水资源与给水排水管网设计与运行最优化。