基于海绵城市视角的生态雨水花园应用研究

许铭宇+戴伟+胡振阳+刘雯+陈平

摘 要：雨水花园是一种重要的绿地系统，具有雨水收集与处理、涵养地下水源和改善生态环境等生态功能，同时兼具构造简单、成本低及景观效果佳等优点，在国内建设海绵城市中广泛应用。以深圳前海前湾片区梦海大道的雨水花园工程应用为例，阐述雨水花园从前期地形塑造、土壤改良与构造原理再到植物选择与配置等构建工艺，以期为雨水花园相关技术的设计和建设提供思路。

关键词：海绵城市；雨水花园；建造技术；景观营造

中图分类号：TU986.5 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.01.022

Abstract： As the important green space system， rain garden was the important way of collecting and treatment of the rainwater， conserving groundwater resource， bettering the ecological system. Together with its simple structure， low cost as well as the great landscape effect， rain garden was widely applied in the construction of sponge city. Through the example of Monghai Road Rain Garden of Qianhai Harbour in Shenzhen City， this paper discussed the rain garden from the terrain shaping， soil improvement and structure principle in the early time to the construction way including the plants choosing and deploying. It could provide the thoughts for the technological design and construction of rain garden.

Key words： sponge city； rain garden； construction technology； landscape construction

雨水花园作为海绵城市建设中的重要技术措施之一，有着特殊的生态使命。雨水花园这个理念最早是从美国的低影响开发技术、澳大利亚的水敏感性设计以及德国等欧洲国家的雨水管理技术等演替过来的，是一种在生态环保工程基础上的城市雨水收集及生物滞留技术[1-2]。随着“生态城市”、“美丽城市”等国家政策的出台，这种有关雨水管理的新理念在国内的应用也逐渐普遍发展起来，广泛用于城市雨水收集及削减洪峰流量等雨水处理系统[3-7]。

由于城市雨水花园在国内的实践工程出现的相对较晚，很多关于雨水花园的规划设计和建造技术还不是很完善[8]。虽然国外有许多成功的案例，但是不能生搬硬套国外的模式应用到国内，而应该根据我国国情及建设地的环境而设计与施工，将科学的雨水管理与园林景观效果有机结合起来。因此，笔者选取深圳前海前湾片区中梦海大道雨水花园样板工程作为应用案例进行研究，对其建造技术及景观效果进行分析，以期为雨水花园相关技术的设计和建设提供思路。

1 项目概况

该项目位于深圳前海片区，该地是深港合作以及推进国际合作的核心区，开发建设前海，是国家在深圳经济特区成立三十周年的历史节点上所做出的一项重大战略决策。该地区属于南亚热带季风气候区，雨量丰沛，近5年年均降水量约1 552 mm。该项目设计方案在改造提升原有景观带的同时，贯彻水资源循环利用意识，强调城市绿地对人居环境的生态改善作用，在梦海大道绿廊等公园内利用或改造原有地形，利用园林的骨架因势诱导，将雨水汇入浅洼绿地中，对雨水进行收集、处理和综合利用。在这里，生态净化群落融入到整个景观设计之中，利用大量的当地水生植物，通过植物根系吸附、沙石和土壤的过滤以后，洁净的雨水渗入地下；通过渗、蓄、滞、排，削减洪峰流量、减少雨水外排；运用雨水花園中的植物设计对雨水进行截流，净化雨水，减少污染；利用径流雨量涵养地下水源，提供园林绿化用水。经过合理的设计及妥善维护，不仅巧妙地解决了雨水排放和过滤的问题，同时还改善了城市环境，为鸟类、两栖动物等生物提供了食物和栖息地，营建了良好的人居环境，为城市生活增色添彩。

2 地形塑造

在雨水花园建设的前期先要塑造地形，在此过程中应遵循因地制宜，随形就势，充分利用原有地形稍加改造，形成凹形基坑，通过地形塑造实现城市花园的“海绵”式蓄水排水功能。在基坑坡度设计时，应考虑水生植物种植，因为不同的水生植物对水深有不同要求，水生植物有湿生、沼生、水生等多种。在基坑开挖形态上，可以是规则式或近自然式，本工程设计的是近自然式的地形地貌，该方式便于通过地表径流诱导园内的径流方向，利于雨水汇集，可为形成优美园林景观打好基础，体现自然雨水花园之趣。

3 土壤改良与构造原理

3.1 土壤改良

经现场调查及取样化验分析，得出该片区绿地土壤基本上是砂壤土，属微碱性滨海盐土，土壤容重偏高（1.36～1.80 g·cm-3），非毛管孔隙度偏低（1.85%～8.56%），石砾含量（粒径>2.0 mm的占25.60%～74.90%）较高。分析得出：前湾片区绿地土壤容重均偏大，超出绿化种植土壤<1.35 g·cm-3的要求；非毛管孔隙度有74.6%的结果小于绿化种植要求的5%，其余25.4%的结果亦均小于9%，未达到绿化种植5%～25%的要求。这说明通气透水性差，容重大，孔隙小，一定程度上不利于植物生长。endprint

该片区土壤pH值偏高在5.65～8.91，有机质在0.94～19.1 g·kg-1，土壤水解氮71.8%未达到绿化种植最低40 mg·kg-1的要求，其余28.2%在43.4～188 mg·kg-1之间，有机质和水解氮含量低。

为了让植物有一个健康的生长环境，针对以上问题该工程采取了土壤改良技术，改善土质，提高土壤有机质含量水平，增施含氮、磷的有机肥。种植土改良方案为原土（m3）、鸡粪（kg）、泥炭（kg）、蚯蚓（kg）之间按1∶4∶5∶3.5的比例混合，然后在雨水花园表层土改良中先挖60 cm厚原土外運，回填60 cm厚改良土，作为植物种植基质。

3.2 构造原理

生态雨水花园自上往下依次设置有植物种植层、5 cm厚卵石或有机物覆盖层、40～50 cm厚营养介质层（腐殖土30%+表土30%+细沙40%）、15～20 cm厚中砂过滤层、30～40 cm厚第二透水土工布层砾石层、第一透水土工布层和素土层，各层的缝隙错落有致，有利于雨水流通。同时，采用具有过滤吸附能力的材料作为内部填充材料，这对初期雨水具有很好的过滤作用。雨水花园设有格栅、溢流竖管及收集井，设置格栅可以防止颗粒较大的泥土或石粒混合在积水中流入溢流竖管内，导致溢流竖管堵塞。而当积水漫过溢流竖管顶端时，积水会顺着溢流竖管流到接雨水管渠，汇聚到雨水收集井中，避免水资源溢流。如果长时间没有降雨，可通过雨水收集井内的积水对绿化带内的植物进行浇水，减少水资源成本的浪费，有效实现对雨水的充分利用。在雨水花园设计中置有景观石，除了美化景观效果外，也方便游览者观赏美景，当观察者站在景观石上时，不会沾湿观察者的衣鞋。图1为雨水花园的构造图。

4 植物选择与配置

4.1 植物选择

针对该工程所处位置属于滨海地区，因此需优选具备耐盐碱本土植物，并适当搭配外来物种。首先，选用的植物要能适应雨水花园的特殊环境，在降雨时，要有耐水淹的能力，植物根系不至于因长期泡在水中而导致腐烂甚至死亡，而在干旱时，要有较强抗旱能力，避免因长时间天气干旱燥热没降雨导致植物枯萎而死。其次，应选用根系较为发达、净化能力强同时也适宜相互搭配的植物，尽可能以常绿植物为主，减少养护和管理成本[9-10]。种植的植物种类，依据坡地的高处到低处的水池分布变化，反映的是基地土壤含水量从干到湿的变化过程。收集到的雨水经过坡地上植物过滤带的层层吸收、过滤和净化，最终多余的雨水汇聚在雨水收集井中。该雨水花园样板工程中，具体草本植物品种包括风车草、细叶芒、鸢尾、水生美人蕉、千屈菜、花叶芦竹、小兔子狼尾草等多种水陆兼生植物，依据选用植物的特性和水位高低因地制宜种植，所用木本植物包括有红花玉蕊、红继木、南洋楹、柚子等。

4.2 植物配置

在进行雨水花园植物配置时应注重考虑植物在该环境中的生长特性、生态效益及景观视觉效果等[11]。在植物配置形式上，可以是规则式或近自然式等多种不同的布置技法。规则式植物景观的配置技术要求高，需要人工长期维护修剪等，显然与低养护理念不符；近自然式的植物景观配置则有利于节约成本，方便后期的养护管理，趣味性强，该模式更加有利于园林低养护理念的实现，仿造近自然天然林“海绵”式调洪济枯结构进行植被重建（如乔灌草搭配），以真正实现“海绵”功能——雨季雨水不形成洪水、旱季水流不断线或土壤中保持足够植物生长的水分。本工程主要以近自然式植物景观配置为主，与驳岸的景石搭配成景，结合起伏的地形，通过景石等景观小品的合理搭配，在花园周边较高地带适当点缀红花玉蕊、红继木、南洋楹、柚子等乔木，使用障景造景艺术手法营造出自然质朴、舒适宜人的城市园林游憩空间，达到自然景观和城市环境的和谐，由此形成一幅既有生态气息又兼具优美景观效果的画卷，图2为梦海大道雨水花园实景图。

5 结 论

深圳作为国家大都市，城市发展迅速，对于城市生态环境要求高。梦海大道雨水花园样板工程项目位于前海片区，是深港合作以及推进国际合作的核心区。该项目以前海前湾片区梦海大道雨水花园建设为契机，重新诠释了对构建“美丽城市”、“生态城市”、“低碳城市”等城市名片的新理念。将雨水花园的自然风貌与滨海城市景观相融合，构建具有前海特色的生态雨水花园，可为深圳的城市生态环境可持续发展贡献绵薄之力。

基于海绵城市视角建设的雨水花园生态效果和景观效果俱佳，不仅能利用滞留该区域的雨水径流，减少雨水外排，同时还创造了优美的景观环境空间，完美地将雨水进行收集、净化和回收利用。该雨水花园不仅对于改善生态环境、提升城市品位和促进经济发展具有重要作用，还可给市民提供优质的生活游憩空间，这对实现生态可持续发展有重要的应用价值及推广意义。

参考文献：

[1]DAVIS A P， HUNT W F， TRAVER R G， et al. Bioretention technology： overview of current practice and future needs[J].Journal of environmental engineering，2009，135（3）：109-117.

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[3]向璐璐，李俊奇，邝诺，等.雨水花园设计方法探析[J].给水排水，2008，34（6）：47-51.

[4]王建军，李田.雨水花园设计要点及其在上海市的应用探讨[J].环境科学与技术，2013（7）：164-167.

[5]唐双成，罗纨，贾忠华，等.雨水花园对不同赋存形态氮磷的去除效果及土壤中优先流的影响[J].水利学报，2015，46（8）：943-950.

[6]唐双成，罗纨，贾忠华，等.雨水花园对暴雨径流的削减效果[J].水科学进展，2015（6）：787-794.

[7]罗红梅，车伍，李俊奇，等.雨水花园在雨洪控制与利用中的应用[J].中国给水排水，2008，24（6）：48-52.

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[9]刘佳妮.雨水花园的植物选择[J].北方园艺，2010（17）：129-132.

[10]王佳，王思思，车伍，等.雨水花园植物的选择与设计[J].北方园艺，2012（19）：77-81.

[11]阚丽艳，陈伟良，李婷婷，等.上海辰山植物园雨水花园营建技术浅析[J].江西农业学报，2012，24（12）：70-73， 80.endprint