基于海绵城市建设的城市绿地规划与建设策略研究

吴明豪 许晓明 刘志成

摘要：城市绿地具有调蓄雨水的功能，将城市绿地与海绵城市建设有效结合，有利于缓解城市雨水水文、水质等问题。文章依次从城市绿地规划建设，城市各类绿地不同的雨洪管理功能和具体的公园建设3个方面探讨了城市绿地规划、建设和海绵城市建设结合的方法，即将绿地整合为一个完整的雨洪管理系统，保证各类绿地之间能够相互补充，相互支持，构建从源头到末端的管理全过程，实现海绵城市建设目标;并阐述了这一方法在孟州市绿地系统规划中的具体应用。通过论述，期望对城市绿地与海绵城市建设的结合提供有益的启迪。

关键词：绿地系统，海绵城市，雨洪管理

1 研究背景

城市的发展导致城市土地利用、土地覆被发生显著变化，经过人工改造的城市下垫面不透水面积增加，致使雨水下渗、蓄积等过程发生变化，增加城市排水压力，加大了城市洪涝灾害发生的频率和强度。同时，城市雨水径流携带的灰尘、油脂、重金属、有机物等污染物，在未经处理或处理不充分的情况下排入河流、湖泊等自然水体，造成水质污染、河流退化、水生柄息地退化等。总之，降雨带来的水文和水质问题对城市的影响越来越大。

城市绿地作为海绵城市建设中的重要环节，在调蓄城市雨水、控制雨水径流量等方面具有重要作用。而华北地区城市，由于气候原因，降雨集中于夏季，雨水设施经常面临“平时喝不饱，夏季吃不消”的局面，城市干旱、内涝、水体污染等问题突出，对比南方城市雨水过量、泛滥，华北城市更适合采用渗水、蓄水、净水等雨洪管理的方式来缓解城市的雨水问题。

在实际规划中，海绵城市专项规划中确定的雨水年径流总量控制率与城市总体规划以及城市道路、绿地、排水防涝等专项规划存在衔接的问题。针对城市绿地系统规划而言，现有城市绿地的结构布局和建设标准并未考虑海绵城市专项规划的相关内容和标准，导致在实际操作中出现冲突和矛盾。本文以孟州市绿地规划实践为例，探讨海绵城市规划内容与城市绿地规划、建设的衔接问题，以期将海绵城市建设与城市绿地统一规划、充分结合，发挥城市绿地调节城市雨水的作用，缓解城市雨水水文、水质等问题。

2 绿地规划与海绵城市建设相结合

城市绿地系统规划与海绵城市体系建设两者关系紧密。城市绿地系统规划是对各类城市绿地进行定性、定量的安排，统筹城市绿地各种功能，形成具有合理功能、结构的绿地空间系统。海绵城市专项规划是将与城市雨水系统直接相关的专项规划整合，形成一个有机的整体。两者的结合强调城市绿地系统对雨水径流量、峰值流量和径流污染等的控制能力，对城市绿地的建设提出了新的要求。

城市雨洪问题的影响范围不仅限于城市建设用地范围内，问题出现的区域及强弱也不均勻。为此，在规划实践中对海绵城市建设与不同绿地类型的结合进行探讨，分别从城市、各类绿地、重要节点建设层面进行阐述。

2.1 城市绿地统筹规划及相关控制指标

在城市绿地系统规划的过程中，需要协调城市绿地系统空间布局与海绵城市相关LID设施布局的有效结合。绿地功能的发挥，需要将其整合为一个完整的系统，以保证各类绿地之间能够相互补充，相互支持。同样，要实现海绵城市径流总量、峰值控制以及雨水净化和利用等目标，需要构建从源头到末端的全过程雨洪管理系统。

2.1.1 源头控制阶段

城市建设用地范围以内的降雨所产生的地表径流量受用地性质和地表覆盖种类的影响，科学地规划建设各种性质用地可以有效地控制进入雨水管网的流量。相关研究显示，多数城市附属绿地总面积占到城市绿地总面积30%～ 60%，且附属绿地广泛分布于各类城市用地中，在雨水源头控制方面发挥着重要作用。

在源头控制阶段，首先需要确定城市年径流总量控制目标，根据海绵城市建设技术指南，年径流总量控制率为80%～ 85%最佳。之后结合实际情况将城市划分为若干分区，将总量控制指标分解为各分区的控制目标，设置各分区的绿色屋顶、透水铺装的普及率，附属绿地的绿地率及下凹绿地率等一系列指标。一般情况下，由于历史原因，在城市建成区这些指标相对较低，在未建设区域各类指标则可以设定相对高一些，以达到在城市范围内各分区指标的平衡，最终使各分区的控制指标叠加的结果满足城市年径流总量控制目标。

2.1.2 受纳传导阶段

受纳传导阶段，主要是承接和传导源头阶段多余的雨水。城市公园是一定范围区域内重要的生态节点，对于周边区域具有辐射作用，可以适当接收周边小区、工厂、单位等区域的客水。同时，城市公园可以选址在城市低洼地区，作为“暴雨公园”降低暴雨时径流量峰值，缓解城市内涝。而依托道路及河流建设的带状公园、防护绿地等线性绿地，可以根据实际情况，设置植草沟、渗水管渠等截留、吸纳、传导雨水，缓解城市管网的排水压力。

一般情况下，在未建设区域可以根据城市的水文和地形地貌特征，结合海绵城市建设合理布置公园绿地、防护绿地等。针对老城区需要探索对原有绿地内增加LID设施的可行性，“见缝插绿”增设小型雨水花园，同时注重平衡成本与收益，鼓励效益较大的地块在未来发展过程中利用机会转化成具有雨水调蓄功能的绿地。

2.1.3 净化利用阶段

净化利用阶段主要收纳上述2个阶段多余的雨水。城市雨水最终会排入城市外的湖泊、湿地及河流中，这些河道水体由于受城市生产生活活动的影响，多面临严重的环境问题。因此，需要根据河流和城市外围区域的实际情况，科学合理安排防护绿地和其他绿地的建设，改善原有不良环境，充分发挥河流防护绿地洪水控制、河岸稳定保持、泥沙截留、河流水质保护等作用;发挥其他绿地在渗蓄城市雨水、补充地下水、涵养城市水源等保护城市水环境方面的作用。其中，河流防护绿地的规划内容主要是绿带宽度的确定，不同宽度的去污效果不同。根据国外研究，污水穿过40m的林地，水中细菌含量可减少一半，而随着流经林地距离的增大，污水中的细菌数量最多时可减至90%以上。其他绿地的规划，需要对与城市周边水源保护相关的景观要素进行识别和划定，例如排（泄）洪区、湿地、滩地，并结合城市周边其他的高生态价值、高景观价值的区域，划定城市周边的其他绿地。与城市海绵系统的建设相衔接，发挥其他绿地在城市水源涵养、栖息地保护等方面的作用。

上述过程（见图1）是对全过程控制雨水系统的一般性阐述说明，在具体的规划过程中，由于实际情况的不同，不同类型绿地所发挥的功能不仅限于其中一种，例如，在公园绿地中也可以设置净化设施将收集的雨水净化利用。

2.2 城市绿地规划中的雨洪管理

由于面积大小、类型等的不同，城市绿地所能消纳的雨水量和其在海绵城市体系中可承担的功能也会不同。因此，在将城市绿地系统与海绵城市建设结合的过程中，应针对不同的雨洪问题，合理规划各类绿地的建设指标与发展方向。

由于降水量、雨水来源等不同，降雨带给城市的问题和影响范围也会不同，主要集中在“内涝”和“外洪”两个方面。其中，城市各类用地内主要面临的是排水问题，一定范围的城市区域主要面临的是排涝问题，而对于整个城市则是防洪问题。城市绿地均布于城市各个区域，附属绿地在各类城市用地中均有分布，在缓解降雨带来的城市问题时不同类型的绿地具有不同的功能。具体来讲，城市绿地建设层面主要对应的是城市的防洪和城市水源保护问题，在规划过程中需要参考水利部门相关的防洪标准和规范，对城市范围内主要的排（泄）洪区、湿地、滩地等进行识别和划定。同时，参考环境保护部门水源保护区和水环境质量的相关划分标准和保护标准，对与饮用、灌溉相关的保护区、河流、湖泊、水库等进行识别和划定。城市内部主要对应的是城市内涝问题，需要参考市政部门相关的排水、排涝标准和规范，控制绿地的相关指标满足要求，在实现自身一定重现期的降雨不外排的基础上，尽可能接收城市周边区域的客水。针对处理的问题和雨水来源的不同，不同类型的城市绿地在雨水管理中承担了不同的功能。因此，在规划中应建立与城市地形地貌、布局结构相适应的、具有调蓄雨水功能的绿地体系，建立城市绿地与海绵城市建设之间的和谐关系。其相互关系见表1。

2.3 城市公园节点的雨水管理措施和指标

在对主要公园节点进行规划时，需要将雨水管理系统作为公园建设的一项内容。绿地在一定时间内所能吸纳的雨水量是有限的，一味地吸納雨水将会使公园植物浸泡而死，不利于公园正常运行，也不利于公园生态功能和景观游憩功能的实现。因此，规划时，应根据公园的位置、周边用地状况、现状条件等，确定公园具体情况制定具体的雨水管理措施和指标。其中，管理措施有：雨水收集及回用系统、透水砖铺装下渗、雨水花园、绿色屋顶、渗透塘、渗井等，美国绿色建筑委员会颁发的LEED-ND认证体系中针对雨水收集利用的考核指标要求，需通过渗透、蒸发（腾）或者集蓄利用等措施，将场地90%雨水收集利用并在3天内排空。另外，具有一定水面的公园或湿地公园也可以接收一定量周边区域的雨水，起到防涝减灾的作用。

3 海绵城市建设与绿地系统规划结合方法

城市绿地是海绵城市建设的主要载体，在实际规划过程中，应根据具体情况明确建设方向，并合理地控制建设强度。在孟州市绿地系统规划实践中，该市市内水资源低于全国平均水平，全年降水量分配不均，多年平均地面径流量0.712亿m3，占全县水资源总量的37.5%。雨水资源占孟州市水资源的比例较高，充分利用雨水资源补充、涵养城市地形水对孟州市建设具有重要意义。为此，在对该市绿地进行规划时，尝试将海绵城市建设与绿地系统规划相结合，并进一步探讨两者结合的具体内容。

3.1 城市绿地系统规划

在对城市绿地进行规划时，尝试将各类绿地的建设与海绵城市建设“源头控制一受纳传导一净化利用”的3个阶段充分结合，以期使绿地能更好地发挥雨水控制的作用。

在实际操作中，源头控制阶段，首先确定孟州市年径流量控制率应在75%～85%，对应的降水量为23.1-34.3mm（参考《海绵城市建设技术指南》表F2-1我国部分城市年径流总量控制率对应的设计降雨量值一览表中郑州市的数据）。之后，依据道路路网、各类绿地分布情况和绿地总量，结合新老城区的现状条件，并综合考虑集水区（汇水域）面积对水文效应的影响，把孟州市分成个32低影响开发单元，各单元用地规模在1.50～3k㎡。各单元的控制等级不同，对应的下凹式绿地率、透水铺装率也不同。对规划的结果进行模拟时，当设置下凹式绿地深度为100mm时，孟州市年径流总量控制率为60%，对应的设计降雨量为14mm;当设置下凹式绿地深度为200 mm时，市年径流总量控制率为80%，对应的设计降雨量为27.8mm。

由此可知，在源头控制阶段，对附属绿地、街旁绿地、小区游园等小型绿地进行有效的规划，控制其下沉式绿地、透水铺装等比例，可以有效地吸收地块内的雨水径流，降低各类绿地直接排入市政雨水管网雨水径流量。

在受纳传导阶段，根据实际情况，针对老城区的内涝问题，在老城区低洼地块规划了8个雨水花园，可在夏季暴雨时承接部分周边区域的雨水，缓解老城区内涝问题。在净化利用阶段，根据城市现状，在市区南部划定了4个湿地公园，净化市区排出的过量雨水，并要求出水水质达到地表水环境质量标准的Ⅳ类水质标准。同时，规划结合现有污水处理厂周边状况，划定了城市的生产绿地，城市中排出的涝水经净化处理可用作灌溉。

3.2 城市绿地专项规划

在对防护绿地进行规划时，沿环城水系外围布置了30～ 50m宽的防护绿带，特别是城市北部新开辟的水系，在雨季会承接城外北部村庄的雨水，因此在其两侧规划了一系列带状公园，公园内布置了滞留池、湿塘、雨水湿地等设施，对拦截的雨水进行初步的净化后再流入“环城水系”中，降低对水体的污染。在其他绿地的规划中，针对城市新区北部岭区内丰富的水资源，划定了以顺涧湖为中心涵盖周边区域作为水源保护区，作为城市重要的水源涵养区域，保证城区用水安全。

防洪方面，城市面临的主要问题是南部黄河的和北部水库的潜在威胁。规划中强调了南部的黄河湿地区，作为孟州市和黄河之间防洪缓冲区的重要作用，提出了将区内防洪区，泄洪区等防洪设施与生态保护结合的一些措施。同时，规划对一千渠及其周边区域的建设进行了限制，是城市泄洪的主要通道，规划中对保证城市北部水库排洪、泄洪通道的畅通。

3.3 公园建设规划

在进行主要公园节点的规划时，结合若干城市公园周边情况，提出了具体的雨水调蓄指标，使其和周边区域的附属绿地相结合，共同控制雨水径流量和峰值流量。具体是，在降水量为3年一遇72.6mm的情况下，滨河湿地公园（规划面积17.9h㎡）.规划其自身雨水不外排，并调蓄周边区域径流量12 000m3，同时规定了公园内湿地污染物总量的削减率：生物需氧量（BOD）30%、化学需氧量（COD） 30%、氨氮30%、总磷30%。宋村湿地公园（规划面积18.9h㎡）自身雨水不外排并调蓄水量5000m3：污染物削减率：BOD20%、COD20%、氨氮20%、总磷20%。滨河公园在后期的改造中，应增加调蓄雨水的功能，自身雨水不外排并调蓄的水量为5500m3。

4 结论与讨论

城市绿地系统与海绵城市体系相辅相成，将雨洪管理的理念融入城市绿地系统规划，可以统筹考虑城市绿地与雨洪调蓄设施在布局、结构上的结合，前瞻性地将城市中雨洪管理的关键位置与城市绿地相结合，并制定相关指标，从而更好地引导城市绿地的发展方向，发挥城市绿地在调蓄城市雨洪问题方面的作用。对于类似孟州这样的华北地区城市，城市面临严重缺水，降雨不均匀的问题，应重点考虑系统地调节、储蓄和利用雨水，保护城市水源，补充地下水。在城市建成区，可以根据现状条件，将雨水管理措施融入到绿地中去，在城市规划的建设用地范围，可对绿地建设提出新的要求，形成全系统的雨水管理体系。