浅析美国华盛顿特区海绵城市建设景观策略

梁发 刘洁

1 特区水环境治理背景

美国华盛顿特区面积177 km2，人口约60万，其中有10.16%的地区是水域，属于Chesapeake湾流域。特区有1/3中心区域是雨污合流区，每年有32亿加仑的溢流水。

1. 乔治城滨水公园google影像截图

特区雨水管理主要为了Chesapeake湾的水质保护和改善，有以下四个管理目标：一是控制有毒物质；针对海湾周边（Anacostia河）的工业污染企业的勘察和评估。二是合流区污染控制；针对1/3合流区，采用深隧（直径7 m，约14.5 km2，水面30 m以下）储存输送至污水处理厂处理，将原来的溢流次数65次减少至2次，目前即将建成。三是分流区的雨水径流控制；针对43%的不透水地面进行绿色设施的建设，控制1.2英寸的降雨。州政府要求超过600 m2的建设项目，必须建设绿色设施。四是上游流域的外来资源控制。来自马里兰、特拉华、巴尔的摩等区域的污染。经过近40年来一系列项目的实施，Chesapeake湾及支流水质明显改善，海湾区水域中蓝蟹的数量明显增加[1]。

2 特区海绵城市建设总思路

海绵城市也叫低影响开发，很大程度上与国际上流行的一些其他的雨洪管理理念和方法异曲同工，如绿色雨水基础设施、水敏感性城市设计等[2,3]。华盛顿特区海绵城市的建设并非只是简单的基础设施建设，而是新的城市开发建设和运营模式，它不仅需要在城镇化过程中建立生态治理的理念，同时也需要一系列规划、制度和政策保障海绵城市建设和长期维护，例如特区的雨水收费制度及雨水指标的市场交易政策、中小学教育宣传政策等[4]。

华盛顿特区的海绵城市建设以雨水功能为导向，对于下凹绿地、雨水花园、植草沟等的景观表现形式，并不像国内部分文章和报道中宣传照片一样唯美。通过实地踏勘了诸多类型的海绵城市建设项目，并与当地设计师和管理者的沟通得知，他们认为低维护、低影响的海绵城市建设是可持续的，但在公园、绿地等传统绿色基础设施建设海绵城市，功能和景观往往不可兼得。海绵设施主要以控制径流峰值、径流水量为主要功能，以达到控制面源污染的主要目的，对于景观的表现形式并不是特别重视。

3 特区各类地块海绵城市建设实例

3.1 公园绿地

乔治城滨水公园（图1）南侧临近大型湖泊水体，整体地势北高南低，整个场地的径流组织由北侧排向场地南侧4 m宽主园路旁的植草沟，植草沟收集后的雨水传输到各汇水分区内的雨水花园，通过雨水花园的下渗、过滤后的雨水再通过渗透管收集至市政管道，再通过市政管道传输，集中排入南侧的湖泊水体，从排口的水质目测来看，湖水清澈见底（图2）。雨水花园的面积与收集雨水区域的面积比估算为1∶30左右，雨水花园下凹深度为0.5 m左右。由于面层主要为5～8 cm厚的有机覆盖物满铺，雨水花园内植物以观赏草为主，在高处种植木本灌木，与周边大面积草坪景观融合度较低。根据当地研究人员介绍，雨水花园内有机覆盖物能最大化地净化面源污染，保证过滤后的水质能达到理想的排湖水质标准，因此海绵设施主要体现海绵的净化和蓄积功能。在雨水花园中上部种植的红瑞木、鸢尾等植物仅从一定程度上美化了雨水花园的表现形式，但仍然难以达到海绵城市建设前的景观整体优美度。

国内关于类似雨水花园的建设总是在雨水花园内布置景石、景观小品、种满各种花卉植物以呼应“花园”的概念[5]，对面源污染的去除效果不够理想，对后期的维护较少关注，对于雨水花园服务的汇水面积，下垫面的结构做法及后续结构垫层的下渗速率的维护等与雨水功能有关的内容也很少关心（图3）。

2. 滨水公园建设实景图

3.2 市政道路绿化

在华盛顿现状商业中心旁的人行道，结合现状乔木种植灵活布置生物滞留设施，雨水花园内部的植物长势一般，但是拦截的面源污染的杂质较多，缺乏及时的清理维护，从整体景观来看，效果较差，与周围简洁的商业环境格格不入，内部有机覆盖物流失较多，各种垃圾杂质满布花坛，但是该海绵设施对下游河流面源污染的拦截，起到了源头控制的作用。

该处人行道改造的雨水花园处理较为灵活，不像国内很多市政项目，被要求以指标为导向，而将其全部改为下凹绿地或者雨水花园，根本不符合项目所处的立地环境和地块所承载的其他功能；该雨水花园的主要目的是控制面源污染，故较少去关注花坛内的植物应表现得如何漂亮；该花坛如果设置在国内较重要的商业街上，估计会被很多人指责为不够精致美观（图4）。

3.3 建筑外环境绿化

位于华盛顿商业区中心的一处LEED认证的公共建筑，是特区商业区内设计较为精细的示范绿色建筑。在雨水处理方面，该建筑通过对屋面雨水管、市政人行道及建筑退线区域内铺装的雨水进行收集，在建筑退线区内设置几处下沉式花坛较好的示范来说明问题，设置如下：花坛通过不同标高控制雨水；该雨水花园是华盛顿特区内处理较为精细化的海绵设施；花坛通过叠石的处理手法对建筑落水管进行遮掩装饰，形成叠石中流水的趣味景观；在一级低位花坛内以卵石满铺的方式过滤初期雨水杂质，二级高位花坛内通过种植丰富的花卉植物美化花坛，从远处只能看到高位花坛的花卉景观；同时对高位花坛的溢流管进行精细化外形设计，在满足功能的前提下，尽量做到环境的美化（图5）。

国内对于这类建筑海绵改造的案例大多停留在标准图上的高位雨水花坛，很少结合建筑及周边的汇水区一起做成精细化海绵景观。

3.4 公共停车场配套绿化

在华盛顿特区遍布着各种社区的停车场，以硬质沥青路面为主，在该停车场设置了几处公共绿地，均改造成雨水花园的形式，在雨水花园上部种植遮阴乔木，在下部以常规灌木加有机覆盖物为主，雨水花园的结构与前文提到的常规结构一样，雨水花园的面积与汇水面积比例将近1:50以上，所有硬质下垫面的雨水均通过雨水花园的下渗过滤后再排入市政管道，对停车场的面源污染雨水进行了较好的控制（图6）。

国内停车场的海绵改造大多数都是将雨水导入下凹绿地，由于较多的都是要求种植遮荫乔木，绿化带的面积又很有限，因此大多数未对绿地内的下垫层结构进行改造，对于停车场这种面源污染较大的下垫面的污染控制效率，应该多采用雨水花园的形式，更好地从源头控制面源污染。

3.5 公建区配套绿化

位于华盛顿郊区的天主教墓地雨水花园改造是在现状基础上，充分利用现状地形，将传统的截水沟改造为带状雨水花园，并对有雨水冲刷的区域满铺碎石，减少雨水对海绵设施的破坏，雨水花园内部结构厚度达到1.2 m深，较好地蓄积了雨水（图7）。降雨过后三天，雨水花园内的渗管仍在缓慢排放。虽然雨水花园内部的植物长势一般，但是该项目的植物设计师表示春季观赏草及花灌木长出后会非常漂亮。对于这种雨水花园的形式和尺度设计师关注更多的是外在的景观表现形式，更多的是雨水花园的结构、形式、面积、宽度、后续维护措施等关于径流组织的海绵功能。

3.6 高速公路绿化

美国是一个极度依赖汽车和公路的国度，到处分布着各种等级的公路系统，公路占据了较多的国土面积，是属于面源污染比较大的一种硬质下垫面。因此，在美国公路沿线的雨水并不是散排，而是通过收水沟、植草沟等雨水传输系统传输到沿线立交区域内的大型滞留塘内；对于沿线坡度较陡，存在水土流失的区域，采用碎石满铺、有机覆盖物满铺等尽量控制沿线的水土流失问题；将沿线收集到的初期雨水在立交区域内通过前置塘对雨水杂质进行过滤沉淀，再漫流至大型雨水湿塘；湿塘内过量的雨水则通过大型的溢流管排入市政管道，再排入周边的河流。

国内也有大量的高速公路，城区内也遍布着各种市政道路的立交区域，但是基本上都没有考虑利用绿化用地对雨水的源头收集与处理，对于硬质下垫面的面源污染处理控制的海绵思想还未完全融入城市建设的各个环节中。

3. 常规雨水花园结构图

4. 人行道局部改造雨水花园实景图

5. 人行道结合建筑局部改造雨水花园实景图

6. 停车场造雨水花园实景图

7. 墓地海绵改造实景图

4 经验总结及思考

华盛顿特区作为美国联邦政府所在地，是世界上重要的政治中心，属于公共投入较高的城市，但是通过现场调研发现，由于当地人认为雨水花园是需要较高投入和维护的雨水设施，他们将更多精力放在优化雨水设施的净化功能、降低海绵功能衰退的速率方面，海绵城市的建设目标主要围绕雨水的削峰和控制雨水排放体积，进而对面源污染进行控制。在建设项目中因地制宜地设置海绵设施，更加关注海绵设施的后期维护成本和经济的可持续性，强调雨水花园的水质改善效率。

反观国内关于海绵城市的景观介绍，更多的是各种美丽的鸟语花香效果，以旱溪、草花、景石、小桥流水的美丽景观去宣传海绵城市建设的各种好处，因而经常误导了设计人员和管理人员，将目光更多停留在雨水花园的面积指标是否达标，雨水花园的植物配置是否漂亮，而较少有人去关注每个雨水花园对应的汇水面积及径流路径控制是否合理，雨水花园的结构做法是否符合当地面源污染的去除效率及过滤下渗功能维持的年限，雨水花园净化后的水质能达到什么目标，雨水花园的后续维护成本和过滤功能如何维持等等。

当设计师在景观形式和满足指标要求为主要目的去设计海绵城市、雨水花园的时候，总是能在刚完工验收的时候得到较多的赞许，但是过一段时间去回访的时候就会发现雨水花园成了破败的黄土裸露地块，花园衰败，下渗功能基本丧失，水质也没得到任何改善。笔者以为原因在于对海绵城市设计定位的偏差，以及对施工及管理维护能力和精力的预判不足，导致低影响可持续开发成了不可持续或高维护的工程建设。本文以华盛顿特区各种类型的海绵城市建设为例，希望能帮助国内同行更好地辨识海绵城市设计的主要目的和持续性的设计模式，理性地认识海绵城市建设，理解雨水花园的重点在雨水而不在花园。

8. 高速公路立交区海绵建设实景图