海绵型绿地工程措施实践应用

2020-12-24淮北市园林管理局安徽淮北235000

安徽建筑 2020年4期

王健（淮北市园林管理局，安徽淮北 235000）

1 引言

国家提出了通过海绵城市建设，将70%的降雨就地消纳和利用的目标，要求到2020年，城市建成区20%以上的面积要达到目标要求；到2030年，城市建成区80%以上的面积要达到目标要求。推广海绵型绿地建设，是实现上述目标的重要一环。

2 海绵城市的概念和内涵

海绵城市的理念最早出现在西方，国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”，以暴雨时预防洪水，干旱时释放储水为目标，对城市进行的一种雨洪综合管理。“2012低碳城市与区域发展科技论坛”中，国内首次提出“海绵城市”概念，以缓解城市内涝、消解径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境为目标，在传统的雨洪管理基础上，实现源头减排、过程转输、末端调蓄的全流程控制。

海绵城市的内涵主要有低影响开发和生态雨洪管理2点[1]。低影响开发雨水系统（LID）是上世纪90年代末发展起来的雨洪管理和面源污染处理技术。通过在场地开发建设中，采用屋顶绿化、下沉式绿地、植草沟、透水路面等分散、小规模的源头渗蓄控制措施，使场地开发后维持或尽量接近开发前的水文循环特征。生态雨洪管理是改变过去传统的快排式防涝模式，通过采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施，达到净化、利用好雨水，减轻排水系统压力，减少城市洪涝灾害，控制径流污染，修复水生态系统的多个综合性目标。

3 海绵城市建设的途径和措施

海绵城市建设主要通过3个途径：一是加强城市原有生态系统保护，最大限度维持山、水、林、草、湖等水生态敏感区的自然水文特征，保持其吸纳、调蓄、净化雨水的能力；二是运用生态和工程手段，对受到破坏的生态系统进行生态修复和恢复；三是进行低影响开发建设，做到最大程度减少对城市原有水生态环境的破坏。其中低影响开发主要对中小降雨进行径流总量和污染物控制，以年径流总量控制率和设计降雨量为重要控制目标和设计依据。

海绵城市建设的技术选择及设施采用主要对应于低影响开发，其工程措施按功能可分为渗透、储存、调节、转输以及截污净化5类，包括透水铺装、下沉式绿地、屋顶绿化、雨水花园、渗透塘等设施。海绵城市建设的关键在于实现雨洪资源化，增加水域和湿地面积，增加雨水下渗率，减少地表径流和面源污染以及洪旱灾害。这其中，推广海绵型绿地建设，对现有城市公园、广场等绿地进行改造，是增加雨水渗透、滞留、蓄存、净化、利用的重要手段。

4 海绵型绿地工程措施

海绵型绿地工程措施主要有透水铺装、下沉式绿地、植草沟、调节塘、雨水花园、植被缓冲带、雨水湿地等，北方地区常用的主要有下沉式绿地、植草沟、调节塘、蓄水池。

4.1 下沉式绿地

指低于周边地面标高，可积蓄、处理、下渗自身和周边雨水径流的绿地。狭义的下沉式绿地指低于周边道路广场铺装在20cm以内的绿地；广义的下沉式绿地泛指具有一定的调蓄容积，且可用于调蓄和净化径流雨水的绿地，包括干塘、湿塘、渗透塘、雨水湿地、生物滞留设施等，形式多样。下沉式绿地作为海绵型绿地的主要工程技术措施，被各地大量应用。其中狭义的下沉式绿地，因适用区域、环境广，建设、维护费用低，在城市道路、公园、居住区等广泛使用。干塘、湿塘、雨水湿地等广义的下沉式绿地，因其与园林地形、景观较易结合，因此也成为城市公园等集中绿地的首选措施。

4.2 植草沟

指具有收集、处理、入渗、输送和排放径流雨水的植被型沟渠，具有建设及维护费用低，易与各种空间结合的特点，在城市公园广场、道路、居住区等绿地内大量使用。在场地允许的前提下可代替排水管网，进行雨水转输。

4.3 蓄水池

指具有雨水储存功能的集蓄设施，主要包括各类砌筑蓄水池以及模块拼装式蓄水池。园林中多为地下封闭式蓄水池，将收集的雨水用于绿地的浇灌、道路冲洗。

4.4 透水铺装

指可渗透、滞留和排放雨水的地面铺装结构，多用于道路和广场。一般指透水沥青混凝土、透水混凝土和透水砖铺装，园林中的碎石路面、卵石小径也属于透水铺装。在气候温暖、雨水较多、雨量集中的热带、亚热带城市，透水沥青、透水混凝土和透水砖铺装多作为道路、广场、停车场的海绵措施。

4.5 绿色屋顶

即屋顶绿化，适用于坡度为1%～2%的混凝土平屋顶建筑，通过采取设置格栅、折流板等防土壤滑动措施后，可以应用于坡度达25%的坡屋顶建筑[2]。

5 海绵型绿地工程措施实践应用

我国地域辽阔，不同城市的水文地质气候差别较大，建设海绵城市所面临的问题和需求也不同。实践中很多设计人员对海绵城市的概念及内涵理解不深不透，一提到海绵城市设计，就是简单的广场用透水砖，园路用透水沥青，再在绿地中设计个雨水花园。而进行海绵型绿地设计首先要根据当地水文气候条件及项目自身特点，明确设计的目标和重点，按照投资少、功能久、易管理的原则，进行经济技术分析后综合选用各项工程措施。

淮北市作为一个严重缺水的北方城市，海绵城市建设的重点在于对雨水的利用，即设计时侧重“蓄”和“用”的原则。由于每个绿地的性质特点不同，设计重点及选取的措施又各有不同。如淮北市儿童公园，面积23.7h㎡，基址中水面20h㎡、季节性滩涂3.7h㎡，生长有芦苇、荷花等水生植物，是一个现状功能优良的海绵体。设计时一是充分利用场地基址，仅对局部浅滩地进行回填，最大限度保留现有湿地的海绵功能；二是考虑儿童游玩的安全需求，雨水收集主要沿主路一侧布设地埋穿孔排水管，经过园内低洼绿地植物净化后作为景观用水；三是地表径流要通过草地、灌丛、砾石等过滤后才能进入中心湖体，同时在岸边栽植香蒲、千屈菜等多种水生植物净化水质；四是作为对儿童进行科普教育的一种方式，园路、广场上适量使用了一些透水砖。而山地型的淮北市花山公园，面积90h㎡，场地内有多处大面积采石宕口，山体大部分岩石裸露、植被稀疏。设计时重点一是利用地形合理划分集水区，进行山体地表径流的集蓄；二是利用采石岩宕低洼地，打造矿坑湿地花园，将收集来的雨水作为景观和浇灌用水使用；三是进行海绵体培育，对山体土层稀薄处，回填覆盖栽植土，以增加雨水蓄渗、减少地表径流。作为城市景观大道的梧桐中路，设计时主要采取下沉式绿地和植草沟。中央和机非分隔绿带总体下沉15cm，其中中央分隔带为中央起坡、两侧植草沟形式。对路侧绿带，内外两侧各设计宽1m的植草沟，在道路纵坡地势较低处，将植草沟逐步加宽至4～5m，或是变为宽6～8m、长50～80m的带状雨水花园，以增加雨水蓄渗空间。淮北市的其他城市绿地，在海绵措施设计应用上也各有亮点，如光明公园的下沉式广场和绿地，南黎公园的蓄水池和雨水花园，凤凰公园随山势而行的旱溪，龙昌路游园的草塘，西流河、跃进河滨河公园的人工植物浮岛等。

要建设一个景观效果佳、维护成本低、海绵功能衰退慢的城市绿地，设计时除了要根据重点因地制宜合理选择工程措施外，还要注意以下几点：一是要与竖向设计结合，设施有机融入绿地中，除了造景需要的堆坡挖湖外，地形应尽量平坦，草塘等蓄渗设施要布设在自然区域或是树林里，以减少维护次数，降低维护成本[3]；二是要重视初期雨水弃流，淮北市面积22h㎡的桓谭公园，在2018年暴雨中，周边面源污染物进入公园，导致9h㎡优质水体受到污染，不得不采取换水方式处理；三是要了解基址土壤的性质，不同质地的土壤对雨水的蓄渗能力不同[4]，对孔隙度大、有机质含量高的砂土、壤土类透水土壤，施工时应进行表土剥离；四是要加强安全方面考虑，开放式绿地内的干塘、湿塘等大型设施，应尽量如淮北师范大学行政楼绿地内的草塘一样，设计成两级阶梯式以避免意外事故发生；五是合理选择植物品种，对雨水花园等下沉式绿地，应选择能适应当地洪涝和干旱交替的多年生植物和禾本植物[5]。为利于雨水下渗，草坪应设计为籽播。