基于海绵城市理念的滨湖公园“暴雨花园”设计探索

袁丰　仝小凡

摘要：目的：2014年以来，住房和城乡建设部陆续修订了城市道路、绿化、排水等专业的10项标准规范，发布《海绵城市建设评价标准》，明确了海绵城市建设评价指标体系。文章重点关注城市湖泊在海绵城市建设中发挥的重要作用，对能控制雨水峰值流量、削弱水体污染的“暴雨花园”形式展开研究。办法：文章分析济南市的气候和水文条件，分析大明湖公园的湖水、驳岸和周边植物景观等的现状。通过建设雨水收集系统与湖水净化系统，改造自然驳岸、叠石驳岸、生态石笼驳岸、松木桩驳岸等“暴雨花园”驳岸，设计集水树池、曝气跌水景墙、梯田式生态蓄水池等“暴雨花园”技术设施，区分植被缓冲区与滨水滞留区，构建起以城中湖为中心的滨湖公园多层次雨水消纳体系。结果：力求增强城市储蓄利用雨水的能力，减少暴雨对公园本身的影响，降低大明湖及其周边城市道路的内涝风险，结合“暴雨花园”技术设施增强水体自我净化能力，并确保流入湖中的地表径流的水质清洁，提升湖水水质。结论：文章以济南市大明湖为例，将海绵城市与滨湖公园相结合，设计“暴雨花园”驳岸、“暴雨花园”设施与“暴雨花园”植物组合模块，是对海绵城市理念实施的一次探索，能为将来海绵城市与滨湖公园的结合提供一定的参考。

关键词：海绵城市；雨洪管理；滨湖公园

中图分类号：TU984.18 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2024）01-0-03

1 “暴雨花园”设计

1.1 海绵城市理念下的“暴雨花园”

海绵城市也被称为“低影响开发雨水系统”，其通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术手段实现对雨水径流从源头、中途至末端的全面控制，在很大程度上恢复了自然的水循环过程［1］，实现了对城市雨水的合理运用，充分发挥了城市绿地、道路、水体等对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用。

“暴雨花园”是传统雨水花园演变的结果，主要指在极端天气条件下，利用生态系统较为稳定的湖泊，减轻短时强降水对城市造成的危害。“暴雨花园”可以通过城市公园的大面积水体，实现控制雨水峰值量、减少污染的双重目标，是对传统控制雨水径流的雨水花园的一种有效补充。“暴雨花园”作为雨水在地表径流的终端环节，应具有储蓄大量雨水的基本功能，所以建议“暴雨花园”处于地势较低的城市易涝区，如大型湖泊、混合型绿地或湿地等，以更好地汇集雨水及地表径流。考虑到超量的地表径流对园区内土壤、植物、建筑和水质的危害，场地内可利用高差设计梯田式蓄水池，做到蓄水与净水同时进行，减轻暴雨对公园本身的影响。

1.2 “暴雨花园”的功能

1.2.1 控制雨水峰值

由于城市的快速发展，硬质铺装比例逐渐扩大，地表径流不断提高。相较于灰色管网系统，如果将雨水引导并储存在城市湖泊等自然水体中，既能营造较好的景观效果，又能获得一定的生态效益。“暴雨花园”除了可以消纳园内径流以外，还可以合理承接周边的地表径流，并降低瞬时暴雨径流量过大给周边管道、道路、建筑带来的风险。

1.2.2 减少水体污染

城中湖的水质会在很大程度上影响滨湖公园的景观体验。随暴雨而来的夹杂着大量污染物的城市地表径流，成为城市水环境质量的主要污染源。作为城市雨水的载体，从“暴雨花园”维度设计的城中湖，构建起了雨水净化的缓冲带，能大大降低雨水成为湖水外源污染物的概率。

2 大明湖现状分析

2.1 区位和范围

大明湖公园位于山东省济南市中心，以大明湖为主体修建，其湖由黑虎泉、趵突泉、珍珠泉、五龙潭与护城河连接汇流而成，湖面55公顷，公园面积103公顷，平均水深2米，最深处可达4米。

2.2 降雨分析

济南市为温带季风气候，这种气候带来了夏季暴雨频发、雨水流量加大等风险，导致每年夏季济南市内涝多发。根据2022年的数据，济南市1小时降水量超过50毫米的短时强降水出现11次，最大小时雨强达92.1毫米，并且降雨集中在7月和8月，其余月份降雨较少（见表1）。济南老城区规划较为落后，排水系统以灰色管道为主，在夏季暴雨时期无法消纳雨水，经常出现道路积水影响交通等问题，大明湖是老城区唯一的大型水体，起到了防洪排涝的作用，需要承载很大一部分周边道路的雨水径流。

2.3 湖水水质分析

目前大明湖水质为V类，只能作为一般景观的观赏水使用。查阅相关资料发现：大明湖的主要污染来源为经进水口汇入湖泊的周围护城河的河水，其次受雨水污染与游客活动污染。在设计过程中，需要考虑降雨导致的外源污染物输入，由此设计“暴雨花园”过滤缓冲带等生态缓冲区，防止初期雨水直接入湖，减少进入湖水的污染物。

2.4 竖向分析

大明湖整体地形为北高南低、东高西低，湖底最深处达5米，岸边深1米至1.5米，呈碗状。其中北侧街道与湖面平均呈4米高差，南侧街道与湖面平均呈1米高差，西側街道与湖面平均呈1.5米高差，北侧较大的高差使大明湖具备为济南建设海绵城市提供相应蓄水条件的优势。

2.5 湖泊驳岸分析

大明湖北部驳岸多为直立护栏驳岸，雨水直接由路面流入湖泊，阻碍了水陆生态交流，缺少亲水平台，降低了游客与湖水的互动频率，整体上北部的滨水路线略显单调。其南部驳岸多为自然驳岸，缓坡上种植了水生植物与湿生植物，亲水平台周边种植荷花，丰富了湖面景观的层次。设计以北部驳岸改造为主，南部驳岸保留原有景观。

2.6 植物种植分析

目前，大明湖的主要乔木包括垂柳、国槐、女贞、白松皮、紫叶李等；主要灌木为大叶黄杨、海桐、连翘、金银木、紫薇等；地被植物有麦冬、扶芳藤等。园区内以观赏性园林树种为主，目前常绿与落叶树种的比例约为1∶1.6，应适当加强常绿树种的引进和应用，优化冬季景观效果。大明湖水生植物大致分为三类，挺水型植物主要有荷花、慈姑、芦苇、大香蒲等，湿生植物主要为菖蒲、纸草、水芹、小芭蕉等，观赏草主要为花叶芦竹、荻等。大明湖以荷花闻名，目前水生植物搭配合理，荷景具有空间层次和韵律感。除冬季外，三季的观赏效果较好，生态较为协调。

3 基于“暴雨花园”的大明湖景观改造

3.1 总体布局

在分析湖泊现状和周边规划的基础上，改造设计大明湖景区内的景观，不仅要满足城市居民的游憩需求，更要着重提升大明湖储蓄净化雨水的能力，重点构建雨水收集系统与湖水净化系统，力求在控制雨水峰值流量方面发挥更多元、更稳定、更有效的作用。

3.1.1 雨水收集系统

场地内的大部分雨水，经过跌水景墙和生态树池的预处理后，进入生态滞留池等蓄水模块，再进入湖体，这种设施降低了传统排水管道的改造维修费用。雨水收集系统具有削减径流峰值的作用，在雨水收集系统与大明湖的共同作用下，大明湖及其周边城市道路的内涝风险大大降低。

3.1.2 湖水净化系统

汇入湖体的雨水，通过生态滞留池、曝气跌水景墙等设施进行水质净化，实现公园水循环。要降低硬质驳岸的占比，采用梯田式生态滞留池的形式涵养雨水。通过种植水生植物，如水葱、芦苇、鸢尾、香蒲等，构建起生态净化系统，结合“暴雨花园”技术设施增强水体自我净化能力，并确保流入湖中的地表径流的水质清洁。

3.2 “暴雨花园”驳岸设计

3.2.1 自然驳岸

大明湖南岸边界变化丰富，突出呈现河岸的自然、生态景观，绿化面积较大，适合改造成自然驳岸。自然缓坡上种植植物，衔接岸上景观［2］，将植被与湖面相结合，营造出自然的湖岸、岛屿景观。通过调整地形，降低河岸的高差，恢复河道的弹性，形成较为完整的水生、湿生、陆生植物群落。

3.2.2 叠石驳岸

大明湖北岸多人文景点，以硬质广场为主，现存的硬质驳岸部分可以调整为叠石驳岸。在较高的岸边科学堆砌叠石，在步道与叠石之间种植喜湿植物，可以有效降低雨水的流速，使雨水与空气充分接触，增加曝氧机会。

3.2.3 生态石笼驳岸

临水建筑区域、河道进出水口区域和拱桥周边区域使用生态石笼驳岸，这适用于具有放坡条件的景观节点，能减少水流对河岸的直接冲刷，对建筑起到一定的保护作用，同时也是“暴雨花园”对公众的一种展示形式。

3.2.4 松木桩驳岸

由于大明湖种植了大量荷花，有必要设置松木桩驳岸，以减少水流对驳岸的冲刷，同时减轻湖水水质对植物的影响，固定水生植物的根系。松木桩驳岸最好与硬质垂直驳岸相结合，为市民和游客提供更多观赏荷花的机会，在花期形成具有特色的景观节点。

3.3 “暴雨花园”技术设施

3.3.1 集水树池

集水树池位于园区内北岸区域，北部硬质铺装面积较大、广场较多，需要设置树池蓄水层初步过滤雨水。集水树池由传统树池演变而来，与传统树池相比高度较低，与地面铺装同高以方便雨水流入，或设置孔口道牙使雨水进入种植池。广场上可设置连续的生态树池以最大限度收集雨水，加快雨水过滤速度。树池周边应设置透水铺装，延缓雨水径流的汇集，加速自然降水渗透，雨水通过透水砖、卵石填充的缝隙、植物根系、细沙以及基础材料垫层，最后由排水管道或孔口道牙就近排入湖水或绿地中储存和利用。

3.3.2 曝气跌水景墙

大明湖承载了暴雨时城市道路的雨水径流，这使湖水受到了严重的污染，并且原始坡地生态效益较差，景观视线不清晰，缺少观赏性和体验性，无法吸引游客进入场地，于是改造成曝气跌水景墙，利用北部周边山体高差与微地形造景，有效处理高差的变化，同时形成雨水瀑布的效果，将雨水净化与景观体验相结合。通过加固景墙，解决场地高差巨大导致的水土流失问题，保护原有土地和植被。景墙通过物理净化和生物净化两个方面过滤雨水，物理净化先由场地内碎石组成的石墙缝隙过滤大颗粒，再由穿孔格栅过滤杂质，最后由透水土工布过滤小颗粒。生物净化主要依靠生长在石缝孔隙处的苔藓、草本植物发挥吸附作用，增加雨水与空气的接触面积，保持雨水含氧量。

3.3.3 梯田式生态蓄水池

针对场地南岸高差较低、绿地较为碎片化、集中处理雨水设施缺少等问题，结合场地驳岸，将潜流湿地改造成梯田式，一方面消化驳岸的微地形，另一方面最大限度地扩大水体面积，以充分发挥湿地的去污效能與景观展示功能。生态蓄水池改变填料在潜流湿地中的传统横向布局方式，采用竖向布局，增加植物、微生物与雨水的接触面积，提升净化效率。蓄水池之间有步行台阶供游人步行，为游人提供了亲水机会，梯田式的设计使大众可以清晰地观察到雨水净化和储蓄的过程，具有科普教育的重要意义。

3.4 “暴雨花园”植物设计

在植物种植方面，主要可将大明湖分为两个区域。植被缓冲区以地势高差较大、不具有集水条件的绿化区域为主；滨水滞留区以湖边驳岸、洼地等具有集水条件的绿化区域为主。在“暴雨花园”中，植物种植会影响地表径流，因此需要合理搭配生态雨水净化植被的组合模块，其除了要具备充分储存净化雨水的作用以外，还要具有观赏价值，因此需要注意高低层次和季节性植物的搭配。济南市夏季多雨、冬季干燥的气候特征，决定了植物缓冲区必须选择种植具有抗旱性的植物。抗旱性植物根系发达，能有效吸收土壤水分，如金焰绣线菊、叉子圆柏、构、黄连木等。济南市空气污染物较多，根系发达的植物对此类污染物的净化效果较为明显，发达的根系还能有效吸附水中的污染物［3］，如菖蒲、芦竹、芦苇等。滨水滞留区的植物既需要适应水淹环境，又要能忍受干旱环境，因济南市降水集中，且枯水期较长，选用的植物既要能承受干旱环境，又要能适应暴雨水淹，如结缕草、高羊茅等。

4 结语

滨湖公园作为城市景观的重要组成部分，在丰富城市的基础设施、提升城市景观效益的同时，还能增强城市对雨水的储蓄利用能力，缓解暴雨对城市造成的压力。作为城市滨湖公园设计重要理念的“暴雨花园”，要积极与城市建设相融合。

参考文献：

［1］ 胡楠，李雄，戈晓宇.因水而变：从城市绿地系统视角谈对海绵城市体系的理性认知［J］.中国园林，2015，31（6）：21-25.

［2］ 叶阳，裘鸿菲.基于海绵城市理念的武汉紫阳湖公园改造设计研究［J］.华中建筑，2020，38（8）：66-70.

［3］ 李欣.北方城市海绵城市建设的植物应用：以天津市为例［J］.现代园艺，2021，44（16）：111-112.

作者简介：袁丰（1979—），女，湖北武汉人，硕士，副教授，研究方向：环境设计。

仝小凡（1999—），女，山东济南人，硕士在读，研究方向：环境设计。