海綿城市建設下城市河道設計

王蘇勝　何聰

【摘要】城市發展和基礎設施建設面臨的城市內澇、徑流污染、水資源短缺等問題日益嚴重，中央適時提出了大力推進建設海綿城市。在海綿城市相關建設要求之下，城市河道功能更加完善，應更具生態特性，從水力設計、護岸設計以及景觀設計方面對城市河道設計進行了探討。

【關鍵詞】海綿城市；城市河道；設計

海綿城市是指通過加強城市規劃建設管理，充分發揮建筑、道路和綠地、水系等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展方式?！昂＞d城市”相關理念的提出，就是為了使城市能夠變得像海綿一樣，在下雨時可以吸水、蓄水、滲水和凈水，在天氣晴好時可以把蓄存下的水“釋放”出來進行合理運用。城市中的河流水系作為海綿城市的重要組成部分，是對雨水進行吸蓄的良好載體，對整個城市的建設具有非常重要的作用。

1、設計原則及要點

海綿城市是生態文明建設的重要內容，要求城市具有自然積存、自然滲透、自然凈化的功能。河道作為城市雨水徑流自然排放的最終通道，需要通過合理的平立面布局以削減徑流總量、徑流峰值和污染物，滿足海綿城市建設要求，設計時應考慮以下幾個方面：

（1）滿足防洪除澇標準

防洪除澇仍是城市河道的第一要務，骨干河道應優先考慮河道的防洪功能，確保在極端暴雨情況下城市不受淹。城市河道不僅要有能力排出過境洪水，而且要能夠容納區域范圍內設計標準降雨所產生的地表徑流。

（2）強化河道海綿特性

城市河道正常水位一般變動不大，而正常水位以上仍有很大的調蓄空間。河道的斷面設計應合理考慮河道需要的調蓄能力，發揮河道的海綿功能，盡可能通過城市河道用好雨洪資源，實現雨洪資源化，以豐補缺。

（3）重視生態環境功能

城市河道是下游營養傳輸、水生生物遷移和污染物運移轉化的重要通道。同時濱水地區是城市生態敏感帶，應重視植被群落的生態功能，尤其為各種水生動、植物提供棲息場所，維持濱水生態系統的穩定性。

（4）增加景觀文化功能

根據經濟條件和城市河道所處的具體環境，合理配置河道景觀，進一步拓展河道的水文化。要融入當地的文化內涵，使河道看起來具有當地的人文特色，構建城市河道的文化景觀，進而有效提高城市品位以及周邊生活環境。

2、水力設計

城市河道的斷面設計主要是確定河道的過水流量并推算河道斷面尺寸。根據區域的設計防洪標準，由頻率計算得到相應標準的設計降雨，再由產匯流計算得到匯水區河道的設計過水流量，以明渠均勻流等計算公式推求斷面尺寸。

有條件的地區可建立城市雨洪模型，將城市下墊面條件、市政管網和城市河道聯合進行演算，對不同的斷面參數進行比選。為便于景觀設計和生態環境改善，宜采用復式斷面，設置水位變動區，為濱水植物種植預留空間，河道水力計算時應考慮不同水位處的糙率變化帶來的過流能力影響。

河道平面走向順其自然形狀，除骨干排水河道外不進行裁彎取直。對已建成河道，可結合地形和道路條件，進行適當改線調整，局部進行擴縮。

3、護岸以及邊坡設計

根據海綿城市建設方面要求，城市河道宜建設為生態駁岸，并根據調蓄水位變化選擇適應的水生及濕生植物。一般較寬敞的河段可以應用生態袋、柳木樁和自嵌式擋墻等相關生態護岸以及自然邊坡；對于一些空間狹小不能放坡的河段可以在底部采用懸臂式或者重力式等硬質岸墻方案，留出上部空間進行生態化。

在濱水區種植挺水、沉水植物搭配的污染物吸收帶，濱水區以上結合護坡工程建設生態緩沖帶。在護坡技術選擇上，根據河道的斷面形式，可采用防護林護坡、草皮護坡、三維植被網護坡、土壤工程植被護坡、三維植被網護坡等。對于混凝土護坡的生態修復，可采用柔性生態植被護坡技術。

為了能夠修復以及保持河流及其周邊環境的生物多樣性，生態護岸應采用天然材料，并盡可能在岸坡上設置多孔構造，以利于水生植物的生長，同時也便于地下水與河道內水體的交換，增強河道的海綿特性。

4、生態景觀設計

（1）濱岸景觀

景觀功能是河道的附加功能，營造河道景觀的主要目的是為了實現水生態化，在水生態改造的過程中形成自然的沿河景觀廊道。通過多層次、組團式的由濕生到陸生植物的空間布局，形成濱水自然植物群落景觀。以河道景觀的打造為手段，恢復河道的自然生態功能，促進沿河區域的生物多樣性，實現人水和諧共處。濱岸區綠化宜選擇抗性較強的本土植物，確保綠化的層次性以及豐富度，合理配置喬木、灌木、草本植物以及花卉的比例。

（2）生態濕地

根據河道走向，宜彎則彎，宜窄則窄，宜寬則寬，恢復河道的連通性，盡可能多的安排一些袋狀蓄水結構。在一些較為寬裕的河段進行拓挖，構建一定比例的生態濕地，既形成了一定的親水空間，擴大景觀水面，又可以凈化水質，提高河道的生態特性。同時濕地還能蓄存雨水，起到削峰、緩蓄的海綿作用，減弱洪水對河道的沖刷。

（3）注重水文化建設

水景觀打造應當融入文化觀念和美學思想，水文化為水景觀的后續開發及更新提供了新思路，將賦予水景觀新的內涵和活力，最終達到以文促景、以景興文的目的。適當地挖掘和演繹水文化，把水與人文景觀、歷史遺存有機結合，豐富水文化內涵，提高了水景觀的品位，也是水生態文明建設的重要組成部分。

結語

城市河道是吸蓄雨水的一種非常重要的“海綿體”，對于城市防洪、排澇以及生態環境方面的改善等都發揮著非常重要的作用。在城市河道的設計和整治過程中，應當貫徹海綿城市低影響開發的理念，恢復河道的自然生態化，在保障防洪安全的基礎上，通過平面和立面的合理布局，增加河道的調蓄能力，提高河道的景觀性，提升河道活水凈水的生態功能，促進水生態文明建設。

參考文獻：

[1]何勝造.論海綿城市設計理念在河道水環境綜合整治中的應用[J].水利規劃與設計，2016（1）：39-42.