海綿城市理論在城市園林設計中的運用初探

唐正偉（招商局重慶交通科研設計院有限公司，重慶400067）

海綿城市理論在城市園林設計中的運用初探

唐正偉（招商局重慶交通科研設計院有限公司，重慶400067）

隨著經濟的快速發展，環境破壞問題日益嚴重，引起了人們的廣泛關注。當前，在城市發展階段，基礎設施建設中會面臨城市內澇、徑流污染、水資源短缺、用地緊張等問題。近些年來，海綿城市理論逐漸成熟，與實踐充分融合，在一定程度上保證了城市開發建設的質量，并保證了良性水文循環。本文對海綿城市理論在城市園林設計中的運用進行深入分析，供相關人士參考。

海綿城市；園林設計；應用

1 引言

近三年來，全國各地共400余城市因遭遇暴雨而陷入洪澇災害。傳統的城市規劃給城市帶來了大規模的不透水區域，導致暴雨徑流增大。加上以“快排”為主的雨洪管理方式，城市排水壓力過大，雨水得不到及時抽排?！胺暧瓯貪场迸c水資源短缺逐漸成為大部分城市所面臨的嚴峻問題。因此，合理地利用雨洪資源，將雨水進行剛性約束與合理利用具有重大的意義。海綿城市理念有別于低影響開發和綠色基礎設施技術是其關注面的宏觀性。所以，在將其應用于城市建設過程中，需要提高海綿城市理論運用的有效性。

2 海綿城市

2.1 海綿城市的概念

海綿城市是一個形象而綜合的概念，強調讓水在城市中的遷移活動更加“自然”，通過建立和完善城市的“海綿體”，實現緩解城市雨洪壓力、削減徑流污染負荷、提高雨水資源化水平、調節城市微氣候、改善城市景觀等多重目標，最終為城市構建起可持續、健康的水循環系統。

2.2 海綿城市的實施途徑

《指南》中提出構建海綿城市的實施途徑為：城市原有生態系統的保護；生態恢復和修復；低影響開發?！吧鷳B優先”是城市開發的基本原則，對河流及灘涂、濕地等水敏感地區，河段周邊能夠承受強降雨的林地、草地、濕地，均予以保護。對河流生態被破壞的區段采取優化措施，恢復河道自然環境。針對規劃地區雨洪特點，適當開挖支渠，增大水域面積；在建成區域，采用透水路面、植草磚、透水網格、植生滯留槽、雨水花園、下凹綠地、生態濕地等技術，削減徑流、蓄水滯洪，緩解雨水管網排水壓力，建立健全的分布式水文網絡。

2.3 海綿城市的規劃目標

2.3.1 緩解雨洪壓力

該公園下游河段地勢低洼，且雨水資源豐沛，有著較高的防洪要求，需要通過削弱峰值來提升防洪能力。

2.3.2 削減徑流污染

規劃區河流有著十分優秀的生態本底和高品質的水質，建設開發可能會造成水質的污染，控制降雨的徑流污染可以相應提升水質。

2.3.3 提高雨水利用

因地制宜，合理采用集蓄、滲透等技術進行城區雨水資源利用，補充地下水，改善水體環境；降低徑流系數，緩解雨水管網排水壓力，提高城市防洪能力。通過雨水積蓄利用、利用各種人工和自然水體、池塘、濕地或洼地對雨水徑流實施調蓄、凈化和利用，改善地區水環境和生態環境。

2.3.4 改善城市景觀

該公園處于所處地區的流域生態敏感地帶，其獨特的生態格局作為優勢景觀資源，為休閑療養提供最佳場所，但也必須采用有別于傳統開發的低沖擊開發模式，實現自然資源保護與城市發展的雙贏。結合城市水環境現狀和水文地質條件的特點，規劃控制目標應為徑流峰值控制、徑流污染控制?？紤]到該公園下游河段地勢低洼，且雨水資源豐沛，有著較高的防洪要求，需要通過削弱峰值來提升防洪能力。此外，規劃區河流有著十分優秀的生態本底和高品質的水質，建設開發可能會造成水質的污染，控制降雨的徑流污染可以相應提升水質。

3 實例分析海綿城市理論在城市園林設計中的運用

某公園占地面積約58.58hm2，其中建筑1.40hm2，綠地53.06hm2，道路廣場3.56hm2，水體0.56hm2。園內排水溝均采用植草溝，在傳輸徑流雨水的同時，可將部分雨水下滲補充地下水。依據產流量計算，園內年產生的雨量為104m3，園內年產生的雨水量遠大于景觀用水量，結合水景設施和地形，設置3座雨水蓄水池，規模300m3/座。經水量平衡計算，園內給水水源分兩部分：①綠化澆灌用水（含綠化澆灌、道路和廣場沖洗用水），由園內的雨水收集后供給；②游客用水，由園內的市政給水管網供給，兩部分相對獨立。綠化澆灌用水、道路和廣場沖洗用水采用雨水作為供水水源，最高日用水量為589m3。當雨水量不夠綠化澆灌時，采用市政給水作為澆灌補充水，補充到蓄水中。公園內雨水口均設置截污掛籃，公園道路、停車場、公共廣場均采用透水鋪裝。公園內還設有干塘、濕地、滲井等設施。圖1是公園的低影響開發雨水系統流程圖。

圖1 公園的低影響開發雨水系統流程圖

3.1 景觀水文格局

借助地理信息系統以及空間分析技術對該公園的生態環境進行分析，得出生態景觀要素在空間上“基質——斑塊——廊道“的布局關系。運用GIS平臺的阻力模型和MIKE分析模型，再對洪水過程和動物棲息、遷徙過程做出全面的趨勢分析。在GIS平臺上對地形數據、水文數據及熱紅外遙感數據進行耦合，可以得出匯水路徑、暴雨淹沒深度與范圍、植被覆蓋度、土地類型等在空間上的布局。根據疊加和模擬結果，得出不同景觀元素在空間位置上的敏感性。不同要素的敏感性評價結果將作為海綿城市整體保護的依據。

3.1.1 低洼易澇分析

利用ArcGIS10.2軟件對規劃區地形高程進行識別分析，可以得出低洼易澇地區的分布情況。分析結果顯示出需要被保護沙洲地段，以及可以利用成為海綿調蓄區域的水敏低洼地區，作為消納雨水的基質本底。

3.1.2 徑流過程分析

基于規劃區地形基礎數據，運用ArcGIS空間分析平臺，模擬規劃區的三維地形。通過模擬耦合水體流向和河網信息，研究得出規劃區的徑流過程圖，對整個規劃區自然徑流形成過程有了更全面的了解。雨水徑流廊道將作為重要的水文網絡部分，也是海綿城市的基礎骨架。

3.2 水文脈絡梳理

3.2.1 結合防洪要求穩固堤岸

依據上位規劃的河道防洪標準，如該公園臨近下游區段為20年一遇，同時針對河流最大洪水汛期水位線建設堤岸，采用素土堤岸線結合植被綠化，通過高度綠化控制水土，避免采用混凝土、石頭砌筑等措施完全式“硬化”河道。在河流河道彎曲部分沖擊較大的區域放置一定數量和體量的堆石或碎石或鉛絲籠組合，減弱河水對岸線的沖刷，便于固定岸線。成本低廉宜于建設實施，對環境的干擾相對較小。同時散置的堆石為場地內的植物生長和動物棲息環境留有余地，有利于生態化的延續。

3.2.2 結合流域匯水路徑進行梳理

保留該公園河岸南北側原有的支流，并進行疏通，形成人工行泄、滯蓄以及營造水景觀、水娛樂的第二岸線。加深人工支流的河槽，設立行泄和滯蓄的第二岸線，枯水期能夠滿足蓄水需求，汛期能夠泄洪。同時，小尺度的親水岸線能夠給居民和游客帶來與景觀互動的樂趣。建議在支流與主流交匯處使用導流壩，引導支流河道水流，避免支流水流在交匯處水流紊亂，沖擊岸線。用于阻隔河水對河道內滯洪區、濕地、岸線綠帶的沖擊，培育穩固而具有多樣性的河道生物棲息地。

3.3 低影響開發與景觀設計

3.3.1 景觀生態結構布局

該公園現有生態條件，包括河流、土壤、水質等狀況，基本可以支撐現有生物物種、周邊居民生產生活建設的需求。但是該河道存在河道內采砂、灘地農業開發等破壞生態環境的行為，目前公園規劃段生態條件基本平衡。該公園生態系統主要以支流河道與岸線為本底，由水生與岸基動物、植物及微生物等要素構成生態系統，有著豐富的生態多樣性。運用景觀生態學的“基質——斑塊——廊道”的景觀結構分析法，可以將規劃區中的景觀要素分為生態基質、生態斑塊和生態廊道。結合新的總規、控規和城市設計，在生態廊道密度、斑塊量、基質的核心狀態保護與加強，將城市建設區與公園生態一體化構建，形成網主軸型生態網狀結構，以支撐城市良性發展。

3.3.2 綠色基礎設施與市政設施結合

對于雨洪資源的管理，建議采用源頭分散控制，即通過生態調蓄設施對雨洪進行低沖擊開發利用。建議規劃區以徑流系數及外排水量為控制參數，采用透水路面、植草磚、透水網格、植生滯留槽、雨水花園、下凹綠地、生態濕地等技術，削減徑流、蓄水滯洪，緩解雨水管網排水壓力，建立健全的分布式水文網絡。

3.3.3 綠色基礎設施的景觀植物結合

從微觀的層面來說，在雨水適應性景觀中土壤和植物起到了至關重要的作用。根據該公園河岸土壤狀況，需要對其進行改良。通過改善土壤，來減少徑流量、補充地下水、增加河流的基流，同時通過過濾、吸附、生物等作用來處理徑流污染。因為紅壤土對磷素的吸附性能很好，所以適用于控制雨水非點源污染物質，但滲透性卻較差，而不利于雨水的下滲。經過對植物冠層截留能力的研究得出，為了實現雨水的可持續利用，減少地表徑流，維持城市水文循環，建議選取具有較高冠層雨水截留能力的園林植物復合種植，構建復層混交植物群落，包括水平結構和垂直結構。其中，水平結構包括雨水蓄留帶、緩沖下滲帶和徑流延滯帶；垂直結構分為上層、中層和下層。根據該公園出海口處的植物分布情況，同時考慮生態和景觀效益，可以使用以下植物：①常綠喬木：木麻黃、水黃皮、馬占相思、對葉格、紅厚殼、黃槿、斜葉榕；②落葉喬木：印度紫檀、苦楝、烏桕、攬仁樹；③常綠灌木：許樹、露究樹、草海桐、馬櫻丹；④草本地被類：海芋、螺琪菊、大葉油草、盧蘋、狗牙根；⑤藤本類：厚藤、五爪金龍、倒地鈴。

4 結束語

綜上所述，海綿城市理論在城市園林設計中的運用具有突出優勢：建設成本較低，且運行管理難度較為簡便，更加自然美觀。在建設過程中，需要加強對風景園林工作人員的培訓教育工作。當前人們對海綿城市理論的認識更加深刻，城市園林設計更加成熟，使得園林的功能更加多元化。由此可見，“海綿城市”理論發展具有戰略性意義。

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TU985.12

A

2095-2066（2016）05-0030-02

2016-2-1

唐正偉（1984-），男，中級工程師，本科，主要從事園林景觀設計工作。