岳陽市現狀城市綠地海綿功能優化策略

朱海雄+龔穎+程昊

摘要：為充分優化現狀城市綠地的海綿功能，在歸納總結植物種植結構不合理、植物種植土壤不達標、海綿設施應用不到位、凈化措施應用不注重和設施利用功能不完善等影響岳陽市現狀城市綠地海綿功能發揮的五個主要因素基礎上，根據實例從植被土壤設施相結合優化水量調蓄功能、生態物理方法相結合優化水質凈化功能和多價值相結合優化設施利用功能三方面提出海綿功能優化策略，為城市綠地海綿功能改造提供具體思路參考。

關鍵詞：岳陽市；現狀城市綠地；海綿功能；優化策略

中圖分類號：TU986

文獻標志碼：A

文章編號：1671-2641（2017）05-0082-06

收稿日期：2017-02-20

修回日期：2017-04-11

Abstract： In order to give full optimization to the present situation of urban green space sponge function in Yueyang， the paper summarizes five factors which affect the present situation of urban green space sponge function， such as plant planting structure is irrational， plant cultivation soil is not up to standard， sponge facility application not in place， application of purification measures not paying attention and imperfect function of facilities utilization. Combined with some examples， we put forward optimized strategies of sponge function from three aspects： vegetation-soil facility combined with optimal water storage function， eco-physical method combined with optimized water purification function and multi-value combination to optimize facility utilization function. We provide specific ideas and references for modification of urban green space sponge function.

Key words： Yueyang； Present situation of urban green space； Sponge function； Optimized strategy

城市綠地植被覆蓋率高，地表就具有良好的雨水滲透性和調蓄能力[1]，雨量徑流系數便只有0.1～0.2[2]，所以城市綠地是城市中最大的“海綿體”，也是實現“自然積存、自然滲透、自然凈化”海綿城市目標的重要載體。目前岳陽市現狀城市綠地面積占建成區總面積約38%，但由于各種因素影響，水量調蓄、水質凈化和設施利用等海綿功能未能充分展現。本文對影響岳陽市現狀城市綠地海綿功能發揮的因素進行歸納總結，并結合實例提出海綿功能優化策略，以期為城市綠地海綿功能改造提供具體思路參考。

1城市綠地海綿功能的實現途徑

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的雨水“釋放”并加以利用[3]。海綿城市綠地系統建設的主要技術途徑是采用源頭削減、中途傳輸、末端調蓄等多種手段，根據低影響開發控制目標和指標，合理確定滲、滯、蓄、凈、利、排等低影響開發技術設施的規模及布局，實現城市綠地良性水文循環，提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力，提高和恢復城市綠地系統的“海綿”功能。城市綠地在滿足綠地生態、景觀、游憩和其他基本功能的前提下，應合理地預留或創造空間條件，對綠地自身及周邊硬化區域的徑流進行滲透、調蓄、凈化[3]，城市綠地海綿設施系統在調蓄、凈化雨水徑流的同時也創造了新的景觀。本文結合城市綠地內地形、水體、游路、植物等景觀要素，提出城市綠地水量調蓄、水質凈化和設施利用三方面主要“海綿”功能的實施途徑：利用綠地的雨水蒸騰蒸發、入滲和匯流實現水量調蓄；利用綠地生態系統（土壤、植物、微生物組成的生態系統）結合物理方法實現水質凈化；通過賦予海綿設施系統豐富的景觀審美價值實現設施利用。

2岳陽現狀城市綠地影響海綿功能發揮的因素

岳陽現狀綠地經歷了大草坪、大模紋、大廣場等發展時期，現正逐步對特定時期綠化形式進行改造，朝生態節約型園林邁進。自2013年國家層面提出建設海綿城市以來，岳陽積極推進現狀綠地海綿功能優化工作。通過對現狀綠地全面理性分析，提出以下影響城市綠地海綿功能發揮的因素。

2.1植物種植結構不合理

現狀綠地存在大面積模紋、草坪和純林等單一層次種植形式；因種植密度大、多層種植時未按生態位合理選擇植物、養護管理不到位等原因造成林下植物缺失、地面裸露板結等問題。植物對地面覆蓋能力不強，單位面積枝葉較少，雨水容易穿透植物冠層而到達地表，林冠截留效果差、林下地面滲透差。強降雨時地表受到雨水沖刷水土流失。干旱季節光照容易透過冠層到達地面，加快土壤中水分蒸發速度，需灌溉水來補給[4]。

2.2植物種植土壤不達標endprint

1）土壤質量差。地形造型胎土以包含建筑垃圾的雜填土為主，回填種植土壤基本是調配建設項目質量較好的棄土，土壤質量很難保證，盡管在《園林綠化工程施工與驗收規范》中規定回填土壤不能使用機械輾壓[5]，但實施過程中很難保證，密實將造成土壤入滲難、排水難。

2）土壤空間小。城市綠地處于鋼筋混凝土包圍中，尤其是附屬綠地土壤空間小，導致雨水入滲、土壤含水能力差。如居住附屬綠地很多是地下空間上的“屋頂綠化”；道路附屬綠地中行道樹綠帶、分車帶土壤空間狹小，尤其是單個種植池。

3）排水處理差。岳陽地下水位高、粘性土壤密實，在工程建設時都埋設盲溝促滲促排，但有的地下盲溝排水設施由于施工質量控制不嚴或是后期損壞，盲溝成了積水溝。

2.3海綿設施應用不到位

2.3.1設施應用不多且形式化

海綿設施應用不多，應用時做表面文章、設施布置生硬呆板，對功能發揮和與環境融合等考慮少；設施規模、布局和利用等研究少；忽視對原生態的保護，以破壞原生植被、土壤結構為代價強求建設。

2.3.2透水構筑物比例不大

現狀綠地中屋頂、停車場、游路、活動場地、景觀水體、硬質駁岸等不透水構筑物占構筑物總量的90%以上；部分綠地中鋪裝等硬質下墊面遠超規范要求，如南湖廣場鋪裝面積與廣場總面積比例達到43.2%，綜合徑流系數0.49（表1）。不透水構筑物切斷了滲透、蒸發等水循環生態過程，嚴重影響海綿功能的發揮，形成干島效應，污染徑流，同時鋪裝積水影響市民行走；水體底部及岸線硬化使水份與周邊土壤隔絕，水體自凈能力降低，同時周邊場地入滲雨水無法補充景觀水體[6]，干旱季節水體蓄水無法反補周邊土壤。2.3.3調蓄空間利用不夠

現狀綠地中水體眾多但調蓄空間作用發揮不充分，如金鶚公園桃花湖匯水區設計降雨量按近年來最高日降雨量計算，匯水區理論調蓄容積為7 297.25 m3（表2），而匯水區優化前調蓄容量為7 945.9 m3（表3），調蓄容量大于匯水區徑流總量，但沒有利用多余容量匯集周邊雨水。匯水區理論調蓄容積按《海綿城市建設技術指南》[3]中的容積法進行匯水區的理論調蓄容積計算，如式（1-1）所示：

V=10HφF （1-1）

式中：V—設計調蓄容積，m3；H—設計降雨量，mm；φ—綜合雨量徑流系數，參照住房和城鄉建設部《海綿城市建設技術指南》[3]中表4-3進行加權平均計算；F—匯水面積，hm2。

2.4凈化措施應用不注重

現狀綠地雨水徑流除流經植被緩沖帶的凈化外，其余未經處理進入景觀水體。由于城市景觀水體多為靜止或流動性差的封閉緩流水體，一般具有水域面積小、易污染、水環境容量小、水體自凈能力低等特點[7]。雖然雨水是輕污染水，但在徑流形成過程中受下墊面上雜質影響，初期雨水污染程度比較高，不考慮凈化措施，徑流帶入水體污染物也會使公園水體污染，富營養化嚴重。

2.5設施利用功能不完善

主要利用海綿設施調蓄水量作為景觀、消防、生活設施、綠化澆灌用水，但忽略植草溝、下沉式綠地、生物滯流設施、雨水濕地、濕塘等海綿設施是場地重要構成元素，具有美學、生物、教育、休憩、公共關系等一系列“積極價值”[6]，可以用來創造新的場地景觀。

3現狀城市綠地海綿功能優化策略

3.1植被、土壤和設施結合優化水量調蓄功能

冠層截留和土壤入滲能力越強、匯流設施規模越大，停留在場地內雨水就越多、時間就越長，通過蒸騰蒸發返回空氣中的水份就越多，采用冠層、土壤和設施結合的優化策略能有效增加調蓄水量。

3.1.1提高綠色覆蓋，增加冠層蓄水量

林冠蓄水量的大小主要取決于林分的結構、郁閉度、葉面積指數、樹種、樹齡、林型[8]，樹冠越密、層次越多，雨水穿透率就越低，植物冠層截留、延滯雨水能力越強，采用提高綠色覆蓋的優化策略能有效增加冠層蓄水量。

1）選用雨水滯留能力強的植物品種，減少模紋、草坪面積，增加喬灌木比例，營建多層次植物組團。

2）種植冠大蔭濃、雨水滯流能力強的喬木覆蓋硬質鋪裝，形成綠蔭如蓋的林蔭廣場。

3）實施建構筑物屋項綠化和橋梁、欄桿、擋土墻、護坡等設施綠色覆蓋。

3.1.2改善下滲路徑、土壤結構及根系發展空間，增加土壤蓄水量

裸露板結地面雨水下滲困難，大面積不透水硬質鋪裝雨水沒有下滲路徑。在綠地中表土性狀和根系范圍直接影響雨水的疏滲速度和疏滲量，不板結、有機質和團粒結構豐富、含沙量適中的土壤及根系分布深而廣的場地的土壤疏滲及調蓄雨水的能力好[9]，采用改善下滲路徑、土壤結構、增加根系發展空間等優化策略能有效增加土壤蓄水量。

1）采用地被和有機質覆蓋（圖1）、改良土壤、中耕松土等促滲技術對裸露板結地面改造。

2）原有不透水地面鋪裝采用滲水溝透水模式進行改造。滲水溝透水模式指在通行空間中完全運用不透水鋪裝材料的情況下，用縫隙式明溝蓋板排水的形式實現不透水材料的透水問題[10]。

3）建設植草溝、下沉式綠地、生態溪溝、生物滯流設施和透水鋪裝等促滲設施（圖1）促進雨水下滲，但由于南方城市地下水位高，促滲設施應因地制宜布局，并注重排水。

4）采用擴大種植池、加厚種植土和消除地下積水等技術改善土壤空間。如青年路將行道樹池連成整體，增加植物層次，并適當下沉收集凈化受污染較小的人行道雨水（圖2）。endprint

3.1.3合理布局調蓄設施，增加設施匯流量

雨水經冠層截流和土壤入滲后形成的徑流進入植草溝、下沉式綠地、生物滯流設施、濕塘等海綿設施組成的系統，充分利用現狀，采用科學選擇、合理布局和擴展規模的優化策略能有效增加設施匯流量。

1）選擇場地已有的沖溝、洼地、池塘等元素稍加改造、修整，使用簡單、非結構性、低成本的源頭徑流控制設施。

2）利用場地現狀合理布局設施在雨水徑流鏈的各個環節，形成完整的系統（圖3）。一是結合山腳、道路鋪裝建筑等場地周邊布置植草溝、下沉式綠地和生物滯流設施等設施；二是結合沖溝、洼地和池塘等布置生態溪溝、生物滯流設施、雨水濕地、濕塘和調蓄塘等設施。

3）充分挖掘調蓄設施容量，優化的調蓄空間在滿足自身雨水消納外，盡可能消納部分周邊場地雨水，如金鶚公園桃花湖匯水區海綿設施系統優化后的調蓄容量達到11 785.7 m3（表3）。

3.2生態和物理方法結合優化水質凈化功能

復雜型的生物滯流設施、植被緩沖帶、植草溝、雨水濕地、濕塘等技術措施都有較強的污染物去除率[3]，同時物理方法凈化水質具有見效快、易于操作的優點，特別適用于中、小型景觀水體的處理[11]。在徑流匯流全過程采用生態結合物理方法進行凈化處理優化策略能有效凈化水質。

3.2.1匯流全過程生態處理凈化水質

對城市綠地中的排水設施及調蓄設施進行海綿改造，利用布局在雨水徑流源頭、傳輸和末端的海綿設施實施匯流全過程水質凈化。

1）對于硬質明溝、暗溝等采用植草溝代替，達到促滲、滯流和凈化水質的效果。

2）匯流全過程布局復雜型生物滯流設施、植被緩沖帶、植草溝凈化水質。雨水進入調蓄水體前通過下沉式綠地、植草溝、前置塘凈化處理。

3）景觀水體運用豐富的濱水植物和群落，恢復水生生境以提升水體自凈能力。一是對原生態岸線進行保護和修復；二是將有條件的硬駁岸改造為生態護岸，恢復濱水消落帶植物群落，有防洪防沖刷要求的采用松木樁加固、石籠、石箱等技術措施確保岸線安全；對不允許改造的硬質駁岸種植水生植物花境進行軟化處理，岸邊因水深無法種植水生植物的采用生態浮島技術。三是破除硬化水底或者覆蓋種植土層栽植水生植物，恢復水生生境，對需要防滲的采用黏土等生態技術做防滲層。

3.2.2結合景觀營造物理處理凈化水質

對景觀水系進行改造，保持水的流動、促進上下層水體的混合和接觸到陽光空氣，使水體保持好氧狀態，抑制底泥氮、磷的釋放， 防止水體黑臭[11]。

1）水體曝氣充氧凈化水質。通過人工泵站使溪流、池塘等水體保持流動，水泵進水口盡量均布在水體中保證整個水體內水流動，在溪流中建設攔水壩營造跌水、瀑布等景觀。

2）底泥疏浚凈化水質。通過底泥疏挖去除沉積物中營養鹽和其他污染物， 減少其向水體的釋放。

3.3多價值結合優化設施利用功能

海綿設施系統作為開放式排水系統通過與自然地形和土地結合，賦予設施美學、生態、教育、休閑娛樂、游憩等豐富的景觀審美價值，體現雨水系統的景觀舒適性[6]。在雨水資源利用基礎上提升設施的使用、美學、生態等價值，實現多價值結合優化策略能有效利用海綿設施。

3.3.1使用價值在設施上融入，提升服務功能

通過創造令人輕松、愉悅的海綿設施互動條件來融入科普、教育、休閑娛樂、游憩等使用價值，使海綿設施能更好地服務市民。

1）創造俯瞰海綿系統的場所（圖4），保證視覺范圍內系統完整清晰，引人入勝[6]。

2）在設施附近創造停留、探索、聚集的空間（圖5），設置亭廊、座椅等休息設施[6]；在設施中設置棧道和平臺、橋等設施（圖6），增加市民休閑、游憩和散步的場所同時方便市民近距離接觸感知。通過設置標牌對設施、植物品種、動植物群落等進行展示，進行科普宣傳教育。

3）創造一系列有趣的野生動物棲息地。雨水濕地、濕塘等海綿設施的生態環境適合蛙類、魚類、鳥類等野生動物生活，設施建設中考慮為野生動物提供食物及棲息地，同時在能保證水質和水深安全的設施中安排捉蝌蚪、摸螺螄、網小魚等兒童游戲活動，增強趣味性和參與性。

3.3.2美觀價值在設施上呈現，營造特色景觀

結合形式、色彩、聲音等策略，通過視覺、聽覺和觸覺等感受來優化美學價值，營造特色景觀。

1）設施構造自然化。設施邊界與周邊綠地有機結合，呈現出自然生態化岸線舒適景象（圖7）；對硬質邊界進行藝術處理，提升景觀特色。

2）植物種植花境化。增加植物的品種、數量、層次，通過花境式配置營造濕生水生植物景觀（圖8）。選擇耐旱耐短暫水濕、根系發達、凈化能力強、觀賞性高的鄉土植物；考慮植物觀賞特性（高度、姿態、香味、花期、季相等）配置形成水生、濕生花境，打造花開不斷、特色明顯的植物群落景觀。

4結語

城市現狀綠地海綿功能優化對海綿城市建設意義重大。海綿功能優化應按照《海綿城市建設技術指南》等標準規范要求實施，同時應充分借鑒各地在海綿城市建設中取得的經驗，但不能拿來主義、生搬硬套。岳陽市在實施現狀綠地海綿功能優化時，結合綠地實際情況仔細研究，針對不同綠地因地制宜制定優化策略，力爭在尊重和保護現狀綠地的基礎上充分挖掘地形地貌和植被的潛力，將綠地水量調蓄、水質凈化海綿功能最大化發揮，同時創造出印象深刻的特色場地景觀。

注：本文圖表均為作者自攝自繪。endprint

參考文獻：

[1]閆攀，車伍，趙楊，等. 綠色雨水基礎設施構建城市良性水文循環[J]. 風景園林，2013（2）：32-37.

[2]中華人民共和國住房和城鄉建設部.室外排水規范：GB 50014—2006[S]. 北京：中國計劃出版社，2006：1.

[3]中華人民共和國住房和城鄉建設部. 關于印發海綿城市建設技術指南—低影響開發雨水系統構建（試行）的通知[EB/OL].（2014-10-22）[2016-11-22]. http：//www.mohurd. gov.cn/zcfg/jsbwj_0/jsbwjcsjs/201411/ t20141102_219465.html.

[4]郭勝男，林萍，吳榮，等. 昆明市園林植物樹冠截留降雨及其影響因素研究[J]. 廣東農業科學，2014（23）：47-51.

[5]中華人民共和國住房和城鄉建設部.園林綠化工程施工與驗收規范：CJJ 82-2012[S]. 北京：中國建筑工業出版社，2012：12.

[6]梅格·卡樂金斯. 可持續景觀設計——場地設計方法、策略與實踐[M]. 賈培度，郭湧，王晞月，等，譯. 北京：中國建筑工業出版社，2016.？

[7]李海燕，魯敏，施銀桃，等. 城市景觀水體的凈化及增氧[J]. 武漢科技學院學報，2004，17（1）：56-60.

[8]鮮靖蘋，張家洋，胡海波. 森林冠層水文研究進展[J]. 西北林學院學報，2014，29（3）：96-104.

[9]張喬松. 海綿城市的園林解讀[J]. 園林，2015（7）：13-15.

[10]劉月琴，林選泉. 人行空間透水鋪裝模式的綜合設計應用——以陸家嘴環路生態鋪裝改造示范段為例[J]. 中國園林，2014（7）：87-92.

[11]夏邦天，鄭廣宏，徐杭軍，等. 城市景觀水體治理技術研究進展[J]. 環境科學與技術，2008，31（6）：67-72.

作者簡介：

朱海雄/1972年生/男/湖南湘潭人/碩士/高級工程師/專業方向為風景園林政策法規與管理、城市綠地系統規劃、植物造景與景觀生態

*通信作者：

程昊/E-mail：chenghao0011@163.comendprint