基于海綿城市建設的城市綠地規劃與建設策略研究

吳明豪 許曉明 劉志成

摘要：城市綠地具有調蓄雨水的功能，將城市綠地與海綿城市建設有效結合，有利于緩解城市雨水水文、水質等問題。文章依次從城市綠地規劃建設，城市各類綠地不同的雨洪管理功能和具體的公園建設3個方面探討了城市綠地規劃、建設和海綿城市建設結合的方法，即將綠地整合為一個完整的雨洪管理系統，保證各類綠地之間能夠相互補充，相互支持，構建從源頭到末端的管理全過程，實現海綿城市建設目標;并闡述了這一方法在孟州市綠地系統規劃中的具體應用。通過論述，期望對城市綠地與海綿城市建設的結合提供有益的啟迪。

關鍵詞：綠地系統，海綿城市，雨洪管理

1 研究背景

城市的發展導致城市土地利用、土地覆被發生顯著變化，經過人工改造的城市下墊面不透水面積增加，致使雨水下滲、蓄積等過程發生變化，增加城市排水壓力，加大了城市洪澇災害發生的頻率和強度。同時，城市雨水徑流攜帶的灰塵、油脂、重金屬、有機物等污染物，在未經處理或處理不充分的情況下排入河流、湖泊等自然水體，造成水質污染、河流退化、水生柄息地退化等。總之，降雨帶來的水文和水質問題對城市的影響越來越大。

城市綠地作為海綿城市建設中的重要環節，在調蓄城市雨水、控制雨水徑流量等方面具有重要作用。而華北地區城市，由于氣候原因，降雨集中于夏季，雨水設施經常面臨“平時喝不飽，夏季吃不消”的局面，城市干旱、內澇、水體污染等問題突出，對比南方城市雨水過量、泛濫，華北城市更適合采用滲水、蓄水、凈水等雨洪管理的方式來緩解城市的雨水問題。

在實際規劃中，海綿城市專項規劃中確定的雨水年徑流總量控制率與城市總體規劃以及城市道路、綠地、排水防澇等專項規劃存在銜接的問題。針對城市綠地系統規劃而言，現有城市綠地的結構布局和建設標準并未考慮海綿城市專項規劃的相關內容和標準，導致在實際操作中出現沖突和矛盾。本文以孟州市綠地規劃實踐為例，探討海綿城市規劃內容與城市綠地規劃、建設的銜接問題，以期將海綿城市建設與城市綠地統一規劃、充分結合，發揮城市綠地調節城市雨水的作用，緩解城市雨水水文、水質等問題。

2 綠地規劃與海綿城市建設相結合

城市綠地系統規劃與海綿城市體系建設兩者關系緊密。城市綠地系統規劃是對各類城市綠地進行定性、定量的安排，統籌城市綠地各種功能，形成具有合理功能、結構的綠地空間系統。海綿城市專項規劃是將與城市雨水系統直接相關的專項規劃整合，形成一個有機的整體。兩者的結合強調城市綠地系統對雨水徑流量、峰值流量和徑流污染等的控制能力，對城市綠地的建設提出了新的要求。

城市雨洪問題的影響范圍不僅限于城市建設用地范圍內，問題出現的區域及強弱也不均勻。為此，在規劃實踐中對海綿城市建設與不同綠地類型的結合進行探討，分別從城市、各類綠地、重要節點建設層面進行闡述。

2.1 城市綠地統籌規劃及相關控制指標

在城市綠地系統規劃的過程中，需要協調城市綠地系統空間布局與海綿城市相關LID設施布局的有效結合。綠地功能的發揮，需要將其整合為一個完整的系統，以保證各類綠地之間能夠相互補充，相互支持。同樣，要實現海綿城市徑流總量、峰值控制以及雨水凈化和利用等目標，需要構建從源頭到末端的全過程雨洪管理系統。

2.1.1 源頭控制階段

城市建設用地范圍以內的降雨所產生的地表徑流量受用地性質和地表覆蓋種類的影響，科學地規劃建設各種性質用地可以有效地控制進入雨水管網的流量。相關研究顯示，多數城市附屬綠地總面積占到城市綠地總面積30%～ 60%，且附屬綠地廣泛分布于各類城市用地中，在雨水源頭控制方面發揮著重要作用。

在源頭控制階段，首先需要確定城市年徑流總量控制目標，根據海綿城市建設技術指南，年徑流總量控制率為80%～ 85%最佳。之后結合實際情況將城市劃分為若干分區，將總量控制指標分解為各分區的控制目標，設置各分區的綠色屋頂、透水鋪裝的普及率，附屬綠地的綠地率及下凹綠地率等一系列指標。一般情況下，由于歷史原因，在城市建成區這些指標相對較低，在未建設區域各類指標則可以設定相對高一些，以達到在城市范圍內各分區指標的平衡，最終使各分區的控制指標疊加的結果滿足城市年徑流總量控制目標。

2.1.2 受納傳導階段

受納傳導階段，主要是承接和傳導源頭階段多余的雨水。城市公園是一定范圍區域內重要的生態節點，對于周邊區域具有輻射作用，可以適當接收周邊小區、工廠、單位等區域的客水。同時，城市公園可以選址在城市低洼地區，作為“暴雨公園”降低暴雨時徑流量峰值，緩解城市內澇。而依托道路及河流建設的帶狀公園、防護綠地等線性綠地，可以根據實際情況，設置植草溝、滲水管渠等截留、吸納、傳導雨水，緩解城市管網的排水壓力。

一般情況下，在未建設區域可以根據城市的水文和地形地貌特征，結合海綿城市建設合理布置公園綠地、防護綠地等。針對老城區需要探索對原有綠地內增加LID設施的可行性，“見縫插綠”增設小型雨水花園，同時注重平衡成本與收益，鼓勵效益較大的地塊在未來發展過程中利用機會轉化成具有雨水調蓄功能的綠地。

2.1.3 凈化利用階段

凈化利用階段主要收納上述2個階段多余的雨水。城市雨水最終會排入城市外的湖泊、濕地及河流中，這些河道水體由于受城市生產生活活動的影響，多面臨嚴重的環境問題。因此，需要根據河流和城市外圍區域的實際情況，科學合理安排防護綠地和其他綠地的建設，改善原有不良環境，充分發揮河流防護綠地洪水控制、河岸穩定保持、泥沙截留、河流水質保護等作用;發揮其他綠地在滲蓄城市雨水、補充地下水、涵養城市水源等保護城市水環境方面的作用。其中，河流防護綠地的規劃內容主要是綠帶寬度的確定，不同寬度的去污效果不同。根據國外研究，污水穿過40m的林地，水中細菌含量可減少一半，而隨著流經林地距離的增大，污水中的細菌數量最多時可減至90%以上。其他綠地的規劃，需要對與城市周邊水源保護相關的景觀要素進行識別和劃定，例如排（泄）洪區、濕地、灘地，并結合城市周邊其他的高生態價值、高景觀價值的區域，劃定城市周邊的其他綠地。與城市海綿系統的建設相銜接，發揮其他綠地在城市水源涵養、棲息地保護等方面的作用。

上述過程（見圖1）是對全過程控制雨水系統的一般性闡述說明，在具體的規劃過程中，由于實際情況的不同，不同類型綠地所發揮的功能不僅限于其中一種，例如，在公園綠地中也可以設置凈化設施將收集的雨水凈化利用。

2.2 城市綠地規劃中的雨洪管理

由于面積大小、類型等的不同，城市綠地所能消納的雨水量和其在海綿城市體系中可承擔的功能也會不同。因此，在將城市綠地系統與海綿城市建設結合的過程中，應針對不同的雨洪問題，合理規劃各類綠地的建設指標與發展方向。

由于降水量、雨水來源等不同，降雨帶給城市的問題和影響范圍也會不同，主要集中在“內澇”和“外洪”兩個方面。其中，城市各類用地內主要面臨的是排水問題，一定范圍的城市區域主要面臨的是排澇問題，而對于整個城市則是防洪問題。城市綠地均布于城市各個區域，附屬綠地在各類城市用地中均有分布，在緩解降雨帶來的城市問題時不同類型的綠地具有不同的功能。具體來講，城市綠地建設層面主要對應的是城市的防洪和城市水源保護問題，在規劃過程中需要參考水利部門相關的防洪標準和規范，對城市范圍內主要的排（泄）洪區、濕地、灘地等進行識別和劃定。同時，參考環境保護部門水源保護區和水環境質量的相關劃分標準和保護標準，對與飲用、灌溉相關的保護區、河流、湖泊、水庫等進行識別和劃定。城市內部主要對應的是城市內澇問題，需要參考市政部門相關的排水、排澇標準和規范，控制綠地的相關指標滿足要求，在實現自身一定重現期的降雨不外排的基礎上，盡可能接收城市周邊區域的客水。針對處理的問題和雨水來源的不同，不同類型的城市綠地在雨水管理中承擔了不同的功能。因此，在規劃中應建立與城市地形地貌、布局結構相適應的、具有調蓄雨水功能的綠地體系，建立城市綠地與海綿城市建設之間的和諧關系。其相互關系見表1。

2.3 城市公園節點的雨水管理措施和指標

在對主要公園節點進行規劃時，需要將雨水管理系統作為公園建設的一項內容。綠地在一定時間內所能吸納的雨水量是有限的，一味地吸納雨水將會使公園植物浸泡而死，不利于公園正常運行，也不利于公園生態功能和景觀游憩功能的實現。因此，規劃時，應根據公園的位置、周邊用地狀況、現狀條件等，確定公園具體情況制定具體的雨水管理措施和指標。其中，管理措施有：雨水收集及回用系統、透水磚鋪裝下滲、雨水花園、綠色屋頂、滲透塘、滲井等，美國綠色建筑委員會頒發的LEED-ND認證體系中針對雨水收集利用的考核指標要求，需通過滲透、蒸發（騰）或者集蓄利用等措施，將場地90%雨水收集利用并在3天內排空。另外，具有一定水面的公園或濕地公園也可以接收一定量周邊區域的雨水，起到防澇減災的作用。

3 海綿城市建設與綠地系統規劃結合方法

城市綠地是海綿城市建設的主要載體，在實際規劃過程中，應根據具體情況明確建設方向，并合理地控制建設強度。在孟州市綠地系統規劃實踐中，該市市內水資源低于全國平均水平，全年降水量分配不均，多年平均地面徑流量0.712億m3，占全縣水資源總量的37.5%。雨水資源占孟州市水資源的比例較高，充分利用雨水資源補充、涵養城市地形水對孟州市建設具有重要意義。為此，在對該市綠地進行規劃時，嘗試將海綿城市建設與綠地系統規劃相結合，并進一步探討兩者結合的具體內容。

3.1 城市綠地系統規劃

在對城市綠地進行規劃時，嘗試將各類綠地的建設與海綿城市建設“源頭控制一受納傳導一凈化利用”的3個階段充分結合，以期使綠地能更好地發揮雨水控制的作用。

在實際操作中，源頭控制階段，首先確定孟州市年徑流量控制率應在75%～85%，對應的降水量為23.1-34.3mm（參考《海綿城市建設技術指南》表F2-1我國部分城市年徑流總量控制率對應的設計降雨量值一覽表中鄭州市的數據）。之后，依據道路路網、各類綠地分布情況和綠地總量，結合新老城區的現狀條件，并綜合考慮集水區（匯水域）面積對水文效應的影響，把孟州市分成個32低影響開發單元，各單元用地規模在1.50～3k㎡。各單元的控制等級不同，對應的下凹式綠地率、透水鋪裝率也不同。對規劃的結果進行模擬時，當設置下凹式綠地深度為100mm時，孟州市年徑流總量控制率為60%，對應的設計降雨量為14mm;當設置下凹式綠地深度為200 mm時，市年徑流總量控制率為80%，對應的設計降雨量為27.8mm。

由此可知，在源頭控制階段，對附屬綠地、街旁綠地、小區游園等小型綠地進行有效的規劃，控制其下沉式綠地、透水鋪裝等比例，可以有效地吸收地塊內的雨水徑流，降低各類綠地直接排入市政雨水管網雨水徑流量。

在受納傳導階段，根據實際情況，針對老城區的內澇問題，在老城區低洼地塊規劃了8個雨水花園，可在夏季暴雨時承接部分周邊區域的雨水，緩解老城區內澇問題。在凈化利用階段，根據城市現狀，在市區南部劃定了4個濕地公園，凈化市區排出的過量雨水，并要求出水水質達到地表水環境質量標準的Ⅳ類水質標準。同時，規劃結合現有污水處理廠周邊狀況，劃定了城市的生產綠地，城市中排出的澇水經凈化處理可用作灌溉。

3.2 城市綠地專項規劃

在對防護綠地進行規劃時，沿環城水系外圍布置了30～ 50m寬的防護綠帶，特別是城市北部新開辟的水系，在雨季會承接城外北部村莊的雨水，因此在其兩側規劃了一系列帶狀公園，公園內布置了滯留池、濕塘、雨水濕地等設施，對攔截的雨水進行初步的凈化后再流入“環城水系”中，降低對水體的污染。在其他綠地的規劃中，針對城市新區北部嶺區內豐富的水資源，劃定了以順澗湖為中心涵蓋周邊區域作為水源保護區，作為城市重要的水源涵養區域，保證城區用水安全。

防洪方面，城市面臨的主要問題是南部黃河的和北部水庫的潛在威脅。規劃中強調了南部的黃河濕地區，作為孟州市和黃河之間防洪緩沖區的重要作用，提出了將區內防洪區，泄洪區等防洪設施與生態保護結合的一些措施。同時，規劃對一千渠及其周邊區域的建設進行了限制，是城市泄洪的主要通道，規劃中對保證城市北部水庫排洪、泄洪通道的暢通。

3.3 公園建設規劃

在進行主要公園節點的規劃時，結合若干城市公園周邊情況，提出了具體的雨水調蓄指標，使其和周邊區域的附屬綠地相結合，共同控制雨水徑流量和峰值流量。具體是，在降水量為3年一遇72.6mm的情況下，濱河濕地公園（規劃面積17.9h㎡）.規劃其自身雨水不外排，并調蓄周邊區域徑流量12 000m3，同時規定了公園內濕地污染物總量的削減率：生物需氧量（BOD）30%、化學需氧量（COD） 30%、氨氮30%、總磷30%。宋村濕地公園（規劃面積18.9h㎡）自身雨水不外排并調蓄水量5000m3：污染物削減率：BOD20%、COD20%、氨氮20%、總磷20%。濱河公園在后期的改造中，應增加調蓄雨水的功能，自身雨水不外排并調蓄的水量為5500m3。

4 結論與討論

城市綠地系統與海綿城市體系相輔相成，將雨洪管理的理念融入城市綠地系統規劃，可以統籌考慮城市綠地與雨洪調蓄設施在布局、結構上的結合，前瞻性地將城市中雨洪管理的關鍵位置與城市綠地相結合，并制定相關指標，從而更好地引導城市綠地的發展方向，發揮城市綠地在調蓄城市雨洪問題方面的作用。對于類似孟州這樣的華北地區城市，城市面臨嚴重缺水，降雨不均勻的問題，應重點考慮系統地調節、儲蓄和利用雨水，保護城市水源，補充地下水。在城市建成區，可以根據現狀條件，將雨水管理措施融入到綠地中去，在城市規劃的建設用地范圍，可對綠地建設提出新的要求，形成全系統的雨水管理體系。