青島市李滄區老虎山海綿公園建設思考

楊雪蓮，屈婷婷，白 晶

（1.青島市市政工程設計研究院有限責任公司，山東 青島 266000;2.西北大學 城市與環境學院，陜西 西安 710068;3.青島市市政工程設計研究院有限責任公司，山東 青島 266000）

0 引言

快速的城市化使城市逐漸喪失“滲、透、濾、蓄”等水生態系統功能，導致城市的內澇、水資源短缺及水污染等問題越來越嚴重。中央三部委發布《關于開展2016年中央財政支持海綿城市建設試點工作的通知》后，確定了青島市為第二批海綿城市建設試點城市。青島市于2016年正式頒布了《青島市海綿城市專項規劃（2016～2030）》，遠期（2021～2030年）海綿城市建成區達80%。李滄區為近期建設的試點區,建設面積25.24 km2。為模擬自然開發，優先利用山體自然排水系統，充分發揮山體綠地、道路、水塘對雨水的吸納、滲滯、蓄排和凈用，使山體內部實現雨水的自然積存與滲透，維護山體良好的生態功能，對該區域進行海綿公園建設研究。

1 老虎山基地現狀分析

李倉區老虎山基地東望嶗山西望海，山體建有觀山望海的視線廊道。李滄區生態格局為“依山、傍水、擁灣”，山海呼應，藍綠相連，綠地系統為“兩脈、三軸、四帶、多園”根狀生長型的結構形式。圖1為試點區域位置示意圖。

圖1 試點區域位置示意圖

1.1 下墊面特征

根據現狀用地情況、水系分布條件、降雨蒸發數據等基礎資料，構建現狀產匯流模型，進行徑流產流模擬計算現狀徑流控制率，模擬其過程，現狀年徑流總量控制率平均為39%，同時考慮到試點區整體上空間差別性較大，通過系統規劃與統籌安排，可以實現總體區域年徑流總量控制率75%的控制目標。

1.2 土壤滲透能力

試點區域包括棕壤、砂姜黑土、潮土、鹽土等4種土類，以棕壤為主，質地多為壤土至壤黏土，基礎滲透性一般，滲透類設施適宜性較弱。區域部分用地受到地形坡度限制，水源涵養區、工業區的要素限制，存在土壤下滲能力較差或具有一定的下滲污染風險的區域。這些區域在海綿城市措施選取上，優先考慮“蓄、滯、凈”等措施，其次考慮“滲”的措施。初步明確試點區年徑流總量控制率不宜小于65%。

1.3 季節性內河水系

試點區內河流眾多，但多為季節性河流，春、冬兩季流水較少，夏秋季汛期水流較大。從維持城市水系統良性循環的角度考慮，年徑流總量控制率的目標不宜過高，不宜大于90%。

1.4 水資源量相對短缺

青島市多年平均年降雨量709 mm，水資源量相對短缺。從雨水資源利用角度考慮，年徑流總量控制率不宜過低，可以大大提高雨水資源化利用率，緩解資源型缺水危機。

1.5 短歷時強降雨的特性

青島市降雨年際變化大，全市各地最大年降水量是最小年降水量的3～6倍，年內分配不均，降水多集中于汛期（6～9月），約占全年降水量的70.5%～75.4%。針對青島市的降雨和內澇特性，從削減雨水峰值考慮，年徑流總量控制率的目標不宜過低，宜為70%-85%，否則對緩解內澇效果不顯著。

1.6 初期雨水面源污染

試點區水環境質量較差，其中初期雨水面源污染是重要原因之一。年徑流總量控制率的目標過低，雨水攜帶污染物進入內河的量將增多，加劇內河污染，因此年徑流總量控制率不宜小于70%。

1.7老城區改造難度

試點區主要由老城區組成。老城區用地規劃布局不合理，開發密度高且強度大，多為老舊小區，建設雜亂無章。小區內綠化率很低，改造空間有限，改造難度較大。從可操作性角度考慮，年徑流總量控制率的目標不宜大于80%。

1.8 政策文件要求

根據國務院辦公廳《關于推進海綿城市建設的指導意見》（國辦發[2015]75號）要求，各地應將70%的降雨就地消納和利用；山東省人民政府辦公廳《關于貫徹落實國辦發[2015]75號推進海綿城市建設的實施意見》（魯政辦發[2016]5號）要求各地將至少75%的降雨實現就地消納和利用。因此，青島市年徑流總量控制率不宜低于75%的控制目標。

綜合以上因素，通過構建相關模型，反復多次校核，最終確定，在海綿城市試點區域，海綿城市雨水系統的年徑流總量控制率要求達到75%，對應的設計降雨量為27.4 mm。

2 降雨量分析

年徑流總量控制率指標是海綿城市建設的核心指標。根據青島市1961～2013年的年降雨量資料，年平均降雨量為709 mm。多年平均徑流總量控制率與設計降雨量的對應關系如圖2所示。

圖2青島市徑流總量控制率-設計雨量曲線

依據《青島海綿城市專項規劃（2016～2030）》指標，老虎山公園年徑流總量控制率為95.6%。當年徑流總量控制率在95.6%時，對應的降雨強度是76.8 mm。該工程將通過下沉綠地、雨水花園、透水鋪裝、蓄水塘等設施控制場地內的雨量，控制（不外排）的雨量占全年總降雨量的95.6%。

老虎山位于海綿試點的中東部，屬于半丘陵半山體區域，總面積約361 hm2，各類型用地的徑流系數見表1。

表1 各類型用地的徑流系數

綜合徑流系數應根據上述各類型徑流系數加權平均進行計算[1]。

景區內綠化、廁所沖洗全部都用中水或山體中的蓄水，禁止使用自來水，后期通過海綿專項設計詳細設計海綿技術措施的實施和與景觀的對接。

3 海綿公園建設構建

3.1 高程與坡度

試點屬于半丘陵半山體區域，整體地勢東北高西南低，老虎山附近地勢坡度基本在10%以上，最高高程大于100 m。地勢高程、坡度、綠化面積均是試點區域數值最大的。場地雨水徑流對周邊用地影響較大，且對市政管網壓力增大，應增加山體自身保水及滲透功能，減少雨水徑流，盡量做到雨水徑流零排放。

3.2 匯水分區

根據地形地勢，并結合建筑、景觀設施布置方案，對老虎山進行匯水分區，用于海綿措施計算。應逐級對山體雨水徑流的過濾、截留、調蓄等源頭減排措施進行源頭控制，凈化末端排放水源。

3.3 雨水控制

老虎山山體內無上端水源，山體公園建設主要示范對山洪雨水的綜合管控，提升山體的生態涵養。基于山體公園的特點，山體海綿的建設將對山洪雨水進行截、引、疏、導，采用漫流、緩流、滲溢等工程措施，逐級對雨水徑流進行過濾、截留、調蓄、凈化，確保山洪雨水少排、慢排、過濾后再排，最終實現雨水徑流總量控制目標及徑流污染控制目標。圖3為雨水控制實現途徑。

圖3 雨水控制實現途徑

3.4 海綿公園建設路線

基地分為山體林地雨水消納區、邊坡雨水綠地消納區和山腳廣場雨水消納區三部分，逐級進行過濾、截留、調蓄和凈化。海綿公園建設路線如圖4所示。

圖4 海綿公園建設路線圖

4 分區及設施建設

根據下墊面的不同類型及高程、坡度的數值，將老虎山海綿公園建設分為山體林地雨水消納區、邊坡綠地雨水消納區、山腳廣場雨水消納區三部分（見圖 5）。

圖5 海綿公園建設分區

4.1 生態蓄水池

在消防通道與沖溝交匯處或在山谷開敞處打造集水塘，形成景觀水體，收集凈化山體地表雨水，作為高位蓄水池供消防使用。利用水生植物如蒲葦、黑三棱、水燭、澤瀉等和微生物達到凈水目的[2]。圖6為生態蓄水池示意圖。

圖6 生態蓄水池示意圖

4.2 沖溝壩

利用現狀沖溝，增加截水堰進行雨水收集形成濕地泡，儲存汛期多余水量，在旱季時期回補植被，并連通形成生態水網。設置帶狀生態滯留設施，逐級攔蓄雨水，減少地表徑流的產生，有效涵養水源，對雨水進行攔蓄。如圖7、圖8所示。

圖7沖溝壩水網示意圖

圖8沖溝截水壩立面示意圖

4.3 山體園路及路邊草溝

山體公園園路在原狀土夯實后，鋪筑10～15 cm級配碎石，面層采用生態透水磚或嵌草鋪裝，兩側設植草溝或卵石旱溪，滲濾雨水[3]。圖9為邊坡旱溪圖。

圖9邊坡旱溪圖

排水溝在原有基礎上增設4～6 cm卵石，建設旱溪，對雨水起到攔蓄作用。旱溪兩側為滲透綠地、植被，最末端為水生植物，對雨水進行凈化，最后多余雨水排至下游蓄水點。

4.4 滲透塘

滲透塘（見圖10）一般用于雨水滲透填補地下水洼地，具有一定的凈化雨水和削減峰值流量的作用，分為前置塘和后置塘兩個部分。前置塘等預處理設施去除大顆粒的污染物并減緩流速，然后進入后置塘積存[5]。

圖10滲透塘剖面示意圖

4.5 濕塘、下沉綠地、雨水花園

在廣場或園路一側設計下沉綠地、雨水花園、濕塘（見圖11、圖12）。一方面，可以推遲暴雨洪峰，起到蓄水、滯水的作用，減少徑流的同時可以很好地回補地下水源，補給景觀用水；另一方面，種植耐水濕的植物又能夠使其成為特殊的景觀，具有較好的景觀效益[4]。

圖11濕塘剖面示意圖

圖12下沉綠地剖面圖

4.6 調節塘

調節塘的調節作用表現為對水量的調節以及對水質的調節（見圖13）。海綿城市建設中的調節技術主要作用是對徑流量的調節，起到削減峰值徑流量的作用。

圖13 調節塘剖面示意圖

4.7 透水鋪裝

透水鋪裝包括透水地坪、嵌草磚、嵌草碎拼、砂石、礫石、樹皮等。現在國內的許多停車場一般鋪裝透水磚，而公園步道膠等則可以使用透水塑膠。利用山體公園內部均使用透水鋪裝，利用其特有的透水性，下雨時能較快消除道路、廣場的積水，集中降雨時能減輕城市排水設施的負擔，防止河流泛濫和水體污染[6]。

5 結語

在青島市老虎山海綿公園建設過程中，應對綠地的調節蓄水功能有正確的認識，將綠地建設同景觀設計結合起來，正確看待城市綠地的海綿功能，結合青島的城市特色和濱海城市的自然環境特色，合理地選擇海綿設施進行建設，才能起到為國內其他濱海城市示范的作用。