淺析在海綿城市背景下的雨水花園設(shè)計(jì)

陳思聰 劉雪梅

摘要：近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，水環(huán)境問(wèn)題突出。在建設(shè)海綿城市的大背景下，通過(guò)設(shè)計(jì)具有減緩地表徑流，削減洪峰流量，吸收、凈化污染物，有效利用水資源，改善生態(tài)環(huán)境等功能的雨水花園，來(lái)改善在城市開(kāi)發(fā)過(guò)程中被忽視的生態(tài)環(huán)境和水環(huán)境。以寧波生態(tài)走廊為例，對(duì)其水文、植被、地形及設(shè)計(jì)亮點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析和概述。

關(guān)鍵詞：海綿城市;雨水花園;設(shè)計(jì)

1海綿城市

1.1產(chǎn)生背景

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，人們的生活水平得到了極大的改善，無(wú)論在學(xué)習(xí)、工作還是生活中都給予了極大的便利，但同時(shí)也改變了原本的生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致我國(guó)水環(huán)境問(wèn)題突出。近年來(lái)，我國(guó)城市水環(huán)境污染嚴(yán)重，有部分更嚴(yán)重的發(fā)展為黑臭水體。尤其夏天暴雨過(guò)后，眾多城市出現(xiàn)內(nèi)澇，除了排水不暢、地下管網(wǎng)不合理之外，更重要的原因是城市在開(kāi)發(fā)過(guò)程中忽視了生態(tài)，使其失去了“彈性”。大面積地進(jìn)行硬質(zhì)鋪裝，使雨水無(wú)處可去，只能利用管渠等方式排泄，趕上雨季很容易形成內(nèi)澇。

1.2海綿城市概念

海綿城市這一概念是從國(guó)外學(xué)習(xí)來(lái)的一種體系，是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將儲(chǔ)存的水“釋放”并加以利用，逐步改善并恢復(fù)城市的自然生態(tài)平衡。

2雨水花園概述

雨水花園在滿足景觀需求的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)對(duì)雨水進(jìn)行管理，在某種程度上它首先是水的花園，然后是人的花園。雨水花園是自然形成或人工處理后的生態(tài)綠地，雨水經(jīng)過(guò)綠地中的喬灌木或地被植物覆蓋的低洼區(qū)域，將雨水滯留然后下滲以補(bǔ)充地下水，同時(shí)還可緩解雨水對(duì)地表的直接沖刷，是一種可持續(xù)的、生態(tài)的雨洪控制與雨水利用設(shè)施。可以說(shuō)，雨水花園是一種能在源頭實(shí)現(xiàn)雨水凈化的雨水管理技術(shù)。雨水花園被廣泛地應(yīng)用于城市公共建筑空間、城市道路及工業(yè)區(qū)等區(qū)域，還特別適用于旅游生態(tài)村和新建村鎮(zhèn)。雨水花園的一般通用結(jié)構(gòu)：由內(nèi)而外一般為礫石層、砂層、種植土壤層、覆蓋層和蓄水層。通過(guò)設(shè)計(jì)好的穿孔管收集雨水，再通過(guò)溢流管排除超過(guò)設(shè)計(jì)蓄水量的積水（如圖1）。

2.1雨水花園的功能

2.1.1減緩地表徑流，削減洪峰流量。通過(guò)下凹式綠地、植草溝、地被植物等一系列生態(tài)措施，可減緩地表徑流，削減洪峰流量，減少雨水外排，保護(hù)下游管道、構(gòu)筑物和水體。除此之外，綠地中植物的莖和葉也具有緩解地表徑流的作用，雨水滲透進(jìn)入土壤之后，通過(guò)植物莖葉的蒸騰作用將水分釋放到大氣中。植物根系是雨水花園發(fā)揮雨水滲透功能的關(guān)鍵。

2.1.2吸收、凈化污染物。通過(guò)植物的枝干、莖葉、根系截流，在經(jīng)過(guò)植物根系及土壤滲濾凈化后，可以有效地去除雨水中的灰塵、可吸人顆粒物、污染物等有害物質(zhì)。在降雨時(shí)，雨水在溶解空氣中的污染性氣體或顆粒物后，可通過(guò)植物吸附和降解這些污染物，從而凈化雨水和空氣。

2.1.3有效利用水資源，改善生態(tài)環(huán)境。雨水通過(guò)植物、透水鋪裝、沙子、土壤等一系列的過(guò)濾、凈化后，凈化后的雨水被收集儲(chǔ)存在地下，不僅節(jié)省昂貴的蓄水費(fèi)用，而且雨水在地下不易蒸發(fā)，更利于儲(chǔ)存。儲(chǔ)存下來(lái)的雨水可以作為灰色水來(lái)使用，例如，補(bǔ)充運(yùn)河水，植物澆灌，工業(yè)用水等。這樣一來(lái)在緩解飲用水資源短缺的同時(shí)，也推動(dòng)了城市生態(tài)用水管理的發(fā)展。

雨水花園中，植物通過(guò)蒸騰作用可以調(diào)節(jié)環(huán)境中空氣的濕度與溫度，改善城市小氣候環(huán)境，經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì)以及妥善的后期維護(hù)，不僅能改善人類生活環(huán)境，而且可以為昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類等動(dòng)物提供更好的生存環(huán)境。侯科龍等曾通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)綠地所處的條件科學(xué)合理地進(jìn)行植物配置，可以形成雨水花園小群落，形成一個(gè)“微型生態(tài)圈”，給一些水生生物、微生物及昆蟲(chóng)等提供更自然的棲息地，豐富生物種類的同時(shí)，也為人類自身創(chuàng)造了更為舒適的生活環(huán)境。

2.2可持續(xù)植物景觀

人工開(kāi)發(fā)的景觀綠地，在自然界中都能找到與之相類似的生境。在對(duì)植被特點(diǎn)、土壤、氣候等條件及其相互關(guān)系深入理解的基礎(chǔ)上，選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)爻鞘协h(huán)境的鄉(xiāng)土植物，不僅成本低，而且比外來(lái)植物擁有更好的綜合表現(xiàn)。

打造節(jié)水型景觀，更多地選擇抗旱植物，限制草坪面積，以節(jié)約用水為設(shè)計(jì)原則，收集雨洪用于植物灌溉。雨水花園是非常好的節(jié)水景觀設(shè)計(jì)形式，雨洪可以提供抗旱植物生長(zhǎng)所必須的水分，抗旱植物也可承受較長(zhǎng)時(shí)間的干旱和短期的水濕環(huán)境，節(jié)水型景觀可在雨洪管理、廢水利用等過(guò)程中起到重要作用。

2.3雨水管理與低影響設(shè)計(jì)

自然景觀像海綿一樣匯集、吸收、保持和釋放雨水，有效地控制了洪水，實(shí)現(xiàn)地下水補(bǔ)償，維持著多樣性的生態(tài)系統(tǒng)。可持續(xù)雨洪管理是在分散的小型場(chǎng)地中模擬自然水文循環(huán)的過(guò)程，通過(guò)入滲、過(guò)濾、滯留、蒸發(fā)等處理，對(duì)雨水徑流進(jìn)行管理。低影響開(kāi)發(fā)的目標(biāo)是人與自然和諧相處、可持續(xù)發(fā)展。所有的低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)應(yīng)用都是圍繞海綿城市建設(shè)的終極目標(biāo)而選擇，但在體系構(gòu)建方面，缺少適合地方的規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系、檢驗(yàn)考核體系等。

3經(jīng)典案例分析——以寧波生態(tài)走廊為例

3.1寧波生態(tài)走廊項(xiàng)目概況

項(xiàng)目位于浙江省寧波市，一期占地面積22.66hm²，是由SWA集團(tuán)設(shè)計(jì)的生態(tài)走廊。寧波運(yùn)河系統(tǒng)一直以來(lái)承擔(dān)著防洪、灌溉和運(yùn)輸3項(xiàng)任務(wù)。生態(tài)走廊區(qū)內(nèi)的運(yùn)河轉(zhuǎn)作工業(yè)用途，又缺乏有效分區(qū)和對(duì)污染的控制，導(dǎo)致運(yùn)河水質(zhì)惡化，近年來(lái)，人們?cè)诒姸嗌鷳B(tài)棲息地上種植水稻、針葉樹(shù)和灌叢植被，導(dǎo)致候鳥(niǎo)等其他動(dòng)植物賴以生存的濕地和棲息地等受到嚴(yán)重破壞。在這樣的一個(gè)大背景下，設(shè)計(jì)師和相關(guān)專家提出了修建微型長(zhǎng)江生態(tài)區(qū)的構(gòu)想，為新居民提供了休閑和科普學(xué)習(xí)的環(huán)境（如圖2）。

3.2設(shè)計(jì)亮點(diǎn)及景觀生態(tài)詳解

3.2.1景觀設(shè)計(jì)亮點(diǎn)。設(shè)計(jì)師非常注重對(duì)濕地和水生棲息地生態(tài)區(qū)的保護(hù)，園區(qū)內(nèi)對(duì)道路的設(shè)計(jì)下了很大的功夫，本著親近自然、與自然相融的宗旨進(jìn)行道路設(shè)計(jì)，景觀區(qū)的道路大多都是融在綠地中的小徑、石板路、鵝卵石道路等，使道路與景觀相融。景觀區(qū)內(nèi)生長(zhǎng)著多樣的植物，這些植物隨季節(jié)的變化而變化，給人們帶來(lái)豐富的身心體驗(yàn)。水上花園內(nèi)的多樣性生態(tài)棲息地，除了保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)之外，還是很好的科普教育基地。河岸緩沖帶兼性植物群落連接陸地與水面，可以改善生態(tài)系統(tǒng)，河岸植被營(yíng)造出一片綠色的緩沖帶和水生棲息地，幫助凈化運(yùn)河水和雨水徑流。階地上種著當(dāng)?shù)氐狞S色野花，不僅營(yíng)造出親近自然的景觀效果，而且給后期維護(hù)減輕了工作量。步道自行車(chē)道混合式橋梁給人們提供了親近自然的機(jī)會(huì)（如圖3）。木棧道、觀鳥(niǎo)棚、涼亭等設(shè)計(jì)，方便游客在園游玩。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)主旨是打造“活體過(guò)濾器”（如圖4）。

3.2.2水文：蜿蜒的新水道提升水文功能。當(dāng)初缺乏系統(tǒng)規(guī)劃的無(wú)出口運(yùn)河被多個(gè)自由流動(dòng)的小河、小溪、池塘和沼澤所替代。它們水流蜿蜒而緩慢，幾乎還原了低地河漫灘的原始狀態(tài)，能更好地輔助原生生態(tài)環(huán)境的重建。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和專家通過(guò)創(chuàng)新的生物修復(fù)技術(shù)模擬本土生態(tài)過(guò)程，有效地改善了運(yùn)河的水質(zhì)。

3.2.3植被：本地植物凈化水質(zhì)，營(yíng)造生活環(huán)境。在地勢(shì)起伏的景觀區(qū)，設(shè)計(jì)師通過(guò)對(duì)美學(xué)、生態(tài)、規(guī)劃、氣候和經(jīng)濟(jì)適用等多方面的綜合考慮，對(duì)落葉樹(shù)種和常綠樹(shù)種的種植設(shè)計(jì)考究良多。鄉(xiāng)土樹(shù)種的種植與選擇是重建生態(tài)走廊植物多樣性的關(guān)鍵，也讓周?chē)忻裼杏H近自然的感覺(jué)，同時(shí)也會(huì)讓許多鳥(niǎo)類、保護(hù)動(dòng)物和昆蟲(chóng)來(lái)此棲息。由于更多采用鄉(xiāng)土樹(shù)種，所以植物營(yíng)造出獨(dú)特的地域感，而且隨著地形高低起伏的變化，在根據(jù)植物的種類、高度、顏色、形式的不同進(jìn)行設(shè)計(jì)并合理種植，呈現(xiàn)出獨(dú)特的景觀空間格局。

3.2.4地形。丘陵山谷系統(tǒng)引導(dǎo)水流方向。通過(guò)對(duì)生態(tài)走廊周邊地區(qū)土地的開(kāi)挖與填埋，形成了走廊現(xiàn)在地勢(shì)起伏的山丘和山谷。在地勢(shì)相對(duì)較低的山坡間建造水道，以達(dá)到改善運(yùn)河水質(zhì)目的，為還野生生物一個(gè)生存棲息地而建設(shè)了生態(tài)景觀河岸帶。這些山丘山谷都是經(jīng)研究、設(shè)計(jì)后合理排布的，通過(guò)山谷形成的水道，使灰塵、污染物等可以通過(guò)沉積、曝氣和生物過(guò)程去除，而且還可以為含水層的補(bǔ)給提供保障，在水流動(dòng)過(guò)程中，有多種不同的水體形態(tài)，從視覺(jué)和感官上給人們帶來(lái)不一樣的美（如圖5）。

4結(jié)語(yǔ)

海綿城市建設(shè)在我國(guó)越來(lái)越廣泛，無(wú)論是老城區(qū)改造還是新城村建設(shè)，都已經(jīng)成為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。雨水花園的設(shè)計(jì)能夠有效地緩解大量雨水對(duì)地表的沖刷，可以利用雨水滲透來(lái)補(bǔ)充地下水，合理有效地利用水資源，對(duì)于雨洪的控制以及防止侵蝕地下河道等方面也起到了很大的作用，硬質(zhì)鋪裝經(jīng)過(guò)改造之后，雨水下滲結(jié)構(gòu)，綠色植草溝等基本可以滿足減少源頭污染的要求，對(duì)于緩解村莊地下水和河道污染，改善城市的生態(tài)環(huán)境有很大的作用。

雨水花園作為一種經(jīng)濟(jì)適用的生態(tài)滯留滲濾設(shè)施，具有較強(qiáng)的生態(tài)功能。海綿城市建設(shè)是借鑒了國(guó)外低影響開(kāi)發(fā)的理念，目前我國(guó)雨水花園研究處于初步階段，技術(shù)尚且不完善，應(yīng)用也處于一種較為零散狀態(tài)，在景觀效果和生態(tài)效益上也有許多不足之處，所以在技術(shù)領(lǐng)域上還需要多參考國(guó)外的成功案例，并根據(jù)我國(guó)國(guó)情量體裁衣，構(gòu)建城市綠色設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)出能發(fā)揮出最大效益、具有中國(guó)景觀特色的雨水花園，促進(jìn)城市生態(tài)環(huán)境的持續(xù)改善。

海綿城市的一系列建設(shè)改善了我們的生活環(huán)境，模擬自然、仿造自然、回歸自然，使人與自然和諧相處。現(xiàn)如今一系列的環(huán)境問(wèn)題，都源于我們?nèi)祟愖陨恚俏覀冏允硱汗，F(xiàn)在，我們?cè)絹?lái)越知道我們生活環(huán)境的重要性，尊重自然、尊重場(chǎng)所、尊重生態(tài)鏈，是我們每個(gè)人都應(yīng)該有的意識(shí)。我們保護(hù)環(huán)境的同時(shí)更應(yīng)該保護(hù)鳥(niǎo)類、昆蟲(chóng)等，因?yàn)檫@也是它們賴以生存的環(huán)境，也應(yīng)該還給他們一片廣闊的天地。

（收稿：2019—11—15）