淺析“海綿城市”建設中雨水花園生態價值及施工技術要點

周輝建，黃享輝，周盾白，馮藝文

（廣東科學技術職業學院，廣東珠海 519090）

0 前言

當前，中國城市內澇和面源污染問題仍較為嚴重。2014 年，國家提出了“海綿城市”建設的戰略決策，各地在相關政策理念指導下開始了大量工程實踐。雨水花園作為一種生態雨洪控制的“海綿城市”重要代表性設施，能夠有效削減暴雨洪峰和徑流污染，具有緩解城市熱島效應等功能，還能改善區域環境質量，已逐步在園林綠化實踐中廣泛使用。

1 “海綿城市”及雨水花園的生態功能

眾所周知，現代城市地表雨水徑流中含有多種污染物，如懸浮物、營養鹽、重金屬、有機質、致病菌、輻射物等，這些污染物若不經過任何處理，會對周邊水域生態安全帶來嚴重威脅，進而通過食物鏈等途徑危害人類健康。我國城鎮化過程中的硬化比例過高，原有的基礎設施建設方式也進一步加劇了徑流污染風險。

為了消除城鎮中因過度硬化帶來的區域內澇、面源污染、水質惡化和資源緊缺等問題，經結合歐美、日本等發達國家長期城市規劃建設實踐經驗，“海綿城市”的概念和技術在我國生態文明建設的時代背景下應運而生。2014 年底中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《海綿城市建設技術指南》（以下簡稱《指南》）。該《指南》中提出，“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等方面具有良好的‘彈性’，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水‘釋放’并加以利用”。“海綿城市”作為一種新型的城市雨洪管理技術，是在充分結合現代城市建設實際，通過設計建造各類綠色生態設施，在實現正常排水目的下采用近自然方式構建基礎設施，使城市開發建設前后的區域水文特點保持不變或優化，能夠消除和緩解城市內澇，削減和降低地表徑流污染負荷并優化區域水生態環境質量。

雨水花園是在“海綿城市”理念下的開展雨洪管理的綠色建筑設施，它能夠對地表徑流污的染物進行吸收、過濾、收集、儲存和凈化，近年來已成為園林綠化中最體現“海綿城市”特色的建筑樣本，被廣泛用在小區、道路、綠化帶、停車場、濕地公園等場所。此外，雨水花園還有助于提升區域景觀，美化環境、凈化空氣等作用。

2 “海綿城市”中雨水花園的生態價值

雨水花園是構建“海綿城市”基礎設施的重要單元之一，也是發揮“海綿城市”建設中生態效能的典型代表。雨水花園在能夠實現雨水資源化應用的同時，還是一種景觀化處理手段，可采用綠色植物與填充材料，用于園林綠化工程手段構建這類基礎單元。

結合日常觀察及研究，“海綿城市”中雨水花園的生態價值主要體現在以下方面：①有效去除雨水徑流中的懸浮物、有機物、營養鹽、重金屬、病原體等污染物；②構建綠色單元和景觀系統，并為動物（鳥類、昆蟲、兩棲類等）提供棲息場所，促進生態系統的完善；③雨水花園中的植物生長過程中，通過光合作用和蒸騰作用等，調節空氣的濕度與周邊溫度，優化小區域的環境質量；④雨水花園的建造成本較低，維護與管理簡單易行且成本低；⑤在一定程度上控制雨洪，儲存部分雨水實現資源循環利用；⑥能增加景觀多樣性，提升區域景觀質量；⑦其他潛在的生態價值等。

3 雨水花園的結構組成及類型

雨水花園是指一種包含低洼區的園林綠化區域，一般具有短暫吸收蓄積和凈化雨水的功能，并且具有良好的排水系統。雨水花園多由五部分構成，從上到下分別為吸水層、覆蓋層、土壤層、填料層和排水層，一般還含有預處理設施及溢流設施等。每層均有不同的結構組成和生態功能，如下所示：①吸水層：臨時儲存徑流雨水，承載各類細小雜物，對雨水初步凈化；②覆蓋層：減少水流對填料及土壤的侵蝕，多用土工膜、樹皮等；③土壤層：常用沙土、種植土或有機質等，為植物生長提供條件；④填料層：采用滲透性強的人工或天然物料，一般是砂質土壤、粉煤灰、爐渣和礫石等，對雨水徑流和污染物具有較強的吸附過濾能力；⑤排水層：一般由小粒徑的碎石或者填料組成，底部須設排水管，用以及時排出多余的雨水。

依據雨水花園儲水的用途，分為排水式、下滲式和回用式，從生態功能上看，分為凈化水質、控制徑流、儲水回用等類型的。

4 “海綿城市”中雨水花園的設計原則

筆者結合日常工作及專業研究，基于雨水花園是一種生態雨洪管理基礎設施，具有成本低、效能高、建造易、維護簡單等特點，建議工程人員建設時參考以下設計原則：①充分考慮當地降水情況，遵循室外環境特點，合理設定主要功能；②結合地形地勢特點，對于雨水花園的位置、范圍等進行合理布局；③因地制宜，合理選取各種濾料、植物及土壤等基質材料開展建設；④提前做好排水規劃，配置溢流井、排水管等必要附屬設施；⑤設計與建造過程中應該注意雨水花園的生態景觀性。

5 “海綿城市”中雨水花園施工技術要點簡述

雨水花園的施工建設應采用因地制宜等原則來施工，建造的目的是為了減少內澇、凈化水質、儲存雨水、涵養地下水、實現水資源的循環利用，并能夠在滿足園林綠化需求同時具備景觀性。從工程實踐角度考慮，雨水花園的施工主要分勘察設計、前期檢測、物料選用、現場施工和場地綠化等幾個主要步驟，下面舉例進行詳細說明：

（1）勘察設計：雨水花園的前期勘察工作，一般應與建設場地的現場勘探同步，同時還要與項目工程總的設計規劃相吻合。現場勘測在結合規劃設計的前提下，重點對地形地勢、土壤類型、場地區位、氣候特征、排水要求、場地開挖等幾個方面開展調查研究，以便統籌安排后期的相關設計工作，應確保科學性、可行性、無害性等基本要求。

（2）滲透性檢測：雨水花園開建前，檢測人員應在已選擇的空地開展土壤本底調查，原始土壤以砂土或砂質壤土為最佳，粘土次之，且應盡量避開淤泥底質。場地土壤的滲透性檢測可先在地上挖一個直徑1～3m 的約20cm 深的小坑，然后再往坑里注滿水。待24h 后，排除降雨等特殊因素影響，坑內水還沒有滲透完全，則要謹慎選擇此處建設雨水花園。如果場地土壤的滲透性較差，但仍必須在此處建設雨水花園，則需要對場地土層進行局部處理，可開挖運走部分原土，再將種植土、砂壤土、腐殖土等按照約1:1:1 的比例配置后回填。

（3）物料選用：雨水花園建設前的物料選用應把握實用性、可得性及經濟性的統一，同時還要結合不同地區因地制宜地選取材料。除了必要的人工外，綠化吸水層、覆蓋層、土壤層、填料層和排水層的物料要在檢測實驗完成后，及時調整和優化原設計的物料組成及用量。一般吸水層（10～15cm）多為綠化草皮或人工草皮等海綿型構筑物；覆蓋層（2～5cm）用透水性土工膜或天然樹皮、木屑等較好，土壤層（30～40cm）以透水性及營養性適宜的種植土為佳，也可與原土混合后回填；填料層（40～60cm）采用滲透性強的人工或天然物料，一般是砂質土壤、粉煤灰、爐渣和礫石等；排水層（10～30cm）由小粒徑的碎石或者填料組成，底部多連接排水管。溢流井和排水管等附屬材料，應選擇適合本地排水要求對應規格的材質。

6 現場施工

（1）測量放線及準備工作：先打樁完成雨水花園兩側邊線及輪廓的灑灰放線。

（2）基底開挖及平整工作：開挖采用機械為主，人工配合的方式，同時應避免發生超挖、塌方等不良現象，必要時局部進行回填。

（3）逐層回填及現場保護：基地開挖完成并平整后，對已采購的物料按照排水層、填料層、土壤層的順序逐層回填并適當平整壓實。

（4）覆蓋層的鋪設及穩定化：一般采用透水性較好的防滲土工布，天然樹皮或木屑，也可采用該膨潤土防滲毯等優質材料。鋪設過程中應注意平整性和完整性，同時不能發生破損變形等不良現象。

（5）場地綠化：綠化植物的配置應考慮因地制宜，合理選擇品種，一般多選用喜濕，四季常綠的物種為佳。為了保證四季景觀效果，物種不應過于單一，最好是草本、灌木及樹木交錯布置，以增加雨水花園整體的景觀性。特殊情況下，也可采用親水性良好、色澤自然、生態環保的人工草皮等，便于后期維護更換。