基于海綿城市視角的生態雨水花園應用研究

許銘宇+戴偉+胡振陽+劉雯+陳平

摘 要：雨水花園是一種重要的綠地系統，具有雨水收集與處理、涵養地下水源和改善生態環境等生態功能，同時兼具構造簡單、成本低及景觀效果佳等優點，在國內建設海綿城市中廣泛應用。以深圳前海前灣片區夢海大道的雨水花園工程應用為例，闡述雨水花園從前期地形塑造、土壤改良與構造原理再到植物選擇與配置等構建工藝，以期為雨水花園相關技術的設計和建設提供思路。

關鍵詞：海綿城市；雨水花園；建造技術；景觀營造

中圖分類號：TU986.5 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.01.022

Abstract： As the important green space system， rain garden was the important way of collecting and treatment of the rainwater， conserving groundwater resource， bettering the ecological system. Together with its simple structure， low cost as well as the great landscape effect， rain garden was widely applied in the construction of sponge city. Through the example of Monghai Road Rain Garden of Qianhai Harbour in Shenzhen City， this paper discussed the rain garden from the terrain shaping， soil improvement and structure principle in the early time to the construction way including the plants choosing and deploying. It could provide the thoughts for the technological design and construction of rain garden.

Key words： sponge city； rain garden； construction technology； landscape construction

雨水花園作為海綿城市建設中的重要技術措施之一，有著特殊的生態使命。雨水花園這個理念最早是從美國的低影響開發技術、澳大利亞的水敏感性設計以及德國等歐洲國家的雨水管理技術等演替過來的，是一種在生態環保工程基礎上的城市雨水收集及生物滯留技術[1-2]。隨著“生態城市”、“美麗城市”等國家政策的出臺，這種有關雨水管理的新理念在國內的應用也逐漸普遍發展起來，廣泛用于城市雨水收集及削減洪峰流量等雨水處理系統[3-7]。

由于城市雨水花園在國內的實踐工程出現的相對較晚，很多關于雨水花園的規劃設計和建造技術還不是很完善[8]。雖然國外有許多成功的案例，但是不能生搬硬套國外的模式應用到國內，而應該根據我國國情及建設地的環境而設計與施工，將科學的雨水管理與園林景觀效果有機結合起來。因此，筆者選取深圳前海前灣片區中夢海大道雨水花園樣板工程作為應用案例進行研究，對其建造技術及景觀效果進行分析，以期為雨水花園相關技術的設計和建設提供思路。

1 項目概況

該項目位于深圳前海片區，該地是深港合作以及推進國際合作的核心區，開發建設前海，是國家在深圳經濟特區成立三十周年的歷史節點上所做出的一項重大戰略決策。該地區屬于南亞熱帶季風氣候區，雨量豐沛，近5年年均降水量約1 552 mm。該項目設計方案在改造提升原有景觀帶的同時，貫徹水資源循環利用意識，強調城市綠地對人居環境的生態改善作用，在夢海大道綠廊等公園內利用或改造原有地形，利用園林的骨架因勢誘導，將雨水匯入淺洼綠地中，對雨水進行收集、處理和綜合利用。在這里，生態凈化群落融入到整個景觀設計之中，利用大量的當地水生植物，通過植物根系吸附、沙石和土壤的過濾以后，潔凈的雨水滲入地下；通過滲、蓄、滯、排，削減洪峰流量、減少雨水外排；運用雨水花園中的植物設計對雨水進行截流，凈化雨水，減少污染；利用徑流雨量涵養地下水源，提供園林綠化用水。經過合理的設計及妥善維護，不僅巧妙地解決了雨水排放和過濾的問題，同時還改善了城市環境，為鳥類、兩棲動物等生物提供了食物和棲息地，營建了良好的人居環境，為城市生活增色添彩。

2 地形塑造

在雨水花園建設的前期先要塑造地形，在此過程中應遵循因地制宜，隨形就勢，充分利用原有地形稍加改造，形成凹形基坑，通過地形塑造實現城市花園的“海綿”式蓄水排水功能。在基坑坡度設計時，應考慮水生植物種植，因為不同的水生植物對水深有不同要求，水生植物有濕生、沼生、水生等多種。在基坑開挖形態上，可以是規則式或近自然式，本工程設計的是近自然式的地形地貌，該方式便于通過地表徑流誘導園內的徑流方向，利于雨水匯集，可為形成優美園林景觀打好基礎，體現自然雨水花園之趣。

3 土壤改良與構造原理

3.1 土壤改良

經現場調查及取樣化驗分析，得出該片區綠地土壤基本上是砂壤土，屬微堿性濱海鹽土，土壤容重偏高（1.36～1.80 g·cm-3），非毛管孔隙度偏低（1.85%～8.56%），石礫含量（粒徑>2.0 mm的占25.60%～74.90%）較高。分析得出：前灣片區綠地土壤容重均偏大，超出綠化種植土壤<1.35 g·cm-3的要求；非毛管孔隙度有74.6%的結果小于綠化種植要求的5%，其余25.4%的結果亦均小于9%，未達到綠化種植5%～25%的要求。這說明通氣透水性差，容重大，孔隙小，一定程度上不利于植物生長。endprint

該片區土壤pH值偏高在5.65～8.91，有機質在0.94～19.1 g·kg-1，土壤水解氮71.8%未達到綠化種植最低40 mg·kg-1的要求，其余28.2%在43.4～188 mg·kg-1之間，有機質和水解氮含量低。

為了讓植物有一個健康的生長環境，針對以上問題該工程采取了土壤改良技術，改善土質，提高土壤有機質含量水平，增施含氮、磷的有機肥。種植土改良方案為原土（m3）、雞糞（kg）、泥炭（kg）、蚯蚓（kg）之間按1∶4∶5∶3.5的比例混合，然后在雨水花園表層土改良中先挖60 cm厚原土外運，回填60 cm厚改良土，作為植物種植基質。

3.2 構造原理

生態雨水花園自上往下依次設置有植物種植層、5 cm厚卵石或有機物覆蓋層、40～50 cm厚營養介質層（腐殖土30%+表土30%+細沙40%）、15～20 cm厚中砂過濾層、30～40 cm厚第二透水土工布層礫石層、第一透水土工布層和素土層，各層的縫隙錯落有致，有利于雨水流通。同時，采用具有過濾吸附能力的材料作為內部填充材料，這對初期雨水具有很好的過濾作用。雨水花園設有格柵、溢流豎管及收集井，設置格柵可以防止顆粒較大的泥土或石粒混合在積水中流入溢流豎管內，導致溢流豎管堵塞。而當積水漫過溢流豎管頂端時，積水會順著溢流豎管流到接雨水管渠，匯聚到雨水收集井中，避免水資源溢流。如果長時間沒有降雨，可通過雨水收集井內的積水對綠化帶內的植物進行澆水，減少水資源成本的浪費，有效實現對雨水的充分利用。在雨水花園設計中置有景觀石，除了美化景觀效果外，也方便游覽者觀賞美景，當觀察者站在景觀石上時，不會沾濕觀察者的衣鞋。圖1為雨水花園的構造圖。

4 植物選擇與配置

4.1 植物選擇

針對該工程所處位置屬于濱海地區，因此需優選具備耐鹽堿本土植物，并適當搭配外來物種。首先，選用的植物要能適應雨水花園的特殊環境，在降雨時，要有耐水淹的能力，植物根系不至于因長期泡在水中而導致腐爛甚至死亡，而在干旱時，要有較強抗旱能力，避免因長時間天氣干旱燥熱沒降雨導致植物枯萎而死。其次，應選用根系較為發達、凈化能力強同時也適宜相互搭配的植物，盡可能以常綠植物為主，減少養護和管理成本[9-10]。種植的植物種類，依據坡地的高處到低處的水池分布變化，反映的是基地土壤含水量從干到濕的變化過程。收集到的雨水經過坡地上植物過濾帶的層層吸收、過濾和凈化，最終多余的雨水匯聚在雨水收集井中。該雨水花園樣板工程中，具體草本植物品種包括風車草、細葉芒、鳶尾、水生美人蕉、千屈菜、花葉蘆竹、小兔子狼尾草等多種水陸兼生植物，依據選用植物的特性和水位高低因地制宜種植，所用木本植物包括有紅花玉蕊、紅繼木、南洋楹、柚子等。

4.2 植物配置

在進行雨水花園植物配置時應注重考慮植物在該環境中的生長特性、生態效益及景觀視覺效果等[11]。在植物配置形式上，可以是規則式或近自然式等多種不同的布置技法。規則式植物景觀的配置技術要求高，需要人工長期維護修剪等，顯然與低養護理念不符；近自然式的植物景觀配置則有利于節約成本，方便后期的養護管理，趣味性強，該模式更加有利于園林低養護理念的實現，仿造近自然天然林“海綿”式調洪濟枯結構進行植被重建（如喬灌草搭配），以真正實現“海綿”功能——雨季雨水不形成洪水、旱季水流不斷線或土壤中保持足夠植物生長的水分。本工程主要以近自然式植物景觀配置為主，與駁岸的景石搭配成景，結合起伏的地形，通過景石等景觀小品的合理搭配，在花園周邊較高地帶適當點綴紅花玉蕊、紅繼木、南洋楹、柚子等喬木，使用障景造景藝術手法營造出自然質樸、舒適宜人的城市園林游憩空間，達到自然景觀和城市環境的和諧，由此形成一幅既有生態氣息又兼具優美景觀效果的畫卷，圖2為夢海大道雨水花園實景圖。

5 結 論

深圳作為國家大都市，城市發展迅速，對于城市生態環境要求高。夢海大道雨水花園樣板工程項目位于前海片區，是深港合作以及推進國際合作的核心區。該項目以前海前灣片區夢海大道雨水花園建設為契機，重新詮釋了對構建“美麗城市”、“生態城市”、“低碳城市”等城市名片的新理念。將雨水花園的自然風貌與濱海城市景觀相融合，構建具有前海特色的生態雨水花園，可為深圳的城市生態環境可持續發展貢獻綿薄之力。

基于海綿城市視角建設的雨水花園生態效果和景觀效果俱佳，不僅能利用滯留該區域的雨水徑流，減少雨水外排，同時還創造了優美的景觀環境空間，完美地將雨水進行收集、凈化和回收利用。該雨水花園不僅對于改善生態環境、提升城市品位和促進經濟發展具有重要作用，還可給市民提供優質的生活游憩空間，這對實現生態可持續發展有重要的應用價值及推廣意義。

參考文獻：

[1]DAVIS A P， HUNT W F， TRAVER R G， et al. Bioretention technology： overview of current practice and future needs[J].Journal of environmental engineering，2009，135（3）：109-117.

[2]王淑芬，楊樂，白偉嵐.技術與藝術的完美統一——雨水花園建造探析[J].中國園林，2009（6）：54-57.

[3]向璐璐，李俊奇，鄺諾，等.雨水花園設計方法探析[J].給水排水，2008，34（6）：47-51.

[4]王建軍，李田.雨水花園設計要點及其在上海市的應用探討[J].環境科學與技術，2013（7）：164-167.

[5]唐雙成，羅紈，賈忠華，等.雨水花園對不同賦存形態氮磷的去除效果及土壤中優先流的影響[J].水利學報，2015，46（8）：943-950.

[6]唐雙成，羅紈，賈忠華，等.雨水花園對暴雨徑流的削減效果[J].水科學進展，2015（6）：787-794.

[7]羅紅梅，車伍，李俊奇，等.雨水花園在雨洪控制與利用中的應用[J].中國給水排水，2008，24（6）：48-52.

[8]孫奎永.雨水花園在規劃設計中的應用研究[D].天津：河北工業大學，2013.

[9]劉佳妮.雨水花園的植物選擇[J].北方園藝，2010（17）：129-132.

[10]王佳，王思思，車伍，等.雨水花園植物的選擇與設計[J].北方園藝，2012（19）：77-81.

[11]闞麗艷，陳偉良，李婷婷，等.上海辰山植物園雨水花園營建技術淺析[J].江西農業學報，2012，24（12）：70-73， 80.endprint