“海綿城市”理論在海滄隧道海滄端景觀工程設計中的應用

近幾年來，福建省廈門市頻受暴雨影響，造成城市道路內澇，地下停車庫被淹等自然災害，嚴重影響到居民的財產和生命安全。廈門地處亞熱帶季風氣候區(qū)，溫和多雨，年平均氣溫在21℃左右，年平均降雨量在1200毫米左右，每年5-8月份雨量最多。廈門市的降雨特點為：總量豐富，雨量集中，雨季分明，暴雨頻繁。與其他城市建設一樣，廈門城市的建設發(fā)展過程中，也存在著一定的“城市病”。主要表現(xiàn)在三大方面: 一是城鎮(zhèn)化進程中河湖水系格局和微地形變化，河湖調蓄能力降低，城市洪澇災害頻發(fā); 二是城市污染物排放負荷超過了河湖水環(huán)境承載能力，產生了水環(huán)境、水生態(tài)惡化問題，并加劇水資源短缺;三是水資源供需壓力日趨明顯，城市水資源短缺問題普遍。本文以海滄隧道海滄端接線景觀工程為例，該項目在滿足道路綠化的景觀效果，同時以海綿城市理論為指導思想，利用地形、植物等手段實現(xiàn)雨水的自然積存、滲透、凈化等生態(tài)功能，系統(tǒng)性的闡述了海綿城市理論在城市道路綠化景觀設計中的應用。

1、項目概況

項目位于福建省廈門市海滄區(qū)，項目總用地面積為329251m2，是繼海滄大橋之后，作為海滄與廈門島連接的重要通道。項目起于海滄吳冠采石場（起點樁號：左線BZK10+800，右線BYK10+800），與海滄疏港快速路相接，經馬青路與海滄大道平交口，包含馬青路吳冠互通、收費管理區(qū)和發(fā)展預備用地。項目西側為蔡尖尾山，東側為吳冠村，整體地形由西向東遞減，東西兩側高差約14米。道路為雙向六車道，其主干道形式為四板五帶式，兩側邊分帶深度達到10米左右。

2、海綿城市的應用

本互通的道路綠化景觀設計目標是打造廈門市城市道路互通首個以“紫色”為主基調的道路綠化景觀，作為進出廈門島的重要道路節(jié)點展示廈門城市新風貌的城市窗口。同時結合海綿城市理論，實現(xiàn)城市建設過程中對環(huán)境的過度影響。通過地形的塑造、處理與城市道路排水系統(tǒng)的矛盾及植物的配置，將海綿城市的理念融入到整個互通綠化景觀的建設中去。從生態(tài)環(huán)保上講，本項目的海綿城市理論的應用，有效的提高了城市水資源的利用率，減少城市綠化景觀后期的維護成本。

2.1 “海綿城市”的理論與綠地豎向設計的關系

對于主干道線性道路的中分帶及側分帶采用下凹式綠地進行處理，在滿足綠地蓄水量的前提下，設置溢水口，與道路排水系統(tǒng)相連接，防治雨水倒灌至道路形成內澇。

互通周邊的道路邊分帶，在滿足景觀要求的前提下。通過微地形的處理使道路與綠地之間形成緩坡，解決了主體道路、排水渠與現(xiàn)狀地形三者之間的豎向高差關系。通過地形的設計，有效的增加了綠地表面積，提高了雨水的收集面。下凹的地形成為蓄水區(qū)域，提高了綠地蓄水量。

工程互通內部環(huán)型匝道部分的中心綠地，其主體匝道與綠地高差較大，最大高差達3米左右。在設計過程中，將微地形設計成波浪階梯狀，同梯田一樣逐步遞減，每階形成下凹綠地，最終在中心區(qū)域形成一個較大洼地蓄水池。通過層階狀的下凹綠地，既可以有效增加雨水徑流時間及滲透的面積，同時利用下凹綠地的植物對水體進行凈化，保證中心區(qū)域的水體水質。中心洼地蓄水池與主體道路排洪溝相連接，蓄水池底標高低于排洪溝底標高，能對主體排洪系統(tǒng)進行分流，通過分流一部分雨水至洼地蓄水池進行蓄存，超過蓄水池的水量最終匯入排洪溝中。這樣既緩解了主體排水系統(tǒng)的排洪壓力，又能將項目區(qū)的雨水有效的蓄存起來，最終達到建設“海綿城市”的目的。

2.2 “海綿城市”的理論與道路主體排水系統(tǒng)的關系

主體道路排水系統(tǒng)設計的原則是以最快的速度將項目區(qū)路面上及超過綠地蓄水荷載量的雨水排進市政雨水管道，避免造成道路積水的問題。“海綿城市”的理念是最大限度地為綠地蓄養(yǎng)足夠的水源，對雨水采用慢排的方式進行處理。在本景觀工程設計中，堅持以主體道路排水系統(tǒng)優(yōu)先，“海綿城市”的設計理論為輔。在保證不影響主體道路排水系統(tǒng)的前提下，綜合應用“海綿城市”的設計理論，最大限度的對項目內的雨水資源加以利用，通過對原有混泥土排水溝改造成保證原有排水功能的自然式生物滯留帶，綠地腹地較寬處設置植被緩沖帶、人行道路面采用透水材料等設計思路，使其達到尊重自然、順應自然、保護自然的生態(tài)文明理念。

2.3 “海綿城市”的理論與植物配置的關系

在該項目設計中，除了廈門道路綠化常用的園林綠化樹種外，對于項目內低洼的蓄水池及植草溝等周邊的綠化，種植形式采用帶狀沿低洼地或蓄水池常水位線周邊進行種植。種植較耐水濕的綠化品種如：落羽杉、旱傘草、大花美人蕉、夾竹桃等植物。為能夠促使自然演替過程得以更好發(fā)生，在湖邊不同深度引入鄉(xiāng)土水生及濕生植物群落，并且配置浮水、挺水及沉水植物，從而使多層次水生植物景觀能夠得以形成，并有效緩解了城市積水的問題。

在低洼蓄水池常水位以下部分采用散置黃色鵝卵石的作為溪底，在雨季時節(jié)可以減少雨水對蓄水池底部的沖擊，避免底部泥沙流入排水渠中。

3、存在的設計不足與缺陷

3.1 種植土的理化性質

該工程中采用的種植土為廈門園林綠化常用的紅壤土，屬于黏質土，具有含沙量少，顆粒細膩，滲水速度慢，保水保肥性能好，通氣性能差的特性。其種植土壤不利于雨水的快速下滲，其含水量具有一定的局限。鑒于此次經驗，本文認為“海綿城市”的綠化土壤應該由三層基本土壤構成，上層土壤應具有迅速滲透的功能，可設計為0.05m-0.1m厚度的砂質土。中層土壤具有半滲透半保水的功能，可設計為0.2m-0.5m厚度的壤土。下層土壤應具有保水保肥的能力。可設計為黏質土。在雨季，通過上層砂質土簡易過濾迅速下滲到中下層土壤，直至通過黏質土進行蓄存。同時上中的土壤在下層土壤達到飽和的時候，也能蓄存一定的雨水量。在非雨季，可依靠蒸騰作用，將蓄存在黏質土的水補給到中上層土壤，保證植物根系的水份吸收。

3.2 雨水的回收利用

通過計算本項目增加雨水回收利用設備的投入產出比得出：投入產出比嚴重失調，造成資金的浪費。因此，本項目中未設計雨水回收利用系統(tǒng)。在一定程度上，雨水回收利用設施的效益并不是很高，而且回收利用的雨水主要用于綠化灌溉且量小。在水資源充足的南方城市“海綿城市”項目中可不設置雨水回收系統(tǒng)，在少雨缺水的北方地區(qū)可根據(jù)資金投入情況進行設置。

4、結束語

在通過學習海外較為成熟的“海綿城市”的基礎上，結合廈門本土的實際情況，通過將技術理論嘗試性的應用到海滄隧道海滄端接線景觀工程的設計中，在整個設計過程中總結出一下幾點經驗建議：

1、通過豎向地形的設計，延遲雨水徑流時間，逐級徑流過濾，采用土壤與植物相結合的自然過濾方式處理雨水。

2、“海綿城市”的設計理論在道路建設中的應用，應以保障主體道路的排洪排澇功能為主。

3、改變種植土壤的理化性質，增加土壤的滲透能力及深層土壤的蓄水能力，將整個綠化地改造成像海綿一樣，雨季能迅速將雨水下滲，非雨季利用蒸騰作用將蓄存的雨水補給給綠地。

4、因地制宜的增設雨水回收系統(tǒng)，減少不必要的浪費。

5、注意對人行道透水材料的定期維護，避免喪失其透水能力。