海綿城市理念下城市濱河公園設計與實踐

張 建 軍

(陜西西咸新區發展集團有限公司，陜西 西安 710000)

海綿城市是具有中國特色的新一代雨洪管理概念，體現了創新發展、協調發展、綠色發展、開放發展的新思路，是我國“穩增長、調結構、促改革、惠民生”大政方針的重要內容。海綿城市的內涵是對城市水生態系統的調整和修復，從生態服務系統出發，通過跨尺度構建水生態基礎系統設施，并且結合多類具體技術建設水生態基礎設施，是海綿城市的核心[1]。

西咸新區是我國首個以創新城市發展方式為主題的國家新區，亦是首批16個國家海綿城市建設試點城市之一。本文以西咸灃河公園海綿城市設計項目為例，探索海綿城市建設與實踐過程中遇到的若干問題，在這個項目中，運用了SWMM雨洪軟件模擬場地雨量控制過程，實現檢驗公園內海綿設施規模的合理布置，從而最大化降低海綿城市建設費用。我們希望建造一個與自然地理條件相適應的雨水調蓄系統，借以實現雨水的可持續資源化管理。

1 項目概況

灃河公園位于西咸新區灃西新城，南鄰西咸文教園，東臨灃河水系，本次海綿設計范圍是對灃河公園高鐵以北段的防洪堤至公路區域內雨水收集、凈化、存儲利用及排放的海綿設計，設計面積223 060 m2，地面標高388 m～395 m。

項目初期面臨很多問題，首先根據實際勘察資料，公園區域內土壤為失陷性黃土1級，土壤滲透系數10-5cm/s，降雨時，失陷性黃土遇水強度下降，易產生地表沉陷，影響結構安全[2]；其次開發后公園內的雨水徑流對河道水體可能產生的污染問題，以及初期雨水與中后期雨水難以區分處理的問題；此外，我們還需對灃河公園雨水資源化管理進行考慮，避免綠化澆灌產生的巨大經濟成本。

2 海綿城市建設控制指標及策略

灃河公園的海綿城市雨水系統的徑流總量控制采用年徑流總量控制率作為控制目標。根據咸陽的降雨情況和本項目的實際情況，本區為新建綠地，位于灃河公園北段堤頂路至高速公路之間，確定本項目的年徑流總量控制率超過85%，對應分散式調蓄要求控制降雨量19.2 mm；項目區域雨水徑流面源污染削減量大于60%(以SS計)，減少本項目的雨水超標準污染；利用海綿設施代理市政排水設施，達到50年一遇雨水徑流控制；雨水代替區域澆灌、沖洗用水和景觀用水等雜用水的30%以上[3]。

3 海綿城市設計與實踐

3.1 匯水分區設計

利用SWMM模型建模，對灃河公園設計地塊進行子匯水分區劃分，結合場地地形勘測資料，將地塊劃分13個子匯水區，雨水自然流向匯水區內的海綿設施。每個子匯水區內的海綿設施都能控制內部的設計雨量徑流，最大限度保證雨水內部下滲、凈化。

如圖1所示，以堤頂路為分割線，S1～S6匯水分區在沿公路一側，主要通過透水鋪裝、植草溝、生物滯留池、雨水花園、雨水調蓄池和地下蓄水模塊進行雨水的滯留、調蓄、凈化，收集干凈的雨水回補公園澆灌及道路沖洗，多余雨水下滲補充地下水，暴雨時通過溢流雨水口直接排至市政雨水管道。雨水徑流先排入下凹式綠地或雨水花園，通過其下部設的滲管和上部的溢流雨水口流入雨水管收集排出；S7～S13匯水分區在沿河一側，主要采用透水鋪裝、植被緩沖帶、植草溝三種海綿設施傳輸凈化雨水徑流，然后將干凈的雨水排放至河道。

3.2 雨水徑流模擬

灃河公園區域總面積223 060 m2，根據周邊建筑匯水面積進行分散式設計海綿設施大小，擬設計深度200 mm，其中，植草溝為405 m2，下沉式綠地面積約為1 051.87 m2，雨水花園面積約1 572.41 m2，設計生態透水停車場面積約為6 048 m2，透水鋪裝園路面積為13 620 m2，透水混凝土道路面積約為765 m2。

基于SWMM模型的應用，需將S1～S6匯水分區內擬建雨水管網，使海綿設施內溢流的雨水匯入市政管網，區域內共劃分6個排水區，節點8個，管道25條，出水口2個。

本項目的雨洪計算參數主要是參考SWMM模型用戶手冊的典型值，模擬過程中采用動力波進行流量驗算[4]，在兩種不同設計洪水頻率分別是P=20%，P=10%情況下對降雨進行模擬，未設計海綿城市設施時，區域內可以抵御P=20%即5年一遇的洪水，產生較小地表徑流，當P=10%即10年一遇的洪水時，區域內產生內澇；增加海綿設施后，區域內可以抵御10年一遇的洪水，產生較小地表徑流。

3.3 景觀化的海綿設計

灃河公園融合了豐富燦爛的西周文化，旨在打造集“田園、文化、健康、教育”于一體的生態濱水休閑目的地，于青山綠水間重現灃河的魅力，基于此種目標，本項目在構建海綿城市系統和地下排水設施的同時，還應兼顧景觀化處理手段使植物與材料成為公園的主角，讓雨水海綿設施煥發生機與活力。

3.3.1海綿設施布局與景觀設計結合

本項目運用親和自然的設計手法表達活力無限的濱河空間，由于臨近學校片區，我們在設計了樹林草地、植物迷宮、浪漫花海、陽光營地、濕地公園、活力運動場等不同功能區域，表達開闊與私密的不同空間，為青少年帶來科普、活動、娛樂的戶外課堂休閑場所，與此同時，將海綿設施巧妙地融入設計方案的各個角落，例如，位于場地高壓電線塔下的區域，出于安全考慮，不宜設置景觀考慮，由于此處位于地形較為低洼處，因此設計雨水花園作為景觀處理手法，并設計地下蓄水箱，不僅可以對旁邊的運動場產生的雨水徑流進行資源化收集，還可以形成野趣繽紛的自然景觀。

3.3.2植物選擇與配置

灃河公園樹種選擇上以地域性鄉土樹種為主，能夠良好的適應西安地區生態環境，如國槐、水杉、速生柳、白蠟、銀杏等；在近水岸處多使用防風浪、耐水濕的植物，以及根系發達耐沖刷的植物，減少洪水對堤岸的沖刷，提高防洪能力，如楊、柳、榆、蒲葦等；堤內種植則以草地為主，利于防洪同時不阻擋視線，鄰水側緩坡以景觀樹點綴，提升豎向空間的景觀效果同時更便于防洪排澇，減輕養護成本。

河道兩側，50年一遇洪水范圍內主要以水生植物為主，經常受到河水沖刷的區域，可種植蘆葦、菖蒲、香蒲、水蔥等觀賞性強的挺水植物，軟化生硬的防洪堤；百年一遇洪水范圍內，主要以水生植物和灌草植物為主，考慮到植物群落的變化，應種植多年生草本植物及耐淹小灌木，間或種植耐淹喬木。

4 結語

西咸新區自成立之初，即以低影響開發雨水綜合利用作為創新城市發展方式的重要著力點和突破口，開展了一系列的實驗研究和示范工程項目，取得了一定的實踐經驗和數據積累，為海綿城市建設提供了良好的基礎條件。在景觀設計中融入海綿城市理念，打造景觀化海綿設施，使其既有助于實現雨洪管理目標，避免內澇，而又不影響項目的景觀效果，最終實現生態環境改善、雨洪和諧共存及提升城市品位等多項目標。