玉溪市紅塔區海綿城市建設方法探討

趙曉艷，王志榮，姜躍麗，李竹英*

（1.玉溪聶耳公園，云南紅塔區653100；2.玉溪市規劃設計院，云南紅塔區653100；3.玉溪農業職業技術學院，云南紅塔區653100）

近年來，玉溪市紅塔區城鎮化進程不斷加速。經濟社會快速發展的同時，也帶來了水資源供需矛盾加劇、排水防澇基礎設施建設滯后、城市徑流面源污染日益嚴重等突出問題，亟需通過建設海綿城市（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）加以解決，并為西部高原山地同類中小城市建設發展提供借鑒。

自成為“海綿城市”試點以來，玉溪市紅塔區委、區政府高度重視地下綜合管廊建設和海綿城市建設工作，成立了以區委、區政府主要領導和分管領導牽頭的工作領導小組和專項工作指揮部，積極開展項目建設和理念政策宣傳等活動。一年多來，全區上下從思想認識聚焦到部門行動集合再到城市管理機制創新都做了系統的探索與實踐。目前，玉溪市紅塔區海綿城市建設項目有山水佳園小區、聶耳東路以及玉湖片區，面積約2.1 km2。玉湖片區作為匯水片區已基本實現了“小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解”的海綿城市要求；在出水口生態公園，昔日單純的水景觀已被改造成集收集、沉淀、凈化、景觀、再利用等功能為一體的人工濕地；在紅塔區撫仙南路延長線，就是紅塔區首條按照海綿城市理念打造的市政道路。綠化帶按滲水、蓄水的“海綿體”設計；兩旁的石階，也不再是單純的擋水、擋土設施，而是變身為疏水的通道。目前建成的海綿城市項目，除撫仙南路延長線外，還建成了海綿學校-市二幼，海綿廣場-東風廣場，海綿小區-市干休所生活區等。

1 紅塔區城市建設水資源處理中存在的問題

1.1 傳統的城市開發方式導致城市水生態功能被削弱

目前紅塔區中心城區的河道多為硬質駁岸，濱岸無綠化帶；大型的公園與綠地存在使用功能偏重、生態功能偏弱的狀況，水生態需進一步改造完善；河湖生態岸線薄弱，未統籌河道防洪與生態景觀功能；雨水利用嚴重不足，地表硬化導致城市水文循環破壞。

1.2 廣場鋪裝大多數為不透水鋪裝

玉溪市紅塔區的廣場鋪裝大多數為不透水鋪裝，其徑流量較大，不符合海綿城市建設雨水徑流源頭控制的原則；園區內綠地高出道路廣場，造成雨水難以進入綠地；種植土透水性一般，不利于雨水滯留滲排。

1.3 基礎設施不全，水資源利用不足

園區道路廣場的雨水徑流難于進入綠地；表層紅土之下的粘土透水性一般，不利于雨水滯留滲排。經過計算，片區內現有的排水設施還無法滿足海綿城市建設總體目標的要求，需增加低影響開發措施，以實現建設目標。管網現狀為雨污合流，通過蓋板溝排入市政污水管涵道，有異味。

2 紅塔區海綿城市建成區的建設做法

在海綿城市建設過程中，遵守場地評估（場地調查，明確需求與外邊界條件）-初步設計（分析場地的豎向條件，初步選擇低影響開發設施的類型）-詳細設計（劃定排水分區，確定各低影響開發設施的規模，核算場地內多年平均徑流總量控制指標，設施優化組合）。

2.1 場地評估及現狀分析

即場地調查，明確需求與外邊界條件并分析場地的豎向條件，初步選擇低影響開發設施的類型。在進行海綿道路、海綿小區、海綿廣場等項目建設前，工作首先是進行場地評估，包括項目位置、總用地面積、功能、地勢、坡度、鋪裝材料分析、豎向分析、管網分析、植被現狀等并采用SWMM模型進行現狀模擬計算，得到現狀徑流總量控制率。如東風廣場場地總體地勢為東邊高，西邊低，場地坡度為0.2%～2.0%，現狀徑流總量控制率為69.13%；玉溪市二幼，根據場地內的下墊面類型綜合計算場地現狀的綜合流量徑流系數為0.75，雨量徑流系數為0.74。主校區高于周邊路面，坡向明顯；主校區現狀鋪裝為水泥，管網現狀為雨污合流，通過3條蓋板溝排入市政污水管涵道。

2.2 確定設計目標

在場地評估及現狀分析的基礎上，確定設計目標及實施方案。以玉溪市二幼為例，確定的海綿改造綜合目標為雨水年徑流控制率為85%，室外透水鋪裝改造率為100%，適當的雨水資源化利用示范，雨污分流改造以及增強排水能力；美學和景觀品質的提升。而對于東風廣場，其海綿改造目標為實現90%的徑流控制率，對應設計降雨32.4 mm，SS消減率達到45%，雨水資源利用率12%。

2.3 設計方案

2.3.1 景觀方案

根據各海綿改造項目的性質不同、場地情況及功能要求，確定景觀平面方案。如玉溪市二幼，設計了以彩色透水混凝土鋪裝的前廣場、活動場地、雨水花園、小農夫菜園、趣味沙坑等景觀區，滿足幼兒園的各項使用和景觀功能。

2.3.2 徑流設計

根據不同地區的年徑流總量控制率與對應的設計雨量的關系，設計各地控制率，如紅塔區控制率與雨量對應關系見表1。玉溪市二幼的設計徑流總量控制率為85%，對應的雨量設計為25.8 mm。

表1 不同年徑流總量控制率對應的設計雨量

2.3.3 海綿匯流設施

海綿改造項目關鍵的技術要點在于如何將道路、廣場、綠地的雨水引至設計海綿設施點。

只有雨水能夠順利匯流至海綿設計處，海綿改造才能真正落到實處。為保證方案的可實施性，主要有以下幾種做法。

（1）路緣石開口與植草溝相結合。此種做法主要用于道路兩側。當雨量大、路面有積水時，雨水能通過路緣石開口流入比道路低的植草溝內，保證路面不積水。

（2）在道路一側設立排水溝、排水淺槽，可將雨水排至排水溝內，這種方法可避免道路或草坪積水。

（3）雨水接至滯留口、雨水花園。通過在適當位置設置滯留口、雨水花園，可將道路、管網處的雨水接至滯留口、雨水花園，真正起到海綿體的作用。

（4）生物滯留池。生物滯留池不但能滯蓄雨水徑流，還能通過植物、土壤和微生物的物理、化學和生物的三重協同作用來實現水質凈化，是海綿城市建設的重要技術手段。

（5）雨水花園。雨水花園是自然形成的或人工挖掘的淺凹綠地，被用于匯聚并吸收來自屋頂或地面的雨水，通過植物、沙土的綜合作用使雨水得到凈化，并使之逐漸滲入土壤，涵養地下水，或使之補給景觀用水、廁所用水等城市用水，是一種生態可持續的雨洪控制與雨水利用設施。

（6）雨水濕塘。濕塘是指具有雨水調蓄和凈化功能，并以雨水為主要補水水源的景觀水體。濕塘可結合綠地、開放空間等場地條件設計為多功能調蓄水體，即平時發揮正常的景觀及休閑、娛樂功能，暴雨發生時發揮調蓄功能，實現土地資源的多功能利用，是海綿城市建設的重要技術手段。在氣候溫和、雨量充沛、城市化進程較快的地區，濕塘可以發揮重要作用。

（7）植草溝。植草溝是指種有植被的地表溝渠，按照是否常年保持一定的水面又可分為濕式植草溝和干式植草溝。植草溝的基本功能是替代硬化溝渠，傳輸地表徑流，在降低雨水地表流速、延長匯流時間的同時，利用溝內的植物和土壤截流、凈化雨水，具有一定的污染控制功能，可用于銜接其他各單項低影響開發雨水設施、雨水管渠系統和超標雨水徑流排放系統。植草溝還可以提高場地景觀環境質量，為野生動植物提供棲息地，具有一定的生態效益。

（8）雨水收集池。雨水收集池有收集、蓄水、凈化雨水的功能，具有良好的環境效益。傳統的混凝土雨水收集池成本較高且后期難以維護，一旦出現滲漏難以修補。因此現在廣泛采用由雨水收集模塊組裝而成的蓄水池。

（9）溢流井。溢流井一般存在于合流制排水體制，主要是平時不下雨時，其所收集的全部污水順流而下；如果下大雨、暴雨，其降雨強度及其所收集的水量超過其下游管道的輸水能力時，多余部分水量只能從溢流井溢流而出。

3 紅塔區海綿城市建成區取得的成績

（1）采用植草溝、雨水花園、下沉式花園、雨水收集池設施，通過這些措施，實現90%的徑流控制率，對應設計降雨32.4 mm，SS削減率達到45%，雨水資源化利用率達到12%。

（2）保留了現狀較好的青石板鋪裝，對局部鋪裝進行透水化改造，并且對路緣石開口，廣場透水鋪裝下設置蓄水模塊，依據地形高差，引導廣場雨水進入蓄水池，并連通蓄水模塊與濕塘，設置雨水循環系統，通過雨水濕地循環處理凈化雨水，蓄水模塊連接自動噴灌系統，利用回用系統澆灑綠地。

（3）保護現有喬木，在喬木稀疏的綠地內設置雨水花園，增設景觀較好的濕塘，增加親水性，以滿足居民的休閑需求。

（4）讓綠化帶“沉下身子”，讓硬邦邦的水泥設施“張開口子”，接納下雨時的路面積水，并將部分雨水留下來，就地消納和利用。在綠化帶樹種選擇上，建設部門征求了園林部門的意見，選擇耐水性較好的迎春柳、杜鵑等本土植物進行栽植，將綠化帶真正打造成城市的“海綿體”。