“海綿城市”構建下城市中生態綠地的新功能

王芳

（晉城市園林綠化管護事務中心（晉城市園林綠化二大隊），山西晉城 048000）

1“海綿城市”理念的研究狀況

1.1 國外研究的歷史與發展狀況

3000 多年前的印第安居民就會修筑臺地種植玉米，在溝底種植水稻。19 世紀和20 世紀交接之際，許多地區地下水得不到補給，水位不斷下降，雨水利用技術又重新進入了城市規劃建設者的視野。國際雨水利用協會于1989 年成立后，分別在多個國家或地區有序舉行，不管是溫潤的中緯度地區還是炎熱的低緯度熱帶，都非常重視雨水的利用。

1.2 國內研究歷程與現狀

1995 年和2013 年，中國兩次主持舉辦國際雨水利用會議，標志著我國開始以發展的眼光關注城市水循環利用。2013 年，增強城市防澇能力的“海綿城市”理念進入大家視野。2015 年開始，黨中央在兩年內先后啟動30 個“海綿城市”試點。通過后期的嚴格檢驗，讓更多的城市和地區開啟這個讓人民受益的綠色工程。

2“海綿城市”的設計理念和可行性方案

2.1“海綿城市”定義

“海綿城市”，顧名思義就是城市具有海綿一樣吞吐水分的能力。如城市生態綠地必須具有海綿體彈性吸水和釋放水的特性，將城市雨水及下滲水的處理再利用，實現城市生態可持續發展。

2.2 可行性方案

（1）采用適地適樹原則。城市的防護林和公園林樹種，選擇當地適應力強的鄉土樹種，特別是喬木、灌木等涵養水分能力強的樹種。這類型的樹種根部擴張幅度深廣，地下固水能力強，地面枯落物豐富，能有阻擋雨水地面徑流速度，在雨水下滲過程中能起到很好的滯留作用，地面設置合理高度的圍堰，減緩水分地下移動速度，有效降低地面雨水向河湖水庫蓄集的速率，如圖1、圖2 所示。

（2）打造生物滯留帶。下水道的周圍種植綠化帶，使雨水能首先過濾滲入地下，這樣能將城市地面的雨水徑流進行初步過濾，進入地下管道，如圖3 所示。

圖1 聚水滲水型樹池

圖2 高大喬木林綠岸

圖3 鄰水隔離綠化帶

（3）社區地面、公園地面、道路、廣場、停車場等區域，鋪設透水材料，便于雨水及時滲回地下，進入水處理系統。透水路面采用石英砂等材料。對于傳統硬化的不透水地面要增設過濾、下滲、收集、儲蓄池等，達到水質等級要求，再分級使用，如圖4、圖5所示。

圖4 滲水路面（圖片來源：學習強國）

圖5 透水磚（圖片來源：學習強國）

3 現階段城市生態綠地的功能分析及思考

城市的生態健康發展還是基于完善先進的基礎設施——北京大學余孔堅教授。

3.1 城市生態綠地的內涵

城市生態綠地必須具有美學的觀賞性、基礎設施的功能性、循環處理水資源的可持續性、內部聯系交織的系統性。在水循環過程的自然降水落下開始，綠地接收到的雨水、地面流動的水、河湖溝截留的水、地下水管流動的水、水處理系統處理的水、處理后分級使用的水，都成為城市水循環的主體。它們互相交織形成一個網絡關系著整個城市生態平衡。

3.2 現階段城市生態綠地存在問題

目前城市生態綠地大部分功能單一，沒有形成一個統一的水處理系統。只是停留在外在的觀賞性、防風、防污染等功能，其地下的空間沒有開發。“海綿城市”建設是一個完整的水循環生態系統，需要山水林田湖草的協同配合。而我們現在大多數城市的地下水處理系統管網并不成熟。河湖等大面積水域的彈性蓄水能力沒有實現，流入地下的雨水分級系統也在探討中，真正實施有效的屈指可數。

3.3 城市生態綠地設計應遵循可持續發展的原則

建設“海綿城市”不僅要讓現在的生活環境美麗舒適，也要控制資源的浪費，為子孫后代留下可發展的空間。我們應控制水資源的浪費，開發可持續的水資源利用體系，使用先進的科學技術，保持城市發展運行在一個可持續發展的軌道上，不斷改善現有的綠地狀況，促進城市生態系統的可持續性。

4 具備“海綿城市”要求的新型城市綠地類型

4.1 下凹式綠地的建設

下凹式綠地外沿略低于道路路面或周圍的硬質路基，便于收集雨水徑流。雨水經過綠植和砂礫層得到第一步的過濾下滲到下層管網模塊，超過設定容量的雨水通過第二級管網進入城市雨水管網中，在末端進行再分級使用。

這種綠地設計的優點是能充分利用小雨量的徑流給植物補充生長用水，節約灌溉用水，還能補充兩個級別的再循環水利用的水源，如圖6 所示。

圖6 下凹式綠地圖片

如果來自地面的徑流量超出凹地承受能力，或者雨水在凹地內滯留時間過長，下滲緩慢，凹地內的植物會出現澇害，甚至死亡。因此雨水徑流的量必須小于或等于下凹式綠地的容量。應使雨水能快速流入凹地，再配套雨水的初步過濾阻隔，減少水流沖力對土壤的侵蝕，如圖7 所示。

4.2 雨水花園的設計布置

雨水花園是城市地下水資源的主要來源。特別是經過“海綿城市”理念下科學設計后，經過雨水花園過濾的雨水可以用作城市綠化灌溉用水，以此節約大量的城市用水。雨水花園要將分散的城市生態綠地統一起來，在設計上要求彼此聯通，構成統一協調使用的城市水循環系統。地上部分為視野可及的觀賞性生態綠地，地下則布滿完善的水處理基礎設施，使地面上的生態綠地成為最初水循環的開始載體，整個系統成為城市美學、生態學、建筑學結合最新科技的有機綜合體。

圖7 下凹式綠地景觀

增加花園的底層承水面的結構，埋設含孔隙的管道，作為雨水下滲極限時的兜底排水設施，連通城市水處理管道。管道上方鋪設粗制礫石，分散花園水體對下方管道的壓力，過濾掉可能進入埋設管道的沉淀物，防止埋設管道淤塞。上方的蓄水層含有種植土層，對植物根部起固定和提供營養的作用，要承上啟下對過量的雨水有部分下滲的功能。最上方是覆蓋層，對雨水初期過濾和減緩雨水土壤沖刷的壓強，這一部分材料應滲透率高，下滲速度快。

4.3 水域景觀的施工營造

水域景觀指在市區范圍內圍繞水體而形成的具有觀賞和生態功能的綠地類型，主要包括河濱公園、防洪水系公園、天然蓄水公園等。這些公園具有增加空氣濕度，調節城市氣候，增加城市生態綠地面積，提供生物棲息地，凈化城市水體，防止洪澇災害等作用。目前許多城市內部的水域景觀只能被動地直接接受雨水，返吐水力還需提高。

要實現水域景觀的健康發展，就必須在源頭上解決問題，水污染源進行污水處理管理，先處理再排入，對水域景觀周邊的堤岸綠地要設置新科技濾水系統、生物過濾層、高低落差過濾裝置等雨水收集過濾設施，既可以就近灌溉河湖沿岸的生態綠地，也可以過濾一些污染漂浮物進入河湖水體。沿河兩邊的綠植基礎地面和儲水底部采用滲透性較強的材料，有效連通，自然降水豐沛時能透過綠植層滲透到地下補充地下水，當旱季缺水時，河湖水體中的水也能通過池底的滲透層返滲到周邊區域，補充沿河綠植的缺水狀態。

4.4 屋頂花園的營建

承重和防水是建造屋頂花園首先要考慮的問題。但作為城市生態景觀的一類，屋頂花園需要兼具觀賞和可持續使用的功能。因此設計時應考慮好雨水收集的儲水裝置，解決好屋頂綠化植被的用水需要，要將多余的雨水通過特殊傳送管道輸送到建筑物附屬的儲存池，儲存池處理中心進行分級處理再利用。

屋頂花園作為“海綿城市”的小海綿部分，它的功能應完善，設計上應注意小巧實用，可以采用花池、花臺等形式儲水兼顧種植綠色植物，方便自由組合。而屋頂底部應防水耐用，養護綠植要注意高中低空間充分利用，減少陽光對屋頂的直射影響，選擇綠植品種也要注意選擇抗風能力強，抗倒伏，抗旱能力較強，耐熱，不需要太多人工養護的品種，如圖8 所示。

圖8 屋頂花園的立體綠植效果

5 結語

城市化不斷地加快，必然導致諸多生態問題，水資源的合理高效利用已經成為關切城市發展和生態平衡的民生話題。生態綠地作為大自然的饋贈，如何保護好利用好，讓城市的發展保持在一個健康可持續發展的軌道，不但利在當代，還能造福子孫，提高水資源利用，“海綿城市”的設計理念值得我們深入探討。本文根據查閱國內外不同的水循環利用和海綿城市及相近課題研究的成果，通過已經開始的“海綿城市”試點的效果分析，總結可循環水利用的模式，展現可持續發展的現實案例，帶領大家一起深入研究未來城市模式。針對不同類型的城市生態綠地的狀況，分析其解決的辦法。希望和大家一起實現以人為本、實現更高水平的幸福生活貢獻智慧。