海綿城市理念在城市公園設計中的應用研究

李 威，周佳昱，李佳倩

（桂林理工大學藝術學院，廣西 桂林 541006）

海綿城市是指現代城市可以建設得像海綿一樣，在雨水多發時期自然蓄水，以“慢排緩釋”和“源頭分散控制”為核心理念，給予傳統的城市排水系統更生態化的擴建和減輕其負擔[1]。海綿城市理念是采用一種自然的雨水管理方法，充分利用自然降水，通過生態水循環系統，增強城市對大自然變化的適應性，使其有更強的應對能力來抵御自然災害，尤其是洪澇災害。海綿城市理念重視生態水循環系統健康發展，注重人與自然的和諧共生，有效協調資源環境問題，為現代城市公共區域建設的可持續性和生態性提供參考范例。

海綿城市理念大大提高了城市公園局部區域自然水循環系統的運行效率，通過減少堅硬的混凝土路面，增加水域、綠地和花園區域等措施，增強了城市公園雨期儲水、排水、滲水、凈水的能力，并能夠在旱期有效利用雨期以不同方式儲存的雨水，形成更加生態的城市公園水道系統，減少了漬水的概率。同時制定相應的管道安裝措施，使城市供水系統更加完善。

1 海綿城市理念的應用現狀分析

我國的海綿城市理念在《2012低碳城市與區域發展科技論壇》中首次被提出。2013年12月在中央城鎮化工作會議上，習近平總書記指出“要建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。海綿城市試點工作逐漸在國內多個城市開展，并且取得不錯的成效。隨后，國家擬定了多個文件繼續推行海綿城市理念。 “海綿公園”于2014年首次在北京香山公園實現，建設成功后，該公園的雨水收集規?？蛇_約1 500 m3，預計全年雨水收集量可達77 000 m3。香山公園對自然雨水的收集，可以為60 000 m2公園用地提供一整年綠化用水，為一個衛生間提供一整年沖廁用水，為花卉區域提供半年生產用水。雨水全年儲存總量約為香山公園內出水量最大的靜翠湖的10倍。地面和海綿體通過吸收自然雨水徑流，實現了海綿體概念的運用。海綿公園的實現不僅能增大公園綠化面積，形成一道亮麗的風景，還為市民們提供了高美觀性及娛樂性的休閑場所。

2 城市公園“海綿化”建設的意義

近幾年來，隨著中國城市化進程的加快，城市發展迅速，并由此帶來了諸多的城市問題。在城市化進程中大部分土地被硬化或被各類硬性建筑覆蓋，自然界的水循環系統被破壞。采用新的方法修復并完善水循環系統，減少對水資源的浪費，提高城市排水能力、蓄水能力和應對洪澇的能力，實現可持續發展，對人類社會生存和發展有著深遠意義。運用海綿城市理念收集和利用自然水資源，減少地表徑流，增強園內儲水能力，緩解雨季洪澇和旱季干旱問題，建設生態型城市公園，對于環境保護和城市發展建設都具有重要意義。

3 城市公園設計中海綿城市理念的探索應用

3.1 城市公園綠化植被設計

1）應以本土植物為主，適當搭配外來植物。本土植物具有以下幾個優勢：一是它們具備適應當地氣候、土壤和其他不利因素的能力；二是本土植物生長旺盛，對于城市公園的養護要求不是很高且維護成本低；三是豐富的地方特色可以反映城市綠化的地方風格，同時體現城市生態系統的穩定性。海綿綠地的生長狀況比普通公園綠地差，因此需要更多的本土植物來提高其適應性。

2）選擇根系發達、截流能力強的植物。所選植物不僅需要防止水土資源的流失，還需要增加土壤的滲水性，要能夠降低水流速度，提高土壤過濾、截留、吸收地表徑流和泥沙、營養鹽和有機質的能力，降低污染物在水體中的濃度和毒性。它們是水體凈化的第一道屏障。柳樹、云杉、夾胡桃、紫藤、葛藤、白檀等植物根系深廣且生長快，不容易產生病蟲害，適合種植。

3）選擇耐浸、雨水收集能力強的植物。在極端天氣氣候事件頻發的情況下，應增強植物的耐浸能力和雨水滯留能力，可以利用海綿綠地代替管道收集雨水。海綿綠地從上到下分為冠層滯留、表土疏滲和根際滯留3個層次。調查研究發現，樹木高度越高，樹冠密度和葉片密度越大，其雨水的收集能力越強。雪松、懸鈴木等因樹根怕水而不宜栽種，水杉、落羽杉、池杉等喬木的樹根較為耐浸，適宜栽種。

4）選擇相互搭配、觀賞性強的植物。城市公園的植物除了要滿足集水功能外，還要兼顧其生物的多樣性。為避免植物種類過于單一，在保持公園高觀賞性的同時，可選擇相互搭配共同生長的植物，提高公園涵養水源能力和凈化水體能力。

3.2 城市公園雨水管理設計

城市公園設計中采用生態型雨水管理設施，如生態型透水鋪面、下沉式綠地、植草溝、雨水花園等，與公園現狀結合可以形成有組織有效率的綠色雨水管理系統。海綿理念下的城市公園設計顛覆了傳統的排水觀念，對傳統的只排水不用水不處理水系統進行改造升級，形成了更完善的生態型雨水管理系統。

1）生態型透水鋪面。城市公園的廣場、走道、車道、休息娛樂區、停車場等多采用大面積傳統不透水鋪裝，強降雨后難以有組織地收集和排放地面積水。將人行走道改為碎石鋪裝，地面形成多孔間隙結構層，初步過濾后的雨水下滲到地下，從而減少周邊地面徑流，涵養土壤和水源。車道、停車場、休息娛樂區則采用不同的透水材料建成透水路面，如陶瓷透水磚、透水混凝土、透水瀝青等。透水瀝青路面表層為新型透水瀝青，底層是傳統瀝青，底層兩側加設碎石進行暗溝排水，在暗溝中修建收集管道，實現有組織的雨水排放、收集、再利用[2]。有效地排水使城市公園路面雨天防滑性提高，從而安全性得以提高。

2）下沉式綠地。將城市公園內大型陽光草坪修建為下沉式綠地，雨水通過下沉式綠地進行調蓄、下滲與凈化，而不是直接通過下水道排放[3]。雨水由高地順流至下凹處，在下凹處修建集水管、雨水凈化器、集水箱，然后利用連接水箱的回用管道將雨水變為澆灌水、廁所用水等。旱期可將雨水作為草地和高地植物灌溉用水，實現雨水的高效利用。另外，還可對停車場附近的綠地坡度進行調整，構建下沉式綠地，在補充地下水的同時高效管理雨水，形成生態停車場。

3）植草溝。滲透型植草溝主要設置在城市公園道路兩側，配合生態透水型路面滲透、凈化雨水，將雨水收集到水箱；將臨近公園水體的道路設置傳輸型植草溝，通過修建的地下導水管將雨水收集到水體之中，涵養水源，讓水成為流動的活水。植草溝選擇透水能力較強的砂質土以提高植草溝排水速度和能力，選擇耐旱耐浸植物如鳶尾，再適當增加碎石、本土植物，增加其觀賞價值。

4）雨水花園。雨水花園可以收集建筑物房頂和地表雨水。雨水花園從上到下包括濕地植物群、溢流管、蓄水層、覆蓋層、種植土壤層、砂層、礫石層，礫石層中間設穿孔管收集預計雨量以外的雨水[4]。花園內種植耐浸的植物，和本土植物搭配，為多樣化的生物提供良好的生長環境。雨水花園對于雨水的收集、凈化和利用十分有效，同時美化了公園一隅[5]。

5）植物池。植物池從上到下依次為盆栽大小的景觀植物、椰糠、沙子、肥料、火山渣、垃圾陶粒，能在強降雨時減輕地面徑流壓力。這種多樣化的雨水儲存方式還能增強景觀的多樣性，減輕大面積地表雨水徑流壓力。同時，收集到的雨水可作為蓄水池內小型噴泉用水，實用性提高的同時，美觀性也大大提高。

6）生態樹池。將城市公園道路和綠化帶旁的行道樹栽種于圓形或方形樹池中，樹池低于地面，從上到下分別為細砂礫、石礫、排水管道。雨水順地形而下，經過細砂礫、石礫凈化后引流至排水管道的同時，土壤也得到適當的滋養。

3.3 生態雨水技術利用設計

基于海綿城市理念的城市公園設計結合了原有地形地貌，搭配雨水管理設施的合理設計，如雨水花園、植物池、蓄水池等。在局部設計中應注意“海綿體”地形的坡度、坡向，使景觀的銜接合理化。在屋頂設計綠化集水系統，即將屋頂雨水收集到儲水箱，然后通過傳輸管道澆灌下方縱向階梯狀生態花壇；花壇區滯留凈化下滲雨水，凈化后的雨水與透水鋪面下滲的雨水一同通過雨水收集管道進入下方蓄水池，作為公園用水儲存。不同區域雨水管理搭配的設置和循環結構不同。蓄水池地勢偏低、植草溝地勢偏高時，將雨水傳輸管道與水泵搭配設置，蓄水池多余水可澆灌高處植物。園內海綿體分布安排應考慮地形和雨水管理設施的收集、凈化能力，分布的疏密和凈水強度的大小合理搭配，以達到雨水管理整體最佳化。雨水凈化程度應達到公園用水標準，避免造成水體污染。

3.4 參考范例

深圳市光明新區新城公園占地面積超500 000m2（50 hm2），其通過植草溝、滯留塘等來輸送、凈化、滯留雨水，削減洪峰。同時，公園配建900 m3地下蓄水池用來收集、利用雨水，不再另建雨水管道。徑流系數控制在0.1，年收集回用雨水15 000 m3、回補地下水250 000 m3，減輕了下游雨水管道的排水壓力，見圖1。

圖1 深圳市光明新區新城公園

4 結束語

將城市公園的空間結構、綠化植被、水域分布和低影響開發雨水管理系統進行規劃設計。通過改造城市公園空間結構，人與自然空間隔絕的狀態得以改善。將人類活動場景與自然空間連接，響應了人與自然和諧共處的號召，讓人類回歸大自然，實現了人與自然融為一體?；诤＞d城市理念的城市公園設計中，優化雨水管理設施如生態型透水鋪面、下沉式綠地、植草溝、雨水花園等，與城市公園現狀結合，構建有組織有效率的綠色雨水管理系統，形成可持續發展的水循環系統，有力促進了綠色生態城市公園的建設。