基于海綿城市理念的濱湖公園“暴雨花園”設計探索

袁豐　仝小凡

摘要：目的：2014年以來，住房和城鄉建設部陸續修訂了城市道路、綠化、排水等專業的10項標準規范，發布《海綿城市建設評價標準》，明確了海綿城市建設評價指標體系。文章重點關注城市湖泊在海綿城市建設中發揮的重要作用，對能控制雨水峰值流量、削弱水體污染的“暴雨花園”形式展開研究。辦法：文章分析濟南市的氣候和水文條件，分析大明湖公園的湖水、駁岸和周邊植物景觀等的現狀。通過建設雨水收集系統與湖水凈化系統，改造自然駁岸、疊石駁岸、生態石籠駁岸、松木樁駁岸等“暴雨花園”駁岸，設計集水樹池、曝氣跌水景墻、梯田式生態蓄水池等“暴雨花園”技術設施，區分植被緩沖區與濱水滯留區，構建起以城中湖為中心的濱湖公園多層次雨水消納體系。結果：力求增強城市儲蓄利用雨水的能力，減少暴雨對公園本身的影響，降低大明湖及其周邊城市道路的內澇風險，結合“暴雨花園”技術設施增強水體自我凈化能力，并確保流入湖中的地表徑流的水質清潔，提升湖水水質。結論：文章以濟南市大明湖為例，將海綿城市與濱湖公園相結合，設計“暴雨花園”駁岸、“暴雨花園”設施與“暴雨花園”植物組合模塊，是對海綿城市理念實施的一次探索，能為將來海綿城市與濱湖公園的結合提供一定的參考。

關鍵詞：海綿城市；雨洪管理；濱湖公園

中圖分類號：TU984.18 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2024）01-0-03

1 “暴雨花園”設計

1.1 海綿城市理念下的“暴雨花園”

海綿城市也被稱為“低影響開發雨水系統”，其通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術手段實現對雨水徑流從源頭、中途至末端的全面控制，在很大程度上恢復了自然的水循環過程［1］，實現了對城市雨水的合理運用，充分發揮了城市綠地、道路、水體等對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用。

“暴雨花園”是傳統雨水花園演變的結果，主要指在極端天氣條件下，利用生態系統較為穩定的湖泊，減輕短時強降水對城市造成的危害。“暴雨花園”可以通過城市公園的大面積水體，實現控制雨水峰值量、減少污染的雙重目標，是對傳統控制雨水徑流的雨水花園的一種有效補充。“暴雨花園”作為雨水在地表徑流的終端環節，應具有儲蓄大量雨水的基本功能，所以建議“暴雨花園”處于地勢較低的城市易澇區，如大型湖泊、混合型綠地或濕地等，以更好地匯集雨水及地表徑流。考慮到超量的地表徑流對園區內土壤、植物、建筑和水質的危害，場地內可利用高差設計梯田式蓄水池，做到蓄水與凈水同時進行，減輕暴雨對公園本身的影響。

1.2 “暴雨花園”的功能

1.2.1 控制雨水峰值

由于城市的快速發展，硬質鋪裝比例逐漸擴大，地表徑流不斷提高。相較于灰色管網系統，如果將雨水引導并儲存在城市湖泊等自然水體中，既能營造較好的景觀效果，又能獲得一定的生態效益。“暴雨花園”除了可以消納園內徑流以外，還可以合理承接周邊的地表徑流，并降低瞬時暴雨徑流量過大給周邊管道、道路、建筑帶來的風險。

1.2.2 減少水體污染

城中湖的水質會在很大程度上影響濱湖公園的景觀體驗。隨暴雨而來的夾雜著大量污染物的城市地表徑流，成為城市水環境質量的主要污染源。作為城市雨水的載體，從“暴雨花園”維度設計的城中湖，構建起了雨水凈化的緩沖帶，能大大降低雨水成為湖水外源污染物的概率。

2 大明湖現狀分析

2.1 區位和范圍

大明湖公園位于山東省濟南市中心，以大明湖為主體修建，其湖由黑虎泉、趵突泉、珍珠泉、五龍潭與護城河連接匯流而成，湖面55公頃，公園面積103公頃，平均水深2米，最深處可達4米。

2.2 降雨分析

濟南市為溫帶季風氣候，這種氣候帶來了夏季暴雨頻發、雨水流量加大等風險，導致每年夏季濟南市內澇多發。根據2022年的數據，濟南市1小時降水量超過50毫米的短時強降水出現11次，最大小時雨強達92.1毫米，并且降雨集中在7月和8月，其余月份降雨較少（見表1）。濟南老城區規劃較為落后，排水系統以灰色管道為主，在夏季暴雨時期無法消納雨水，經常出現道路積水影響交通等問題，大明湖是老城區唯一的大型水體，起到了防洪排澇的作用，需要承載很大一部分周邊道路的雨水徑流。

2.3 湖水水質分析

目前大明湖水質為V類，只能作為一般景觀的觀賞水使用。查閱相關資料發現：大明湖的主要污染來源為經進水口匯入湖泊的周圍護城河的河水，其次受雨水污染與游客活動污染。在設計過程中，需要考慮降雨導致的外源污染物輸入，由此設計“暴雨花園”過濾緩沖帶等生態緩沖區，防止初期雨水直接入湖，減少進入湖水的污染物。

2.4 豎向分析

大明湖整體地形為北高南低、東高西低，湖底最深處達5米，岸邊深1米至1.5米，呈碗狀。其中北側街道與湖面平均呈4米高差，南側街道與湖面平均呈1米高差，西側街道與湖面平均呈1.5米高差，北側較大的高差使大明湖具備為濟南建設海綿城市提供相應蓄水條件的優勢。

2.5 湖泊駁岸分析

大明湖北部駁岸多為直立護欄駁岸，雨水直接由路面流入湖泊，阻礙了水陸生態交流，缺少親水平臺，降低了游客與湖水的互動頻率，整體上北部的濱水路線略顯單調。其南部駁岸多為自然駁岸，緩坡上種植了水生植物與濕生植物，親水平臺周邊種植荷花，豐富了湖面景觀的層次。設計以北部駁岸改造為主，南部駁岸保留原有景觀。

2.6 植物種植分析

目前，大明湖的主要喬木包括垂柳、國槐、女貞、白松皮、紫葉李等；主要灌木為大葉黃楊、海桐、連翹、金銀木、紫薇等；地被植物有麥冬、扶芳藤等。園區內以觀賞性園林樹種為主，目前常綠與落葉樹種的比例約為1∶1.6，應適當加強常綠樹種的引進和應用，優化冬季景觀效果。大明湖水生植物大致分為三類，挺水型植物主要有荷花、慈姑、蘆葦、大香蒲等，濕生植物主要為菖蒲、紙草、水芹、小芭蕉等，觀賞草主要為花葉蘆竹、荻等。大明湖以荷花聞名，目前水生植物搭配合理，荷景具有空間層次和韻律感。除冬季外，三季的觀賞效果較好，生態較為協調。

3 基于“暴雨花園”的大明湖景觀改造

3.1 總體布局

在分析湖泊現狀和周邊規劃的基礎上，改造設計大明湖景區內的景觀，不僅要滿足城市居民的游憩需求，更要著重提升大明湖儲蓄凈化雨水的能力，重點構建雨水收集系統與湖水凈化系統，力求在控制雨水峰值流量方面發揮更多元、更穩定、更有效的作用。

3.1.1 雨水收集系統

場地內的大部分雨水，經過跌水景墻和生態樹池的預處理后，進入生態滯留池等蓄水模塊，再進入湖體，這種設施降低了傳統排水管道的改造維修費用。雨水收集系統具有削減徑流峰值的作用，在雨水收集系統與大明湖的共同作用下，大明湖及其周邊城市道路的內澇風險大大降低。

3.1.2 湖水凈化系統

匯入湖體的雨水，通過生態滯留池、曝氣跌水景墻等設施進行水質凈化，實現公園水循環。要降低硬質駁岸的占比，采用梯田式生態滯留池的形式涵養雨水。通過種植水生植物，如水蔥、蘆葦、鳶尾、香蒲等，構建起生態凈化系統，結合“暴雨花園”技術設施增強水體自我凈化能力，并確保流入湖中的地表徑流的水質清潔。

3.2 “暴雨花園”駁岸設計

3.2.1 自然駁岸

大明湖南岸邊界變化豐富，突出呈現河岸的自然、生態景觀，綠化面積較大，適合改造成自然駁岸。自然緩坡上種植植物，銜接岸上景觀［2］，將植被與湖面相結合，營造出自然的湖岸、島嶼景觀。通過調整地形，降低河岸的高差，恢復河道的彈性，形成較為完整的水生、濕生、陸生植物群落。

3.2.2 疊石駁岸

大明湖北岸多人文景點，以硬質廣場為主，現存的硬質駁岸部分可以調整為疊石駁岸。在較高的岸邊科學堆砌疊石，在步道與疊石之間種植喜濕植物，可以有效降低雨水的流速，使雨水與空氣充分接觸，增加曝氧機會。

3.2.3 生態石籠駁岸

臨水建筑區域、河道進出水口區域和拱橋周邊區域使用生態石籠駁岸，這適用于具有放坡條件的景觀節點，能減少水流對河岸的直接沖刷，對建筑起到一定的保護作用，同時也是“暴雨花園”對公眾的一種展示形式。

3.2.4 松木樁駁岸

由于大明湖種植了大量荷花，有必要設置松木樁駁岸，以減少水流對駁岸的沖刷，同時減輕湖水水質對植物的影響，固定水生植物的根系。松木樁駁岸最好與硬質垂直駁岸相結合，為市民和游客提供更多觀賞荷花的機會，在花期形成具有特色的景觀節點。

3.3 “暴雨花園”技術設施

3.3.1 集水樹池

集水樹池位于園區內北岸區域，北部硬質鋪裝面積較大、廣場較多，需要設置樹池蓄水層初步過濾雨水。集水樹池由傳統樹池演變而來，與傳統樹池相比高度較低，與地面鋪裝同高以方便雨水流入，或設置孔口道牙使雨水進入種植池。廣場上可設置連續的生態樹池以最大限度收集雨水，加快雨水過濾速度。樹池周邊應設置透水鋪裝，延緩雨水徑流的匯集，加速自然降水滲透，雨水通過透水磚、卵石填充的縫隙、植物根系、細沙以及基礎材料墊層，最后由排水管道或孔口道牙就近排入湖水或綠地中儲存和利用。

3.3.2 曝氣跌水景墻

大明湖承載了暴雨時城市道路的雨水徑流，這使湖水受到了嚴重的污染，并且原始坡地生態效益較差，景觀視線不清晰，缺少觀賞性和體驗性，無法吸引游客進入場地，于是改造成曝氣跌水景墻，利用北部周邊山體高差與微地形造景，有效處理高差的變化，同時形成雨水瀑布的效果，將雨水凈化與景觀體驗相結合。通過加固景墻，解決場地高差巨大導致的水土流失問題，保護原有土地和植被。景墻通過物理凈化和生物凈化兩個方面過濾雨水，物理凈化先由場地內碎石組成的石墻縫隙過濾大顆粒，再由穿孔格柵過濾雜質，最后由透水土工布過濾小顆粒。生物凈化主要依靠生長在石縫孔隙處的苔蘚、草本植物發揮吸附作用，增加雨水與空氣的接觸面積，保持雨水含氧量。

3.3.3 梯田式生態蓄水池

針對場地南岸高差較低、綠地較為碎片化、集中處理雨水設施缺少等問題，結合場地駁岸，將潛流濕地改造成梯田式，一方面消化駁岸的微地形，另一方面最大限度地擴大水體面積，以充分發揮濕地的去污效能與景觀展示功能。生態蓄水池改變填料在潛流濕地中的傳統橫向布局方式，采用豎向布局，增加植物、微生物與雨水的接觸面積，提升凈化效率。蓄水池之間有步行臺階供游人步行，為游人提供了親水機會，梯田式的設計使大眾可以清晰地觀察到雨水凈化和儲蓄的過程，具有科普教育的重要意義。

3.4 “暴雨花園”植物設計

在植物種植方面，主要可將大明湖分為兩個區域。植被緩沖區以地勢高差較大、不具有集水條件的綠化區域為主；濱水滯留區以湖邊駁岸、洼地等具有集水條件的綠化區域為主。在“暴雨花園”中，植物種植會影響地表徑流，因此需要合理搭配生態雨水凈化植被的組合模塊，其除了要具備充分儲存凈化雨水的作用以外，還要具有觀賞價值，因此需要注意高低層次和季節性植物的搭配。濟南市夏季多雨、冬季干燥的氣候特征，決定了植物緩沖區必須選擇種植具有抗旱性的植物。抗旱性植物根系發達，能有效吸收土壤水分，如金焰繡線菊、叉子圓柏、構、黃連木等。濟南市空氣污染物較多，根系發達的植物對此類污染物的凈化效果較為明顯，發達的根系還能有效吸附水中的污染物［3］，如菖蒲、蘆竹、蘆葦等。濱水滯留區的植物既需要適應水淹環境，又要能忍受干旱環境，因濟南市降水集中，且枯水期較長，選用的植物既要能承受干旱環境，又要能適應暴雨水淹，如結縷草、高羊茅等。

4 結語

濱湖公園作為城市景觀的重要組成部分，在豐富城市的基礎設施、提升城市景觀效益的同時，還能增強城市對雨水的儲蓄利用能力，緩解暴雨對城市造成的壓力。作為城市濱湖公園設計重要理念的“暴雨花園”，要積極與城市建設相融合。

參考文獻：

［1］ 胡楠，李雄，戈曉宇.因水而變：從城市綠地系統視角談對海綿城市體系的理性認知［J］.中國園林，2015，31（6）：21-25.

［2］ 葉陽，裘鴻菲.基于海綿城市理念的武漢紫陽湖公園改造設計研究［J］.華中建筑，2020，38（8）：66-70.

［3］ 李欣.北方城市海綿城市建設的植物應用：以天津市為例［J］.現代園藝，2021，44（16）：111-112.

作者簡介：袁豐（1979—），女，湖北武漢人，碩士，副教授，研究方向：環境設計。

仝小凡（1999—），女，山東濟南人，碩士在讀，研究方向：環境設計。