基于海绵城市理念的泰山西坡山体公园景观设计研究

刘玉石

摘要：基于探索建设山体海绵城市的方法，结合徐州市泰山西坡山体公园生态现状，提出了具有“低影响开发”功能的方案。该方案的研究主体由四部分构成，通过研究主体确定了山体海绵形式。该方案设计成果为山体海绵城市建设提供了新的设计思路。

关键词：海绵城市；低影响开发；技术方法

中图分类号：TU986

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）05015104

1引言

由于气候变迁和城市过度开发，城市洪涝、水资源短缺等雨洪问题逐渐成为制约城市发展的重要因素。在全面建设生态文明的背景下，中国提出大力建设“海绵城市”的新举措[1]。随着2014年10月《海绵城市建设技术指南》的颁布，全国海绵城市建设工作全面铺开。徐州作为江苏省的试点城市应运而生。

徐州地处华北平原东南部，年平均降雨量仅821.3 mm。其中，最大径流量集中在6～7月，所以季节性缺水和区域性内涝经常发生。因此，有效提升水资源的管理水平成为徐州等季节性缺水和区域性内涝型城市发展的重要课题。

2设计区域概述

徐州市泰山，海拔185.30 m，是徐州地区的最高山体。泰山西坡山体公园，则地处泰山西坡山脚，总长度1.0 km，总占地面积5 hm2。该项目于2015年进行全国统一招标，拟按照海绵城市建设要求实施，整体提升山体的储水蓄水能力，建成后将成为徐州地区首个山体海绵示范点，并已于2017年1月底完成施工。

区域整体植被以侧柏林为主，长势较好。因长期受到雨水冲刷，表层零星形成了大小不一的陂塘。由于徐州地区降水较为集中，为避免山体洪涝和道路积水对社会产生危害，早年间沿西坡山脚修筑了一条长度为1.0 km的硬质泄洪沟。该泄洪沟能够有效地拦截西坡雨水，同时收集周边道路雨水，随后将其快速的排往市政雨水管（图1）。随着“海绵城市”概念的提出，这种直接将雨水快速排掉的做法已不能达到与时俱进的要求，违背了生态可持续发展的原则。它既不能缓解暴雨对市政雨水管道带来的压力，也不能充分利用雨水资源。因此，提升西坡公园的储水蓄水能力迫在眉睫。

3研究方案

3.1研究结构

整体研究结构分为四部分，第一步明确土壤地质及

图1泰山西坡山体公园雨后状况

下垫面，得出土壤渗透系数；第二步确定汇水面域；第三步根据徐州年径流控制率确定设计降雨量；第四步计算汇水量。最后根据所得的数据及西坡实际情况确定海绵体形式。

3.1.1土壤及下垫面

勘探单位根据现场实际情况，以100 m为间距，在项目地分别布置10组勘探点，深度控制在3 m以内。从山体表层至底基层得到结果如图2。通过对勘探资料分析，发现腐殖土渗透性较好，黏土一般，灰岩无任何渗透性。因杂填土不在本次设计范围内故不做具体分析。

3.1.2汇水面域

利用ArcGIS水文工具，划分积水盆地，提取泰山汇水线。得出项目地可利用的雨水径流面共分为3个汇水区，经计算得出一号汇水区S1=5 hm2，二号汇水区S2=1.3 hm2，三号汇水区S3=35 hm。

3.1.3设计降雨量

根据我国大陆地区年径流总量控制率分布图，徐州年径流总量控制率在70%～85%之间[2]，因徐州地区降雨量少，故本次设计取最大年径流控制率85%作为设计降雨量的参考标准。通过统计徐州地区近30年日降雨量，最后得出徐州年径流总量控制率对应的设计降雨量为43 mm。

雨量径流系数。因S1、S3为绿地，径流系数取0.15；S2为混凝土和沥青路面，径流系数取0.9。再结合《室外排水设计规范》（GB50014）的容积法V=10HωF，式中：V为设计调蓄容积，m3；H为设计降雨量，mm；ω为综合雨量径流系数；F为汇水面积，hm2。最后分别计算出一号汇水区V1=322.5 m3，二号汇水区V2=503.1 m3，三号汇水区V3=2257.5 m3。至此，该区域总汇水量为3083.1 m3。

理想状态下，径流总量控制目标应以开发建设后径流排放量接近开发建设前自然地貌時的径流外排量为标准[2]。而自然地貌往往按照绿地考虑，故本项目中，绿地汇水量不计算在其中。结合以上分析，本项目有效汇水总量为503.1 m3。

3.2海绵体形式确定

通过以上分析及汇水量数据的提取，再结合竖向及雨水汇流走向，最终确定了海绵体形式——海绵绿带，以生态系统为基础，将生态储水与景观相结合。设计的海绵绿带分别收集泰山路东侧雨水及泰山山体西坡滞留雨水，并将收集到的雨水部分用做水景观，部分滞留后自然渗透，补给地下水。

4海绵体分析

4.1泄洪沟改造

根据以上对海绵技术的研究，同时为了保留原有泄洪沟的功能，只在泄洪沟端头，破除泄洪沟，并结合周边地形，设计成跌水式生物滞留塘。

4.2水路系统

结合现状地形，在项目中使用植草沟串联生物滞留塘的方式，形成整体海绵绿带。设计植草沟宽度0.8～1.5 m不等，深度20～30 cm，面层按照配比要求放置粒径5～15 cm的卵石，并且局部点缀徐州本土地区绵羊石，让整体植草沟在形式上更能体现徐州本土特色；植草沟周边局部膨大部位则设计成生物滞留塘，在雨量大的月份，滞留一部分雨水，自然形成水景观如图6中深色部分。

以之前计算的数据为参考依据，设计完后的植草沟及生物滞留塘，共能收水494.6 m3。与本项目计算的收水量503.1 m3基本达到汇、收平衡。为了更好的利用这一片区的雨水，在设计好的3组生物滞留塘旁，分别设置了3组蓄水池，收集因短时间内暴雨强度过大而造成的过量雨水。整个收水过程是“收水—过滤—蓄水—用水”。当蓄水池储蓄容量达到设计上限时，一则可将储存的雨水用做它用，如灌溉等；二则，无法收集的雨水将滞留在生物滞留塘中，形成水景观。最后当滞留的雨水高度超过生物滞留塘中设计的景观挡水坎的最高点时，雨水将会自然溢流至泄洪沟，最终排向湖泊，补给湖水。至此，海绵城市中的渗、滞、蓄、净、用、排会在整个项目中都有所体现。

4.3道路系统

整体道路设计分为两级。一级为慢行系统，宽2.5 m，兼自行车行驶功能；二级为游园路性质，宽1.6 m，以步行功能为主。道路系统从基层到面层全部选用透水材料，减少地表径流，减轻雨洪压力。

一级慢行系统，采用锈红色透水混凝土。做法结构由上到下分别为150厚透水混凝土，100厚碎石垫层，素土夯实。在整个透水混凝土设计中，考虑到成本因素，采用底层100厚原色透水混凝土，面层50厚锈红色透水混凝土的设计方法。二级游园路，则采用透水砖面层，做法结构由上到下分别为60厚陶瓷透水砖，30厚1∶6干硬性水泥砂浆，100厚透水混凝土，100厚素土夯实。按照CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》及JC/T945-2005《透水砖》的规定，在常温下，透水混凝土的透水系数不能低于0.5 mm/s，强度等級不低于C20，透水砖的透水系数则不能低于0.01 mm/s。根据规定，中标施工单位经过试验适配出最佳配合比，铺设整体道路。由于山体自然形成了大小不一的陂塘，为了使道路系统更加连贯，设计通过石桥连接植草沟两侧道路，营造了一种小桥流水的意境。

4.4植物系统

整体植物设计本着经济、适用的原则，以保留泰山自身原生态为出发点，分别选用了乌桕、栾树、青桐、黄连木等色相变化明显、适合山体生长的乔木为骨干树种，结合原有侧柏林，营造丰富的秋季景观；在下木选择上，以多年生籽播花卉为主，同时搭配既耐荫又常绿的八角金盘、大花萱草、花叶蔓长春，让整个西坡四季有景可观；而对于植草沟和生物滞留带旁，则种植了在徐州地区长势较好的两栖植物黄菖蒲和水生鸢尾，配合观赏

草，打造泰山西坡别样风情。

5结语

泰山西坡海绵体的建设，将会为未来其他海绵体的设计提供参考依据。特别是和徐州处在同纬度的城市，都可以以此为蓝本。该项目是徐州地区首次尝试建设山体海绵，也是在探索、试验的过程中一步一步摸索前进。就建成后效果而言，能够满足海绵城市的前期要求。当然，建成后如何养护，则是项目后期的难点。比如建好的植草沟、生物滞留塘的养护方法，是按照传统形式上的植物来养护，还是每次暴雨过后，都需要清理一遍。再者，透水材料如何保证长久的渗透性？在北方的冬季会不会出现冻害问题？这些疑问都只能在建成后的泰山西坡山体公园的养护过程中，一步一步寻求最佳解决方案。实践证明，该技术方法能够在海绵城市前期方案中起到预测作用。

参考文献：

[1]蔡凌豪.适用于“海绵城市”的水文水力模型概述[J].风景园林，2016（2）：33～43.

[2]佚名.海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）[R].北京：住房城乡建设部，2014.