海绵城市设计思考与应用研究

郑旭强 戚沁菡

（1重庆市勘测院， 重庆 渝北 401121；2重庆市勘测设计有限公司， 重庆 渝北 401121）

现阶段，我国许多城市在发展过程中都受到水资源方面的干扰和威胁，城市内涝或者干旱问题都对城市的发展造成了较为严重的影响。因此，要围绕城市的实际情况，不断进行创新，确保城市中的水资源可以合理循环，而海绵城市的合理规划建设则是实现上述内容有的有效措施，可见，加强对海绵城市设计思考有着重要意义。

1 海绵城市

广义上来说，海绵城市指的是城市作为一个整体的生态系统，是由人工要素和自然要素能够共同构成一个统一生命体，从而使城市的生态功能能够得到充分发挥，确保城市整体自然循环的健康发展[1]。狭义上来说，海绵城市要对城市雨水径流得的总流量进行严格管控，同时要对因为雨水径流原因而造成的污染情况进行合理控制，尤其是要对散失、规模小、隐蔽的源头雨水进行合理控制，通过该方式，合理的打破传统城市雨水在具体管理过程中的传统思想，对水循环概念进行大范围消耗和循环利用，从而促进城市的健康发展。

2 设计海绵城市的方法

在海绵城市设计过程中，要先对现状条件进行合理分析，并且要对存在的问题进行合理评估，然后对设计目标加以确认。然后依据城市的具体情况，展开相应的方案设计工作，设计内容包括竖向设计、汇水区划分、技术原则、各项设计平面布局、确定实施规模等各项内容的方案对比分析[2]。对设计方案进行合理的评审后，在展开初步设计。完成初步审批后，再设计施工图。具体设计过程中，要优先保护生态环境，并且要坚持系统化、多样化、协同化，因地制宜，确保设计的合理性。海绵城市设计期间，具体控制工作，要严格的依据相应的保护规划进行，系统在纵向上要满足协同化原则，纵向上则要满足系统化原则，多样化指的是采取多种模式，自组织等方面，使系统变得更加灵活，同时在具体设计过程中，还要坚持因地制宜，依据城市流域、气候、社区建筑的具体情况，完成相应的设计，需要特别注意的是，在具体设计期间，在对其他城市先进的设计理念进行借鉴时，不得盲目的硬套和照搬，否则最终的设计则无法满足海绵城市设计要求。

3 城市设计过程中对海绵城市理念的合理应用

3.1 城市道路广场设计

从目前我国多数城市的情况来看，城市小区道路广场通常都采用透水铺装，道路广场中的绿地或绿化带都可以采用凹绿地形式，将路缘石做为特殊开口，下凹绿地设置了环雨水口。透水铺装结构土基础、垫层、基层、过滤层、面层共同构成。在具体结构层中，地基土层需要具有一定的稳定性和承载力，否则要依据地基处理方法完成相应的处理工作[3]。对于垫层，可以采用中、粗砂或碎石完成相应的铺装工作，也经常采用土工布。此外，结构中的基层需要具有较好的吸水性，以及贮存雨水的能力，通常会采用砂砾石土或碎石，这样可以提高其基层的性能。过滤层的主要作用是用于找平和过滤[4]。面层应当采用透水面砖、透水混凝土，也可以采用草皮砖，并且要控制好各项材料的性能，确保面层的性能能够满足要求。基层厚度是具体设计应当通过如下公式计算：

在公式（1）中，H表示的基层的厚度，单位为mm；I表示的为平均降雨强度，单位为mm/h；k表示的为基饱和渗透系数；T表示的为降雨的时长,单位为min，n表示的为蓄水层孔隙率。

下面以某地区为例进行分析，透水铺装采用的为粗砂作为基层，计算的厚度为 1000mm，采用碎石计算的具体厚度为 600mm。在具体设计过程中，选用的结构为土基，设计铺设采用的为土工布，在结构设计过程中，回填了600mm碎石层，铺设300mm的混凝土石砌块。同时，在结构中，还设置了地下集水池和水泵，通过对其进行应用，完成抽水操作，并对抽水进行回收利用。

此外，雨水种植沟也是道路广场设计的一项重要内容。雨水中种植沟是一种线性延展、浅窄、配置丰富的景观植物的下凹式景观空间，其对海绵城市的实现有着重要意义，具体结构如图1所示。

图1 雨水种植沟结构

3.2 城市雨水花园设计

3.2.1 雨水花园概述

雨水花园由蓄水层、覆盖层、植被溢水管等多种个结构共同构成，其具体结构如图2所示。

图2 雨水花园结构

在进行城市雨水花园设计过程中，对于花园面积的具体确定，应当采用些定律渗滤法，完全水量平衡法等，如果在具体设计过程中，要对汇水面积的比例进行估算，通常面积应当控制在9-27m2之间，这对于城市雨水花园来说是一个相对理想的大小，不仅可以满足人们的需求，而且具体管理起来也比较容易，不容易出现问题，具有不错的环境效益和经济效益。

3.2.2 雨水花园的具体特点

在低影响的指导下，雨水花园的功能、系统、设施与传统的雨水花园相比都有着一定的区别，低影响雨水花园在具体设计过程中，倡导对生态进行合理应用，并且要最大程度降低雨水花园对自然水文造成的不良影响[5]。由此可见，低影响理念下建设的雨水花园更加倾向与借助园林对雨水处理效果的合理应用，从而实现对雨水的科学管理。雨水花园在具体运行过程中，要减少排放雨水径流量，并且在雨水花园中，要提供更多的生态景观类的雨水处理设施，利用其取代场地装铺装置，从而使花园可以更好的对雨水资源进行合理应用，改善城市的生态环境。

3.2.3 雨水花园原理

水循环是自然界中的一项重要内容，水循环如下：雨水降落到地面上，一部分水资源会一径流的方式流入到地表，另一部分则会渗入到地下，在经过蒸发作用后，再进入到空气中，在空中经过缓慢的物理变化，最终将会形成雨，再回到地面，这是一个周而复始的过程。

雨水花园在运行过程中，主要是通过花园中种植的各种植物以及植物中的各中微生物的共同作用，实现自然环境中水土净化循环，同时对地面径流的水会起到一定的过滤作用，从而达到净水、蓄水、节水的目的，减少对水资源的使用量，改善城市的生态环境。

3.3 雨洪公园设计

3.3.1 雨洪公园概述

城市中的雨洪公园指的是合理结合公园景观和雨水管理，将两者合理的构成一个整体，从而形成一种新的公园形式，雨洪公园现在已经成为了城市排水系统中的一项关键构成部分[6]。雨洪公园在具有传统公园休闲、赏景、娱乐等各项功能的基础上，对公园原有的自然条件进行充分应用，因地制宜构建一个良好的生态圈，设计出合理的雨水管理系统，从而形成一个“海绵体”，通过对该海绵体进行应用，可以实现集水阻洪的作用，充分发挥公园自身具有的生态潜能，综合结局解决城市发生的雨洪问题，提高城市抵抗雨红灾害的能力。

3.3.2 雨洪公园的特殊性

传统公园以人们的需求为向导，营造一个良好的自然环境，通过不同的景观构成，满足人们的体验需求。而雨洪公园中的生物群落丰富，生态的稳定性相对较高，公园与环境具有良好的协调关系，人工只需要对雨洪公园进行适当干预即可，不需要全方位对雨洪公园进行管理。

3.4 屋面设计

建筑屋面可以是普通屋面或绿化屋面。在建筑建设过程中，采用绿化屋顶，一方面可以实现对屋面的保护，另一方面也可以有效的控制屋面径流现象。

具体设计期间，选种的植物必要有良好的根系、良好的抗性，同时还要做好相应的排水和防水工作，屋面的坡度不得超过15°。例如，某地绿化屋面结构为，屋面结构层、20mm水泥砂浆找平层、2%水泥膨胀珍珠岩找坡层、40mm苯板保温层、3mm普通SBS卷材、4mm防穿刺耐根SBS卷材、网状交织塑料排水层、土工布、种植土。通过对该设计方式，屋面在具体应用过程中，起到了保护屋顶的作用，避免屋顶出现大量积水。

4 结束语

从我国目前的发展情况来看，海绵城市受到了广泛重视。特别是在我国南方的一些城市，可以对海绵城市进行应用，完成对自身的合理优化。因此，在海绵城市构建过程中，要加强对各个基本内容要点的分析，确保海绵城市的具体价值能够得到充分体现。

[1]马巍木,赵江,左俊杰.关于海绵城市设计中景观视觉体验的思考[J].建设科技,2017(21):47-48.

[2]樊国正.“海绵城市”概念在城市排水设计中的应用探究[J].工程建设与设计,2017(02):91-92.

[3]李铮,段然,刘亚原,程开,武鼎鑫.海绵城市理论在绿色设计中的贡献——以宿迁桥头公园项目为例[J].给水排水,2017,53(01):103-106.

[4]周林.低影响开发理念下的生态城市设计——评《海绵城市设计:理念、技术、案例》[J].新闻与写作,2016(11):117.

[5]张志远.现代海绵城市概念于景观设计中的应用[J].河南建材,2016(03):256-257.

[6]何造胜.论海绵城市设计理念在河道水环境综合整治中的应用[J].水利规划与设计,2016(01):39-42.