“海绵城市”理论在海沧隧道海沧端景观工程设计中的应用

近几年来，福建省厦门市频受暴雨影响，造成城市道路内涝，地下停车库被淹等自然灾害，严重影响到居民的财产和生命安全。厦门地处亚热带季风气候区，温和多雨，年平均气温在21℃左右，年平均降雨量在1200毫米左右，每年5-8月份雨量最多。厦门市的降雨特点为：总量丰富，雨量集中，雨季分明，暴雨频繁。与其他城市建设一样，厦门城市的建设发展过程中，也存在着一定的“城市病”。主要表现在三大方面: 一是城镇化进程中河湖水系格局和微地形变化，河湖调蓄能力降低，城市洪涝灾害频发; 二是城市污染物排放负荷超过了河湖水环境承载能力，产生了水环境、水生态恶化问题，并加剧水资源短缺;三是水资源供需压力日趋明显，城市水资源短缺问题普遍。本文以海沧隧道海沧端接线景观工程为例，该项目在满足道路绿化的景观效果，同时以海绵城市理论为指导思想，利用地形、植物等手段实现雨水的自然积存、渗透、净化等生态功能，系统性的阐述了海绵城市理论在城市道路绿化景观设计中的应用。

1、项目概况

项目位于福建省厦门市海沧区，项目总用地面积为329251m2，是继海沧大桥之后，作为海沧与厦门岛连接的重要通道。项目起于海沧吴冠采石场（起点桩号：左线BZK10+800，右线BYK10+800），与海沧疏港快速路相接，经马青路与海沧大道平交口，包含马青路吴冠互通、收费管理区和发展预备用地。项目西侧为蔡尖尾山，东侧为吴冠村，整体地形由西向东递减，东西两侧高差约14米。道路为双向六车道，其主干道形式为四板五带式，两侧边分带深度达到10米左右。

2、海绵城市的应用

本互通的道路绿化景观设计目标是打造厦门市城市道路互通首个以“紫色”为主基调的道路绿化景观，作为进出厦门岛的重要道路节点展示厦门城市新风貌的城市窗口。同时结合海绵城市理论，实现城市建设过程中对环境的过度影响。通过地形的塑造、处理与城市道路排水系统的矛盾及植物的配置，将海绵城市的理念融入到整个互通绿化景观的建设中去。从生态环保上讲，本项目的海绵城市理论的应用，有效的提高了城市水资源的利用率，减少城市绿化景观后期的维护成本。

2.1 “海绵城市”的理论与绿地竖向设计的关系

对于主干道线性道路的中分带及侧分带采用下凹式绿地进行处理，在满足绿地蓄水量的前提下，设置溢水口，与道路排水系统相连接，防治雨水倒灌至道路形成内涝。

互通周边的道路边分带，在满足景观要求的前提下。通过微地形的处理使道路与绿地之间形成缓坡，解决了主体道路、排水渠与现状地形三者之间的竖向高差关系。通过地形的设计，有效的增加了绿地表面积，提高了雨水的收集面。下凹的地形成为蓄水区域，提高了绿地蓄水量。

工程互通内部环型匝道部分的中心绿地，其主体匝道与绿地高差较大，最大高差达3米左右。在设计过程中，将微地形设计成波浪阶梯状，同梯田一样逐步递减，每阶形成下凹绿地，最终在中心区域形成一个较大洼地蓄水池。通过层阶状的下凹绿地，既可以有效增加雨水径流时间及渗透的面积，同时利用下凹绿地的植物对水体进行净化，保证中心区域的水体水质。中心洼地蓄水池与主体道路排洪沟相连接，蓄水池底标高低于排洪沟底标高，能对主体排洪系统进行分流，通过分流一部分雨水至洼地蓄水池进行蓄存，超过蓄水池的水量最终汇入排洪沟中。这样既缓解了主体排水系统的排洪压力，又能将项目区的雨水有效的蓄存起来，最终达到建设“海绵城市”的目的。

2.2 “海绵城市”的理论与道路主体排水系统的关系

主体道路排水系统设计的原则是以最快的速度将项目区路面上及超过绿地蓄水荷载量的雨水排进市政雨水管道，避免造成道路积水的问题。“海绵城市”的理念是最大限度地为绿地蓄养足够的水源，对雨水采用慢排的方式进行处理。在本景观工程设计中，坚持以主体道路排水系统优先，“海绵城市”的设计理论为辅。在保证不影响主体道路排水系统的前提下，综合应用“海绵城市”的设计理论，最大限度的对项目内的雨水资源加以利用，通过对原有混泥土排水沟改造成保证原有排水功能的自然式生物滞留带，绿地腹地较宽处设置植被缓冲带、人行道路面采用透水材料等设计思路，使其达到尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念。

2.3 “海绵城市”的理论与植物配置的关系

在该项目设计中，除了厦门道路绿化常用的园林绿化树种外，对于项目内低洼的蓄水池及植草沟等周边的绿化，种植形式采用带状沿低洼地或蓄水池常水位线周边进行种植。种植较耐水湿的绿化品种如：落羽杉、旱伞草、大花美人蕉、夹竹桃等植物。为能够促使自然演替过程得以更好发生，在湖边不同深度引入乡土水生及湿生植物群落，并且配置浮水、挺水及沉水植物，从而使多层次水生植物景观能够得以形成，并有效缓解了城市积水的问题。

在低洼蓄水池常水位以下部分采用散置黄色鹅卵石的作为溪底，在雨季时节可以减少雨水对蓄水池底部的冲击，避免底部泥沙流入排水渠中。

3、存在的设计不足与缺陷

3.1 种植土的理化性质

该工程中采用的种植土为厦门园林绿化常用的红壤土，属于黏质土，具有含沙量少，颗粒细腻，渗水速度慢，保水保肥性能好，通气性能差的特性。其种植土壤不利于雨水的快速下渗，其含水量具有一定的局限。鉴于此次经验，本文认为“海绵城市”的绿化土壤应该由三层基本土壤构成，上层土壤应具有迅速渗透的功能，可设计为0.05m-0.1m厚度的砂质土。中层土壤具有半渗透半保水的功能，可设计为0.2m-0.5m厚度的壤土。下层土壤应具有保水保肥的能力。可设计为黏质土。在雨季，通过上层砂质土简易过滤迅速下渗到中下层土壤，直至通过黏质土进行蓄存。同时上中的土壤在下层土壤达到饱和的时候，也能蓄存一定的雨水量。在非雨季，可依靠蒸腾作用，将蓄存在黏质土的水补给到中上层土壤，保证植物根系的水份吸收。

3.2 雨水的回收利用

通过计算本项目增加雨水回收利用设备的投入产出比得出：投入产出比严重失调，造成资金的浪费。因此，本项目中未设计雨水回收利用系统。在一定程度上，雨水回收利用设施的效益并不是很高，而且回收利用的雨水主要用于绿化灌溉且量小。在水资源充足的南方城市“海绵城市”项目中可不设置雨水回收系统，在少雨缺水的北方地区可根据资金投入情况进行设置。

4、结束语

在通过学习海外较为成熟的“海绵城市”的基础上，结合厦门本土的实际情况，通过将技术理论尝试性的应用到海沧隧道海沧端接线景观工程的设计中，在整个设计过程中总结出一下几点经验建议：

1、通过竖向地形的设计，延迟雨水径流时间，逐级径流过滤，采用土壤与植物相结合的自然过滤方式处理雨水。

2、“海绵城市”的设计理论在道路建设中的应用，应以保障主体道路的排洪排涝功能为主。

3、改变种植土壤的理化性质，增加土壤的渗透能力及深层土壤的蓄水能力，将整个绿化地改造成像海绵一样，雨季能迅速将雨水下渗，非雨季利用蒸腾作用将蓄存的雨水补给给绿地。

4、因地制宜的增设雨水回收系统，减少不必要的浪费。

5、注意对人行道透水材料的定期维护，避免丧失其透水能力。