海绵城市工程措施在城市景观广场的综合运用

陈 朗，麦天鹏，张腾璨

（成都市市政工程设计研究院，四川 成都 610000）

1 概述

在城市化发展的过程中，生态环境也遭到了严重的破坏，一旦发生持续降雨、暴雨等极端天气，城市内涝问题就会凸显出来，而在日常生活中，城市的缺水问题也会显现。“海绵城市”理念的提出对于上述问题的解决有着重要的意义。“海绵城市”是一个比喻，用来形容合理开发利用城市降雨的系统。其意思是：有雨水的时候，城市就如海绵吸水一样，可以对雨水进行接受、保存、过滤，并使雨水更加干净，这样就可以对地下水进行自然补给，促进水资源循环利用[1]；在干旱季节里，通过排放地下蓄水池的水，达到缓解干旱、补充城市水资源的功能。原有的城市设计的雨水排放，主要是采用排水管直接排入水体；新型海绵城市更注重于采用多种方式排放回收雨水，如采用植草沟、雨水调蓄池、雨水花园、生态树池、下凹式绿化带和其他更自然的方式来促使雨水的快速消散和回收利用。

根据住建部《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》[2]，成都市位于年径流总量控制率的第II分区（80%≤α≤85%）（见图1）。

第II分区范围内比较有代表性的城市有呼和浩特、哈尔滨、太原、长春、昆明、石家庄、沈阳、昆明、西安等。与成都市年均降水量对比分析可知：第II分区范围内，成都市年均降水量位居前列，雨水资源较为丰富。图2为第II分区范围内主要城市年均降水量。

图1 我国大陆地区年径流总量控制率分区图

图2 第II分区范围内主要城市年均降水量1）

考虑到成都市雨水资源丰富，雨水的资源化利用需求突出，下渗条件利于雨水入渗，经济发展水平较高，对旧城区年径流总量控制率采用80%，对新建城区年径流总量控制率采用85%。

城市建设的快速发展与滞后的排水管网间的矛盾以及不均衡的降雨特征给成都的水安全带来巨大挑战。《成都市城市总体规划（2016～2035年）》（草案）[3]中明确指出要抓好生态文明建设，牢固树立“绿水青山就是金山银山”的理念，优化生态空间格局，保护和修复生态系统，提高生态环境质量，让美丽山川和美丽人居有机融合，因此建设海绵城市对于成都的可持续发展具有重要意义。

2 海绵城市相关市政工程措施

2.1 透水路面及铺装

透水路面及铺装主要是指采用透水混凝土、透水沥青、透水砖等透水性材料及有缝隙的非透水性材料将雨水分散并被渗透到地下，能够涵养地下水，抑制暴雨径流，是一种有效的雨水控制技术。

在市政道路建设过程中采用透水型沥青混凝土路面，在雨水多发季节，能够有效实现渗水作用，雨水经过路面渗透到路面以下存储起来，减少了地表径流的最大峰值流量，降低冲刷力度，避免大面积积水而产生内涝问题，通过路面的透水能力能够及时消除路面水膜，有效避免了水漂事故发生。在雨天，透水型沥青混凝土路面能够有效减少雨天行车的喷雾现象和溅水现象，提升了能见度，对于保证安全有着重要的意义。在人行道建设中应注重透水材料的应用，若人行道也改换成可透水的铺装材料，将大大提高城市的透水率。

在广场建设中采用碎石、透水砖、透水混凝土等进行铺装，可提升雨水渗透能力。如果一些场地铺装采用花岗岩，则可以应用破碎化理念，增加花岗岩铺装砖块之间的间隙，将不可渗透的硬质铺装转换为具有可渗透性，解决不透水地面在雨天出现雨水径流的问题。

2.2 植草沟

植草沟（又叫植被浅沟/生物沟，以下简称“植草沟”），是指种植植被的景观性地表沟渠排水系统，主要用于雨水前期处理、雨水运输，用以代替传统的沟渠排水系统。

根据市政工程周边地形设置植草沟，宽度控制在1～3 m之间，深度控制在0.5 m左右，在植草沟内种植耐水湿植物，以此来实现对雨水的收集、输送和排放，同时植草沟的设置还能够有效地净化雨水。

2.3 下凹式绿地

下凹式绿地是指地势低洼的绿地，利用周围径流入渗凹处绿地，减少排水，涵养水分。

市政绿地是城市景观的重要组成部分，在绿地的设计过程中，可以设置为下凹式绿地的形式，相较于周边的路面来说，可以将绿地高度设置得低一些，一般低于路面15～30 cm。此外，在道路与绿地的连接处，可以采用平道牙的设置方式，雨天周边道路上的雨水会流入下凹式绿地中，实现对雨水的吸收和渗透。

2.4 雨水花园

雨水花园指通过低洼地区种植灌木、花草等植物，利用土壤与植物的过滤来净化雨水，还可以将雨水滞留，然后缓慢深入土壤，降低雨水径流量。

在市政建设中，经常会出现一些地势较低的地方，如果不进行合理设置，在雨天雨水很可能在地势较低处汇集，从而出现内涝问题。可以在具备条件的绿地地势较低处设置雨水花园，在花园内种植一些耐水、耐湿植物，在雨天实现对雨水的滞留，不仅有效防止内涝问题，还能够实现对水景观的补给。

2.5 多功能调蓄池

多功能蓄水池是指兼具景观和蓄水双重效果的调蓄设施，可以起到蓄积雨水的作用，配备合适的生态系统可以保证景观水体的水质。

在市政配套小景设计的过程中，可以将多功能调蓄池作为中心水景，不仅能够为人们提供休闲、游憩的空间，同时可以作为生态化调蓄池。在出现持续降雨、暴雨等极端天气的时候，降雨量会猛增，此时中心水景可以作为一个储水装置实现雨水的存储，中心水景周围积压的雨水都可以通过径流引入到中心水景中进行存储。这不仅能够解决雨水聚积的内涝问题，同时能够有效保证雨水质量。中心水景可以通过沟渠、水道等与湖泊、河流等相连，可以在系统中增加过滤器和水泵装置，能够有效保证水质，实现雨水的循环利用，保证湖水、河水的清澈，实现环境保护。

3 工程实例

3.1 项目概况

西南民族大学民大路现状为市政道路，道路宽40 m。为解决民大师生横穿民大路的安全隐患，对民大路进行下穿隧道改造，在隧道覆盖段打造景观广场，为师生及当地居民提供安全舒适美观的通行及休憩空间。景观广场长约490 m，总占地面积约35 902 m2（见图3）。

3.2 海绵城市措施应用

该项目将景观广场的排水系统与海绵城市相结合，通过多种工程措施的综合运用，实现了对雨水的调蓄、滞留、净化、回用和错峰排放。应用于该项目的海绵措施主要有植草沟、雨水调蓄池、雨水花园和生态树池4类。各类措施所发挥功能见表1。

图3 民大路景观广场总平面图

表1 海绵措施功能表

（1）植草沟（见图 4）

将现状绿地改造成植草沟，可用于调蓄和净化径流雨水，达到对雨水的收集调蓄效果。下沉深度应根据植物耐淹性能和土壤渗透能力确定，取150 m m。在植草沟适当位置设置溢流口，保证暴雨时径流的溢流排放，溢流口顶部标高高于绿地50 m m。植草沟控制雨量为：V1=151×0.05=7.55 m3。

图4 植草沟示意图

（2）生态树池（见图 5）

根据实际情况在广场两旁设置生态树池，径流通过渗滤树池进入到树池内，发挥渗、滞、净功能。生态树池尺寸规格为1.5 m×1.5 m，共设置12个，蓄水深度为0.1 m。

该改造可控制雨量为：V2=12×1.5×1.5×0.1=2.7 m3。

图5 生态树池构造示意图（单位：mm）

（3）雨水花园（见图 6）

在隧道顶板区域以外的绿地内打造雨水花园，将现状绿地改造成雨水花园，可用于调蓄和净化径流雨水，达到对雨水的收集调蓄效果。下沉深度应根据植物耐淹性能和土壤渗透能力确定。在适当位置设置溢流口，保证暴雨时径流的溢流排放，溢流口高于最高蓄水高度50 m m，蓄水深度为0.3～0.5 m。雨水花园控制雨量为：V3=2 316×0.3=694.8 m3。

图6 雨水花园构造示意图（单位：mm）

（4）雨水调蓄池（见图 7、图 8）

该项目设置2个雨水调蓄池，用于收集下沉广场排水，发挥蓄、净、用、排功能。每个雨水调蓄池有效容积为60 m3，控制雨量为120 m3。蓄水池中的蓄水经处理后可回用于景观水体及绿化浇灌。

民大路景观广场项目总占地面积约35 902 m2，通过植草沟、雨水调蓄池、雨水花园 、生态树池等多种海绵措施可控制的雨量为825.05 m3，能够有效控制径流雨量，具有较好的效果。

图7 雨水调蓄池构造示意图（单位：mm）

图8 雨水收集利用系统流程图

4 结语

海绵城市中的应用措施对于节约用水、蓄洪排涝、修复城市水环境和改善城市生态景观、解决城市用水紧张、推动水资源可持续发展具有重要的意义[4]。广场是城市空间中面积开阔的场地，是市民休憩、娱乐和文化交流等活动的重要空间。本文从正确理解海绵城市的含义出发，在论述实施海绵城市的关键工程措施的同时，以西南民族大学民大路景观广场工程为例，详细介绍了植草沟、雨水调蓄池、雨水花园、生态树池等多种海绵城市工程措施的综合设计理念在实际工程建设中的运用。但是，下凹式绿地、雨水塘等设施，将可能在雨季产生积水、滋生蝇蚊，需要对相应管理部门的管理方式、手段提出新的要求；同时，其运行管理可能涉及道路交通、市政和园林等多个部门，需要多部门协同作业管理[5]。

笔者认为，成都在建设海绵城市时，应充分利用市政项目中的城市广场、公共绿地等空间因地制宜，采用多种工程措施，并多部门联合管理，共同推动海绵城市建设，对实现“自然吐纳蕴天府，集水养城润蜀都”的海绵城市建设目标具有重要意义。