海绵城市理念下城市滨河公园设计与实践

张 建 军

(陕西西咸新区发展集团有限公司，陕西 西安 710000)

海绵城市是具有中国特色的新一代雨洪管理概念，体现了创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展的新思路，是我国“稳增长、调结构、促改革、惠民生”大政方针的重要内容。海绵城市的内涵是对城市水生态系统的调整和修复，从生态服务系统出发，通过跨尺度构建水生态基础系统设施，并且结合多类具体技术建设水生态基础设施，是海绵城市的核心[1]。

西咸新区是我国首个以创新城市发展方式为主题的国家新区，亦是首批16个国家海绵城市建设试点城市之一。本文以西咸沣河公园海绵城市设计项目为例，探索海绵城市建设与实践过程中遇到的若干问题，在这个项目中，运用了SWMM雨洪软件模拟场地雨量控制过程，实现检验公园内海绵设施规模的合理布置，从而最大化降低海绵城市建设费用。我们希望建造一个与自然地理条件相适应的雨水调蓄系统，借以实现雨水的可持续资源化管理。

1 项目概况

沣河公园位于西咸新区沣西新城，南邻西咸文教园，东临沣河水系，本次海绵设计范围是对沣河公园高铁以北段的防洪堤至公路区域内雨水收集、净化、存储利用及排放的海绵设计，设计面积223 060 m2，地面标高388 m～395 m。

项目初期面临很多问题，首先根据实际勘察资料，公园区域内土壤为失陷性黄土1级，土壤渗透系数10-5cm/s，降雨时，失陷性黄土遇水强度下降，易产生地表沉陷，影响结构安全[2]；其次开发后公园内的雨水径流对河道水体可能产生的污染问题，以及初期雨水与中后期雨水难以区分处理的问题；此外，我们还需对沣河公园雨水资源化管理进行考虑，避免绿化浇灌产生的巨大经济成本。

2 海绵城市建设控制指标及策略

沣河公园的海绵城市雨水系统的径流总量控制采用年径流总量控制率作为控制目标。根据咸阳的降雨情况和本项目的实际情况，本区为新建绿地，位于沣河公园北段堤顶路至高速公路之间，确定本项目的年径流总量控制率超过85%，对应分散式调蓄要求控制降雨量19.2 mm；项目区域雨水径流面源污染削减量大于60%(以SS计)，减少本项目的雨水超标准污染；利用海绵设施代理市政排水设施，达到50年一遇雨水径流控制；雨水代替区域浇灌、冲洗用水和景观用水等杂用水的30%以上[3]。

3 海绵城市设计与实践

3.1 汇水分区设计

利用SWMM模型建模，对沣河公园设计地块进行子汇水分区划分，结合场地地形勘测资料，将地块划分13个子汇水区，雨水自然流向汇水区内的海绵设施。每个子汇水区内的海绵设施都能控制内部的设计雨量径流，最大限度保证雨水内部下渗、净化。

如图1所示，以堤顶路为分割线，S1～S6汇水分区在沿公路一侧，主要通过透水铺装、植草沟、生物滞留池、雨水花园、雨水调蓄池和地下蓄水模块进行雨水的滞留、调蓄、净化，收集干净的雨水回补公园浇灌及道路冲洗，多余雨水下渗补充地下水，暴雨时通过溢流雨水口直接排至市政雨水管道。雨水径流先排入下凹式绿地或雨水花园，通过其下部设的渗管和上部的溢流雨水口流入雨水管收集排出；S7～S13汇水分区在沿河一侧，主要采用透水铺装、植被缓冲带、植草沟三种海绵设施传输净化雨水径流，然后将干净的雨水排放至河道。

3.2 雨水径流模拟

沣河公园区域总面积223 060 m2，根据周边建筑汇水面积进行分散式设计海绵设施大小，拟设计深度200 mm，其中，植草沟为405 m2，下沉式绿地面积约为1 051.87 m2，雨水花园面积约1 572.41 m2，设计生态透水停车场面积约为6 048 m2，透水铺装园路面积为13 620 m2，透水混凝土道路面积约为765 m2。

基于SWMM模型的应用，需将S1～S6汇水分区内拟建雨水管网，使海绵设施内溢流的雨水汇入市政管网，区域内共划分6个排水区，节点8个，管道25条，出水口2个。

本项目的雨洪计算参数主要是参考SWMM模型用户手册的典型值，模拟过程中采用动力波进行流量验算[4]，在两种不同设计洪水频率分别是P=20%，P=10%情况下对降雨进行模拟，未设计海绵城市设施时，区域内可以抵御P=20%即5年一遇的洪水，产生较小地表径流，当P=10%即10年一遇的洪水时，区域内产生内涝；增加海绵设施后，区域内可以抵御10年一遇的洪水，产生较小地表径流。

3.3 景观化的海绵设计

沣河公园融合了丰富灿烂的西周文化，旨在打造集“田园、文化、健康、教育”于一体的生态滨水休闲目的地，于青山绿水间重现沣河的魅力，基于此种目标，本项目在构建海绵城市系统和地下排水设施的同时，还应兼顾景观化处理手段使植物与材料成为公园的主角，让雨水海绵设施焕发生机与活力。

3.3.1海绵设施布局与景观设计结合

本项目运用亲和自然的设计手法表达活力无限的滨河空间，由于临近学校片区，我们在设计了树林草地、植物迷宫、浪漫花海、阳光营地、湿地公园、活力运动场等不同功能区域，表达开阔与私密的不同空间，为青少年带来科普、活动、娱乐的户外课堂休闲场所，与此同时，将海绵设施巧妙地融入设计方案的各个角落，例如，位于场地高压电线塔下的区域，出于安全考虑，不宜设置景观考虑，由于此处位于地形较为低洼处，因此设计雨水花园作为景观处理手法，并设计地下蓄水箱，不仅可以对旁边的运动场产生的雨水径流进行资源化收集，还可以形成野趣缤纷的自然景观。

3.3.2植物选择与配置

沣河公园树种选择上以地域性乡土树种为主，能够良好的适应西安地区生态环境，如国槐、水杉、速生柳、白蜡、银杏等；在近水岸处多使用防风浪、耐水湿的植物，以及根系发达耐冲刷的植物，减少洪水对堤岸的冲刷，提高防洪能力，如杨、柳、榆、蒲苇等；堤内种植则以草地为主，利于防洪同时不阻挡视线，邻水侧缓坡以景观树点缀，提升竖向空间的景观效果同时更便于防洪排涝，减轻养护成本。

河道两侧，50年一遇洪水范围内主要以水生植物为主，经常受到河水冲刷的区域，可种植芦苇、菖蒲、香蒲、水葱等观赏性强的挺水植物，软化生硬的防洪堤；百年一遇洪水范围内，主要以水生植物和灌草植物为主，考虑到植物群落的变化，应种植多年生草本植物及耐淹小灌木，间或种植耐淹乔木。

4 结语

西咸新区自成立之初，即以低影响开发雨水综合利用作为创新城市发展方式的重要着力点和突破口，开展了一系列的实验研究和示范工程项目，取得了一定的实践经验和数据积累，为海绵城市建设提供了良好的基础条件。在景观设计中融入海绵城市理念，打造景观化海绵设施，使其既有助于实现雨洪管理目标，避免内涝，而又不影响项目的景观效果，最终实现生态环境改善、雨洪和谐共存及提升城市品位等多项目标。