海绵城市框架下寒地滨水空间改造

战美秋 齐柠 白立敏

【摘  要】在海绵城市框架下，以长春市南湖公园为例，综合考虑经济效益和环境影响的基础上，讨论寒地城市滨水空间改造方案与方法，旨在后续相关实践工作的开展及城市滨水空间环境规划与设计提供借鉴与参考。

【关键词】海绵城市;寒地;滨水空间

引言

滨水空间是城市与自然环境相连接的部分，是自然生态系统与人工建设系统相互结合的区域，对于城市空间塑造极为重要。寒地城市滨水区具有丰枯变化大，冬季冰冻期长，生态系统内部结构稳定性差，生态敏感性高、生态弹性低等特点，我国寒地城市分布于黑龙江、吉林、辽宁及内蒙古自治区的东北部地区。

长春市南湖位于吉林省长春市中心区西南部，随着城市化进程加快，长春南湖地表径流源头的涵水环境发生显著变化，密集的建筑密度及硬质路面阻碍了降水下渗通道，地表水与地下水连通中断，改变了径流汇流等水文条件，南湖蓄水量短缺、污染严重，南湖周边区域内防、排洪能力弱，难以应对大流量的雨洪。南湖滨水空间的改造已经成为海绵城市规划建设的主要问题。

1.长春市南湖滨水空间特征

长春市南湖位于吉林省长春市中心区西南部，处于长春市老城区，水面面积92万平方米，为小I型水库，滨水空间超300万平方米，以居住建筑、公共绿地为主，东南部分布近代建筑、文化场所、遗迹等资源，西南地势偏低，红旗街与湖西路交汇地段为雨洪重灾区，延安大街、工农大路地段交通压力大，地下市政管线纵横交叉、错综复杂，维修难度大，地上电缆线架设交错，不利于处理紧急事件及突发紧急事故。

2.南湖滨水城市空间改造方案

2.1与城市基础设施统筹建设

旧城滨水空间的改造、建设与实施是一个周期长、复杂的建设项目，可将滨水空间的改造与城市基础设施建设统筹建设，最大限度地提升改造效率，实现“灰色基础设施”（钢筋混凝土的道路、轨道交通、市政设施、下水净水等）与“绿色基础设施”（园林绿地、城市公园、自然景观等）有机融合，全方面提升滨水空间改造深度、发展质量，减小滨水空间改造对自然和生态环境的影响。

2.2释放滨水地上空间，打造立体式复合交叉空间

平衡人文空间、生态空间以及商业空间，释放地上空间为商业文化街，如延安大街、工农大路、红旗街部分地段，将主要车流通过工农广场和新民广场等出入口导入地下，可合并设计入管廊工程，进行雨洪管理，尽可能的与地铁交通合并考虑，形成地下部分为交通空间、市政管廊空间和停车空间，地上部分为娱乐休闲空间的，集商业、交通、景观及休闲等功能为一体的立体式复合交叉空间。

2.3多层次的方案连通设计

优先利用南湖自然排水系统，发挥绿地、交通、建筑对雨（雪）水的吸纳、渗滞、蓄排和净用的“渗、滞、蓄、净、用、排”机制，从原生态保护、生态修复、自然开发三个层次连通规划设计、建筑设计、景观设计，将滨水空间建造成“灰色基础设施”与“绿色基础设施”建设有机统一的，具有文脉特色、区域功能与与城市区域相适应的“海绵”功能生态系统，达到水、人居环境与自然的和谐共生，并有效带动周边经济发展。

3.南湖滨水城市空间改造关键技术

寒地滨水空间的规划设计、建筑设计、景观设计方案必须契合海绵城市系统，充分考虑适合寒地气候特征的方案，并在建造技术上做出更新与调整，从建造末端严格把控滨水空间的建设标准。

3.1功能性材料的设计与应用

寒冷地区除冰雪技术如撒布融雪剂，人工除雪，机械除冰雪等，需依靠人力物力，效率低，环境污染较大，且不利于雪水重新回收利用。目前相关学者已经将相变温度低于60℃的有机相变材料封装于管材料中形成相变储热路面，通过室内实验结果表明，相变储能发热体埋置深度为3cm，在零下15℃以内的负温环境下，可控制预热时间3h，路面不出现积雪。随着技术研究深入与发展，未来可将相变材料运用于工程实际沥青混合料中，形成相變储热路面发热融雪体系。这一技术可应用到南湖滨水地上路面，可将雪水排入到地下综合管廊雨（雪）水回收净化系统，直接用于补充地下水，缓解水资源短缺。同时也提高了地上空间冬季人们出行舒适度。

滨水地上景观用地的铺装，在满足实用需求的前提下，尽量减少使用不透水铺装材料，如如停车位、人行道、广场尽量选择透水铺装材料，以加大雨（雪）水渗透路径，缓解南湖水短缺，降低内涝风险。寒冷地区铺装材料使用要充分考虑季节性冻胀破坏因素，选择适宜的基底材料、孔隙率等，经过耐候性试验进行寿命预测后投入实际应用。

滨水地下综合管廊须采用防腐蚀、防渗漏混凝土材料。南湖水体的污染介质主要为硫酸钠、硫酸镁等，地下综合管廊采用的混凝土技术应兼顾有抗冻、抗渗、防硫酸盐腐蚀功能，以提高地下空间服役期间的耐久性、安全性、舒适性。

3.2地下与地上立体交通空间设计

（1）地下与地上立体交通空间节点设计。滨水地下与地上交通空间的立体化改造，兼顾绿色公园开放性、人与自然可达性、交通连续性、空间文化性等有机融合，同时构造节点处理及节点处防渗漏施工技术措施直接影响空间改造的耐久性，如地上与地下的连通部位，如十字路口或者丁字路口处，管廊预制结构拼缝和接头防水防渗构造设计等等。

（2）地下与地上立体交通空间截面设计。合理设计地下综合管廊系统，截留雨水量通过回收净化后可进行绿地浇灌、路面浇洒、湖水补水等，通过将大量雨水滞蓄与回用，可降低洪涝风险，减少径流面源污染。雨水舱断面尺寸应根据雨水系统汇水面积计算出雨水量，并根据周边市政雨水需求量，结合雨水舱有效深度及坡度计算出雨水舱断面尺寸，根据地段坡度、宽度选择截面形式，如雨水舱与各舱水平并列、雨水舱垂直于各舱下方等形式，红旗街地段宜采用雨水舱垂直于各舱下方等形式。紧邻南湖区段雨（雪）宜采用排入植被浅沟、下凹式绿地等生态措施，净化后再排入雨水管网进入雨水管廊，其他地段可采用弃流井、沉砂井等灰色措施进行过滤。

4.结论与建议

滨水空间改造有助于突显在城市公共生活中的生态核心作用，深度挖掘城市地上与地下空间的潜力，实现地上地下空间的互动，将城市既有滨水空间的单一功能转变成集商业、交通、景观、休闲等多功能、多用途为一体的城市滨水空间，塑造良好的生态环境，促进周边区域经济发展。本文关于海绵城市框架下寒地滨水空间的技术方案为建设海绵城市框架下寒冷地区滨水空间改造的提供些许技术参考。

参考文献

[1]王秋菲，石丹，王盛楠.沈阳市海绵城市的建设思路与对策研究[J].沈阳建筑大学学报（社会科学版），2016 （6）：604～608.

[2]何静.旧城滨水公共空间建设实施策略研究——以上海市苏州河两岸地区为例，2020-09-01，72～73.

[3]于远燕.海绵城市理念在滨水空间的应用探讨[J].现代园艺，2016年第2期：155.

本文基金项目：吉林省教育厅”十三五”《寒地海绵城市LID绿色基础设施的环境控制技术研究》，编号：2016（162号）;

吉林省科技发展计划项目2019《严寒地区海绵城市建设中既有滨水空间改造关键技术研究》编号：20190303049SF。