基于海绵城市理念的成都平原湿地公园雨水系统构建方法研究

唐娅梅

（四川工商学院艺术学院，四川 成都 611745）

雨水资源是天地间的一项免费资源，在国际淡水资源匮乏，我国大部分城市缺水不断的情况下，在响应我国构建海绵城市的政策指南下，人工湿地公园作为生态效益高、景观价值和社会效益高、海绵效果好的绿地类型，必将在城市适应的地方迅速发展，科学合理地进行人工湿地公园雨水系统设计显得尤为重要。因此，如何在基于“生态优先”原则的海绵城市理念下，将自然途径与人工措施相互结合构建湿地公园雨水系统是一个值得思考和探索的重要问题。本文以成都平原湿地公园雨水系统构建为例, 研究平原地域类型雨水湿地系统的构建及其处理效果, 以期为类似公园湿地雨水系统规划设计提供参考和借鉴。

1 雨水型人工湿地公园的理念分析

1.1 海绵城市

海绵城市理念是近几年城市建设发展的一个重要理念，主要是指城市能够像海绵一样，可以快速适应环境的变化以及在应对自然灾害方面具有一定的弹性[1]。它的原理是在雨季时蓄积雨水并通过一些途径将雨水净化加以利用, 旱季时可以将储存的水进行释放加以利用，从而使城市能够弹性的应对环境变化。不同于传统城市雨水系统设施，海绵城市优先利用绿色生态措施进行雨水管理，达到“自然积存、自然渗透、自然净化”的目标。海绵城市的生态雨洪措施包括植草沟、雨水花园、湿塘、湿地、蓄水模块等不同尺度上的设施。在生态文明建设要求以及城市内涝等问题凸显的背景下，基于“生态优先”原则的海绵城市建设，逐渐成为指导我国雨水系统构建的科学理论和缓解城市雨水灾害的重要工程。

1.2 “海绵型”人工湿地公园

湿地作为城市之肾, 在海绵城市中扮演着重要角色, 不仅具有净化水质的作用, 还担负着雨水水量滞蓄任务[2].湿地公园作为城市生态建设用地的一种类型，兼具抵御洪水、调节径流、改善气候、控制污染、美化环境和维护区域生态平衡功能以及科普教育、科学研究等服务公民活动的重要职能，是基质优良的城市海绵体，也是海绵城市建设中的新型初期雨水处理技术的重要设施形式，其规划设计与利用得到了快速的发展。海绵城市理念下的雨水型人工湿地公园在提供生境、丰富物种、改善城市微环境的基础上，特别关注雨水的消纳、净化和回用，将城市雨洪管理基础设施、公园和人工湿地的生境相结合，进行协同整合和统筹建设。在海绵城市理念下，对湿地公园雨水构建系统进行合理的规划设计与利用，将更好地推动我国海绵城市的建设发展。

2 平原城市湿地公园雨水系统构建的特殊性

基于我国国情，国家住建部2014年11月发布《海绵城市建设技术指南》，提出我国要因地制宜的兴建海绵城市，旨在从根本上转变传统的“以排为主”雨水治理思路，使雨水就地滞蓄，将雨水视为资源，构建我国生态雨水管理体系[2]。雨水湿地就是其中的一项重要的技术措施。雨水湿地是通过模拟天然湿地的结构和功能，主要用于雨水径流总量及洪峰流量控制和径流水质控制的一类人工设施。最初的雨水湿地概念是美国提出的低影响开发（LID）雨水管理理念，应用于解决开发所带来的洪涝风险以及面源污染问题，同时也是海绵城市雨水系统构建的有效途径。

成都平原四周群山环抱，降雨充沛是气候特征之一，加上夏季雨量多降雨密集，集水时间较短，水势迅猛，易爆发洪灾。同时，不完善的城市规划理念、对自然水文循环规律的不了解以及对水资源的可持续发展考虑欠妥，城市内涝时常发生，对于城市的建设造成了影响，对于人们的日常生活也造成了影响[3]。尽管传统雨水系统在很大程度上解决城市内涝的问题，但是城市内涝问题依旧存在。同时传统雨水系统所存在的一些弊端，在长期使用中，也逐渐显现出来。而城市中的人工湿地公园利用生物自净功能，进行雨水循环利用、水资源的净化，具有极高的“海绵功能”，而且对保护生物多样性、改善城市微气候意义重大，是低能耗、高生态效益的绿色基础设施形式。因此，在海绵城市理念下结合平原城市的地域特点，构建人工湿地公园雨水系统，利用天然的雨水调节优势，将自然途径与人工措施相互结合，能够更好地发挥湿地公园对雨水的渗透、吸纳和净化作用，从而提升城市排水防涝能力，削减径流污染，促进雨水资源的有效利用。

3 海绵城市理念下成都平原湿地公园雨水系统构建的主要对策

为了解决平原城市传统雨水系统所带来的问题，并且满足海绵城市理念下的城市建设发展需求，加强人工湿地公园雨水湿地系统构建是非常必要的。在人工湿地公园雨水系统构建时，需要考虑以下几个方面。

3.1 湿地公园雨水系统规划的基本原则

根据海绵城市规划建设目标，人工湿地公园雨水系统构建应实行先规划后建设，在雨水湿地系统构建之前，做好整体的系统规划，保证雨水湿地系统构建效果。首先，要根据平原地区特殊水文特征及城市发展现状，合理的规划排水系统，需要对地形进行充分的利用，加强对自然坡度的利用，以最短的距离将排水设施靠近水源，发挥海绵城市自然留存、自然渗透、自然净化功能。其次，应严格落实各层级规划所确定的低影响开发控制目标，应尊重生态本底、维护生态安全、优化生态格局，合理控制开发强度，减少对城市原有水文特征和生态环境的破坏。最后，还需要加强建成后雨水系统设施的管理维护，以保证系统正常运行，提升雨水湿地系统构建的效果。

3.2 湿地公园雨水系统构建的总体目标

在海绵城市理念的背景下，雨水湿地系统构建需要加强对生态资源的利用，这样不仅可以避免对生态环境造成严重的影响，还可以在一定程度上降低雨水湿地系统构建的成本，实现良好的经济效益。雨水湿地系统对于城市建设来说，具有非常明显的优势，可以有效解决城市内涝的问题，也避免雨水资源的消耗与浪费。在人工湿地公园雨水系统构建中，以保护和维持城市生态环境，恢复和修复受破坏的自然生态环境为前提，优先采用自然途径和人工途径相互结合的方法，根据平原城市湿地公园的功能与特点，对自然资源加大利用力度，以径流总量作为首要控制目标，推广低影响开发雨水系统构建模式，将内涝灾害防控、径流污染控制、雨水资源化利用、地下水补给、水文循环恢复等有机结合，形成一个新型的雨水系统，实现良好的生态环境，保证人们日常生活的便利性，促进平原城市建设开发与水生态和谐发展。

3.3 设计要点

湿地公园雨水系统构建的时候，做好以下几个方面，可以大大提升雨水湿地系统构建的效果，避免城市出现内涝问题，促使城市实现良好的生态环境。

合理确定湿地公园面积。湿地的面积设计主要依据水力负荷,其计算公式A = Q/Nq。其中:Q 为污水流量, m3/d;Nq 为水力负荷,m3/(m2·d).人工湿地的水力负荷取值范围可参照HJ2005-2010《人工湿地污水处理工程技术规范》,其具体参数根据预处理程度、水量选取[4].例如：某雨水湿地系统工程，水力负荷为 0.8m3(m2·d)，通过公式计算湿地建设面积为100000m2。人工湿地建成以后，经过潜流湿地系统处理以后的水质，基本上可以达到出水水质目标，并且表流湿地对污水的处理主要起到去除剩余污染物和水质活化及稳定调节的功能，避免对周围环境造成严重的影响，实现良好的生态环境，充分展现人工湿地雨水系统构建的意义。

合理设计或调整游览道路、场地的排水坡度，同时利用景观水体、多功能调蓄等大型雨水调蓄设施统筹兼顾自身及周边区域径流雨水的控制，与城市雨水管渠、超标径流排放系统良好衔接，恢复其自然调蓄功能[5]。

构建雨涝预警系统。雨涝预警可以对降雨情况进行实时监测，确保城市内涝问题及时解决，因此可以大大提升雨水湿地系统的构建效果。需要根据平原地区的气候以及预计的降雨量、雨季时间等方面，构建雨涝信息化机制，改建监测手段，形成在线监测实时系统，针对雨季的降雨量及时做出判断，以便做出相应的预防和调整，避免城市内涝问题的产生，进而提升雨水湿地系统构建的效果。

基质选择。人工湿地构建的时候，还需要注重基质的选择。基质是指在人工湿地床体内用以提供人工湿地植物与微生物生长并对污染物起过滤、沉淀、吸附等作用的填充材料, 一般是砾石、砂子、渣等[6]。例如：成都平原湿地公园基质选择，主要是以砾石为主要填料，并且将少量沸石和煤渣等材料作为辅助，这样可以对污染物进行有效的过滤和去除，以此保证人工湿地的功能性。

湿地公园植物配置。一般情况下，人工湿地主要是以水生植物为主，并且需要结合当地的情况以及所适合生长的水生植物，这样才能保证人工湿地构建的效果。设计中要通过不同植物的搭配，形成稳定的植物群落，发挥最佳的净化能力，展现出良好的景观效果。①优先选用适合成都平原的物种，本土植物对当地气候、土壤有很强的适应能力，减少了后期维护的成本。②选用根系发达、净化能力强、抗风能力强的植物，充分发挥植物对于雨水污染物的去除和降解作用，很多工程经验表明利用人工湿地处理初期雨水技术应用效果最好的水生植物有芦苇、菖蒲和美人蕉[7]。③不同水生植物类型的合理搭配，选用植物既能耐涝又耐旱。例如，成都平原会出现满水期与枯水期交替的现象，配置的植物就既要能耐湿又要有一定的抗旱能力，同时还要考虑水生植物的生长期，要选用其它植物作为辅助，以此实现雨水湿地系统构建的良好效果。

4 结语

在海绵城市理念的背景下，通过湿地公园雨水系统的构建，可以有效解决当前城市发展中城市的内涝问题，避免传统雨水系统对环境所造成的影响，同时通过对自然资源的利用，降低对水资源的消耗与浪费，实现良好的生态环境，为城市的建设与发展提供最大的支撑与保障。