下沉式绿地在海绵城市工程建设中的应用研究

倪敏 吴明明

【摘要】传统城市道路水生态问题的三大表现是频繁的城市涝灾，严重的道路交通污染以及道路绿地结构不足。通过引入以自然蓄积、自然渗透、自然净化为基本的“海绵城市”概念和低影响开发技术的实用化，提供了解决城市道路水生态系统问题的具体技术对策。本文将海绵城市理论作为解决城市水问题的有效方法，研究探讨海绵城市建设中下沉绿地的选址原则和下沉绿地的设计，促进“海绵城市”建设，提高雨污水利用率。

【关键词】下沉式绿地;海绵城市;雨水

由于城市范围的不断扩大，城市涝灾、雨洪以及缺水等问题频发。过去，城市过分依赖灰色基础设施排水，导致对于年降雨量较高的城市，因排水管道较慢、容量较小以及管道设计过小导致雨涝的情况出现。面对雨水危机，人们提出了“海绵城市”的概念。2014年，住房和城乡建设部明确敦促所有地方加快雨水和废水的转移，加重低影响的开发模式，提升城市排水防洪的能力，加快海绵城市建设研究。在制定该文件的同时，政府还开始推动“海绵城市”的发展，并在中国的一些城市进行试点。

1、相关理论概述

1.1海绵城市的概念

海绵城市定义，顾名思义是指城市具有海绵的特性和可调节功能。

海绵城市概念的中心是针对城市化进程中日益严重的雨水流出污染、暴雨洪水灾害、水资源不足等城市水循环问题。在建设海绵城市时，不应把自然降水、地表水和地下水作为独立的单位，而应调整它们之间的系统，调整城市给排水的运行过程，从长远角度考虑水资源的循环可利用性。

1.2下沉式绿地的概念

从广义上讲，它不仅包括下沉式绿地，还包括多功能水库、雨水湿地、雨水花园、雨水池、低洼地等生态雨水设施。本文从下沉式绿地的特点和现状出发，探讨了下沉式绿地在雨水景观设计中的应用。

1.3下沉式绿地的功能

1.3.1促进雨水的资源化利用

下沉绿地对雨水回用效果显著：有效补充地下水，提高地下水位，抑制地下水漏洞区蔓延，有效降低市政用水消耗，缓解水资源短缺。

（1）下沉式绿地土壤对雨水的蓄积作用

如果雨水自然地渗透到下沉的绿色土壤中，土壤的坡度和物性会影响雨水的渗透。例如，土壤的总孔隙度和土壤的饱和导水率直接影响雨水在土壤中的入渗率和土壤分层的分布。下沉式绿地的最佳设计是，当雨水过度渗透到绿化土壤中时，增加了土壤带来的雨水量，使城市获得最佳的生态效果。

（2）下沉式绿地植物对雨水的蓄积作用

完全的森林生态系统，切断了当年约15～30%的降雨量。绿地植物产生的枯枝和落叶，使得雨水资源从土壤中流出，降低了雨水流出的速度，可达到蓄积雨水的目的。

1.3.2减少雨水径流污染

路面上的雨水含有大量的沙石，建筑颗粒物，汽车尾气中的重金属，汽车排出的油，汽车轮胎磨损，润滑剂，杀虫剂和其他污染物。

（1）下沉式绿地土壤的削减作用

土壤颗粒聚合形成的一些聚集体对建筑物颗粒，砾石等污染物有吸附和迁移作用。另一方面，土壤中水分含量和土壤对水的入渗率直接影响污染物中可溶性物质的空间分布，如重金属和融雪剂在不同土层中的分布和收集时间的长度。

（2）下沉式绿地植物的削减作用

沉没绿地中的植物可以通过植物根系减少径流中的污染物，吸收绿地中有害重金属和细菌微生物;草能截留有害金属和表面污垢;树根能吸收水中溶解的污染物和细菌，有组织地收集雨水。地表径流废水在下沉的绿地中被土壤和植物吸收，输送和分解，使城市的污染得到缓解。

2、下沉式绿地选址原则

2.1系统性原则

根据当地降雨的实际情况及水资源需求，为当地径流设置一个合理数值。通过分析相关数据，可以计算出较为准确的模型，例如具体位置、深度等。使用ArcGIS软件计算各站雨水截流深度并执行相应计算能得出相对精准的数据。

2.2适宜性原则

下沉式绿色建设应该遵循与地域相适应的原则，为此，应该选择合理的土壤构造、良好的排水系统的城市和地区，避免南方强降雨、暴雨、地下水位高、碱氯化激烈的城市，避免因地表水和长期蓄水而导致植物死亡。

2.3生态性原则

生态原则是尽量减少对自然条件的干扰，尽可能的保护原生自然资源。首先，遵循“高丘可耕、低边可挖、高边挖亭、低坑开气”的思路，开挖应在相对较低的地形上进行，以确保下沉绿地的施工和场地土方平衡的最小破坏方式进行。

3、海绵城市工程建设中下沉式绿地的设计

3.1雨水渗透状态下的设计

沉陷绿地中的海绵镇建立种植沟，植被缓冲区，潮间带等入渗设施，雨水流入沉陷绿地净化，储存，入渗。 雨水的处理会在地表形成水体，产生景观效果。 例如，在绿地的洞里覆盖着玉石，两边种植着植被，就像潮水和溪流中的木桥景观。下雨时，溪流和木桥形成“桥与水”景观，凸显传统文化内涵。

3.2雨水传输状态下的设计

在设计过程中，通过草坪栽植沟和植被过滤区进行流出运输，连接城市绿地形成连接的雨水景观带，并根据建筑物的分布设计其路线，城市中的道路，土地和绿地，为分散雨水流出而建造一个丰富而有趣的空间。同时，道路和雨水的传播也得到了扩展。此外，雨水也可以根据绿地内高度的差异和设计高度的直线下降进行传送，以便在不同的降雨强度下产生不同的景观效果。例如，当降雨量较小时，雨水不会溢出，并且会形成较小的降雨区域。

3.3雨水储蓄状态下的设计

在下沉式绿地中，雨水通常是通过潮湿的水池和蓄水池等储存设施积聚起来的。雨水通过植草沟，渗流管，植被过滤带等输送设施集中在蓄水设施中，形成大面积的水景观，令人赏心悦目。

結论：

对于不同的雨水活动，有不同的设计策略。但是，在实践中，还应根据“慢排缓释”的概念设计，并在土壤分析中考虑土壤渗透率，考虑到不同地区土壤特性的差异，计算了土壤入渗速率。在考虑降雨情况时，应在更好地了解该地区多年平均降雨量和暴雨重现时间，更好地了解地形的基础上，确定绿地的地基沉降深度和降雨高度。 另外，还必须注意利用耐水灾的乡土植物，种植灌木、草本、乔木等，以体现不同的观赏效果。

参考文献：

[1]冯颖莹，刘磊，郑书航，等.基于定量计算的道路侧分带下沉式绿地设计[J].城市道桥与防洪，2020（09）：98-101+16.

[2]闫玉涛.基于海绵城市理念的道路排水设计探讨[J].建材发展导向（上），2020，18（7）：380-381.

[3]师延燕，王晓虹.基于"海绵城市"理念的下沉式绿地优化设计研究[J].中国房地产业，2018，（5）：7.