“海绵城市”构建下城市中生态绿地的新功能

王芳

（晋城市园林绿化管护事务中心（晋城市园林绿化二大队），山西晋城 048000）

1“海绵城市”理念的研究状况

1.1 国外研究的历史与发展状况

3000 多年前的印第安居民就会修筑台地种植玉米，在沟底种植水稻。19 世纪和20 世纪交接之际，许多地区地下水得不到补给，水位不断下降，雨水利用技术又重新进入了城市规划建设者的视野。国际雨水利用协会于1989 年成立后，分别在多个国家或地区有序举行，不管是温润的中纬度地区还是炎热的低纬度热带，都非常重视雨水的利用。

1.2 国内研究历程与现状

1995 年和2013 年，中国两次主持举办国际雨水利用会议，标志着我国开始以发展的眼光关注城市水循环利用。2013 年，增强城市防涝能力的“海绵城市”理念进入大家视野。2015 年开始，党中央在两年内先后启动30 个“海绵城市”试点。通过后期的严格检验，让更多的城市和地区开启这个让人民受益的绿色工程。

2“海绵城市”的设计理念和可行性方案

2.1“海绵城市”定义

“海绵城市”，顾名思义就是城市具有海绵一样吞吐水分的能力。如城市生态绿地必须具有海绵体弹性吸水和释放水的特性，将城市雨水及下渗水的处理再利用，实现城市生态可持续发展。

2.2 可行性方案

（1）采用适地适树原则。城市的防护林和公园林树种，选择当地适应力强的乡土树种，特别是乔木、灌木等涵养水分能力强的树种。这类型的树种根部扩张幅度深广，地下固水能力强，地面枯落物丰富，能有阻挡雨水地面径流速度，在雨水下渗过程中能起到很好的滞留作用，地面设置合理高度的围堰，减缓水分地下移动速度，有效降低地面雨水向河湖水库蓄集的速率，如图1、图2 所示。

（2）打造生物滞留带。下水道的周围种植绿化带，使雨水能首先过滤渗入地下，这样能将城市地面的雨水径流进行初步过滤，进入地下管道，如图3 所示。

图1 聚水渗水型树池

图2 高大乔木林绿岸

图3 邻水隔离绿化带

（3）社区地面、公园地面、道路、广场、停车场等区域，铺设透水材料，便于雨水及时渗回地下，进入水处理系统。透水路面采用石英砂等材料。对于传统硬化的不透水地面要增设过滤、下渗、收集、储蓄池等，达到水质等级要求，再分级使用，如图4、图5所示。

图4 渗水路面（图片来源：学习强国）

图5 透水砖（图片来源：学习强国）

3 现阶段城市生态绿地的功能分析及思考

城市的生态健康发展还是基于完善先进的基础设施——北京大学余孔坚教授。

3.1 城市生态绿地的内涵

城市生态绿地必须具有美学的观赏性、基础设施的功能性、循环处理水资源的可持续性、内部联系交织的系统性。在水循环过程的自然降水落下开始，绿地接收到的雨水、地面流动的水、河湖沟截留的水、地下水管流动的水、水处理系统处理的水、处理后分级使用的水，都成为城市水循环的主体。它们互相交织形成一个网络关系着整个城市生态平衡。

3.2 现阶段城市生态绿地存在问题

目前城市生态绿地大部分功能单一，没有形成一个统一的水处理系统。只是停留在外在的观赏性、防风、防污染等功能，其地下的空间没有开发。“海绵城市”建设是一个完整的水循环生态系统，需要山水林田湖草的协同配合。而我们现在大多数城市的地下水处理系统管网并不成熟。河湖等大面积水域的弹性蓄水能力没有实现，流入地下的雨水分级系统也在探讨中，真正实施有效的屈指可数。

3.3 城市生态绿地设计应遵循可持续发展的原则

建设“海绵城市”不仅要让现在的生活环境美丽舒适，也要控制资源的浪费，为子孙后代留下可发展的空间。我们应控制水资源的浪费，开发可持续的水资源利用体系，使用先进的科学技术，保持城市发展运行在一个可持续发展的轨道上，不断改善现有的绿地状况，促进城市生态系统的可持续性。

4 具备“海绵城市”要求的新型城市绿地类型

4.1 下凹式绿地的建设

下凹式绿地外沿略低于道路路面或周围的硬质路基，便于收集雨水径流。雨水经过绿植和砂砾层得到第一步的过滤下渗到下层管网模块，超过设定容量的雨水通过第二级管网进入城市雨水管网中，在末端进行再分级使用。

这种绿地设计的优点是能充分利用小雨量的径流给植物补充生长用水，节约灌溉用水，还能补充两个级别的再循环水利用的水源，如图6 所示。

图6 下凹式绿地图片

如果来自地面的径流量超出凹地承受能力，或者雨水在凹地内滞留时间过长，下渗缓慢，凹地内的植物会出现涝害，甚至死亡。因此雨水径流的量必须小于或等于下凹式绿地的容量。应使雨水能快速流入凹地，再配套雨水的初步过滤阻隔，减少水流冲力对土壤的侵蚀，如图7 所示。

4.2 雨水花园的设计布置

雨水花园是城市地下水资源的主要来源。特别是经过“海绵城市”理念下科学设计后，经过雨水花园过滤的雨水可以用作城市绿化灌溉用水，以此节约大量的城市用水。雨水花园要将分散的城市生态绿地统一起来，在设计上要求彼此联通，构成统一协调使用的城市水循环系统。地上部分为视野可及的观赏性生态绿地，地下则布满完善的水处理基础设施，使地面上的生态绿地成为最初水循环的开始载体，整个系统成为城市美学、生态学、建筑学结合最新科技的有机综合体。

图7 下凹式绿地景观

增加花园的底层承水面的结构，埋设含孔隙的管道，作为雨水下渗极限时的兜底排水设施，连通城市水处理管道。管道上方铺设粗制砾石，分散花园水体对下方管道的压力，过滤掉可能进入埋设管道的沉淀物，防止埋设管道淤塞。上方的蓄水层含有种植土层，对植物根部起固定和提供营养的作用，要承上启下对过量的雨水有部分下渗的功能。最上方是覆盖层，对雨水初期过滤和减缓雨水土壤冲刷的压强，这一部分材料应渗透率高，下渗速度快。

4.3 水域景观的施工营造

水域景观指在市区范围内围绕水体而形成的具有观赏和生态功能的绿地类型，主要包括河滨公园、防洪水系公园、天然蓄水公园等。这些公园具有增加空气湿度，调节城市气候，增加城市生态绿地面积，提供生物栖息地，净化城市水体，防止洪涝灾害等作用。目前许多城市内部的水域景观只能被动地直接接受雨水，返吐水力还需提高。

要实现水域景观的健康发展，就必须在源头上解决问题，水污染源进行污水处理管理，先处理再排入，对水域景观周边的堤岸绿地要设置新科技滤水系统、生物过滤层、高低落差过滤装置等雨水收集过滤设施，既可以就近灌溉河湖沿岸的生态绿地，也可以过滤一些污染漂浮物进入河湖水体。沿河两边的绿植基础地面和储水底部采用渗透性较强的材料，有效连通，自然降水丰沛时能透过绿植层渗透到地下补充地下水，当旱季缺水时，河湖水体中的水也能通过池底的渗透层返渗到周边区域，补充沿河绿植的缺水状态。

4.4 屋顶花园的营建

承重和防水是建造屋顶花园首先要考虑的问题。但作为城市生态景观的一类，屋顶花园需要兼具观赏和可持续使用的功能。因此设计时应考虑好雨水收集的储水装置，解决好屋顶绿化植被的用水需要，要将多余的雨水通过特殊传送管道输送到建筑物附属的储存池，储存池处理中心进行分级处理再利用。

屋顶花园作为“海绵城市”的小海绵部分，它的功能应完善，设计上应注意小巧实用，可以采用花池、花台等形式储水兼顾种植绿色植物，方便自由组合。而屋顶底部应防水耐用，养护绿植要注意高中低空间充分利用，减少阳光对屋顶的直射影响，选择绿植品种也要注意选择抗风能力强，抗倒伏，抗旱能力较强，耐热，不需要太多人工养护的品种，如图8 所示。

图8 屋顶花园的立体绿植效果

5 结语

城市化不断地加快，必然导致诸多生态问题，水资源的合理高效利用已经成为关切城市发展和生态平衡的民生话题。生态绿地作为大自然的馈赠，如何保护好利用好，让城市的发展保持在一个健康可持续发展的轨道，不但利在当代，还能造福子孙，提高水资源利用，“海绵城市”的设计理念值得我们深入探讨。本文根据查阅国内外不同的水循环利用和海绵城市及相近课题研究的成果，通过已经开始的“海绵城市”试点的效果分析，总结可循环水利用的模式，展现可持续发展的现实案例，带领大家一起深入研究未来城市模式。针对不同类型的城市生态绿地的状况，分析其解决的办法。希望和大家一起实现以人为本、实现更高水平的幸福生活贡献智慧。