海绵城市理念在南宁邕江综合整治工程中运用

靳亚男，曾庆仪

（广西珠委南宁勘测设计院，广西 南宁，530000）

0 前言

海绵城市是习近平总书记对城市建设和发展提出的新要求。海绵城市建设理念是完善城市河道的排洪防涝体系，修复水生态以及保护城市河流、湖泊等水生态系统，充分发挥出绿地、湖泊、河流、土壤等城市组成因素。南宁市在国家财政部、住建部、水利部组织的海绵城市建设试点城市资格评选中，以第一名的成绩获得“海绵城市建设试点城市”资格。作为试点城市，南宁市规划在公共建筑、居住小区、市政道路公园绿地、内河水系等区域和项目开展试点工程建设，海绵城市示范区总面积60.18km2。邕江综合整治工程被列为南宁市海绵城市建设重点示范项目。

1 项目概况

邕江是南宁城区最重要的一条内河，也是南宁市最主要的排洪通道，但随着城市建设进程的加快，城市用地不断蔓延，动植物生存环境被侵蚀；部分岸坡坍塌，河道的蓄泄能力不足，影响了南宁市区防汛安全；城市周边原有的透水区域，如农田、草地等正在被混凝土建筑物不断地取代，降低雨水下渗的几率，缩减了雨水滞后时间，不利于城市防洪减排工作的开展；城市雨水携带道路及下垫面的污染物一起进入河道中，对河道水面造成污染。针对上述问题，开展了邕江综合整治工程。

本项目位于广西省南宁市西乡塘区邕江北岸，工程起点为清川大桥北岸，终点至五象大桥，主要建设内容包括河岸整治及景观绿化，工程总投资为89 345万元。综合整治河道总长8 700m，宽度20～200m不等，总面积69.12hm2。主要工程量为：河道护岸8 000m，新建绿化面积约51hm2，梳理原状植物面积4.5hm2，新建硬质铺装约13hm2（道路、广场、运动场等），新建建筑面积为2 952m2，新建桥梁景观面积1 345m2。本次岸坡加固防护工程的设计洪水标准为50年一遇。

本项目硬质铺装面积大，在全段的绿道、人行步道、广场铺装采用透水性材质；为削减地面径流污染，在航运文化码头、鼓廊服务中心人行车辆集中区域附近设置分散的雨水湿塘；为收集雨水，在绿地低洼地区修建下凹式绿地，同时在桩号0+000～0+700、3+550～4+600无法修建下凹式绿地区域，修建单个面积约40m2的雨水花园，呈分散式布置；桩号3+100～3+900、4+270～5+350区域内护岸长期接触水体，水体、生态需通过护岸和河漫滩进行交换，为营造较好的水生态环境，本区域采用土工固袋生态护岸；在桩号1+190～2+260、6+310～6+660等区域的滩涂地种水生植物，起到护坡防冲刷、净化水质、点缀景观带的作用。

2 道路、广场铺装透水设计

本工程区域道路广场硬质铺装面积为123 164m2，为收集该区域雨水，铺装区域透水铺装不低于70%，在铺装地面高程以下设置小型雨水收集井，通过管道输送至周边绿地进行雨水利用，雨水利用率不低于5%。

图1 各海绵体的桩号分布示意图

图2 道路铺装效果图

道路设计有绿道和人行步道。绿道作为南宁市城市健身系统的主要组成部分，绿道起始桩号为0+000，终点桩号为0+8100，宽为4.5m，道路铺装材料选择非透水沥青路面、透水混凝土、透水砖等透水材料。人行道位于工程区内71.13～74.40m高程（黄海高程，下同），是从绿道直接连接江边各游区和节点的道路，总长约5 300m，宽为3.0～3.5m，铺装材料选用陶瓷透水砖、碎石等。

露天停车场选用嵌草砖、透水砖，停车场总面积为6 802.7m2。滨江广场由贝丘文化广场、航运文化码头、鼓廊服务中心等区域组成，总面积约67 000m2，广场区域尽量采用透水砖。

3 坡面绿化设计

本项目整个滨江绿地总绿地率为80.33%，超高的绿化率增加了绿地储水能力，极大地避免水份流失。同时，整个绿化地平整坡度控制在2.5%～3%之内，经植被拦截及土壤下渗作用减缓地表径流流速，去除径流中的部分污染物，绿地中通过高低起伏的地形，营造更多的雨水收集绿地，并为周边植物提供更多生存所需水份。为更好地与海绵城市建设衔接，本次在防洪堤坡顶选择合适的区域建设下凹式绿地，迎水坡面高处建雨水花园和雨水湿塘，通过串联、并联下沉式绿地、雨水花园和雨水池塘等工程措施使绿地雨水资源利用率高于10%，起到生态可持续的雨洪控制和雨水利用的作用。

3.1 下凹式绿地

下凹式绿地是在工程的绿地建设中，新建的绿地高程低于周围地面高程，以便于周边的雨水流入，其理念是利用开放的绿地空间接收和储存雨水，起到了减少径流外排的作用。本次设计中，采用两种方式，一是在桩号0+700～1+800洋光码头堤段和桩号4+950～6+350柳沙半岛堤段结合旧堤地形，在低洼的区域建设下凹式绿地；二是在新填筑堤段桩号2+200～2+800区域采用上调路面高程，使雨水口高程低于路面且高于绿地的方式建设下凹式绿地。该区域堤顶开阔，有大量的绿地，在绿地种植本地草本植物，雨水就可自然流入绿地，经植物吸收和下渗共同作用，充分利用雨水，减少了绿化用水，同时起到了美化环境的效果。

3.2 雨水花园

雨水花园是由天然形成的或者人为开挖而成的浅水池，主要作为收集地面的雨水，并且通过植物和沙石的共同作用，净化雨水，并且使净化过的水渗入土壤，也可作绿化灌溉用水，同时起到了美化周边景观的作用。雨水花园在桩号0+000～0+600、3+550～4+600区域呈分散式布置，汇水面积与雨水花园面积之比为20～25，单个雨水花园的面积约40m2，雨水花园结构从上至下为蓄水层、覆盖层、种植层、过滤层、填充层、持水层，花园底部埋设外径为Φ160mm的溢水管道，并联至排水系统，蓄水池两测边坡坡比为1：4，具体如图4所示。

图3 下凹式绿地效果图

图4 雨水花园示意图

3.3 雨水湿塘

为了削减地面径流污染，本工程利用地形高差在人行、车辆集中区域附近设置分散的雨水湿塘，单个湿塘总面积为750～1 000m2，BOD负荷为 4g/m2·d～12g/m2·d，并在接纳区径流处设置消能石进行自然消能防冲。湿塘底部采用碎石或者水生植物种植区为缓冲区域，削减大颗粒沉淀物。主塘为常水位以下的永久容积和存储容积，永久容积水位线以上至最高水位线为具有峰值流量削减功能的调蓄容积，调蓄容积与永久存储容积的比为1：4，水深为0.6～0.7m，水体停留时间约7～10d，水力坡度为1：200。同时，塘内植物主要选择具备耐污能力且养护简易的水生植物，如芦苇、再力花、轮叶黑藻、眼子菜等。雨水塘典型横断面如图5所示。

图5 雨水湿塘示意图

4 生态护岸设计

河道总体生态系统经过长期的行洪演变，已经改变了原始的形态，不可能回到最初的生态目标，只能立足河道生态系统现状，积极创造新条件，充分发挥出生态系统自我修复功能，尽量减少人类行为对河道生态系统的影响，在经济合理的范围内和河道综合治理的前提下，更多地考虑河道生态修复。

桩号 3+100～3+900、4+270～5+350 区域内护岸长期接触水体，日常水体、临河生物通过护岸和河漫滩进行交换，为营造较好的水生态环境，该部分护岸不宜考虑成硬质驳岸，同时，考虑邕江在行洪期间护岸的整体安全性，避免水毁，该临水河堤需嵌固在河道冲刷深度以下至少1m。

本工程在设计中需重点解决以下几个矛盾点：

（1）防冲防渗与透水透气的矛盾。河道两岸的堤岸对于防洪和输水都有至关重要的作用，当洪水发生时要求堤岸经得起冲刷，当河道输水时，要求不能渗漏流出堤岸以外，但河道生态修复却需要采用很多透水透气的生态材料去构筑堤岸，以便种树植草，有利于植物生长，这自然是相互矛盾的。

（2）行洪与种植的矛盾。对有防洪要求的河道，根本的原则是保证行洪河道在其防洪标准下有足够的行洪断面。

（3）绿化与硬化的矛盾。一些河段特别已经形成硬护岸，多为混凝土护岸、护坡或浆砌石挡土墙，为了美化城市、营造景观，需要种树、种花、种草，可是岸边部分已成硬化堤岸两岸空间又很狭小。

为解决以上3大矛盾点，本区域的护岸工程采用土工固袋生态护岸。土工固袋生态护岸的结构为：2.0m×1.0m×0.3m高镀锌网箱+机织有纺土石笼袋+内装种植土+植物纤维毯+表层绿化。高镀锌网箱采用高镀锌铅丝编织而成，是生态土石笼袋的主要组成部分，其依靠自身的强度及强耐腐蚀性构成挡墙的基本单元，通过铅丝连接的各个网箱形成护坡，达到防治水土流失的目的。

网箱所用铅丝优选高镀锌铅丝，笼体要求韧性强、坚固耐久。按网箱不同部位，采用三种规格铅丝。边框铅丝外径为Φ3.4mm，网线铅丝外径为Φ2.7mm，水平拉力线、捆结线外径为Φ2.2mm。铅丝镀锌量大于260g/m2。抗拉强度不小于400MPa。铅丝笼网目尺寸130mm×150mm。植物纤维毯铺设于河道边坡及生态土石笼袋外露面，基材为天然纤维，麻、椰纤维本身具有保水度高、透气性好的功能，工程完工初期，起到保护边坡土壤，不受雨水冲蚀，而后因其有充足空隙可让土壤渗入其中，达到土壤与材料完全结合，形成天然的地表坡面保护层，具有很强的控制水土流失的能力。

在68.50～70.00m高程设置3.5m宽的亲水平台，亲水平台以下岸坡采用格宾石笼进行抗冲刷防护，坡脚65.50～66.00m高程设挡墙一道，挡墙外结合地形设置石笼护脚；对于不稳定岸坡，通过削缓坡、设支护桩等措施进行加固。本次护岸工程新增措施均要衔接至现有建筑物。

5 水生植物种植

根据邕江水位情况，67.00m为常水位线，71.73m为2年一遇洪水位线。常水位线至2年一遇洪水位线之间种植水生植物及湿生植物，水生植物及湿生植物起到护坡防冲刷、净化水质、点缀景观带的作用。结合地形情况和周边景观搭配需要，在桩号1+190～2+260等区域种植千屈菜、美人蕉、芦竹、旱伞草、水葱等湿生及水生植物，在桩号6+310～6+660等区域的滩涂地种植芦苇、芦竹和千屈菜等耐湿且根系发达的植物，至岸坡向河道种植成梯阶状，根据植物的品种和特点进行配置，构建良好的景观效果。

6 效果评价

本工程建设透水铺装86 200m2，绿地率为80.33%，绿地包括下凹式绿地96 000m2和大量的坡面绿化，极大增强了城市渗水能力，通过建设雨水花园和雨水湿塘可有效延缓短时间内形成的雨水径流量，增强滞水能力，工程建成后，区域内年径流总量控制率大于80%，工程区域内历时24h强降雨路面积水深度小于5cm。通过雨水花园、雨水湿塘和城市蓄水池形成的生态蓄水系统，最大可蓄水量约12 000m3，极大缓解了城市管网的压力，达到了相当程度上的生态灌溉再利用。通过雨水湿塘削减地面径流污染和种植水生植物净化水体，再结合排污管网改造，本工程年径流污染控制率可达到85%以上。在多种渗水措施基础上，本工程通过串联、并联下凹式绿地、线型排水沟、雨水湿塘等集水方式，实现雨水利用率不低于10%。

7 结 语

本工程以南宁邕江防洪排涝体系为支撑，充分发挥邕江两岸广场道路、绿地、土壤、河流水系等对雨水径流的自然积存、渗透、净化和缓释作用。工程建成后，使城市像海绵一样，实现了防洪保安全，缓解内涝，削减城市径流污染负荷，节约水资源的作用；实现了邕江从“工程水利河”向“活力带、发展带”转变，为南宁市后续的海绵城市建设提供宝贵的经验，具有显著的社会效益、经济效益和生态效益。