基于海绵城市理念的桃浦科技智慧城中央绿地景观设计与营造

徐 婧

（上海丰沁置业有限公司，上海 200331）

1 海绵城市公园建设

随着城镇化率不断攀升，为了更好地预防和应对城市内涝，实现城市建设与环境的和谐共生，近年来，全国对海绵城市的建设如火如荼。作为海绵城市重要的生态载体，各地在城市公园“海绵化”建设与改造方面都进行了诸多尝试。其中，涌现了北京奥林匹克森林公园、哈尔滨群力新区城市湿地公园等优秀范例。

本文主要围绕城市新建公园绿地的海绵城市建设展开，结合项目棕地转型的特殊背景，对公园海绵城市的设计与营造进行系统梳理。

2 项目概况

2.1 基本情况

桃浦科技智慧城中央绿地位于上海市普陀区桃浦镇，该地区自20世纪50年代起即为上海市著名的工业区。近年来，伴随产业调整、棕地改造和地区转型升级，为了更好地优化区域生态、打造地区活力触媒，上海桃浦科技智慧城中央绿地项目应运而生。

桃浦科技智慧城中央绿地项目东至景泰路，南至真南路，西至敦煌路，北至桃惠路，总用地面积约50hm2。公园总体设计在平面上形成“J”字形，地形设计上借鉴草书及古典舞的行云流水态势形成山与谷的意向，公园整体地势北高南低。设计上，项目联通周边水绿结构网络，期望塑造符合区域发展的新自然景观。2017年，桃浦科技智慧城被纳入上海市首批海绵城市建设试点区域。

2.2 水文及地质条件

从气候、水文方面来看，项目地处上海，主要气候为亚热带季风气候，降水主要集中在每年的5～9月，年平均降雨量约为1 100mm；汛期主要集中在3～5月梅雨季与6～9月台风季。

从地质条件来看，项目场地范围内地基土主要由黏性土、粉性土和砂土组成，局部有暗浜。由于该项目地块原址曾为香精厂、化工厂等，场地内局部土壤曾进行土壤修复，修复后的土壤平均有机质含量为9.8g/kg，土壤为中偏碱性。

场地标高方面，永登路、敦煌路等周围城市道路的平均标高为4.0m，绿地园路标高随地形由-2.3m逐渐过渡到4.0m，607地块及608地块中央景观水池池底标高-3.3m，常水位标高-2.8m。

2.3 现状分析

上海桃浦科技智慧城中央绿地的海绵城市设计与建造面临如下挑战：①绿地内生态用水与新开1号河连通，鉴于该河尚未建设完成，绿地内部河流的流通性能较差；②区域内地下水位较高（年平均地下水离地表面仅0.5～0.7m），导致海绵设施的设置深度存在明显局限性；③该处土壤因为污染在项目开发前经历了严格的治理，治理后的土壤有机质含量及酸碱度对植物种植并不友好；④区域市政管网老旧，雨季事故频发。该区域周边道路原有雨水管道设施多为1年设防，地面标高一般在3.22～4.00m，相对低洼。同时，该区域曾出现多次雨水倒灌，雨期道路积水情况严重；⑤新建市政综合管廊暂未投入运营使用，排水主要依赖原有市政管网系统。

整体来看，该项目海绵城市的设计与建设虽难度较高，但其对该城市片区海绵城市建设起到关键作用。

3 设计策略及方法

上海桃浦科技智慧城中央绿地作为区域内最为重要的城市“海绵体”，对应《桃浦科技智慧城海绵城市规划建设》中起关键作用的“一池”和“一带”，对绿地本体和周边雨水渗透、储存、调节等海绵城市的构建起到决定性作用。

在桃浦科技智慧城中央绿地概念方案阶段，概念设计团队即引入了美国雨洪管理理念，但鉴于国情不同，并未对落实的具体措施有深入展开。伴随项目设计深化和响应上级主管部门有关工作部署，在扩初及施工图设计阶段对公园海绵城市设计进行细化、深化。结合海绵城市和低影响开发设计理念，通过植草沟、雨水花园、屋顶绿化等“渗、滞、蓄、净、用、排”的技术手段，实现中央绿地自身及科技智慧城范围内的雨水收集、净化、循环与重复利用，对区域生态建设产生积极影响。

3.1 设计目标及原则

桃浦科技智慧城中央绿地在进行海绵城市设计时，遵循生态优先、雨洪管理等理念，从海绵城市指标与海绵城市设施两个层面进行了自上而下的设计与梳理。结合绿地景观设计与布局，精心测算指标，科学布局人工措施与自然途径，将园林景观与海绵城市理念进行有机融合，最大效能发挥城市绿地海绵综合体的作用。

指标建设方面，对照《桃浦科技智慧城控制性详细规划》《上海市桃浦科技智慧城海绵城市建设实施方案》等上位规划和政策，要求综合径流系数≤0.5，年径流总量控制率≥80%，对应削减量26.7mm，年径流污染控制率≥85%，雨水资源利用率≥5%。同时，针对上海桃浦中央绿地，在规划层面设定了约束性、激励性和技术性3个层级的指标体系（见表1）。

表1 绿地系统海绵城市建设指标体系

海绵设施营造方面，在保证防涝前提下，通过生物滞留区、透水路面、植草沟、湿塘、屋顶绿化等措施形成雨水的循环。海绵设施的选择结合本项目开发的实际，以低影响开发的措施为主，尽量减少大范围的人工干预。中央绿地海绵设施结合景观设计方案，在绿地中设置下沉式绿地、屋顶绿化、渗透铺装等设施，收集和汇总绿地景观、地下空间的周边雨水，进一步有效降低雨水径流量，实现了源头削减最大化。

3.2 技术路线

结合桃浦科技智慧城中央绿地景观设计方案、桃浦科技智慧城中央绿地二期工程方案、市政雨水纳管条件，本工程分为10个排水分区，对应LID汇水分区间，并据此计算雨水调蓄容积（见表2）。

表2 规划下垫面统计表及汇水分区海绵设施调蓄容积指标

将项目需要考虑的汇水区域和内容大致分为2个部分：①绿地范围内雨水系统；②绿地地下空间室外雨水系统。不同区域海绵城市雨水处理的技术路线和径流组织存在差异性。具体来讲，绿地范围内的广场及草地自身径流在地表进行有组织的汇流、渗透，经雨水花园、植草沟实现降雨期间的源头消减，多余的雨水经管渠排放至室外雨水管系统，最终接入市政管网。绿地地下空间室外的雨水，经过有组织的汇流，大部分转移到地下空间设置的集水设施，小部分进入景观水池或经植草沟汇流至雨水管渠。桃浦中央绿地海绵城市构建技术路径如图1所示。

图1 上海桃浦中央绿地海绵城市构建技术路径示意

3.3 海绵设施的布局

在保证排水防涝安全性的这个大前提之下，桃浦科技智慧城中央绿地运用生态手段和人工设施，尽量做到雨水资源的最大程度利用和循环。上海桃浦科技智慧城中央绿地项目，在考虑景观设计、场地排涝、周边环境等多种因素后，通过透水铺装路面、景观蓄水池、转输型植草沟、屋顶绿化和雨水花园等低影响开发设施，有效实现雨水源头削减和雨水循环利用。

3.3.1 透水铺装路面

以人性化、生态化为主要设计原则，公园内二级园路、景观步行道路主要采用透水砖、透水混凝土及嵌草汀步材料。雨水顺着透水路面渗透到地下，在减少地表径流的同时，减小了污染物进入景观蓄水池的可能性。通过在地形变化的地方设置不同颜色的防滑透水砖，可较好地引导人流，增加绿地的美观性和观赏性。

3.3.2 景观蓄水池

结合上海桃浦科技智慧城中央绿地的总体设计布局，利用075地块内的景观水体作为景观蓄水池。该蓄水池采用硬质材料铺底，旱时蓄水池可供游客游玩观赏，汛期周边雨水汇入水池，能够储存817.38m3雨水。水池中设置溢流设施，水深过高时通过拟建泵站提升雨水至新开河1号中。

3.3.3 转输型植草沟

桃浦中央绿地沿园路一侧设置转输型植草沟，宽度1m，沟内植被高度控制在100～200mm。植草沟雨水渗透系数大于5×10m/s，最大流速0.5m/s，曼宁系数0.2，水力停留时间大于6～8min。

608地块的雨水由植草沟接入生物滞留区或景观蓄水池中，景观蓄水池设有2个溢流口，一个溢流口进入地下空间下层的蓄水池中，当水位高于设计高度时通过另一个溢流口进入拟建雨水泵站提升至094地块与河道连通的景观湖中，达到防洪排涝的目的。607地块的南部区域中的雨水通过自流和植草沟的转移运输进入到附近的生物滞留区或景观湖中，景观湖叠水流入075地块的景观蓄水池中。

3.3.4 屋顶绿化

中央绿地内的游客服务中心和园艺展示中心都采用了屋顶绿化，在提升建筑景观效果的同时，发挥生态效益和环境效益。雨水经过屋顶绿化，屋面径流总量和径流污染负荷量有效减少，然后接入雨水罐，建筑内部植物浇灌用水可部分使用雨水罐处理后的雨水。雨水中被屋顶绿化截留的部分，有效地滋养了植物，形成良好的景观效果。

3.3.5 雨水花园

桃浦中央绿地局部结合生境设置了多处雨水花园，花园低于周边园路铺装面，下凹深度为100～300mm，设计宽度大于3m。雨水花园主要是汇总和收集汇水范围内的雨水，考虑到雨季雨水量大且集中进入，在入口处设置了缓冲设施。雨水花园的植物选择上考虑到海绵城市功能，优先选用耐旱、耐涝、抗碱品种。

4 工程建设及运营维护

中央绿地海绵城市的实现，离不开多主体、多阶段的统筹协调与统一行动。项目建设单位为牵头方，需积极对接政府规划、水务、道路、绿化等相关职能部门，在项目规划、设计、实施、运营各阶段分别做好公园绿地海绵城市的实施工作。同时，在桃浦中央绿地海绵城市营造过程中，工程建设与运营环节也对海绵城市营造的运行效果起到了重要且积极的作用。

4.1 工程建设

工程建设方面，由施工单位组织编写了《桃浦中央绿地海绵城市施工专项实施方案》，在工程实施前，对透水铺装路面、雨水花园、转输型植草沟等海绵设施的施工技术、手段进行充分研究和讨论。针对桃浦科技智慧城中央绿地项目透水铺装、屋顶绿化和土壤换填这三方面重点工程内容进行说明。

透水铺装路面的基本构造和普通园路基本一致，即底层、基层、找平层和铺装层，不同点在于每一层都使用透水性能材料制作。具体来看，由于不同透水性能的材料其承受荷载的能力也各有不同，桃浦科技智慧城中央绿地项目园路在大范围使用透水铺装的同时，根据车行、人行等使用功能的不同，进行梯度细分对使用频率高、荷载要求高的区域，采用承载力较高的面层铺装透水材料；对使用频率中、荷载要求不高的区域，采用承载力一般的面层铺装透水材料。

桃浦科技智慧城中央绿地在2个主要建筑单体较大范围地使用了屋顶绿化，相比传统建筑屋面，屋顶绿化能改善生态、降低径流流速、净化雨水。从具体构造上来讲，桃浦科技智慧城中央绿地屋顶绿化构造上大致分为植被层、土层、过滤层、隔根层、防水保护层。植被选取耐旱耐涝的观赏草及草坪草。考虑到建筑顶面部分区域设置采光井及排烟管，屋顶绿化的范围结合景观设计纹路图案，较好地提升并改善了屋顶的美观度。

土壤换填主要是因为本项目堆山造型的土壤大部分为修复后土壤，土壤有机质含量、土壤酸碱度及土壤含盐量与苗木要求的植物生长及养护要求都有一定差距。考虑到这一现实情况，在绿地建设苗木种植前期，施工单位与土壤改良单位进行合作，对设计地形以下1.5～2.0m的土壤进行针对性改良，保证和强化土壤的透水性。同时，严格按照设计文件的要求，项目保证至少1.5m的优质种植土，为中央绿地形成错落有致、四季可赏的苗木种植效果打下坚实的基础。

4.2 运营维护

项目建设单位在走访并现场调研了诸多海绵公园后发现海绵设施的运营养护往往为人所忽略，导致海绵设施的使用年限远远低于预期，为此，参考厦门等地市的优秀做法，对桃浦科技智慧城中央绿地海绵设施的运营养护提出针对性要求。具体来看，针对透水铺装路面，将透水砖破损、平整度不佳、表面脏污等分别进行更换、重铺、高压水枪冲洗等养护措施，并制定相应的养护周期。针对转输型植草沟植物保活、断面形状维持等分别选择适应性好的耐涝植物和塌陷修复等措施。

5 结语

桃浦科技智慧城中央绿地运用海绵城市理念，通过植草沟、雨水花园、屋顶绿化等海绵设施建造，将汇水范围内的雨水储存、渗透、净化能力进行大幅提升，结合公园绿地景观设计方案，形成集海绵功能、生态休闲、活力运动为一体的城市绿地空间。作为上海首批海绵城市绿色城区试点内的典型示范工程，桃浦科技智慧城中央绿地的海绵城市功能满足了原定设计目标和指标，后期仍需要通过有的放矢的针对性措施继续加以巩固，从而推动和实现整个片区的海绵城市建设。