徐孟孟 林徐吉 姜廣萌 汪偉

浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院 浙江 杭州 310030

傳統(tǒng)的粗放式城市發(fā)展注重灰色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，采用雨水排得越多、越快、越通暢越好的“快排式”的模式[1],城市內(nèi)澇頻發(fā)、徑流污染加劇、水資源短缺等城市水問(wèn)題尤為突出[2]。針對(duì)這種情況，2012年4月，在《2012低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇》中首次提出“海綿城市”，2013年12月，習(xí)近平總書(shū)記在《中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議》的講話中強(qiáng)調(diào)：“提升城市排水系統(tǒng)時(shí)要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來(lái)，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”[3]。我國(guó)的海綿城市理念在借鑒其雨洪管理思路和技術(shù)后，結(jié)合低影響開(kāi)發(fā)和綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重點(diǎn)考慮生態(tài)性發(fā)展，通過(guò)自然滲透分散地表徑流，生物路徑凈化水質(zhì)，集中蓄水，加強(qiáng)雨水回用[4]。公園綠地海綿化改造的最終目的是減少雨水徑流積存，促進(jìn)土壤吸水持水[5]。

在此背景下，運(yùn)用海綿城市理念建設(shè)城市公園，可有效維護(hù)城市自然環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，既能凈化公園內(nèi)徑流雨水，補(bǔ)充地下水，又能從源頭減少地表污染，提升城市河道水系的水質(zhì)；暴雨期間可有效發(fā)揮公園“海綿體的作用”，延長(zhǎng)公園內(nèi)雨水進(jìn)入市政管網(wǎng)的時(shí)間，削減雨洪峰值流量。同時(shí)，運(yùn)用海綿理念建設(shè)的城市公園中相較于傳統(tǒng)的公園，海綿設(shè)施中植被多選用當(dāng)?shù)啬蜐衲秃档闹参颷6]，豐富了景觀公園中的植物品種，依靠不同植物種類營(yíng)造了不同層次的景觀效果。

1 工程案例

1.1 項(xiàng)目背景

臨海市洛河公園位于臨海市新城經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，一期長(zhǎng)度約800m，占地面積約90000m2。河道兩側(cè)綠地寬度最寬處約為89m，最窄處約為35m，河道寬度約為24m～32m。現(xiàn)狀用地為荒地，附近村民自發(fā)開(kāi)發(fā)為菜地。

通過(guò)對(duì)洛河公園海綿化建設(shè)，調(diào)蓄公園內(nèi)產(chǎn)生的雨水徑流，解決周邊道路現(xiàn)有積水問(wèn)題，發(fā)揮公園綠地自然積存、自然滲透、自然凈化的作用，實(shí)現(xiàn)徑流雨水控制與初期雨水徑流污染物削減的目的。

圖1 公園現(xiàn)狀（筆者2022年7月5日拍攝于項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)）

1.2 公園建設(shè)前存在的問(wèn)題

（1）已建兩條透水園路，但因道路兩側(cè)綠地高于路面，雨水沖刷泥土至路面導(dǎo)致鋪裝堵塞，出現(xiàn)積水，影響周邊居民的正常通行需要。

（2）場(chǎng)地雜亂無(wú)章，無(wú)法為周邊居民提供休憩活動(dòng)場(chǎng)所。

（3）園區(qū)內(nèi)地表徑流漫流至洛河，因地形起伏不平，場(chǎng)地部分區(qū)域內(nèi)積水較多。

（4）公園未與周邊道路合理銜接，東方大道與公園交叉處排水不暢，降雨時(shí)易產(chǎn)生局部?jī)?nèi)澇積水點(diǎn)。

1.3 設(shè)計(jì)目標(biāo)

通過(guò)對(duì)場(chǎng)地現(xiàn)狀條件進(jìn)行分析，綜合考慮景觀、排水等因素，確定海綿公園設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：

（1）根據(jù)臨海市海綿城市建設(shè)要求，公園海綿城市按照年徑流總量控制率85%，徑流污染削減率45%進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（2）公園內(nèi)雨水控制作為主要目標(biāo)，結(jié)合景觀設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)，利用海綿設(shè)施對(duì)公園內(nèi)雨水進(jìn)行轉(zhuǎn)輸、滲蓄、凈化，減少雨水整體外排量。

（3）駁岸種植挺水植物，構(gòu)建植被緩沖帶，降低入河污染物，實(shí)現(xiàn)雨水凈化外排。

2 公園建設(shè)中的海綿城市設(shè)計(jì)

臨海市臨海而建，全年降雨量大、受臺(tái)風(fēng)影響大，同時(shí)項(xiàng)目所在地土壤滲透性差，地下水位高，洛河以防洪功能為主，城市水安全建設(shè)需求較大。同時(shí)地塊及周邊的水環(huán)境及生態(tài)問(wèn)題突出。公園前期景觀方案設(shè)計(jì)中與海綿城市理念相融合，解決公園內(nèi)存在的水安全、水生態(tài)及水環(huán)境問(wèn)題，合理調(diào)蓄凈化雨水，構(gòu)建城市生態(tài)綠帶。

（1）水生態(tài)：通過(guò)源頭控制污染排放，緩解初期雨水面源污染，加大地表水與淺層地下水之間的連通性，提升水生態(tài)功能。

（2）水安全：結(jié)合水體、道路與廣場(chǎng)及綠地等，優(yōu)化場(chǎng)地豎向設(shè)計(jì)，合理布置排水管網(wǎng)，確保區(qū)域內(nèi)澇系統(tǒng)的構(gòu)建。

（3）水環(huán)境：區(qū)域內(nèi)通過(guò)源頭海綿設(shè)施削減面源污染物，提升水體水環(huán)境質(zhì)量，并結(jié)合景觀設(shè)計(jì)，營(yíng)造新型人與水關(guān)系。

（4）通過(guò)海綿城市設(shè)施建設(shè)，進(jìn)行雨水資源化利用，充分利用雨水資源。

2.1 設(shè)計(jì)徑流量

根據(jù)公園內(nèi)各下墊面類型及其對(duì)應(yīng)的面積，加權(quán)平均得到項(xiàng)目下墊面綜合雨量徑流系數(shù)Φ=0.191。

表1 下墊面分析

本項(xiàng)目建設(shè)用地面積為90127m2，年降雨徑流控制率為85%，對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量為41.4mm，計(jì)算得徑流控制總量為712m3。

2.2 總體布局

洛河公園海綿設(shè)施主要解決自身場(chǎng)地內(nèi)雨水，為部分周邊道路散排雨水流量提供收納空間。通過(guò)雨水花園、低勢(shì)綠地、生態(tài)濕塘等措施實(shí)現(xiàn)海綿城市“滲、蓄、滯、凈、用、排”的綜合目標(biāo)。

本項(xiàng)目共設(shè)置階梯式雨水花園1963m2，雨水花園2197m2，地勢(shì)綠地420m2，生態(tài)濕塘775m2，礫石帶共計(jì)437m，植草溝142m。調(diào)蓄容積共計(jì)795m3，年徑流總量控制率可達(dá)86%，徑流污染削減率可達(dá)60%，滿足上位規(guī)劃要求，建成后的公園將可以緩解區(qū)域的水安全壓力及水環(huán)境問(wèn)題，具有較好的技術(shù)適用性及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

圖3 海綿城市設(shè)施平面布置圖

2.3 豎向設(shè)計(jì)

項(xiàng)目地形，周邊高中間低，基地范圍內(nèi)以1-2.5m的高差從市政道路向中央水系遞減，場(chǎng)地內(nèi)最高點(diǎn)標(biāo)高為6.20m，最低點(diǎn)標(biāo)高為3.0m。

2.4 徑流組織分析

洛河公園覆蓋范圍為90000m2，場(chǎng)地高程最高點(diǎn)為3.5-5.5m。結(jié)合場(chǎng)地內(nèi)微地形設(shè)計(jì)情況，將本項(xiàng)目分為5個(gè)排水分區(qū)，借助生態(tài)滯留溝、植草溝等設(shè)施，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地內(nèi)降雨徑流的有效導(dǎo)排，經(jīng)雨水花園、階梯式雨水花園、雨水濕塘等海綿設(shè)施實(shí)現(xiàn)降雨徑流的有效消納與排除。

2.5 海綿城市、景觀專業(yè)銜接

景觀要素與海綿設(shè)施關(guān)系密切且非單一對(duì)立，基本是多種海綿措施合并與景觀園林要素直接或建設(shè)聯(lián)系[7]。設(shè)計(jì)中海綿設(shè)施布置考慮景觀地形特點(diǎn)，在地勢(shì)較低處布置各類海綿設(shè)施，確保徑流雨水可自流至設(shè)施內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)海綿城市“滲、蓄、滯、凈、用、排”的功能，同時(shí)景觀與海綿城市結(jié)合可豐富公園內(nèi)植物種類，如美人蕉、矮蒲葦、鳶尾、花葉芒、細(xì)葉芒、再力花、花葉蘆竹等水生植物。

2.6 溢流能力核算

海綿設(shè)施內(nèi)溢流井開(kāi)始溢流時(shí)，屬于周邊進(jìn)水的堰流狀態(tài)，可采用堰流公式，確定溢流流量；隨著水位的不斷增加，堰上水頭升高，溢流接近終點(diǎn)時(shí)，可把溢流井概化為孔口出流，適用于孔口出流計(jì)算公式確定溢流流量。根據(jù)《海綿城市工程設(shè)計(jì)圖集》，圓形溢流口Φ740最大過(guò)流能力為50L/s，根據(jù)海綿設(shè)施服務(wù)范圍確定各海綿設(shè)施溢流口各設(shè)置1個(gè)可滿足排水能力要求。

2.7 生態(tài)科普點(diǎn)設(shè)計(jì)

入口入園處設(shè)置生態(tài)科普臺(tái)，設(shè)置海綿設(shè)施科普介紹，增加園區(qū)水文化內(nèi)容，凸顯園區(qū)功能性、展示性等，是園區(qū)全景序列的開(kāi)端，文化展示性較強(qiáng)。

3 結(jié)論

洛河公園目前已完工，海綿設(shè)施運(yùn)行良好，是臨海市首個(gè)海綿城市科普公園。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，結(jié)合景觀設(shè)計(jì)，因地制宜的將海綿設(shè)施運(yùn)用到公園設(shè)計(jì)中，形成源頭削減、過(guò)程管控的雨水管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)公園內(nèi)雨水的控制與利用。本公園設(shè)計(jì)過(guò)程中海綿專業(yè)、市政專業(yè)與景觀專業(yè)密切配合，從前期方案到施工圖設(shè)計(jì)，深入交流，達(dá)到了景觀效果與海綿功能性雙重效果。