海綿城市理念在珠海市金灣區(qū)綠地建設中的應用分析

劉柳亮

摘要：2014年10月，我國住建部提出《海綿城市建設技術指南》試行方案，提出基于低影響開發(fā)的海綿城市建設和雨水系統(tǒng)構建原則。它基本明確了城市建設規(guī)劃與工程設計維護管理過程。本文以珠海市金灣區(qū)區(qū)域內綠化景觀建設工程為例，探討了該工程基于海綿城市理念建設背景下的海綿城市設計實踐應用。

關鍵詞：海綿城市；綠地建設；雨水花園；金灣區(qū)

綠地系統(tǒng)是城市復合生態(tài)系統(tǒng)中最重要的自然子系統(tǒng)，它的布局結構對城市穩(wěn)固建設體系具有決定性作用。而在海綿城市新理念下，綠地系統(tǒng)建設布局又有了全新的解讀，它的生態(tài)設計及社會經濟效益都備受人們關注。

一、城市綠地生態(tài)系統(tǒng)建設意義及海綿城市

（一）城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的建設意義

城市在常規(guī)開發(fā)建設過程中必然會經歷一定程度的生態(tài)破壞，尤其是對自然水文平衡的破壞十分嚴重。這種建設破壞所造成的直接結果就是城市洪澇災害頻發(fā)、雨水徑流污染嚴重、地下水位下降以及河流基流喪失。我國珠海市自然水文系統(tǒng)復雜，所以在城市建設過程中構建綠地生態(tài)系統(tǒng)以維護水文平衡是極為必要的。它一方面能解決地區(qū)由于暴雨、臺風等惡劣自然環(huán)境所造成的水土大面積流失，一方面也能豐富城市自然景觀結構，使城市以豐富多元化的綠地形式存在，美化城市自然景觀。

（二）海綿城市概述

海綿城市的基本理論就是低影響開發(fā)（Low Impact Develoment，LID），它是指在場地開發(fā)過程中采用源頭、分散式措施，以維持城市場地開發(fā)前的良好水文特征，所以它也被稱為低影響城市設計開發(fā)。海綿城市的建設目標就是保證目標城市區(qū)域在開發(fā)后其水文狀態(tài)能夠與開發(fā)前狀態(tài)相接近，換言之就是確保城市建設不會影響自然水文體系，不會因為人為建設而增加地表徑流量。顧名思義，海綿城市就是要求城市像海綿一樣能夠明確構建一套完善的雨水收集系統(tǒng)，可以在城市降水時，像海綿一樣吸水、蓄水、滲水和凈水，并在需要時將所貯存的降水釋放出來并加以合理分配利用[1]。

海綿城市建設包括4項基本內涵：第一，海綿城市的本質就是城鎮(zhèn)化與環(huán)境資源之間的協(xié)調發(fā)展。與傳統(tǒng)城市不同，它的發(fā)展目標包括順應自然、和諧自然與人之間的關系、保護原有生態(tài)、低影響可持續(xù)開發(fā)以及保持地表徑流量不變。

第二是海綿城市實現(xiàn)的目標，即讓城市做到“彈性適應”環(huán)境變化與自然災害的侵襲，做到對水生態(tài)系統(tǒng)的有效保護、恢復被破壞的水生態(tài)、確保低影響開發(fā)，并適當增加水域面積，促進雨水積存凈化，最后就是減少徑流量，降低可能存在的暴雨環(huán)境對城市運行的不良影響；第三，轉變城市排水防澇的基本思路，那就是從傳統(tǒng)的“快排”模式到海綿城市建設的“滲、滯、蓄、凈、用、排”6項標準，進而達到下滲減排、集蓄利用的目的；第四是保持開發(fā)前后水文特征基本不變，具體來說要做到“三不變”：徑流總量不變、峰值流量不變以及峰現(xiàn)時間不變。在源頭上做到有效削減和過程控制，并在末端采取相應的保水措施，走低影響開發(fā)自然路線。

（三）海綿城市的最新建設思路

對海綿城市的理解不能拘泥于其固有的原理概念，而應該對其進行更深刻的解讀，明確海綿城市的哲學理論，構建全新建設思路。具體來說要體現(xiàn)出以下3點。

第一，要構建完全的、完整的生態(tài)系統(tǒng)價值觀，并非是功利主義的、片面的價值觀。從現(xiàn)有發(fā)展狀況來看，在城市中人們對待雨水的態(tài)度極其功利，城市人祈求無雨，鄉(xiāng)村農戶祈求有雨。而海綿城市的基本理念就認為對雨水的處理、儲存與利用是有其價值的，尤其是對生態(tài)系統(tǒng)的天然價值作用最大。而人類作為這個系統(tǒng)中的有機組成部分，應該在城市中構建海綿理念，進而確保正確利用雨水，發(fā)揮其輔助城市生態(tài)系統(tǒng)建設的實際價值。

第二，要在城市內就地解決用水問題，而并非是將問題轉嫁給其它地區(qū)，特別是要杜絕防洪大堤和異地調水等傳統(tǒng)方法。海綿城市建設的基本目的就是要做到調節(jié)旱澇，不將問題轉移給其它環(huán)節(jié)。換言之，就是要恢復原始徑流狀況，控制城市中中小降雨的徑流，將雨水留在原位，進而達到生態(tài)修復的目的。

第三，要實現(xiàn)滯蓄而并非排泄。將城市存在的洪澇災害與雨水災害快速排掉是傳統(tǒng)排洪排澇工程的基本原則。而海綿城市建設思路則希望將水流放緩，不斷下滲到地下成為城市地下水資源，同時實現(xiàn)水質凈化，讓其有更多機會服務于城市建設。

（四）海綿城市的建設途徑

海綿城市建設必須首先轉變建設理念與方式，主要要做到以下3點。首先是要從資源承載力角度切入，將傳統(tǒng)的“以需定供”轉化為“以供定需”，合理規(guī)劃城市建設規(guī)模與社會經濟發(fā)展結構，實現(xiàn)對原位水資源的可持續(xù)供給，以確保對城市可持續(xù)發(fā)展的有力支撐。

其次要從城市規(guī)劃管控角度出發(fā)，從傳統(tǒng)只注重空間發(fā)展度控制逐漸轉化為對開發(fā)強度的控制，并同時做到生態(tài)環(huán)境的有效約束。

第三要從生態(tài)修復與環(huán)境治理的角度來進行建設，主要是從“末端治理”原則轉化為“源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理、統(tǒng)籌建設”。其中源頭減排應該從產匯流的源頭來減少雨水徑流形成，并加大入滲程度。而過程控制則是要做到延緩徑流峰值出現(xiàn)時間，最大限度降低排水強度，保護和修復城市“海綿體”。系統(tǒng)治理是指將山水林田湖作為生命共同體與完整的生態(tài)系統(tǒng)來建設，以維持城市生態(tài)環(huán)境良好。最后的統(tǒng)籌建設則是要求城市建設應該統(tǒng)籌各類宗地開發(fā)，包括對園林、道路、水利等設施的有效建設拓展，并逐一落實，實現(xiàn)海綿城市建設的總體目標。

二、珠海市金灣區(qū)綠地建設工程概況

（一）工程概況

2014年以來，珠海市金灣區(qū)大型綠地建設工程主要從泥灣門大橋到雞啼門大橋沿線綠地升級改造。包括中分帶與兩側的綠化帶建設，總里程約為13公里。其施工內容以清運垃圾、回填種植土、微地形處理、綠化種植養(yǎng)護及透水砼綠道施工為主。其中金灣互通立交周邊綠化提升工程屬于典型的海綿城市建設形勢，設計施工總面積33.3公頃，主要由北區(qū)、東區(qū)和南區(qū)3塊大型綠地組成。綠化面積25.4萬平方米、水域面積7萬平方米、鋪裝1177.2平方米、喬灌木14142株。該綠地建設滿足金灣互通立交周邊地塊蓄排及珠海大道沿線客水匯入后蓄排要求，含蓄能力達到70%以上，建成后基本滿足水量蓄排要求、綠化景觀功能及休閑散步功能。（見圖一）

（二）項目施工目的

2013年珠海市遭遇了20年一遇的特大暴雨，其中金灣區(qū)浸水高度達到20～50cm，整個區(qū)內嚴重受害，形成黑點。所以區(qū)政府及珠海市為了大力整治水浸黑點，決定采用海綿城市——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)建設技術，以“源頭分散”和“慢排緩解”為基本技術控制原則，對金灣區(qū)內包括植草溝、植物緩沖帶、下沉式綠地等等緩解進行綠色排水，構建綠地生態(tài)系統(tǒng)。希望該工程能取得明顯成效，為城市提高抗洪防澇能力，保護地區(qū)人員及財產安全。

2013年金灣區(qū)年降雨量1114.4mm，2014年年降雨量1761.9mm、2015年年降雨量1289.5mm，均超過2013年降雨量。但通過海綿城市的建設，恢復了被破壞的水生態(tài)系統(tǒng)、減少了地表徑流、減輕了暴雨對城市運行的影響。達到“彈性適應”環(huán)境變化的預期效果。

三、金灣區(qū)綠地建設具體工程實踐應用分析——雨水花園建設

金灣區(qū)在沿珠海大道沿線基于海綿城市理念開展綠地建設改造工程，它的主要工程子項目就包括了植草溝、雨水花園、下沉式綠地、植被緩沖帶、透水鋪裝、生物滯留塘6類技術設計，它們的目的就是為了實現(xiàn)徑流總量控制、峰值控制以及污染控制，爭取合理有效利用與水資源，實現(xiàn)海綿城市建設目標。（見圖二）

建設雨水花園要滿足兩點條件：第一要在地勢低洼地區(qū)建設，第二要選擇適合于當?shù)貧夂蚣熬G地環(huán)境的植物來實現(xiàn)對雨水的凈化、滯留與消納，它也被視為是LID技術中的重要環(huán)節(jié)。雨水花園的整體建設造價低、管理維護便利，但對城市的雨水系統(tǒng)運行輔助作用及景觀美化作用卻非常明顯，所以珠海市金灣區(qū)也選擇建設雨水花園來改善綠地生態(tài)環(huán)境，它也是金灣區(qū)綠地建設中的重要部分。

（一）對植被的選擇

金灣區(qū)充分結合了海綿城市建設理念，采用了適應于當?shù)貧夂虻母吣蜐裥浴⑾菜吷L樹種，其中包括落羽杉、水翁、水蒲桃、菖蒲、蘆葦以及再力花等。

（二）設計應用分析

金灣區(qū)在設計雨水花園時所秉承的基本技術概念為利用水生植物、微生物等生物的物理作用來凈化雨水，形成一套自然高效的徑流污染控制設施。在雨水花園中，它的雨水濕地部分主要被劃分為雨水表流濕地和雨水潛流濕地。為了滿足當?shù)剀浫醯刭|的特殊特性，該工程將雨水濕地設計為防滲型結構以維持濕地上植物所需要的充足水分。另外，在工程設計中也將雨水濕地和濕塘合建，并適當調節(jié)了調蓄容積，保證雨水濕地與濕塘構造基本達到一致。其具體設計結構包括了前置塘、進水口、沼澤區(qū)、出水池、溢流出水口、護坡駁岸以及維護通道。

在具體的技術規(guī)制中，主要涉及5點設計步驟和技術要點。第一，在進水口與溢流出水口設置了碎石和消能坎，以便于防止水流過度沖刷所造成的侵蝕問題。

第二，雨水花園的濕地在設置前置塘前首先對徑流雨水進行了深度預處理。

第三，設置沼澤區(qū)的淺沼澤區(qū)與深沼澤區(qū)為雨水花園的主要精華區(qū)，其中淺沼澤區(qū)的水深范圍設置為0～0.3m，而深沼澤區(qū)的水深范圍設置為0.3～0.5m。同時按照沼澤區(qū)水深范圍的不同來種植不同類型的水生植物。

第四，本工程在雨水花園的濕地容積調節(jié)中設置在24h內將蓄水排空，強化了雨水花園的蓄排水能力。

第五，為了防止出水池沉淀物的再懸浮，同時降低出水池溫度作用，將出水池的水深設置在0.8～1.2m范圍內，而出水池的容積設置為總容積的10%左右，這其中不含調節(jié)容積部分。

總體而言，雨水花園的綠地建設工程優(yōu)勢就在于可以有效防止其中雨水濕地的污染物增加，同時對濕地的徑流總量與峰值流量進行了有效控制，不過其總體建設及后期維護費用會較高[2]。

總結：珠海市金灣區(qū)基于海綿城市理念建設綠地生態(tài)系統(tǒng)，它的基本理念就是要以人為本，在尊重現(xiàn)場場地肌理的基礎上，結合地區(qū)優(yōu)勢來達成“森林進城”建設方向。該項目的實施也將有助于未來金灣區(qū)的水文生態(tài)平衡建設和城市景觀建設，真正實現(xiàn)美麗珠海、綠色珠海、活力珠海的城市建設目標。

參考文獻

[1] 王穎.城市綠地系統(tǒng)結構的生態(tài)學分析——以珠海市綠地系統(tǒng)規(guī)劃為例[D].北京林業(yè)大學，2006.33-35.

[2] 弓亞棟.建設海綿城市的研究與實踐探索 [D].長安大學，2015.40-44.