以鎮(zhèn)江海綿公園為例談?dòng)晁珗@設(shè)計(jì)要點(diǎn)

王子釗 蒲文鵬 劉 旭 吳秀偉 阮燕霞 王冠平

(1.中國(guó)光大水務(wù)有限公司水環(huán)境技術(shù)研究中心,廣東 深圳 518033； 2.光大水務(wù)科技發(fā)展(南京)有限公司，江蘇 南京 210000)

1 概述

隨著我國(guó)對(duì)雨水資源化認(rèn)識(shí)的加深以及城市內(nèi)澇問(wèn)題的逐漸凸顯，海綿城市建設(shè)的理念應(yīng)運(yùn)而生[1]。雨水公園利用城市公園或開放性綠地等城市中的大型景觀地塊，進(jìn)行針對(duì)性的“海綿化”改造，使得公園在兼具景觀和休閑功能的同時(shí)，還可以發(fā)揮對(duì)雨水的源頭控制作用。通過(guò)對(duì)雨水采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等不同的處理方式和技術(shù)措施，能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)小型匯水分區(qū)的雨水綜合利用，包括綠植灌溉、補(bǔ)充景觀水等方式。而多余雨水經(jīng)過(guò)凈化處理后排放，也能減少排入水體的面源污染量。

鎮(zhèn)江市是全國(guó)首批海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市，“海綿公園”是鎮(zhèn)江海綿城市建設(shè)中的亮點(diǎn)工程。鎮(zhèn)江“海綿公園”是一個(gè)新建的雨水公園，占地面積約6 hm2，其中綠地面積2.9萬(wàn)m2，水體2 448 m2，綠地率47.6%。海綿公園包括了下凹綠地、透水鋪裝、多級(jí)生物濾池、調(diào)蓄池、綠色屋頂和植草溝等多種綠色或灰色海綿設(shè)施，兼具了雨水凈化和綜合利用、景觀和休閑、文化展示和市民宣傳等多種功能。通過(guò)對(duì)鎮(zhèn)江“海綿公園”的一些設(shè)計(jì)思路進(jìn)行分析和總結(jié)，希望能夠?yàn)榻窈箢愃朴晁珗@的設(shè)計(jì)提供參考。

2 雨水公園優(yōu)勢(shì)及其工具箱

2.1 雨水公園的優(yōu)勢(shì)

在城市建成區(qū)的海綿城市建設(shè)中，除了對(duì)雨水管線的修繕補(bǔ)充之外，很重要的一個(gè)方面是源頭的雨水控制工程。這些源頭控制工程主要是小區(qū)和道路的低影響開發(fā)(Low Impact Development,LID)改造，工程形式包括下凹綠地、透水鋪裝、綠色屋頂?shù)鹊萚2]。但是針對(duì)小區(qū)和道路的改造都存在實(shí)施難度較大的問(wèn)題，因?yàn)楦脑焓┕可娴叫^(qū)居民同意和破路影響交通等。而且針對(duì)居民小區(qū)的“海綿化”改造工程一般受到用地大小的制約，在用地面積的限制條件下，并不能保證滿足設(shè)計(jì)雨量。

雨水公園除了能通過(guò)綠地、水系等天然的“綠色”設(shè)施處理原位降雨，還能利用場(chǎng)地優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建一部分專門的強(qiáng)化雨水“灰色”處理設(shè)施。這些設(shè)施，如雨水處理濾池、調(diào)蓄池、強(qiáng)化初級(jí)處理工藝池等，能夠大量消納周邊匯水區(qū)域的異位雨水，從而有效緩解周邊地區(qū)積澇情況。無(wú)論“綠色”還是“灰色”設(shè)施，都能通過(guò)景觀設(shè)計(jì)，與公園景觀相融合，與其他公園景觀共同構(gòu)成供居民休憩的游園場(chǎng)所。

2.2 雨水公園工具箱

在雨水公園中可配置的設(shè)施包括景觀和雨水處理兩大類，再加上引導(dǎo)、標(biāo)識(shí)等附屬設(shè)施，共同構(gòu)成了雨水公園的“工具箱”。景觀工具包括：綠地、水系、噴泉、小品等等，包括這些基礎(chǔ)元素互相結(jié)合后形成的景觀設(shè)施。雨水處理工具包括：雨水花園、下凹綠地、生態(tài)樹池等原位工具，集中處理外域客水的集中處理設(shè)施，以及為雨水收集轉(zhuǎn)輸、儲(chǔ)存、利用配套的雨水管網(wǎng)、溢流設(shè)施、調(diào)蓄設(shè)施等。雨水公園設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，就是要結(jié)合公園的各方面條件和服務(wù)功能，從工具箱中選擇適合的工具進(jìn)行組合，滿足雨水公園雨水處理利用、景觀構(gòu)建、居民休閑、文化宣傳等各種功能定位。

3 鎮(zhèn)江雨水公園設(shè)計(jì)要點(diǎn)簡(jiǎn)析

3.1 公園雨水利用路徑與總體設(shè)計(jì)

雨水公園的本質(zhì)是將原來(lái)的公共綠地進(jìn)行改造，使之在維持之前的景觀和游玩功能同時(shí)，加入對(duì)雨水的凈化、利用功能，并使雨水利用成為構(gòu)成公園的元素。因此雨水公園設(shè)計(jì)中最重要的就是雨水利用路徑設(shè)計(jì)[3]。以鎮(zhèn)江海綿公園為例，公園中的水源，除了可能與人接觸的噴泉使用少量自來(lái)水外，所有的公園水源全部來(lái)自雨水。對(duì)雨水利用的設(shè)計(jì)包括凈化、儲(chǔ)存、利用等方面，見圖1。

對(duì)雨水的凈化處理主要依靠的是海綿公園內(nèi)的各類海綿設(shè)施，如雨水花園、生態(tài)樹池、綠色屋頂、生物梯田等，這些海綿功能單元與其他非海綿功能景觀如棧橋、步道、展廳等，共同構(gòu)成了海綿公園的主體。按照海綿設(shè)施處理雨水的來(lái)源，可以將其分為只能處理公園地塊內(nèi)部的原位設(shè)施和能處理外部客水的域外設(shè)施兩種。原位設(shè)施主要以雨水花園、下凹綠地、生態(tài)樹池、綠色屋頂?shù)葹榇?，主要是針?duì)傳統(tǒng)的綠地或硬化表面進(jìn)行下墊面改造，使之能夠?qū)崿F(xiàn)雨水的快速下滲和凈化，這一類設(shè)施景觀功能保留較好，可依據(jù)公園具體情況布置，形式靈活；但是處理的雨水量有限，僅能處理周邊自然匯水進(jìn)入的雨水。具有處理雨水客水能力的專門設(shè)施，形式包括生物梯田、高密度沉淀池、強(qiáng)化混凝工藝等等，根據(jù)其處理規(guī)模對(duì)占地有明確需求，在設(shè)計(jì)時(shí)要注意預(yù)留專門位置，公園外也需要配套的雨水收集管道。這種設(shè)施處理能力強(qiáng)，但是人工痕跡明顯，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮與景觀的結(jié)合；在鎮(zhèn)江海綿公園中采用的是生物梯田作為區(qū)域雨水處理設(shè)施，其處理能力大約25 000 m3/d。

經(jīng)海綿公園處理凈化的雨水排放進(jìn)入受納水體，同時(shí)一部分被回用作為公園的綠植澆灌和景觀水系的循環(huán)。這部分被回用的雨水，需要通過(guò)調(diào)蓄池儲(chǔ)存，并需要滿足兩場(chǎng)降雨之間的公園用水需求。調(diào)蓄池的體積由雨水凈化設(shè)施灌溉方式、灌溉需求等方面數(shù)據(jù)確定。鎮(zhèn)江海綿公園采用的調(diào)蓄池設(shè)計(jì)體積為500 m3，可滿足公園內(nèi)的水系循環(huán)和綠植澆灌需求。

3.2 公園LID設(shè)施設(shè)計(jì)

雨水公園中的區(qū)域性雨水凈化設(shè)施，通常以一體化設(shè)備或設(shè)備工藝包的形式出現(xiàn)在市場(chǎng)上，一般通過(guò)向供應(yīng)商進(jìn)行技術(shù)采購(gòu)的形式實(shí)現(xiàn)。雨水公園中的LID設(shè)施設(shè)計(jì)，主要是針對(duì)雨水花園、生態(tài)樹池等原位雨水處理設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)。這些設(shè)施的設(shè)計(jì)，主要以功能性為主，兼顧景觀性和經(jīng)濟(jì)性。現(xiàn)選取應(yīng)用廣泛且具有代表性的生態(tài)樹池、傳輸性植草溝和雨水花園等LID設(shè)施進(jìn)行討論。

生態(tài)樹池是雨水公園中針對(duì)大型喬木區(qū)域做的LID設(shè)計(jì)。樹池標(biāo)高低于地面20 cm，利于收集地面雨水徑流。樹池中喬木的根部樹球周圍，保留原土，而周邊部分用介質(zhì)土換填。介質(zhì)土是通過(guò)特定調(diào)配的配方土，其中沙土占比較大，下滲速率比原土高，但有機(jī)質(zhì)含量和肥力低于原土。在樹根部分保留原土主要是為了保證喬木生長(zhǎng)必須的土壤肥力；而周邊換填介質(zhì)土能加快樹池中雨水下滲的速率，避免積水。經(jīng)過(guò)過(guò)濾的雨水通過(guò)穿孔盲管收集，進(jìn)入調(diào)蓄池儲(chǔ)存，供公園水系循環(huán)和澆灌雜用，見圖2。

傳輸性植草溝主要功能是在兩個(gè)分離的LID設(shè)施之間連接，起到傳輸雨水的作用[4]。因植草溝的主要功能不是雨水凈化和徑流流量緩沖，因此不用進(jìn)行介質(zhì)土換填，其下也不埋設(shè)穿孔盲管收集雨水。植草溝要兼顧較多的公園綠地景觀功能，不設(shè)路牙與周邊道路隔開，且坡降設(shè)置為曲線緩坡。因植草溝一般服務(wù)的雨水匯流面積比其他LID設(shè)施大，坡底到路面標(biāo)高須有一定深度，以保證正常降雨情況下雨水在傳輸過(guò)程中不會(huì)溢流到地面。植草溝深度與植草溝服務(wù)面積、當(dāng)?shù)亟涤晏卣?、地形等有關(guān)。在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤旯胶陀晁刂颇繕?biāo)，結(jié)合植草溝布置走向和坡度等綜合確定；在鎮(zhèn)江海綿公園植草溝深度是30 cm，如圖3所示。

雨水花園或下凹綠地或?qū)鹘y(tǒng)的花壇或綠地進(jìn)行改造，將其中的原土完全換填為介質(zhì)土，下鋪礫石，并設(shè)置盲管。綠地表面下凹，方便收集和存蓄雨水，在介質(zhì)土上選種適應(yīng)性較強(qiáng)的本地植物作為綠化。雨水花園與道路的接口處路牙，采用開放式路牙，方便雨水流入。在LID設(shè)施中，雨水花園處理雨水的能力較強(qiáng)[5,6]，在與其連接的透水路面下，可依據(jù)具體情況不再鋪設(shè)穿孔盲管。雨水花園也是LID源頭控制措施中的主要形式。在雨水花園中的最不利點(diǎn)，要設(shè)置溢流井以防止暴雨時(shí)雨水倒灌至路面。溢流井口要注意不能高于地面，否則起不到溢流作用；但如果設(shè)置標(biāo)高太低，則不能充分發(fā)揮雨水花園對(duì)雨水的調(diào)蓄作用。在鎮(zhèn)江海綿公園中的溢流井口設(shè)置為低于地面10 cm，保證暴雨情況下雨水不會(huì)溢出綠地；溢流井口至下凹綠地底部還有15 cm，充分發(fā)揮雨水花園調(diào)蓄潛能，見圖4。

3.3 景觀功能設(shè)計(jì)

雨水公園的景觀設(shè)計(jì)，要注重“融功能于景觀”。將具有雨水調(diào)蓄凈化功能的海綿設(shè)施，很好的融入到總體的景觀之中，使海綿設(shè)施和非海綿設(shè)施在雨水處理功能上的對(duì)立在景觀功能上取得統(tǒng)一。更重要的是，雨水公園的景觀設(shè)計(jì)，要突出“保護(hù)環(huán)境、生態(tài)節(jié)水”的理念，對(duì)公眾起到呼吁和引導(dǎo)的作用。

鎮(zhèn)江海綿公園的中心區(qū)是海綿展廳和雨水花園區(qū)域，展廳作為宣傳海綿城市的場(chǎng)所，采用綠色屋頂，融入公園背景。展廳外由近及遠(yuǎn)，海綿公園的景觀可分為三個(gè)層次。通過(guò)階梯與雨水花園相連，形成了海綿公園景觀的第一層次。階梯另一側(cè)，是戶外廣場(chǎng)，設(shè)置有生態(tài)樹池，周邊有綠地步汀，通過(guò)人行天橋的分隔，構(gòu)成了第二個(gè)層次的景觀；展廳另一側(cè)的設(shè)備和管理用房采用江南水鄉(xiāng)式的灰瓦白墻形式，掩映在綠化之中，也同屬于第二個(gè)景觀層次。最外圍的第三個(gè)景觀層次，以環(huán)形水系作為邊界，其中包含生物梯田、滲渠等設(shè)施以及遠(yuǎn)處的綠化景觀，形成了景觀虛實(shí)過(guò)渡的外圍層次，見圖5。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)對(duì)降雨徑流帶來(lái)的面源污染的重視，城市發(fā)展導(dǎo)致的地面硬化使得排澇需求增加等因素，海綿城市建設(shè)項(xiàng)目在我國(guó)應(yīng)該會(huì)越來(lái)越多。雨水公園作為一種充分發(fā)揮公共綠地對(duì)雨水處理效能的城市海綿體形式，是一種理想的海綿城市建設(shè)形式。雨水公園的設(shè)計(jì)，要突出雨水調(diào)蓄、凈化、回用的設(shè)計(jì)思路，以此為骨架，添加公園的景觀、游玩、宣傳等其他功能設(shè)計(jì)。最終的設(shè)計(jì)結(jié)果，就是要在傳統(tǒng)公園的各項(xiàng)功能之外添加滿足當(dāng)?shù)赜晁幚硪蟮墓δ?，并在各種功能之間取得平衡。

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