岳陽(yáng)市現(xiàn)狀城市綠地海綿功能優(yōu)化策略

朱海雄+龔穎+程昊

摘要：為充分優(yōu)化現(xiàn)狀城市綠地的海綿功能，在歸納總結(jié)植物種植結(jié)構(gòu)不合理、植物種植土壤不達(dá)標(biāo)、海綿設(shè)施應(yīng)用不到位、凈化措施應(yīng)用不注重和設(shè)施利用功能不完善等影響岳陽(yáng)市現(xiàn)狀城市綠地海綿功能發(fā)揮的五個(gè)主要因素基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)例從植被土壤設(shè)施相結(jié)合優(yōu)化水量調(diào)蓄功能、生態(tài)物理方法相結(jié)合優(yōu)化水質(zhì)凈化功能和多價(jià)值相結(jié)合優(yōu)化設(shè)施利用功能三方面提出海綿功能優(yōu)化策略，為城市綠地海綿功能改造提供具體思路參考。

關(guān)鍵詞：岳陽(yáng)市；現(xiàn)狀城市綠地；海綿功能；優(yōu)化策略

中圖分類號(hào)：TU986

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1671-2641（2017）05-0082-06

收稿日期：2017-02-20

修回日期：2017-04-11

Abstract： In order to give full optimization to the present situation of urban green space sponge function in Yueyang， the paper summarizes five factors which affect the present situation of urban green space sponge function， such as plant planting structure is irrational， plant cultivation soil is not up to standard， sponge facility application not in place， application of purification measures not paying attention and imperfect function of facilities utilization. Combined with some examples， we put forward optimized strategies of sponge function from three aspects： vegetation-soil facility combined with optimal water storage function， eco-physical method combined with optimized water purification function and multi-value combination to optimize facility utilization function. We provide specific ideas and references for modification of urban green space sponge function.

Key words： Yueyang； Present situation of urban green space； Sponge function； Optimized strategy

城市綠地植被覆蓋率高，地表就具有良好的雨水滲透性和調(diào)蓄能力[1]，雨量徑流系數(shù)便只有0.1～0.2[2]，所以城市綠地是城市中最大的“海綿體”，也是實(shí)現(xiàn)“自然積存、自然滲透、自然凈化”海綿城市目標(biāo)的重要載體。目前岳陽(yáng)市現(xiàn)狀城市綠地面積占建成區(qū)總面積約38%，但由于各種因素影響，水量調(diào)蓄、水質(zhì)凈化和設(shè)施利用等海綿功能未能充分展現(xiàn)。本文對(duì)影響岳陽(yáng)市現(xiàn)狀城市綠地海綿功能發(fā)揮的因素進(jìn)行歸納總結(jié)，并結(jié)合實(shí)例提出海綿功能優(yōu)化策略，以期為城市綠地海綿功能改造提供具體思路參考。

1城市綠地海綿功能的實(shí)現(xiàn)途徑

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的雨水“釋放”并加以利用[3]。海綿城市綠地系統(tǒng)建設(shè)的主要技術(shù)途徑是采用源頭削減、中途傳輸、末端調(diào)蓄等多種手段，根據(jù)低影響開發(fā)控制目標(biāo)和指標(biāo)，合理確定滲、滯、蓄、凈、利、排等低影響開發(fā)技術(shù)設(shè)施的規(guī)模及布局，實(shí)現(xiàn)城市綠地良性水文循環(huán)，提高對(duì)徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用和排放能力，提高和恢復(fù)城市綠地系統(tǒng)的“海綿”功能。城市綠地在滿足綠地生態(tài)、景觀、游憩和其他基本功能的前提下，應(yīng)合理地預(yù)留或創(chuàng)造空間條件，對(duì)綠地自身及周邊硬化區(qū)域的徑流進(jìn)行滲透、調(diào)蓄、凈化[3]，城市綠地海綿設(shè)施系統(tǒng)在調(diào)蓄、凈化雨水徑流的同時(shí)也創(chuàng)造了新的景觀。本文結(jié)合城市綠地內(nèi)地形、水體、游路、植物等景觀要素，提出城市綠地水量調(diào)蓄、水質(zhì)凈化和設(shè)施利用三方面主要“海綿”功能的實(shí)施途徑：利用綠地的雨水蒸騰蒸發(fā)、入滲和匯流實(shí)現(xiàn)水量調(diào)蓄；利用綠地生態(tài)系統(tǒng)（土壤、植物、微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)）結(jié)合物理方法實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化；通過賦予海綿設(shè)施系統(tǒng)豐富的景觀審美價(jià)值實(shí)現(xiàn)設(shè)施利用。

2岳陽(yáng)現(xiàn)狀城市綠地影響海綿功能發(fā)揮的因素

岳陽(yáng)現(xiàn)狀綠地經(jīng)歷了大草坪、大模紋、大廣場(chǎng)等發(fā)展時(shí)期，現(xiàn)正逐步對(duì)特定時(shí)期綠化形式進(jìn)行改造，朝生態(tài)節(jié)約型園林邁進(jìn)。自2013年國(guó)家層面提出建設(shè)海綿城市以來，岳陽(yáng)積極推進(jìn)現(xiàn)狀綠地海綿功能優(yōu)化工作。通過對(duì)現(xiàn)狀綠地全面理性分析，提出以下影響城市綠地海綿功能發(fā)揮的因素。

2.1植物種植結(jié)構(gòu)不合理

現(xiàn)狀綠地存在大面積模紋、草坪和純林等單一層次種植形式；因種植密度大、多層種植時(shí)未按生態(tài)位合理選擇植物、養(yǎng)護(hù)管理不到位等原因造成林下植物缺失、地面裸露板結(jié)等問題。植物對(duì)地面覆蓋能力不強(qiáng)，單位面積枝葉較少，雨水容易穿透植物冠層而到達(dá)地表，林冠截留效果差、林下地面滲透差。強(qiáng)降雨時(shí)地表受到雨水沖刷水土流失。干旱季節(jié)光照容易透過冠層到達(dá)地面，加快土壤中水分蒸發(fā)速度，需灌溉水來補(bǔ)給[4]。

2.2植物種植土壤不達(dá)標(biāo)endprint

1）土壤質(zhì)量差。地形造型胎土以包含建筑垃圾的雜填土為主，回填種植土壤基本是調(diào)配建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量較好的棄土，土壤質(zhì)量很難保證，盡管在《園林綠化工程施工與驗(yàn)收規(guī)范》中規(guī)定回填土壤不能使用機(jī)械輾壓[5]，但實(shí)施過程中很難保證，密實(shí)將造成土壤入滲難、排水難。

2）土壤空間小。城市綠地處于鋼筋混凝土包圍中，尤其是附屬綠地土壤空間小，導(dǎo)致雨水入滲、土壤含水能力差。如居住附屬綠地很多是地下空間上的“屋頂綠化”；道路附屬綠地中行道樹綠帶、分車帶土壤空間狹小，尤其是單個(gè)種植池。

3）排水處理差。岳陽(yáng)地下水位高、粘性土壤密實(shí)，在工程建設(shè)時(shí)都埋設(shè)盲溝促滲促排，但有的地下盲溝排水設(shè)施由于施工質(zhì)量控制不嚴(yán)或是后期損壞，盲溝成了積水溝。

2.3海綿設(shè)施應(yīng)用不到位

2.3.1設(shè)施應(yīng)用不多且形式化

海綿設(shè)施應(yīng)用不多，應(yīng)用時(shí)做表面文章、設(shè)施布置生硬呆板，對(duì)功能發(fā)揮和與環(huán)境融合等考慮少；設(shè)施規(guī)模、布局和利用等研究少；忽視對(duì)原生態(tài)的保護(hù)，以破壞原生植被、土壤結(jié)構(gòu)為代價(jià)強(qiáng)求建設(shè)。

2.3.2透水構(gòu)筑物比例不大

現(xiàn)狀綠地中屋頂、停車場(chǎng)、游路、活動(dòng)場(chǎng)地、景觀水體、硬質(zhì)駁岸等不透水構(gòu)筑物占構(gòu)筑物總量的90%以上；部分綠地中鋪裝等硬質(zhì)下墊面遠(yuǎn)超規(guī)范要求，如南湖廣場(chǎng)鋪裝面積與廣場(chǎng)總面積比例達(dá)到43.2%，綜合徑流系數(shù)0.49（表1）。不透水構(gòu)筑物切斷了滲透、蒸發(fā)等水循環(huán)生態(tài)過程，嚴(yán)重影響海綿功能的發(fā)揮，形成干島效應(yīng)，污染徑流，同時(shí)鋪裝積水影響市民行走；水體底部及岸線硬化使水份與周邊土壤隔絕，水體自凈能力降低，同時(shí)周邊場(chǎng)地入滲雨水無法補(bǔ)充景觀水體[6]，干旱季節(jié)水體蓄水無法反補(bǔ)周邊土壤。2.3.3調(diào)蓄空間利用不夠

現(xiàn)狀綠地中水體眾多但調(diào)蓄空間作用發(fā)揮不充分，如金鶚公園桃花湖匯水區(qū)設(shè)計(jì)降雨量按近年來最高日降雨量計(jì)算，匯水區(qū)理論調(diào)蓄容積為7 297.25 m3（表2），而匯水區(qū)優(yōu)化前調(diào)蓄容量為7 945.9 m3（表3），調(diào)蓄容量大于匯水區(qū)徑流總量，但沒有利用多余容量匯集周邊雨水。匯水區(qū)理論調(diào)蓄容積按《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》[3]中的容積法進(jìn)行匯水區(qū)的理論調(diào)蓄容積計(jì)算，如式（1-1）所示：

V=10HφF （1-1）

式中：V—設(shè)計(jì)調(diào)蓄容積，m3；H—設(shè)計(jì)降雨量，mm；φ—綜合雨量徑流系數(shù)，參照住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》[3]中表4-3進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算；F—匯水面積，hm2。

2.4凈化措施應(yīng)用不注重

現(xiàn)狀綠地雨水徑流除流經(jīng)植被緩沖帶的凈化外，其余未經(jīng)處理進(jìn)入景觀水體。由于城市景觀水體多為靜止或流動(dòng)性差的封閉緩流水體，一般具有水域面積小、易污染、水環(huán)境容量小、水體自凈能力低等特點(diǎn)[7]。雖然雨水是輕污染水，但在徑流形成過程中受下墊面上雜質(zhì)影響，初期雨水污染程度比較高，不考慮凈化措施，徑流帶入水體污染物也會(huì)使公園水體污染，富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重。

2.5設(shè)施利用功能不完善

主要利用海綿設(shè)施調(diào)蓄水量作為景觀、消防、生活設(shè)施、綠化澆灌用水，但忽略植草溝、下沉式綠地、生物滯流設(shè)施、雨水濕地、濕塘等海綿設(shè)施是場(chǎng)地重要構(gòu)成元素，具有美學(xué)、生物、教育、休憩、公共關(guān)系等一系列“積極價(jià)值”[6]，可以用來創(chuàng)造新的場(chǎng)地景觀。

3現(xiàn)狀城市綠地海綿功能優(yōu)化策略

3.1植被、土壤和設(shè)施結(jié)合優(yōu)化水量調(diào)蓄功能

冠層截留和土壤入滲能力越強(qiáng)、匯流設(shè)施規(guī)模越大，停留在場(chǎng)地內(nèi)雨水就越多、時(shí)間就越長(zhǎng)，通過蒸騰蒸發(fā)返回空氣中的水份就越多，采用冠層、土壤和設(shè)施結(jié)合的優(yōu)化策略能有效增加調(diào)蓄水量。

3.1.1提高綠色覆蓋，增加冠層蓄水量

林冠蓄水量的大小主要取決于林分的結(jié)構(gòu)、郁閉度、葉面積指數(shù)、樹種、樹齡、林型[8]，樹冠越密、層次越多，雨水穿透率就越低，植物冠層截留、延滯雨水能力越強(qiáng)，采用提高綠色覆蓋的優(yōu)化策略能有效增加冠層蓄水量。

1）選用雨水滯留能力強(qiáng)的植物品種，減少模紋、草坪面積，增加喬灌木比例，營(yíng)建多層次植物組團(tuán)。

2）種植冠大蔭濃、雨水滯流能力強(qiáng)的喬木覆蓋硬質(zhì)鋪裝，形成綠蔭如蓋的林蔭廣場(chǎng)。

3）實(shí)施建構(gòu)筑物屋項(xiàng)綠化和橋梁、欄桿、擋土墻、護(hù)坡等設(shè)施綠色覆蓋。

3.1.2改善下滲路徑、土壤結(jié)構(gòu)及根系發(fā)展空間，增加土壤蓄水量

裸露板結(jié)地面雨水下滲困難，大面積不透水硬質(zhì)鋪裝雨水沒有下滲路徑。在綠地中表土性狀和根系范圍直接影響雨水的疏滲速度和疏滲量，不板結(jié)、有機(jī)質(zhì)和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)豐富、含沙量適中的土壤及根系分布深而廣的場(chǎng)地的土壤疏滲及調(diào)蓄雨水的能力好[9]，采用改善下滲路徑、土壤結(jié)構(gòu)、增加根系發(fā)展空間等優(yōu)化策略能有效增加土壤蓄水量。

1）采用地被和有機(jī)質(zhì)覆蓋（圖1）、改良土壤、中耕松土等促滲技術(shù)對(duì)裸露板結(jié)地面改造。

2）原有不透水地面鋪裝采用滲水溝透水模式進(jìn)行改造。滲水溝透水模式指在通行空間中完全運(yùn)用不透水鋪裝材料的情況下，用縫隙式明溝蓋板排水的形式實(shí)現(xiàn)不透水材料的透水問題[10]。

3）建設(shè)植草溝、下沉式綠地、生態(tài)溪溝、生物滯流設(shè)施和透水鋪裝等促滲設(shè)施（圖1）促進(jìn)雨水下滲，但由于南方城市地下水位高，促滲設(shè)施應(yīng)因地制宜布局，并注重排水。

4）采用擴(kuò)大種植池、加厚種植土和消除地下積水等技術(shù)改善土壤空間。如青年路將行道樹池連成整體，增加植物層次，并適當(dāng)下沉收集凈化受污染較小的人行道雨水（圖2）。endprint

3.1.3合理布局調(diào)蓄設(shè)施，增加設(shè)施匯流量

雨水經(jīng)冠層截流和土壤入滲后形成的徑流進(jìn)入植草溝、下沉式綠地、生物滯流設(shè)施、濕塘等海綿設(shè)施組成的系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)狀，采用科學(xué)選擇、合理布局和擴(kuò)展規(guī)模的優(yōu)化策略能有效增加設(shè)施匯流量。

1）選擇場(chǎng)地已有的沖溝、洼地、池塘等元素稍加改造、修整，使用簡(jiǎn)單、非結(jié)構(gòu)性、低成本的源頭徑流控制設(shè)施。

2）利用場(chǎng)地現(xiàn)狀合理布局設(shè)施在雨水徑流鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，形成完整的系統(tǒng)（圖3）。一是結(jié)合山腳、道路鋪裝建筑等場(chǎng)地周邊布置植草溝、下沉式綠地和生物滯流設(shè)施等設(shè)施；二是結(jié)合沖溝、洼地和池塘等布置生態(tài)溪溝、生物滯流設(shè)施、雨水濕地、濕塘和調(diào)蓄塘等設(shè)施。

3）充分挖掘調(diào)蓄設(shè)施容量，優(yōu)化的調(diào)蓄空間在滿足自身雨水消納外，盡可能消納部分周邊場(chǎng)地雨水，如金鶚公園桃花湖匯水區(qū)海綿設(shè)施系統(tǒng)優(yōu)化后的調(diào)蓄容量達(dá)到11 785.7 m3（表3）。

3.2生態(tài)和物理方法結(jié)合優(yōu)化水質(zhì)凈化功能

復(fù)雜型的生物滯流設(shè)施、植被緩沖帶、植草溝、雨水濕地、濕塘等技術(shù)措施都有較強(qiáng)的污染物去除率[3]，同時(shí)物理方法凈化水質(zhì)具有見效快、易于操作的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于中、小型景觀水體的處理[11]。在徑流匯流全過程采用生態(tài)結(jié)合物理方法進(jìn)行凈化處理優(yōu)化策略能有效凈化水質(zhì)。

3.2.1匯流全過程生態(tài)處理凈化水質(zhì)

對(duì)城市綠地中的排水設(shè)施及調(diào)蓄設(shè)施進(jìn)行海綿改造，利用布局在雨水徑流源頭、傳輸和末端的海綿設(shè)施實(shí)施匯流全過程水質(zhì)凈化。

1）對(duì)于硬質(zhì)明溝、暗溝等采用植草溝代替，達(dá)到促滲、滯流和凈化水質(zhì)的效果。

2）匯流全過程布局復(fù)雜型生物滯流設(shè)施、植被緩沖帶、植草溝凈化水質(zhì)。雨水進(jìn)入調(diào)蓄水體前通過下沉式綠地、植草溝、前置塘凈化處理。

3）景觀水體運(yùn)用豐富的濱水植物和群落，恢復(fù)水生生境以提升水體自凈能力。一是對(duì)原生態(tài)岸線進(jìn)行保護(hù)和修復(fù)；二是將有條件的硬駁岸改造為生態(tài)護(hù)岸，恢復(fù)濱水消落帶植物群落，有防洪防沖刷要求的采用松木樁加固、石籠、石箱等技術(shù)措施確保岸線安全；對(duì)不允許改造的硬質(zhì)駁岸種植水生植物花境進(jìn)行軟化處理，岸邊因水深無法種植水生植物的采用生態(tài)浮島技術(shù)。三是破除硬化水底或者覆蓋種植土層栽植水生植物，恢復(fù)水生生境，對(duì)需要防滲的采用黏土等生態(tài)技術(shù)做防滲層。

3.2.2結(jié)合景觀營(yíng)造物理處理凈化水質(zhì)

對(duì)景觀水系進(jìn)行改造，保持水的流動(dòng)、促進(jìn)上下層水體的混合和接觸到陽(yáng)光空氣，使水體保持好氧狀態(tài)，抑制底泥氮、磷的釋放， 防止水體黑臭[11]。

1）水體曝氣充氧凈化水質(zhì)。通過人工泵站使溪流、池塘等水體保持流動(dòng)，水泵進(jìn)水口盡量均布在水體中保證整個(gè)水體內(nèi)水流動(dòng)，在溪流中建設(shè)攔水壩營(yíng)造跌水、瀑布等景觀。

2）底泥疏浚凈化水質(zhì)。通過底泥疏挖去除沉積物中營(yíng)養(yǎng)鹽和其他污染物， 減少其向水體的釋放。

3.3多價(jià)值結(jié)合優(yōu)化設(shè)施利用功能

海綿設(shè)施系統(tǒng)作為開放式排水系統(tǒng)通過與自然地形和土地結(jié)合，賦予設(shè)施美學(xué)、生態(tài)、教育、休閑娛樂、游憩等豐富的景觀審美價(jià)值，體現(xiàn)雨水系統(tǒng)的景觀舒適性[6]。在雨水資源利用基礎(chǔ)上提升設(shè)施的使用、美學(xué)、生態(tài)等價(jià)值，實(shí)現(xiàn)多價(jià)值結(jié)合優(yōu)化策略能有效利用海綿設(shè)施。

3.3.1使用價(jià)值在設(shè)施上融入，提升服務(wù)功能

通過創(chuàng)造令人輕松、愉悅的海綿設(shè)施互動(dòng)條件來融入科普、教育、休閑娛樂、游憩等使用價(jià)值，使海綿設(shè)施能更好地服務(wù)市民。

1）創(chuàng)造俯瞰海綿系統(tǒng)的場(chǎng)所（圖4），保證視覺范圍內(nèi)系統(tǒng)完整清晰，引人入勝[6]。

2）在設(shè)施附近創(chuàng)造停留、探索、聚集的空間（圖5），設(shè)置亭廊、座椅等休息設(shè)施[6]；在設(shè)施中設(shè)置棧道和平臺(tái)、橋等設(shè)施（圖6），增加市民休閑、游憩和散步的場(chǎng)所同時(shí)方便市民近距離接觸感知。通過設(shè)置標(biāo)牌對(duì)設(shè)施、植物品種、動(dòng)植物群落等進(jìn)行展示，進(jìn)行科普宣傳教育。

3）創(chuàng)造一系列有趣的野生動(dòng)物棲息地。雨水濕地、濕塘等海綿設(shè)施的生態(tài)環(huán)境適合蛙類、魚類、鳥類等野生動(dòng)物生活，設(shè)施建設(shè)中考慮為野生動(dòng)物提供食物及棲息地，同時(shí)在能保證水質(zhì)和水深安全的設(shè)施中安排捉蝌蚪、摸螺螄、網(wǎng)小魚等兒童游戲活動(dòng)，增強(qiáng)趣味性和參與性。

3.3.2美觀價(jià)值在設(shè)施上呈現(xiàn)，營(yíng)造特色景觀

結(jié)合形式、色彩、聲音等策略，通過視覺、聽覺和觸覺等感受來優(yōu)化美學(xué)價(jià)值，營(yíng)造特色景觀。

1）設(shè)施構(gòu)造自然化。設(shè)施邊界與周邊綠地有機(jī)結(jié)合，呈現(xiàn)出自然生態(tài)化岸線舒適景象（圖7）；對(duì)硬質(zhì)邊界進(jìn)行藝術(shù)處理，提升景觀特色。

2）植物種植花境化。增加植物的品種、數(shù)量、層次，通過花境式配置營(yíng)造濕生水生植物景觀（圖8）。選擇耐旱耐短暫水濕、根系發(fā)達(dá)、凈化能力強(qiáng)、觀賞性高的鄉(xiāng)土植物；考慮植物觀賞特性（高度、姿態(tài)、香味、花期、季相等）配置形成水生、濕生花境，打造花開不斷、特色明顯的植物群落景觀。

4結(jié)語(yǔ)

城市現(xiàn)狀綠地海綿功能優(yōu)化對(duì)海綿城市建設(shè)意義重大。海綿功能優(yōu)化應(yīng)按照《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求實(shí)施，同時(shí)應(yīng)充分借鑒各地在海綿城市建設(shè)中取得的經(jīng)驗(yàn)，但不能拿來主義、生搬硬套。岳陽(yáng)市在實(shí)施現(xiàn)狀綠地海綿功能優(yōu)化時(shí)，結(jié)合綠地實(shí)際情況仔細(xì)研究，針對(duì)不同綠地因地制宜制定優(yōu)化策略，力爭(zhēng)在尊重和保護(hù)現(xiàn)狀綠地的基礎(chǔ)上充分挖掘地形地貌和植被的潛力，將綠地水量調(diào)蓄、水質(zhì)凈化海綿功能最大化發(fā)揮，同時(shí)創(chuàng)造出印象深刻的特色場(chǎng)地景觀。

注：本文圖表均為作者自攝自繪。endprint

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作者簡(jiǎn)介：

朱海雄/1972年生/男/湖南湘潭人/碩士/高級(jí)工程師/專業(yè)方向?yàn)轱L(fēng)景園林政策法規(guī)與管理、城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃、植物造景與景觀生態(tài)

*通信作者：

程昊/E-mail：chenghao0011@163.comendprint