海綿城市設(shè)計(jì)思考與應(yīng)用研究

鄭旭強(qiáng) 戚沁菡

（1重慶市勘測院， 重慶 渝北 401121；2重慶市勘測設(shè)計(jì)有限公司， 重慶 渝北 401121）

現(xiàn)階段，我國許多城市在發(fā)展過程中都受到水資源方面的干擾和威脅，城市內(nèi)澇或者干旱問題都對城市的發(fā)展造成了較為嚴(yán)重的影響。因此，要圍繞城市的實(shí)際情況，不斷進(jìn)行創(chuàng)新，確保城市中的水資源可以合理循環(huán)，而海綿城市的合理規(guī)劃建設(shè)則是實(shí)現(xiàn)上述內(nèi)容有的有效措施，可見，加強(qiáng)對海綿城市設(shè)計(jì)思考有著重要意義。

1 海綿城市

廣義上來說，海綿城市指的是城市作為一個(gè)整體的生態(tài)系統(tǒng)，是由人工要素和自然要素能夠共同構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一生命體，從而使城市的生態(tài)功能能夠得到充分發(fā)揮，確保城市整體自然循環(huán)的健康發(fā)展[1]。狹義上來說，海綿城市要對城市雨水徑流得的總流量進(jìn)行嚴(yán)格管控，同時(shí)要對因?yàn)橛晁畯搅髟蚨斐傻奈廴厩闆r進(jìn)行合理控制，尤其是要對散失、規(guī)模小、隱蔽的源頭雨水進(jìn)行合理控制，通過該方式，合理的打破傳統(tǒng)城市雨水在具體管理過程中的傳統(tǒng)思想，對水循環(huán)概念進(jìn)行大范圍消耗和循環(huán)利用，從而促進(jìn)城市的健康發(fā)展。

2 設(shè)計(jì)海綿城市的方法

在海綿城市設(shè)計(jì)過程中，要先對現(xiàn)狀條件進(jìn)行合理分析，并且要對存在的問題進(jìn)行合理評估，然后對設(shè)計(jì)目標(biāo)加以確認(rèn)。然后依據(jù)城市的具體情況，展開相應(yīng)的方案設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括豎向設(shè)計(jì)、匯水區(qū)劃分、技術(shù)原則、各項(xiàng)設(shè)計(jì)平面布局、確定實(shí)施規(guī)模等各項(xiàng)內(nèi)容的方案對比分析[2]。對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理的評審后，在展開初步設(shè)計(jì)。完成初步審批后，再設(shè)計(jì)施工圖。具體設(shè)計(jì)過程中，要優(yōu)先保護(hù)生態(tài)環(huán)境，并且要堅(jiān)持系統(tǒng)化、多樣化、協(xié)同化，因地制宜，確保設(shè)計(jì)的合理性。海綿城市設(shè)計(jì)期間，具體控制工作，要嚴(yán)格的依據(jù)相應(yīng)的保護(hù)規(guī)劃進(jìn)行，系統(tǒng)在縱向上要滿足協(xié)同化原則，縱向上則要滿足系統(tǒng)化原則，多樣化指的是采取多種模式，自組織等方面，使系統(tǒng)變得更加靈活，同時(shí)在具體設(shè)計(jì)過程中，還要堅(jiān)持因地制宜，依據(jù)城市流域、氣候、社區(qū)建筑的具體情況，完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)，需要特別注意的是，在具體設(shè)計(jì)期間，在對其他城市先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行借鑒時(shí)，不得盲目的硬套和照搬，否則最終的設(shè)計(jì)則無法滿足海綿城市設(shè)計(jì)要求。

3 城市設(shè)計(jì)過程中對海綿城市理念的合理應(yīng)用

3.1 城市道路廣場設(shè)計(jì)

從目前我國多數(shù)城市的情況來看，城市小區(qū)道路廣場通常都采用透水鋪裝，道路廣場中的綠地或綠化帶都可以采用凹綠地形式，將路緣石做為特殊開口，下凹綠地設(shè)置了環(huán)雨水口。透水鋪裝結(jié)構(gòu)土基礎(chǔ)、墊層、基層、過濾層、面層共同構(gòu)成。在具體結(jié)構(gòu)層中，地基土層需要具有一定的穩(wěn)定性和承載力，否則要依據(jù)地基處理方法完成相應(yīng)的處理工作[3]。對于墊層，可以采用中、粗砂或碎石完成相應(yīng)的鋪裝工作，也經(jīng)常采用土工布。此外，結(jié)構(gòu)中的基層需要具有較好的吸水性，以及貯存雨水的能力，通常會(huì)采用砂礫石土或碎石，這樣可以提高其基層的性能。過濾層的主要作用是用于找平和過濾[4]。面層應(yīng)當(dāng)采用透水面磚、透水混凝土，也可以采用草皮磚，并且要控制好各項(xiàng)材料的性能，確保面層的性能能夠滿足要求?；鶎雍穸仁蔷唧w設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)通過如下公式計(jì)算：

在公式（1）中，H表示的基層的厚度，單位為mm；I表示的為平均降雨強(qiáng)度，單位為mm/h；k表示的為基飽和滲透系數(shù)；T表示的為降雨的時(shí)長,單位為min，n表示的為蓄水層孔隙率。

下面以某地區(qū)為例進(jìn)行分析，透水鋪裝采用的為粗砂作為基層，計(jì)算的厚度為 1000mm，采用碎石計(jì)算的具體厚度為 600mm。在具體設(shè)計(jì)過程中，選用的結(jié)構(gòu)為土基，設(shè)計(jì)鋪設(shè)采用的為土工布，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，回填了600mm碎石層，鋪設(shè)300mm的混凝土石砌塊。同時(shí)，在結(jié)構(gòu)中，還設(shè)置了地下集水池和水泵，通過對其進(jìn)行應(yīng)用，完成抽水操作，并對抽水進(jìn)行回收利用。

此外，雨水種植溝也是道路廣場設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。雨水中種植溝是一種線性延展、淺窄、配置豐富的景觀植物的下凹式景觀空間，其對海綿城市的實(shí)現(xiàn)有著重要意義，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 雨水種植溝結(jié)構(gòu)

3.2 城市雨水花園設(shè)計(jì)

3.2.1 雨水花園概述

雨水花園由蓄水層、覆蓋層、植被溢水管等多種個(gè)結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成，其具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 雨水花園結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行城市雨水花園設(shè)計(jì)過程中，對于花園面積的具體確定，應(yīng)當(dāng)采用些定律滲濾法，完全水量平衡法等，如果在具體設(shè)計(jì)過程中，要對匯水面積的比例進(jìn)行估算，通常面積應(yīng)當(dāng)控制在9-27m2之間，這對于城市雨水花園來說是一個(gè)相對理想的大小，不僅可以滿足人們的需求，而且具體管理起來也比較容易，不容易出現(xiàn)問題，具有不錯(cuò)的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3.2.2 雨水花園的具體特點(diǎn)

在低影響的指導(dǎo)下，雨水花園的功能、系統(tǒng)、設(shè)施與傳統(tǒng)的雨水花園相比都有著一定的區(qū)別，低影響雨水花園在具體設(shè)計(jì)過程中，倡導(dǎo)對生態(tài)進(jìn)行合理應(yīng)用，并且要最大程度降低雨水花園對自然水文造成的不良影響[5]。由此可見，低影響理念下建設(shè)的雨水花園更加傾向與借助園林對雨水處理效果的合理應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)對雨水的科學(xué)管理。雨水花園在具體運(yùn)行過程中，要減少排放雨水徑流量，并且在雨水花園中，要提供更多的生態(tài)景觀類的雨水處理設(shè)施，利用其取代場地裝鋪裝置，從而使花園可以更好的對雨水資源進(jìn)行合理應(yīng)用，改善城市的生態(tài)環(huán)境。

3.2.3 雨水花園原理

水循環(huán)是自然界中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，水循環(huán)如下：雨水降落到地面上，一部分水資源會(huì)一徑流的方式流入到地表，另一部分則會(huì)滲入到地下，在經(jīng)過蒸發(fā)作用后，再進(jìn)入到空氣中，在空中經(jīng)過緩慢的物理變化，最終將會(huì)形成雨，再回到地面，這是一個(gè)周而復(fù)始的過程。

雨水花園在運(yùn)行過程中，主要是通過花園中種植的各種植物以及植物中的各中微生物的共同作用，實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境中水土凈化循環(huán)，同時(shí)對地面徑流的水會(huì)起到一定的過濾作用，從而達(dá)到凈水、蓄水、節(jié)水的目的，減少對水資源的使用量，改善城市的生態(tài)環(huán)境。

3.3 雨洪公園設(shè)計(jì)

3.3.1 雨洪公園概述

城市中的雨洪公園指的是合理結(jié)合公園景觀和雨水管理，將兩者合理的構(gòu)成一個(gè)整體，從而形成一種新的公園形式，雨洪公園現(xiàn)在已經(jīng)成為了城市排水系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵構(gòu)成部分[6]。雨洪公園在具有傳統(tǒng)公園休閑、賞景、娛樂等各項(xiàng)功能的基礎(chǔ)上，對公園原有的自然條件進(jìn)行充分應(yīng)用，因地制宜構(gòu)建一個(gè)良好的生態(tài)圈，設(shè)計(jì)出合理的雨水管理系統(tǒng)，從而形成一個(gè)“海綿體”，通過對該海綿體進(jìn)行應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)集水阻洪的作用，充分發(fā)揮公園自身具有的生態(tài)潛能，綜合結(jié)局解決城市發(fā)生的雨洪問題，提高城市抵抗雨紅災(zāi)害的能力。

3.3.2 雨洪公園的特殊性

傳統(tǒng)公園以人們的需求為向?qū)?，營造一個(gè)良好的自然環(huán)境，通過不同的景觀構(gòu)成，滿足人們的體驗(yàn)需求。而雨洪公園中的生物群落豐富，生態(tài)的穩(wěn)定性相對較高，公園與環(huán)境具有良好的協(xié)調(diào)關(guān)系，人工只需要對雨洪公園進(jìn)行適當(dāng)干預(yù)即可，不需要全方位對雨洪公園進(jìn)行管理。

3.4 屋面設(shè)計(jì)

建筑屋面可以是普通屋面或綠化屋面。在建筑建設(shè)過程中，采用綠化屋頂，一方面可以實(shí)現(xiàn)對屋面的保護(hù)，另一方面也可以有效的控制屋面徑流現(xiàn)象。

具體設(shè)計(jì)期間，選種的植物必要有良好的根系、良好的抗性，同時(shí)還要做好相應(yīng)的排水和防水工作，屋面的坡度不得超過15°。例如，某地綠化屋面結(jié)構(gòu)為，屋面結(jié)構(gòu)層、20mm水泥砂漿找平層、2%水泥膨脹珍珠巖找坡層、40mm苯板保溫層、3mm普通SBS卷材、4mm防穿刺耐根SBS卷材、網(wǎng)狀交織塑料排水層、土工布、種植土。通過對該設(shè)計(jì)方式，屋面在具體應(yīng)用過程中，起到了保護(hù)屋頂?shù)淖饔?，避免屋頂出現(xiàn)大量積水。

4 結(jié)束語

從我國目前的發(fā)展情況來看，海綿城市受到了廣泛重視。特別是在我國南方的一些城市，可以對海綿城市進(jìn)行應(yīng)用，完成對自身的合理優(yōu)化。因此，在海綿城市構(gòu)建過程中，要加強(qiáng)對各個(gè)基本內(nèi)容要點(diǎn)的分析，確保海綿城市的具體價(jià)值能夠得到充分體現(xiàn)。

[1]馬巍木,趙江,左俊杰.關(guān)于海綿城市設(shè)計(jì)中景觀視覺體驗(yàn)的思考[J].建設(shè)科技,2017(21):47-48.

[2]樊國正.“海綿城市”概念在城市排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2017(02):91-92.

[3]李錚,段然,劉亞原,程開,武鼎鑫.海綿城市理論在綠色設(shè)計(jì)中的貢獻(xiàn)——以宿遷橋頭公園項(xiàng)目為例[J].給水排水,2017,53(01):103-106.

[4]周林.低影響開發(fā)理念下的生態(tài)城市設(shè)計(jì)——評《海綿城市設(shè)計(jì):理念、技術(shù)、案例》[J].新聞與寫作,2016(11):117.

[5]張志遠(yuǎn).現(xiàn)代海綿城市概念于景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].河南建材,2016(03):256-257.

[6]何造勝.論海綿城市設(shè)計(jì)理念在河道水環(huán)境綜合整治中的應(yīng)用[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2016(01):39-42.