下沉式綠地在海綿城市工程建設中的應用研究

倪敏 吳明明

【摘要】傳統(tǒng)城市道路水生態(tài)問題的三大表現(xiàn)是頻繁的城市澇災，嚴重的道路交通污染以及道路綠地結(jié)構(gòu)不足。通過引入以自然蓄積、自然滲透、自然凈化為基本的“海綿城市”概念和低影響開發(fā)技術(shù)的實用化，提供了解決城市道路水生態(tài)系統(tǒng)問題的具體技術(shù)對策。本文將海綿城市理論作為解決城市水問題的有效方法，研究探討海綿城市建設中下沉綠地的選址原則和下沉綠地的設計，促進“海綿城市”建設，提高雨污水利用率。

【關(guān)鍵詞】下沉式綠地;海綿城市;雨水

由于城市范圍的不斷擴大，城市澇災、雨洪以及缺水等問題頻發(fā)。過去，城市過分依賴灰色基礎設施排水，導致對于年降雨量較高的城市，因排水管道較慢、容量較小以及管道設計過小導致雨澇的情況出現(xiàn)。面對雨水危機，人們提出了“海綿城市”的概念。2014年，住房和城鄉(xiāng)建設部明確敦促所有地方加快雨水和廢水的轉(zhuǎn)移，加重低影響的開發(fā)模式，提升城市排水防洪的能力，加快海綿城市建設研究。在制定該文件的同時，政府還開始推動“海綿城市”的發(fā)展，并在中國的一些城市進行試點。

1、相關(guān)理論概述

1.1海綿城市的概念

海綿城市定義，顧名思義是指城市具有海綿的特性和可調(diào)節(jié)功能。

海綿城市概念的中心是針對城市化進程中日益嚴重的雨水流出污染、暴雨洪水災害、水資源不足等城市水循環(huán)問題。在建設海綿城市時，不應把自然降水、地表水和地下水作為獨立的單位，而應調(diào)整它們之間的系統(tǒng)，調(diào)整城市給排水的運行過程，從長遠角度考慮水資源的循環(huán)可利用性。

1.2下沉式綠地的概念

從廣義上講，它不僅包括下沉式綠地，還包括多功能水庫、雨水濕地、雨水花園、雨水池、低洼地等生態(tài)雨水設施。本文從下沉式綠地的特點和現(xiàn)狀出發(fā)，探討了下沉式綠地在雨水景觀設計中的應用。

1.3下沉式綠地的功能

1.3.1促進雨水的資源化利用

下沉綠地對雨水回用效果顯著：有效補充地下水，提高地下水位，抑制地下水漏洞區(qū)蔓延，有效降低市政用水消耗，緩解水資源短缺。

（1）下沉式綠地土壤對雨水的蓄積作用

如果雨水自然地滲透到下沉的綠色土壤中，土壤的坡度和物性會影響雨水的滲透。例如，土壤的總孔隙度和土壤的飽和導水率直接影響雨水在土壤中的入滲率和土壤分層的分布。下沉式綠地的最佳設計是，當雨水過度滲透到綠化土壤中時，增加了土壤帶來的雨水量，使城市獲得最佳的生態(tài)效果。

（2）下沉式綠地植物對雨水的蓄積作用

完全的森林生態(tài)系統(tǒng)，切斷了當年約15～30%的降雨量。綠地植物產(chǎn)生的枯枝和落葉，使得雨水資源從土壤中流出，降低了雨水流出的速度，可達到蓄積雨水的目的。

1.3.2減少雨水徑流污染

路面上的雨水含有大量的沙石，建筑顆粒物，汽車尾氣中的重金屬，汽車排出的油，汽車輪胎磨損，潤滑劑，殺蟲劑和其他污染物。

（1）下沉式綠地土壤的削減作用

土壤顆粒聚合形成的一些聚集體對建筑物顆粒，礫石等污染物有吸附和遷移作用。另一方面，土壤中水分含量和土壤對水的入滲率直接影響污染物中可溶性物質(zhì)的空間分布，如重金屬和融雪劑在不同土層中的分布和收集時間的長度。

（2）下沉式綠地植物的削減作用

沉沒綠地中的植物可以通過植物根系減少徑流中的污染物，吸收綠地中有害重金屬和細菌微生物;草能截留有害金屬和表面污垢;樹根能吸收水中溶解的污染物和細菌，有組織地收集雨水。地表徑流廢水在下沉的綠地中被土壤和植物吸收，輸送和分解，使城市的污染得到緩解。

2、下沉式綠地選址原則

2.1系統(tǒng)性原則

根據(jù)當?shù)亟涤甑膶嶋H情況及水資源需求，為當?shù)貜搅髟O置一個合理數(shù)值。通過分析相關(guān)數(shù)據(jù)，可以計算出較為準確的模型，例如具體位置、深度等。使用ArcGIS軟件計算各站雨水截流深度并執(zhí)行相應計算能得出相對精準的數(shù)據(jù)。

2.2適宜性原則

下沉式綠色建設應該遵循與地域相適應的原則，為此，應該選擇合理的土壤構(gòu)造、良好的排水系統(tǒng)的城市和地區(qū)，避免南方強降雨、暴雨、地下水位高、堿氯化激烈的城市，避免因地表水和長期蓄水而導致植物死亡。

2.3生態(tài)性原則

生態(tài)原則是盡量減少對自然條件的干擾，盡可能的保護原生自然資源。首先，遵循“高丘可耕、低邊可挖、高邊挖亭、低坑開氣”的思路，開挖應在相對較低的地形上進行，以確保下沉綠地的施工和場地土方平衡的最小破壞方式進行。

3、海綿城市工程建設中下沉式綠地的設計

3.1雨水滲透狀態(tài)下的設計

沉陷綠地中的海綿鎮(zhèn)建立種植溝，植被緩沖區(qū)，潮間帶等入滲設施，雨水流入沉陷綠地凈化，儲存，入滲。 雨水的處理會在地表形成水體，產(chǎn)生景觀效果。 例如，在綠地的洞里覆蓋著玉石，兩邊種植著植被，就像潮水和溪流中的木橋景觀。下雨時，溪流和木橋形成“橋與水”景觀，凸顯傳統(tǒng)文化內(nèi)涵。

3.2雨水傳輸狀態(tài)下的設計

在設計過程中，通過草坪栽植溝和植被過濾區(qū)進行流出運輸，連接城市綠地形成連接的雨水景觀帶，并根據(jù)建筑物的分布設計其路線，城市中的道路，土地和綠地，為分散雨水流出而建造一個豐富而有趣的空間。同時，道路和雨水的傳播也得到了擴展。此外，雨水也可以根據(jù)綠地內(nèi)高度的差異和設計高度的直線下降進行傳送，以便在不同的降雨強度下產(chǎn)生不同的景觀效果。例如，當降雨量較小時，雨水不會溢出，并且會形成較小的降雨區(qū)域。

3.3雨水儲蓄狀態(tài)下的設計

在下沉式綠地中，雨水通常是通過潮濕的水池和蓄水池等儲存設施積聚起來的。雨水通過植草溝，滲流管，植被過濾帶等輸送設施集中在蓄水設施中，形成大面積的水景觀，令人賞心悅目。

結(jié)論：

對于不同的雨水活動，有不同的設計策略。但是，在實踐中，還應根據(jù)“慢排緩釋”的概念設計，并在土壤分析中考慮土壤滲透率，考慮到不同地區(qū)土壤特性的差異，計算了土壤入滲速率。在考慮降雨情況時，應在更好地了解該地區(qū)多年平均降雨量和暴雨重現(xiàn)時間，更好地了解地形的基礎上，確定綠地的地基沉降深度和降雨高度。 另外，還必須注意利用耐水災的鄉(xiāng)土植物，種植灌木、草本、喬木等，以體現(xiàn)不同的觀賞效果。

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