城市公園海綿改造設(shè)計(jì)研究
——以南寧市南湖公園為例

張 燕

(南寧市南湖公園，廣西 南寧 530021)

1 海綿型城市公園

海綿城市是指城市在應(yīng)對(duì)環(huán)境變化方面能夠像海綿一樣具有“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)及時(shí)對(duì)已經(jīng)蓄存的水“釋放”并加以利用[1]。公園海綿化改造是指通過海綿改造設(shè)施，將傳統(tǒng)的灰色基礎(chǔ)設(shè)施和園區(qū)植物改造相結(jié)合，從而強(qiáng)化城市公園的海綿體功能，使公園在滿足自身需求和景觀功能的同時(shí)，提高公園對(duì)周邊水資源的利用和改善[2]。相對(duì)于傳統(tǒng)的城市公園，經(jīng)過海綿化改造的城市公園將硬質(zhì)景觀和自然環(huán)境之間建立了緊密聯(lián)系，能夠有效地含蓄水源和調(diào)蓄雨洪[3]。

2 南湖公園海綿化改造案例研究

2.1 改造背景

2014年12月召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議進(jìn)一步明確在全國開展海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作，南寧作為首批海綿城市建設(shè)的試點(diǎn)城市，初審和最終答辯中都獲得了較好的成績(jī)。根據(jù)南寧市海綿城市建設(shè)實(shí)施方案和三年實(shí)施計(jì)劃，南湖公園周邊區(qū)域的水環(huán)境改善將是本次建設(shè)項(xiàng)目中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和亮點(diǎn)。

南湖公園以優(yōu)美的熱帶景色而著稱，園區(qū)每年接待市民游客達(dá)1500萬人次，是南寧市民和游客重要的休閑和娛樂空間，同時(shí)也是綠城南寧的一張靚麗名片[4]。南湖公園作為南寧市市區(qū)重要的城市公園，對(duì)其進(jìn)行海綿化改造能夠?qū)μ嵘虾h(huán)境質(zhì)量，并為南寧市海綿城市建設(shè)起到示范引領(lǐng)作用。

2.2 水文特征

南湖水體呈長(zhǎng)條形，東西走向，全湖通過南湖九拱橋和南湖大橋由東向西將水幕分成上中下3個(gè)湖段[5]。南湖東面通過連通渠與竹排沖相連，西面有一條直徑120 cm的暗管穿過康復(fù)路和邕江大堤直通邕江。水面寬度250～380 m，長(zhǎng)約3800 m，面積107 hm2，最大水深2 m，平均水深1.5 m，常年水位保持在70.30 m高程，正常蓄水容積約188萬m3。

2.3 高程分析

南湖公園及周邊區(qū)域的整體地勢(shì)基本呈四周高，中間地分布，最高高程為82.72 m，最低高程為68.71 m。

2.4 降雨情況

南寧市屬亞熱帶季風(fēng)區(qū),我國東南部多雨濕潤(rùn)地區(qū)之一，年平均降水量約1298 mm，平均相對(duì)濕度約79%，降雨量主要集中在4～9月，該時(shí)間段平均降水量達(dá)1032 mm，約占全年降水量的80%。

2.5 海綿設(shè)施布局

南湖公園海綿化改造主要從兩個(gè)方面布局：一方面需解決園內(nèi)硬質(zhì)鋪裝、廣場(chǎng)及周邊區(qū)域的初期雨水污染問題，利用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等一系列科學(xué)組織措施，消納周邊客水徑流，有效控制徑流污染，降低初期雨水對(duì)水體環(huán)境造成污染；另一方面初步核定合流制溢流污染控制中的末端調(diào)蓄量，預(yù)留調(diào)蓄池空間，避免造成公園內(nèi)低影響開發(fā)設(shè)施建設(shè)與合流制溢流污染調(diào)蓄池的位置矛盾問題[6]。

2.6 園路及鋪裝場(chǎng)地改造

2.6.1 園路海綿改造

公園原主園路現(xiàn)狀為水泥路面，經(jīng)長(zhǎng)年累月風(fēng)吹日曬，部分道路已出現(xiàn)明顯破損，局部地段變形下凹在雨天形成積水(圖1a)。對(duì)此，水泥路面后期修補(bǔ)維護(hù)工序較為繁瑣且成本較高，修補(bǔ)后的路面缺乏整體性，嚴(yán)重影響道路景觀。根據(jù)海綿城市建設(shè)的目標(biāo)和場(chǎng)地的實(shí)際情況，主園路需滿足日常車輛的通行和人流集散的需求，主園路海綿化改造的具體做法采取50 mm黑色透水瀝青混凝土-熱瀝青粘層石屑封層-30 mm中粒式改性瀝青混凝土找平層-自粘式玻璃纖維格柵-熱瀝青粘層-處置后的水泥混凝土路面，徑流雨水經(jīng)過滲透過濾后最終排入南湖(圖1b)。

圖1 園路海綿改造

2.6.2 鋪裝場(chǎng)地海綿改造

南湖公園在海綿改造前，原場(chǎng)地內(nèi)大部分是硬質(zhì)鋪裝(圖2a)，造成大量積水點(diǎn)，影響了場(chǎng)地的生態(tài)保護(hù)功能，同時(shí)造成部分雨水資源的浪費(fèi)。通過前期對(duì)周邊場(chǎng)地的分析，園內(nèi)采用55 mm的陶瓷透水磚-30 mm粗砂找平層-透水土工布-100 mmC20無砂大孔混凝土-100 mm級(jí)配碎石墊層的施工工藝對(duì)現(xiàn)有的硬質(zhì)鋪裝進(jìn)行改造，改造后的鋪裝場(chǎng)地結(jié)合透水鋪裝、下城綠地等多項(xiàng)雨水收集處理設(shè)施，對(duì)降雨所產(chǎn)生的場(chǎng)地徑流進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪^濾處理，通過自然過濾去除粗沉積物，匯入園內(nèi)雨水管或下沉綠地內(nèi)，用以補(bǔ)給園內(nèi)灌溉等用水的需求(圖2b)，從而達(dá)到保水、滯水和蓄水的目標(biāo)。

圖2 鋪裝場(chǎng)地海綿改造

2.7 植物景觀改造

結(jié)合海綿城市改造的要求，南湖公園在植物景觀改造中，充分利用原有地勢(shì)及地形走向，引導(dǎo)雨水的匯入。南湖公園的植物景觀改造集合應(yīng)用了雨水花園、植草溝和其它配套設(shè)施等[2]。

2.7.1 雨水花園設(shè)計(jì)

園內(nèi)的雨水花園是海綿改造的主要滯留設(shè)施，目的是從源頭上對(duì)地表徑流進(jìn)行收納、消減，具有較強(qiáng)的雨水凈化能力和景觀美化效果。原場(chǎng)地內(nèi)的景觀以地被和草皮為主且無地勢(shì)變化(圖3a)。改造后場(chǎng)所的布局結(jié)合地形，主要以自然式為主，園內(nèi)分散布置13個(gè)雨水花園，將公園大面積匯水區(qū)進(jìn)行劃分，能夠及時(shí)地消納和利用匯水區(qū)的雨水，對(duì)園內(nèi)地表徑流有重要的意義。雨水花園設(shè)計(jì)為蓄水層厚度200 mm-粒徑150～200河卵石表層散置鋪設(shè)-80 mm覆蓋層(樹皮)-600 mm種植土-150 mm粗砂層(過濾層)-400 mm碎石和木屑混合物(保水層)-300 mm碎石瓜子片結(jié)合滲透管網(wǎng)(排水層)。周邊的雨水進(jìn)入雨水口排入雨水花園凈化，凈化后的雨水滲透進(jìn)入滲排管，經(jīng)過溢流井最終排入南湖[7]。為加速雨水的快速下降，同時(shí)搭配種植耐旱耐水濕的植物，如金葉番薯、翠蘆莉、毛杜鵑、大花美人蕉、亮葉朱蕉、海芋等，形成穩(wěn)定的生態(tài)群落，增加場(chǎng)地內(nèi)的景觀效果，成功將海綿設(shè)施融入景觀設(shè)計(jì)中(圖3b)。

圖3 雨水花園改造

2.7.2 植草溝

為了收集和控制園區(qū)的雨水，南湖公園在海綿化改造過程中，根據(jù)園內(nèi)存在的積水點(diǎn)和周邊的匯水情況，將植草溝(寬0.5 m，深0.1 m，邊坡1∶3)設(shè)置在園路外側(cè)綠化帶內(nèi)，與底部D300的雨水管道共同收集單側(cè)綠地中的雨水，用于攔截進(jìn)入園路雨水徑流中的中粗細(xì)顆粒物，通過進(jìn)行截流和凈化后，收集和傳輸綠地中較為干凈的雨水，在一定條件下，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的溝渠對(duì)雨水進(jìn)行回用[8]。

2.7.3 植被緩沖帶

植被緩沖帶為坡度較緩的綠地內(nèi)，坡度一般為2%～6%，雨水經(jīng)植被攔截及土壤下滲作用，從而減緩地表徑流速度，并去除徑流中的部分污染物[9]。該公園構(gòu)建的植被緩沖帶大部分設(shè)置在環(huán)湖路周邊3～20 m的狹長(zhǎng)連續(xù)的綠化帶區(qū)域，一方面可以作為生物滯留設(shè)施對(duì)流經(jīng)的雨水進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)通過結(jié)合周邊其他景觀元素，提升了園區(qū)內(nèi)水系周邊的濱水景觀效果。相對(duì)于其他海綿處理設(shè)施，其整體的建設(shè)和維護(hù)成本較低，但對(duì)場(chǎng)地空間和坡度等條件有較高的要求，且徑流控制效果有限。改造前臨湖植物綠化帶部分黃土裸露嚴(yán)重，主要是缺少地被灌木(圖4a)，植被的緩沖過濾功能減弱，改造后園內(nèi)植被緩沖帶以南湖公園環(huán)湖路為界，結(jié)合植物搭配、土壤更換、微地形改造等技術(shù)措施，設(shè)置外緣植被緩沖帶和濱水植被緩沖帶(圖4b)。

圖4 植物緩沖帶改造

2.8 其他配套設(shè)施

雨水利用系統(tǒng)是指對(duì)雨水進(jìn)行收集利用的措施，通過雨水調(diào)蓄設(shè)施與景觀水體等有機(jī)結(jié)合，雨水經(jīng)適當(dāng)處理，形成一個(gè)多功能的雨水自凈系統(tǒng)和雨水回收利用系統(tǒng)。南湖公園園區(qū)內(nèi)設(shè)置了2處雨水收集利用系統(tǒng)，收集地面和屋頂?shù)葏^(qū)域的雨水徑流，大部分用于雨水利用系統(tǒng)周邊的綠化養(yǎng)護(hù)和公廁沖洗等。

3 結(jié)語

在“海綿城市”建設(shè)全面推行的背景下，城市公園進(jìn)行海綿化改造能夠緩解市區(qū)嚴(yán)峻的水環(huán)境問題，對(duì)城市公園的海綿改造研究仍有較大的深化潛力。南湖公園海綿化改造主要對(duì)現(xiàn)有景觀進(jìn)行統(tǒng)籌和優(yōu)化設(shè)計(jì)，形成具有特色景觀的分散式雨水管理設(shè)施，進(jìn)一步促進(jìn)公園區(qū)域內(nèi)的“小海綿”改造。南湖公園通過海綿化改造，可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)年徑流污染削減率達(dá)到60%以上，公園及周邊可匯水的客水范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)年徑流總量控制率達(dá)到85%。南湖年生態(tài)補(bǔ)水量41.77萬m3，基本可滿足公園內(nèi)綠地、園路澆灑和部分公廁用水，經(jīng)過海綿改造的南湖公園，已建成全國聞名的海綿城市示范公園。