基于海綿城市理念的桃浦科技智慧城中央綠地景觀設(shè)計(jì)與營(yíng)造

徐 婧

（上海豐沁置業(yè)有限公司，上海 200331）

1 海綿城市公園建設(shè)

隨著城鎮(zhèn)化率不斷攀升，為了更好地預(yù)防和應(yīng)對(duì)城市內(nèi)澇，實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)與環(huán)境的和諧共生，近年來(lái)，全國(guó)對(duì)海綿城市的建設(shè)如火如荼。作為海綿城市重要的生態(tài)載體，各地在城市公園“海綿化”建設(shè)與改造方面都進(jìn)行了諸多嘗試。其中，涌現(xiàn)了北京奧林匹克森林公園、哈爾濱群力新區(qū)城市濕地公園等優(yōu)秀范例。

本文主要圍繞城市新建公園綠地的海綿城市建設(shè)展開，結(jié)合項(xiàng)目棕地轉(zhuǎn)型的特殊背景，對(duì)公園海綿城市的設(shè)計(jì)與營(yíng)造進(jìn)行系統(tǒng)梳理。

2 項(xiàng)目概況

2.1 基本情況

桃浦科技智慧城中央綠地位于上海市普陀區(qū)桃浦鎮(zhèn)，該地區(qū)自20世紀(jì)50年代起即為上海市著名的工業(yè)區(qū)。近年來(lái)，伴隨產(chǎn)業(yè)調(diào)整、棕地改造和地區(qū)轉(zhuǎn)型升級(jí)，為了更好地優(yōu)化區(qū)域生態(tài)、打造地區(qū)活力觸媒，上海桃浦科技智慧城中央綠地項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。

桃浦科技智慧城中央綠地項(xiàng)目東至景泰路，南至真南路，西至敦煌路，北至桃惠路，總用地面積約50hm2。公園總體設(shè)計(jì)在平面上形成“J”字形，地形設(shè)計(jì)上借鑒草書及古典舞的行云流水態(tài)勢(shì)形成山與谷的意向，公園整體地勢(shì)北高南低。設(shè)計(jì)上，項(xiàng)目聯(lián)通周邊水綠結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，期望塑造符合區(qū)域發(fā)展的新自然景觀。2017年，桃浦科技智慧城被納入上海市首批海綿城市建設(shè)試點(diǎn)區(qū)域。

2.2 水文及地質(zhì)條件

從氣候、水文方面來(lái)看，項(xiàng)目地處上海，主要?dú)夂驗(yàn)閬啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，降水主要集中在每年的5～9月，年平均降雨量約為1 100mm；汛期主要集中在3～5月梅雨季與6～9月臺(tái)風(fēng)季。

從地質(zhì)條件來(lái)看，項(xiàng)目場(chǎng)地范圍內(nèi)地基土主要由黏性土、粉性土和砂土組成，局部有暗浜。由于該項(xiàng)目地塊原址曾為香精廠、化工廠等，場(chǎng)地內(nèi)局部土壤曾進(jìn)行土壤修復(fù)，修復(fù)后的土壤平均有機(jī)質(zhì)含量為9.8g/kg，土壤為中偏堿性。

場(chǎng)地標(biāo)高方面，永登路、敦煌路等周圍城市道路的平均標(biāo)高為4.0m，綠地園路標(biāo)高隨地形由-2.3m逐漸過渡到4.0m，607地塊及608地塊中央景觀水池池底標(biāo)高-3.3m，常水位標(biāo)高-2.8m。

2.3 現(xiàn)狀分析

上海桃浦科技智慧城中央綠地的海綿城市設(shè)計(jì)與建造面臨如下挑戰(zhàn)：①綠地內(nèi)生態(tài)用水與新開1號(hào)河連通，鑒于該河尚未建設(shè)完成，綠地內(nèi)部河流的流通性能較差；②區(qū)域內(nèi)地下水位較高（年平均地下水離地表面僅0.5～0.7m），導(dǎo)致海綿設(shè)施的設(shè)置深度存在明顯局限性；③該處土壤因?yàn)槲廴驹陧?xiàng)目開發(fā)前經(jīng)歷了嚴(yán)格的治理，治理后的土壤有機(jī)質(zhì)含量及酸堿度對(duì)植物種植并不友好；④區(qū)域市政管網(wǎng)老舊，雨季事故頻發(fā)。該區(qū)域周邊道路原有雨水管道設(shè)施多為1年設(shè)防，地面標(biāo)高一般在3.22～4.00m，相對(duì)低洼。同時(shí)，該區(qū)域曾出現(xiàn)多次雨水倒灌，雨期道路積水情況嚴(yán)重；⑤新建市政綜合管廊暫未投入運(yùn)營(yíng)使用，排水主要依賴原有市政管網(wǎng)系統(tǒng)。

整體來(lái)看，該項(xiàng)目海綿城市的設(shè)計(jì)與建設(shè)雖難度較高，但其對(duì)該城市片區(qū)海綿城市建設(shè)起到關(guān)鍵作用。

3 設(shè)計(jì)策略及方法

上海桃浦科技智慧城中央綠地作為區(qū)域內(nèi)最為重要的城市“海綿體”，對(duì)應(yīng)《桃浦科技智慧城海綿城市規(guī)劃建設(shè)》中起關(guān)鍵作用的“一池”和“一帶”，對(duì)綠地本體和周邊雨水滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)等海綿城市的構(gòu)建起到?jīng)Q定性作用。

在桃浦科技智慧城中央綠地概念方案階段，概念設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)即引入了美國(guó)雨洪管理理念，但鑒于國(guó)情不同，并未對(duì)落實(shí)的具體措施有深入展開。伴隨項(xiàng)目設(shè)計(jì)深化和響應(yīng)上級(jí)主管部門有關(guān)工作部署，在擴(kuò)初及施工圖設(shè)計(jì)階段對(duì)公園海綿城市設(shè)計(jì)進(jìn)行細(xì)化、深化。結(jié)合海綿城市和低影響開發(fā)設(shè)計(jì)理念，通過植草溝、雨水花園、屋頂綠化等“滲、滯、蓄、凈、用、排”的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)中央綠地自身及科技智慧城范圍內(nèi)的雨水收集、凈化、循環(huán)與重復(fù)利用，對(duì)區(qū)域生態(tài)建設(shè)產(chǎn)生積極影響。

3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)及原則

桃浦科技智慧城中央綠地在進(jìn)行海綿城市設(shè)計(jì)時(shí)，遵循生態(tài)優(yōu)先、雨洪管理等理念，從海綿城市指標(biāo)與海綿城市設(shè)施兩個(gè)層面進(jìn)行了自上而下的設(shè)計(jì)與梳理。結(jié)合綠地景觀設(shè)計(jì)與布局，精心測(cè)算指標(biāo)，科學(xué)布局人工措施與自然途徑，將園林景觀與海綿城市理念進(jìn)行有機(jī)融合，最大效能發(fā)揮城市綠地海綿綜合體的作用。

指標(biāo)建設(shè)方面，對(duì)照《桃浦科技智慧城控制性詳細(xì)規(guī)劃》《上海市桃浦科技智慧城海綿城市建設(shè)實(shí)施方案》等上位規(guī)劃和政策，要求綜合徑流系數(shù)≤0.5，年徑流總量控制率≥80%，對(duì)應(yīng)削減量26.7mm，年徑流污染控制率≥85%，雨水資源利用率≥5%。同時(shí)，針對(duì)上海桃浦中央綠地，在規(guī)劃層面設(shè)定了約束性、激勵(lì)性和技術(shù)性3個(gè)層級(jí)的指標(biāo)體系（見表1）。

表1 綠地系統(tǒng)海綿城市建設(shè)指標(biāo)體系

海綿設(shè)施營(yíng)造方面，在保證防澇前提下，通過生物滯留區(qū)、透水路面、植草溝、濕塘、屋頂綠化等措施形成雨水的循環(huán)。海綿設(shè)施的選擇結(jié)合本項(xiàng)目開發(fā)的實(shí)際，以低影響開發(fā)的措施為主，盡量減少大范圍的人工干預(yù)。中央綠地海綿設(shè)施結(jié)合景觀設(shè)計(jì)方案，在綠地中設(shè)置下沉式綠地、屋頂綠化、滲透鋪裝等設(shè)施，收集和匯總綠地景觀、地下空間的周邊雨水，進(jìn)一步有效降低雨水徑流量，實(shí)現(xiàn)了源頭削減最大化。

3.2 技術(shù)路線

結(jié)合桃浦科技智慧城中央綠地景觀設(shè)計(jì)方案、桃浦科技智慧城中央綠地二期工程方案、市政雨水納管條件，本工程分為10個(gè)排水分區(qū)，對(duì)應(yīng)LID匯水分區(qū)間，并據(jù)此計(jì)算雨水調(diào)蓄容積（見表2）。

表2 規(guī)劃下墊面統(tǒng)計(jì)表及匯水分區(qū)海綿設(shè)施調(diào)蓄容積指標(biāo)

將項(xiàng)目需要考慮的匯水區(qū)域和內(nèi)容大致分為2個(gè)部分：①綠地范圍內(nèi)雨水系統(tǒng)；②綠地地下空間室外雨水系統(tǒng)。不同區(qū)域海綿城市雨水處理的技術(shù)路線和徑流組織存在差異性。具體來(lái)講，綠地范圍內(nèi)的廣場(chǎng)及草地自身徑流在地表進(jìn)行有組織的匯流、滲透，經(jīng)雨水花園、植草溝實(shí)現(xiàn)降雨期間的源頭消減，多余的雨水經(jīng)管渠排放至室外雨水管系統(tǒng)，最終接入市政管網(wǎng)。綠地地下空間室外的雨水，經(jīng)過有組織的匯流，大部分轉(zhuǎn)移到地下空間設(shè)置的集水設(shè)施，小部分進(jìn)入景觀水池或經(jīng)植草溝匯流至雨水管渠。桃浦中央綠地海綿城市構(gòu)建技術(shù)路徑如圖1所示。

圖1 上海桃浦中央綠地海綿城市構(gòu)建技術(shù)路徑示意

3.3 海綿設(shè)施的布局

在保證排水防澇安全性的這個(gè)大前提之下，桃浦科技智慧城中央綠地運(yùn)用生態(tài)手段和人工設(shè)施，盡量做到雨水資源的最大程度利用和循環(huán)。上海桃浦科技智慧城中央綠地項(xiàng)目，在考慮景觀設(shè)計(jì)、場(chǎng)地排澇、周邊環(huán)境等多種因素后，通過透水鋪裝路面、景觀蓄水池、轉(zhuǎn)輸型植草溝、屋頂綠化和雨水花園等低影響開發(fā)設(shè)施，有效實(shí)現(xiàn)雨水源頭削減和雨水循環(huán)利用。

3.3.1 透水鋪裝路面

以人性化、生態(tài)化為主要設(shè)計(jì)原則，公園內(nèi)二級(jí)園路、景觀步行道路主要采用透水磚、透水混凝土及嵌草汀步材料。雨水順著透水路面滲透到地下，在減少地表徑流的同時(shí)，減小了污染物進(jìn)入景觀蓄水池的可能性。通過在地形變化的地方設(shè)置不同顏色的防滑透水磚，可較好地引導(dǎo)人流，增加綠地的美觀性和觀賞性。

3.3.2 景觀蓄水池

結(jié)合上海桃浦科技智慧城中央綠地的總體設(shè)計(jì)布局，利用075地塊內(nèi)的景觀水體作為景觀蓄水池。該蓄水池采用硬質(zhì)材料鋪底，旱時(shí)蓄水池可供游客游玩觀賞，汛期周邊雨水匯入水池，能夠儲(chǔ)存817.38m3雨水。水池中設(shè)置溢流設(shè)施，水深過高時(shí)通過擬建泵站提升雨水至新開河1號(hào)中。

3.3.3 轉(zhuǎn)輸型植草溝

桃浦中央綠地沿園路一側(cè)設(shè)置轉(zhuǎn)輸型植草溝，寬度1m，溝內(nèi)植被高度控制在100～200mm。植草溝雨水滲透系數(shù)大于5×10m/s，最大流速0.5m/s，曼寧系數(shù)0.2，水力停留時(shí)間大于6～8min。

608地塊的雨水由植草溝接入生物滯留區(qū)或景觀蓄水池中，景觀蓄水池設(shè)有2個(gè)溢流口，一個(gè)溢流口進(jìn)入地下空間下層的蓄水池中，當(dāng)水位高于設(shè)計(jì)高度時(shí)通過另一個(gè)溢流口進(jìn)入擬建雨水泵站提升至094地塊與河道連通的景觀湖中，達(dá)到防洪排澇的目的。607地塊的南部區(qū)域中的雨水通過自流和植草溝的轉(zhuǎn)移運(yùn)輸進(jìn)入到附近的生物滯留區(qū)或景觀湖中，景觀湖疊水流入075地塊的景觀蓄水池中。

3.3.4 屋頂綠化

中央綠地內(nèi)的游客服務(wù)中心和園藝展示中心都采用了屋頂綠化，在提升建筑景觀效果的同時(shí)，發(fā)揮生態(tài)效益和環(huán)境效益。雨水經(jīng)過屋頂綠化，屋面徑流總量和徑流污染負(fù)荷量有效減少，然后接入雨水罐，建筑內(nèi)部植物澆灌用水可部分使用雨水罐處理后的雨水。雨水中被屋頂綠化截留的部分，有效地滋養(yǎng)了植物，形成良好的景觀效果。

3.3.5 雨水花園

桃浦中央綠地局部結(jié)合生境設(shè)置了多處雨水花園，花園低于周邊園路鋪裝面，下凹深度為100～300mm，設(shè)計(jì)寬度大于3m。雨水花園主要是匯總和收集匯水范圍內(nèi)的雨水，考慮到雨季雨水量大且集中進(jìn)入，在入口處設(shè)置了緩沖設(shè)施。雨水花園的植物選擇上考慮到海綿城市功能，優(yōu)先選用耐旱、耐澇、抗堿品種。

4 工程建設(shè)及運(yùn)營(yíng)維護(hù)

中央綠地海綿城市的實(shí)現(xiàn)，離不開多主體、多階段的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)與統(tǒng)一行動(dòng)。項(xiàng)目建設(shè)單位為牽頭方，需積極對(duì)接政府規(guī)劃、水務(wù)、道路、綠化等相關(guān)職能部門，在項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)營(yíng)各階段分別做好公園綠地海綿城市的實(shí)施工作。同時(shí)，在桃浦中央綠地海綿城市營(yíng)造過程中，工程建設(shè)與運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)也對(duì)海綿城市營(yíng)造的運(yùn)行效果起到了重要且積極的作用。

4.1 工程建設(shè)

工程建設(shè)方面，由施工單位組織編寫了《桃浦中央綠地海綿城市施工專項(xiàng)實(shí)施方案》，在工程實(shí)施前，對(duì)透水鋪裝路面、雨水花園、轉(zhuǎn)輸型植草溝等海綿設(shè)施的施工技術(shù)、手段進(jìn)行充分研究和討論。針對(duì)桃浦科技智慧城中央綠地項(xiàng)目透水鋪裝、屋頂綠化和土壤換填這三方面重點(diǎn)工程內(nèi)容進(jìn)行說明。

透水鋪裝路面的基本構(gòu)造和普通園路基本一致，即底層、基層、找平層和鋪裝層，不同點(diǎn)在于每一層都使用透水性能材料制作。具體來(lái)看，由于不同透水性能的材料其承受荷載的能力也各有不同，桃浦科技智慧城中央綠地項(xiàng)目園路在大范圍使用透水鋪裝的同時(shí)，根據(jù)車行、人行等使用功能的不同，進(jìn)行梯度細(xì)分對(duì)使用頻率高、荷載要求高的區(qū)域，采用承載力較高的面層鋪裝透水材料；對(duì)使用頻率中、荷載要求不高的區(qū)域，采用承載力一般的面層鋪裝透水材料。

桃浦科技智慧城中央綠地在2個(gè)主要建筑單體較大范圍地使用了屋頂綠化，相比傳統(tǒng)建筑屋面，屋頂綠化能改善生態(tài)、降低徑流流速、凈化雨水。從具體構(gòu)造上來(lái)講，桃浦科技智慧城中央綠地屋頂綠化構(gòu)造上大致分為植被層、土層、過濾層、隔根層、防水保護(hù)層。植被選取耐旱耐澇的觀賞草及草坪草?？紤]到建筑頂面部分區(qū)域設(shè)置采光井及排煙管，屋頂綠化的范圍結(jié)合景觀設(shè)計(jì)紋路圖案，較好地提升并改善了屋頂?shù)拿烙^度。

土壤換填主要是因?yàn)楸卷?xiàng)目堆山造型的土壤大部分為修復(fù)后土壤，土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤酸堿度及土壤含鹽量與苗木要求的植物生長(zhǎng)及養(yǎng)護(hù)要求都有一定差距。考慮到這一現(xiàn)實(shí)情況，在綠地建設(shè)苗木種植前期，施工單位與土壤改良單位進(jìn)行合作，對(duì)設(shè)計(jì)地形以下1.5～2.0m的土壤進(jìn)行針對(duì)性改良，保證和強(qiáng)化土壤的透水性。同時(shí)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件的要求，項(xiàng)目保證至少1.5m的優(yōu)質(zhì)種植土，為中央綠地形成錯(cuò)落有致、四季可賞的苗木種植效果打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.2 運(yùn)營(yíng)維護(hù)

項(xiàng)目建設(shè)單位在走訪并現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研了諸多海綿公園后發(fā)現(xiàn)海綿設(shè)施的運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)往往為人所忽略，導(dǎo)致海綿設(shè)施的使用年限遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期，為此，參考廈門等地市的優(yōu)秀做法，對(duì)桃浦科技智慧城中央綠地海綿設(shè)施的運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)提出針對(duì)性要求。具體來(lái)看，針對(duì)透水鋪裝路面，將透水磚破損、平整度不佳、表面臟污等分別進(jìn)行更換、重鋪、高壓水槍沖洗等養(yǎng)護(hù)措施，并制定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)周期。針對(duì)轉(zhuǎn)輸型植草溝植物保活、斷面形狀維持等分別選擇適應(yīng)性好的耐澇植物和塌陷修復(fù)等措施。

5 結(jié)語(yǔ)

桃浦科技智慧城中央綠地運(yùn)用海綿城市理念，通過植草溝、雨水花園、屋頂綠化等海綿設(shè)施建造，將匯水范圍內(nèi)的雨水儲(chǔ)存、滲透、凈化能力進(jìn)行大幅提升，結(jié)合公園綠地景觀設(shè)計(jì)方案，形成集海綿功能、生態(tài)休閑、活力運(yùn)動(dòng)為一體的城市綠地空間。作為上海首批海綿城市綠色城區(qū)試點(diǎn)內(nèi)的典型示范工程，桃浦科技智慧城中央綠地的海綿城市功能滿足了原定設(shè)計(jì)目標(biāo)和指標(biāo)，后期仍需要通過有的放矢的針對(duì)性措施繼續(xù)加以鞏固，從而推動(dòng)和實(shí)現(xiàn)整個(gè)片區(qū)的海綿城市建設(shè)。