基于海綿城市理念的濱湖公園“暴雨花園”設(shè)計(jì)探索

袁豐　仝小凡

摘要：目的：2014年以來，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部陸續(xù)修訂了城市道路、綠化、排水等專業(yè)的10項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，發(fā)布《海綿城市建設(shè)評價標(biāo)準(zhǔn)》，明確了海綿城市建設(shè)評價指標(biāo)體系。文章重點(diǎn)關(guān)注城市湖泊在海綿城市建設(shè)中發(fā)揮的重要作用，對能控制雨水峰值流量、削弱水體污染的“暴雨花園”形式展開研究。辦法：文章分析濟(jì)南市的氣候和水文條件，分析大明湖公園的湖水、駁岸和周邊植物景觀等的現(xiàn)狀。通過建設(shè)雨水收集系統(tǒng)與湖水凈化系統(tǒng)，改造自然駁岸、疊石駁岸、生態(tài)石籠駁岸、松木樁駁岸等“暴雨花園”駁岸，設(shè)計(jì)集水樹池、曝氣跌水景墻、梯田式生態(tài)蓄水池等“暴雨花園”技術(shù)設(shè)施，區(qū)分植被緩沖區(qū)與濱水滯留區(qū)，構(gòu)建起以城中湖為中心的濱湖公園多層次雨水消納體系。結(jié)果：力求增強(qiáng)城市儲蓄利用雨水的能力，減少暴雨對公園本身的影響，降低大明湖及其周邊城市道路的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)合“暴雨花園”技術(shù)設(shè)施增強(qiáng)水體自我凈化能力，并確保流入湖中的地表徑流的水質(zhì)清潔，提升湖水水質(zhì)。結(jié)論：文章以濟(jì)南市大明湖為例，將海綿城市與濱湖公園相結(jié)合，設(shè)計(jì)“暴雨花園”駁岸、“暴雨花園”設(shè)施與“暴雨花園”植物組合模塊，是對海綿城市理念實(shí)施的一次探索，能為將來海綿城市與濱湖公園的結(jié)合提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：海綿城市；雨洪管理；濱湖公園

中圖分類號：TU984.18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-9436（2024）01-0-03

1 “暴雨花園”設(shè)計(jì)

1.1 海綿城市理念下的“暴雨花園”

海綿城市也被稱為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)”，其通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對雨水徑流從源頭、中途至末端的全面控制，在很大程度上恢復(fù)了自然的水循環(huán)過程［1］，實(shí)現(xiàn)了對城市雨水的合理運(yùn)用，充分發(fā)揮了城市綠地、道路、水體等對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用。

“暴雨花園”是傳統(tǒng)雨水花園演變的結(jié)果，主要指在極端天氣條件下，利用生態(tài)系統(tǒng)較為穩(wěn)定的湖泊，減輕短時強(qiáng)降水對城市造成的危害?！氨┯昊▓@”可以通過城市公園的大面積水體，實(shí)現(xiàn)控制雨水峰值量、減少污染的雙重目標(biāo)，是對傳統(tǒng)控制雨水徑流的雨水花園的一種有效補(bǔ)充?！氨┯昊▓@”作為雨水在地表徑流的終端環(huán)節(jié)，應(yīng)具有儲蓄大量雨水的基本功能，所以建議“暴雨花園”處于地勢較低的城市易澇區(qū)，如大型湖泊、混合型綠地或濕地等，以更好地匯集雨水及地表徑流?？紤]到超量的地表徑流對園區(qū)內(nèi)土壤、植物、建筑和水質(zhì)的危害，場地內(nèi)可利用高差設(shè)計(jì)梯田式蓄水池，做到蓄水與凈水同時進(jìn)行，減輕暴雨對公園本身的影響。

1.2 “暴雨花園”的功能

1.2.1 控制雨水峰值

由于城市的快速發(fā)展，硬質(zhì)鋪裝比例逐漸擴(kuò)大，地表徑流不斷提高。相較于灰色管網(wǎng)系統(tǒng)，如果將雨水引導(dǎo)并儲存在城市湖泊等自然水體中，既能營造較好的景觀效果，又能獲得一定的生態(tài)效益?！氨┯昊▓@”除了可以消納園內(nèi)徑流以外，還可以合理承接周邊的地表徑流，并降低瞬時暴雨徑流量過大給周邊管道、道路、建筑帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2.2 減少水體污染

城中湖的水質(zhì)會在很大程度上影響濱湖公園的景觀體驗(yàn)。隨暴雨而來的夾雜著大量污染物的城市地表徑流，成為城市水環(huán)境質(zhì)量的主要污染源。作為城市雨水的載體，從“暴雨花園”維度設(shè)計(jì)的城中湖，構(gòu)建起了雨水凈化的緩沖帶，能大大降低雨水成為湖水外源污染物的概率。

2 大明湖現(xiàn)狀分析

2.1 區(qū)位和范圍

大明湖公園位于山東省濟(jì)南市中心，以大明湖為主體修建，其湖由黑虎泉、趵突泉、珍珠泉、五龍?zhí)杜c護(hù)城河連接匯流而成，湖面55公頃，公園面積103公頃，平均水深2米，最深處可達(dá)4米。

2.2 降雨分析

濟(jì)南市為溫帶季風(fēng)氣候，這種氣候帶來了夏季暴雨頻發(fā)、雨水流量加大等風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致每年夏季濟(jì)南市內(nèi)澇多發(fā)。根據(jù)2022年的數(shù)據(jù)，濟(jì)南市1小時降水量超過50毫米的短時強(qiáng)降水出現(xiàn)11次，最大小時雨強(qiáng)達(dá)92.1毫米，并且降雨集中在7月和8月，其余月份降雨較少（見表1）。濟(jì)南老城區(qū)規(guī)劃較為落后，排水系統(tǒng)以灰色管道為主，在夏季暴雨時期無法消納雨水，經(jīng)常出現(xiàn)道路積水影響交通等問題，大明湖是老城區(qū)唯一的大型水體，起到了防洪排澇的作用，需要承載很大一部分周邊道路的雨水徑流。

2.3 湖水水質(zhì)分析

目前大明湖水質(zhì)為V類，只能作為一般景觀的觀賞水使用。查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)：大明湖的主要污染來源為經(jīng)進(jìn)水口匯入湖泊的周圍護(hù)城河的河水，其次受雨水污染與游客活動污染。在設(shè)計(jì)過程中，需要考慮降雨導(dǎo)致的外源污染物輸入，由此設(shè)計(jì)“暴雨花園”過濾緩沖帶等生態(tài)緩沖區(qū)，防止初期雨水直接入湖，減少進(jìn)入湖水的污染物。

2.4 豎向分析

大明湖整體地形為北高南低、東高西低，湖底最深處達(dá)5米，岸邊深1米至1.5米，呈碗狀。其中北側(cè)街道與湖面平均呈4米高差，南側(cè)街道與湖面平均呈1米高差，西側(cè)街道與湖面平均呈1.5米高差，北側(cè)較大的高差使大明湖具備為濟(jì)南建設(shè)海綿城市提供相應(yīng)蓄水條件的優(yōu)勢。

2.5 湖泊駁岸分析

大明湖北部駁岸多為直立護(hù)欄駁岸，雨水直接由路面流入湖泊，阻礙了水陸生態(tài)交流，缺少親水平臺，降低了游客與湖水的互動頻率，整體上北部的濱水路線略顯單調(diào)。其南部駁岸多為自然駁岸，緩坡上種植了水生植物與濕生植物，親水平臺周邊種植荷花，豐富了湖面景觀的層次。設(shè)計(jì)以北部駁岸改造為主，南部駁岸保留原有景觀。

2.6 植物種植分析

目前，大明湖的主要喬木包括垂柳、國槐、女貞、白松皮、紫葉李等；主要灌木為大葉黃楊、海桐、連翹、金銀木、紫薇等；地被植物有麥冬、扶芳藤等。園區(qū)內(nèi)以觀賞性園林樹種為主，目前常綠與落葉樹種的比例約為1∶1.6，應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)常綠樹種的引進(jìn)和應(yīng)用，優(yōu)化冬季景觀效果。大明湖水生植物大致分為三類，挺水型植物主要有荷花、慈姑、蘆葦、大香蒲等，濕生植物主要為菖蒲、紙草、水芹、小芭蕉等，觀賞草主要為花葉蘆竹、荻等。大明湖以荷花聞名，目前水生植物搭配合理，荷景具有空間層次和韻律感。除冬季外，三季的觀賞效果較好，生態(tài)較為協(xié)調(diào)。

3 基于“暴雨花園”的大明湖景觀改造

3.1 總體布局

在分析湖泊現(xiàn)狀和周邊規(guī)劃的基礎(chǔ)上，改造設(shè)計(jì)大明湖景區(qū)內(nèi)的景觀，不僅要滿足城市居民的游憩需求，更要著重提升大明湖儲蓄凈化雨水的能力，重點(diǎn)構(gòu)建雨水收集系統(tǒng)與湖水凈化系統(tǒng)，力求在控制雨水峰值流量方面發(fā)揮更多元、更穩(wěn)定、更有效的作用。

3.1.1 雨水收集系統(tǒng)

場地內(nèi)的大部分雨水，經(jīng)過跌水景墻和生態(tài)樹池的預(yù)處理后，進(jìn)入生態(tài)滯留池等蓄水模塊，再進(jìn)入湖體，這種設(shè)施降低了傳統(tǒng)排水管道的改造維修費(fèi)用。雨水收集系統(tǒng)具有削減徑流峰值的作用，在雨水收集系統(tǒng)與大明湖的共同作用下，大明湖及其周邊城市道路的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)大大降低。

3.1.2 湖水凈化系統(tǒng)

匯入湖體的雨水，通過生態(tài)滯留池、曝氣跌水景墻等設(shè)施進(jìn)行水質(zhì)凈化，實(shí)現(xiàn)公園水循環(huán)。要降低硬質(zhì)駁岸的占比，采用梯田式生態(tài)滯留池的形式涵養(yǎng)雨水。通過種植水生植物，如水蔥、蘆葦、鳶尾、香蒲等，構(gòu)建起生態(tài)凈化系統(tǒng)，結(jié)合“暴雨花園”技術(shù)設(shè)施增強(qiáng)水體自我凈化能力，并確保流入湖中的地表徑流的水質(zhì)清潔。

3.2 “暴雨花園”駁岸設(shè)計(jì)

3.2.1 自然駁岸

大明湖南岸邊界變化豐富，突出呈現(xiàn)河岸的自然、生態(tài)景觀，綠化面積較大，適合改造成自然駁岸。自然緩坡上種植植物，銜接岸上景觀［2］，將植被與湖面相結(jié)合，營造出自然的湖岸、島嶼景觀。通過調(diào)整地形，降低河岸的高差，恢復(fù)河道的彈性，形成較為完整的水生、濕生、陸生植物群落。

3.2.2 疊石駁岸

大明湖北岸多人文景點(diǎn)，以硬質(zhì)廣場為主，現(xiàn)存的硬質(zhì)駁岸部分可以調(diào)整為疊石駁岸。在較高的岸邊科學(xué)堆砌疊石，在步道與疊石之間種植喜濕植物，可以有效降低雨水的流速，使雨水與空氣充分接觸，增加曝氧機(jī)會。

3.2.3 生態(tài)石籠駁岸

臨水建筑區(qū)域、河道進(jìn)出水口區(qū)域和拱橋周邊區(qū)域使用生態(tài)石籠駁岸，這適用于具有放坡條件的景觀節(jié)點(diǎn)，能減少水流對河岸的直接沖刷，對建筑起到一定的保護(hù)作用，同時也是“暴雨花園”對公眾的一種展示形式。

3.2.4 松木樁駁岸

由于大明湖種植了大量荷花，有必要設(shè)置松木樁駁岸，以減少水流對駁岸的沖刷，同時減輕湖水水質(zhì)對植物的影響，固定水生植物的根系。松木樁駁岸最好與硬質(zhì)垂直駁岸相結(jié)合，為市民和游客提供更多觀賞荷花的機(jī)會，在花期形成具有特色的景觀節(jié)點(diǎn)。

3.3 “暴雨花園”技術(shù)設(shè)施

3.3.1 集水樹池

集水樹池位于園區(qū)內(nèi)北岸區(qū)域，北部硬質(zhì)鋪裝面積較大、廣場較多，需要設(shè)置樹池蓄水層初步過濾雨水。集水樹池由傳統(tǒng)樹池演變而來，與傳統(tǒng)樹池相比高度較低，與地面鋪裝同高以方便雨水流入，或設(shè)置孔口道牙使雨水進(jìn)入種植池。廣場上可設(shè)置連續(xù)的生態(tài)樹池以最大限度收集雨水，加快雨水過濾速度。樹池周邊應(yīng)設(shè)置透水鋪裝，延緩雨水徑流的匯集，加速自然降水滲透，雨水通過透水磚、卵石填充的縫隙、植物根系、細(xì)沙以及基礎(chǔ)材料墊層，最后由排水管道或孔口道牙就近排入湖水或綠地中儲存和利用。

3.3.2 曝氣跌水景墻

大明湖承載了暴雨時城市道路的雨水徑流，這使湖水受到了嚴(yán)重的污染，并且原始坡地生態(tài)效益較差，景觀視線不清晰，缺少觀賞性和體驗(yàn)性，無法吸引游客進(jìn)入場地，于是改造成曝氣跌水景墻，利用北部周邊山體高差與微地形造景，有效處理高差的變化，同時形成雨水瀑布的效果，將雨水凈化與景觀體驗(yàn)相結(jié)合。通過加固景墻，解決場地高差巨大導(dǎo)致的水土流失問題，保護(hù)原有土地和植被。景墻通過物理凈化和生物凈化兩個方面過濾雨水，物理凈化先由場地內(nèi)碎石組成的石墻縫隙過濾大顆粒，再由穿孔格柵過濾雜質(zhì)，最后由透水土工布過濾小顆粒。生物凈化主要依靠生長在石縫孔隙處的苔蘚、草本植物發(fā)揮吸附作用，增加雨水與空氣的接觸面積，保持雨水含氧量。

3.3.3 梯田式生態(tài)蓄水池

針對場地南岸高差較低、綠地較為碎片化、集中處理雨水設(shè)施缺少等問題，結(jié)合場地駁岸，將潛流濕地改造成梯田式，一方面消化駁岸的微地形，另一方面最大限度地?cái)U(kuò)大水體面積，以充分發(fā)揮濕地的去污效能與景觀展示功能。生態(tài)蓄水池改變填料在潛流濕地中的傳統(tǒng)橫向布局方式，采用豎向布局，增加植物、微生物與雨水的接觸面積，提升凈化效率。蓄水池之間有步行臺階供游人步行，為游人提供了親水機(jī)會，梯田式的設(shè)計(jì)使大眾可以清晰地觀察到雨水凈化和儲蓄的過程，具有科普教育的重要意義。

3.4 “暴雨花園”植物設(shè)計(jì)

在植物種植方面，主要可將大明湖分為兩個區(qū)域。植被緩沖區(qū)以地勢高差較大、不具有集水條件的綠化區(qū)域?yàn)橹?；濱水滯留區(qū)以湖邊駁岸、洼地等具有集水條件的綠化區(qū)域?yàn)橹?。在“暴雨花園”中，植物種植會影響地表徑流，因此需要合理搭配生態(tài)雨水凈化植被的組合模塊，其除了要具備充分儲存凈化雨水的作用以外，還要具有觀賞價值，因此需要注意高低層次和季節(jié)性植物的搭配。濟(jì)南市夏季多雨、冬季干燥的氣候特征，決定了植物緩沖區(qū)必須選擇種植具有抗旱性的植物?？购敌灾参锔蛋l(fā)達(dá)，能有效吸收土壤水分，如金焰繡線菊、叉子圓柏、構(gòu)、黃連木等。濟(jì)南市空氣污染物較多，根系發(fā)達(dá)的植物對此類污染物的凈化效果較為明顯，發(fā)達(dá)的根系還能有效吸附水中的污染物［3］，如菖蒲、蘆竹、蘆葦?shù)取I水滯留區(qū)的植物既需要適應(yīng)水淹環(huán)境，又要能忍受干旱環(huán)境，因濟(jì)南市降水集中，且枯水期較長，選用的植物既要能承受干旱環(huán)境，又要能適應(yīng)暴雨水淹，如結(jié)縷草、高羊茅等。

4 結(jié)語

濱湖公園作為城市景觀的重要組成部分，在豐富城市的基礎(chǔ)設(shè)施、提升城市景觀效益的同時，還能增強(qiáng)城市對雨水的儲蓄利用能力，緩解暴雨對城市造成的壓力。作為城市濱湖公園設(shè)計(jì)重要理念的“暴雨花園”，要積極與城市建設(shè)相融合。

參考文獻(xiàn)：

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［2］ 葉陽，裘鴻菲.基于海綿城市理念的武漢紫陽湖公園改造設(shè)計(jì)研究［J］.華中建筑，2020，38（8）：66-70.

［3］ 李欣.北方城市海綿城市建設(shè)的植物應(yīng)用：以天津市為例［J］.現(xiàn)代園藝，2021，44（16）：111-112.

作者簡介：袁豐（1979—），女，湖北武漢人，碩士，副教授，研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)。

仝小凡（1999—），女，山東濟(jì)南人，碩士在讀，研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)。