湖南省寧鄉(xiāng)市高新區(qū)海綿城市建設(shè)研究

文昊，李勁夫

（寧鄉(xiāng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)管理委員會，長沙 410600）

1 湖南省寧鄉(xiāng)市高新區(qū)海綿城市現(xiàn)狀

湖南省寧鄉(xiāng)市高新區(qū)位于寧鄉(xiāng)市規(guī)劃的金洲組團(tuán)片區(qū)，規(guī)劃面積41.26 km2，建設(shè)用地面積26.13 km2，已開發(fā)建設(shè)面積16.5 km2。規(guī)劃人口13.10 萬人，現(xiàn)狀居住人口為3.946 萬人；現(xiàn)狀建設(shè)用地為18.16 km2。

寧鄉(xiāng)高新區(qū)整體呈中間高、四周低的龜背形地勢，以東面的官橋河、西邊的東河和溈水為受納水體。開發(fā)建設(shè)以集中工業(yè)廠房建設(shè)模式為主，整體以工業(yè)用地建設(shè)為主，綠地面積稀少，大量土地以工廠和交通道路的形式硬化，海綿城市建設(shè)理念處于啟蒙階段。區(qū)內(nèi)大量原先以池塘形式存在的自然水面不斷消失，導(dǎo)致下墊面發(fā)生根本性改變。下雨時(shí)的地面徑流大大提高，每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”設(shè)施來排水。對城市排水系統(tǒng)帶來了巨大壓力，低洼區(qū)域經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)澇積水問題，如圖1 所示。因此，必須以水系為主體骨架，對管線提標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行全面改造和深度整合，對城市道路中的主要污染源加以管理、補(bǔ)水，從而有效地提升城市規(guī)劃內(nèi)的水質(zhì)環(huán)境[1]。

圖1 城市內(nèi)澇積水

2 海綿城市建設(shè)條件

海綿城市建設(shè)是指充分發(fā)揮城市綠地、道路、水系統(tǒng)等對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效緩解城市內(nèi)澇、削弱城市徑流污染負(fù)荷、節(jié)約水資源、保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境，即做到自然積存、自然滲透、自然凈化功能，以推動城市生態(tài)建設(shè)的整體提升[2]。

2.1 用地條件及豎向分析

高新區(qū)用地以工業(yè)用地為主，其中，工業(yè)用地和道路交通設(shè)施用地占比達(dá)69.14%，而可挖掘做海綿城市的綠地、廣場用地只有4.47%。特別是金洲大道兩側(cè)地塊，幾乎都是工業(yè)用地，在用地布局上未考慮海綿城市發(fā)展需要的綠地和必要水域。

從土地利用規(guī)劃可知，大面積進(jìn)行海綿城市建設(shè)或改造的路線代價(jià)太大，沒有合適的水面和綠地可用，不符合高新區(qū)的建設(shè)實(shí)際情況。但仍可圍繞官橋河和峽山溪布局有部分綠地，可以構(gòu)建生態(tài)濕地。

豎向方面，高新區(qū)內(nèi)為典型的丘陵地貌，現(xiàn)狀地形中部較高，東西兩側(cè)較低，區(qū)內(nèi)將軍山、天馬山、溈水、官橋河這種“兩山兩水”的格局，將高新區(qū)劃分為3 個大的排水分區(qū)布局。其中，北片區(qū)以銀州路為分水嶺，西南片區(qū)以澳洲路為分水嶺。整體南高北低的情況，場地東部官橋河片區(qū)地勢低洼，場地西部溈水河片區(qū)地勢低洼。

2.2 水系統(tǒng)條件分析

城市水體包括塘、湖泊、河道等。區(qū)域內(nèi)主要有“一溪、兩河、十塘”。官橋河、八曲河南北向穿越高新區(qū)，邱家塘、平湖塘、長塘、油鋪塘、西湖塘、汗塘、保用塘、新塘、汗塘、神沖塘、山湖塘等給高新區(qū)提供天然的海綿空間。

2.3 道路系統(tǒng)條件分析

就海綿城市而言，市政道路設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵。道路中間及兩側(cè)綠化帶可以設(shè)置下凹綠地、樹池、透水瀝青和鋪裝等海綿措施[3]，以削減地面徑流和面源污染。園區(qū)現(xiàn)狀已建東西向干道：金水西路、金沙西路、金洲大道、金科西路；南北向干道：歷泉路、金洲南路、金陽大道。

道路海綿措施主要有新型邊坡支護(hù)、下沉綠化帶、透水鋪裝人行道和滲水瀝青路面等。

3 “海綿城市”在高新區(qū)市政建設(shè)中的應(yīng)用分析

3.1 推行新型邊坡支護(hù)方式

在新建道路工程中，根據(jù)海綿城市的設(shè)計(jì)要求，應(yīng)引入新的設(shè)計(jì)思想，斜坡支護(hù)技術(shù)就是其中之一。采用斜面保護(hù)方法設(shè)置的都市市政道路能夠隨著自然條件的改變，起到臨時(shí)防洪堤的效果。在斜面保護(hù)方式的具體運(yùn)用實(shí)踐中，可以分為保護(hù)圍墻和草坪保護(hù)兩種類型。但相關(guān)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)也表明，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，隨著降水量的增加，草坪防護(hù)也往往顯示出了一定程度的坍塌危險(xiǎn)性。所以，必須把草坪防護(hù)層和擋土墻有效結(jié)合，有效地降低路基塌陷對路面施工帶來的不良影響，從而使城市化道路建設(shè)逐步向綠色化方面發(fā)展。

3.2 因地制宜地設(shè)置下沉綠化帶設(shè)計(jì)或改造

綠化帶設(shè)置在海綿城市理念中同樣是重要一環(huán)，通過采取下沉綠地、植草溝及低洼樹池等綠化設(shè)計(jì)手段，實(shí)現(xiàn)下滲、遲滯、削峰及凈化雨水的目的。在高新區(qū)過去的城市道路設(shè)計(jì)中，以物理導(dǎo)流的原則設(shè)置城市主要街道綠化帶，即設(shè)置高出行人路面約45 cm 的綠化帶進(jìn)行降雨引流作業(yè)。這些傳統(tǒng)設(shè)置方式不但會加大對城市道路降雨的引導(dǎo)壓力，也增加了綠化帶中積水的飽和。因此，需要引入下沉型綠化帶建設(shè)與智能管理有機(jī)結(jié)合的方法對綠化區(qū)實(shí)施管理。下沉型園林綠地大多設(shè)置于市政路的整個中分帶和側(cè)分帶，以及道路一側(cè)的公園等地方。這種設(shè)施的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要是對地面雨水徑流進(jìn)行攔截凈化，從而使超過草坪蓄滲能力的雨水能夠經(jīng)過溢流口徑直排入就近的雨水管線。在景觀綠地上還要設(shè)置必要的雨水口，而這些溢流孔的標(biāo)高也要低于路面，如此就可以提高溢流作用[4]。

下沉綠化帶、透水鋪裝和滲水瀝青路面主要用于新建道路項(xiàng)目，高新區(qū)已建道路如果進(jìn)行海綿設(shè)施改造，成本較高且對交通影響較大，因此，這兩項(xiàng)措施不適合在區(qū)域內(nèi)運(yùn)用。

針對該狀況多次進(jìn)行調(diào)研分析，道路與企業(yè)用地之間大多數(shù)留有緩沖用地或綠化，有條件適當(dāng)改造后，可成為下沉綠地。下沉式綠地對城市道路排澇能力有較好的保障作用。在城市不同地段適當(dāng)設(shè)計(jì)下沉式綠地，可以合理控制地表徑流總量，對城市內(nèi)澇現(xiàn)象的出現(xiàn)有充分的減緩能力。針對已建成區(qū)，主要推薦利用各廠區(qū)圍墻和道路之間的退讓距離，改造道路兩側(cè)綠化帶空地，作為超標(biāo)雨水的泄水通道。以最小的代價(jià)，提高道路海綿和降雨的排泄效果，從而使城市交通的排澇能力得到了大幅提升，也進(jìn)而提高了都市的生態(tài)環(huán)境[5]。

3.3 實(shí)行河塘成片、水系連通

高新區(qū)水域、塘包括官橋河、八曲河南北向穿越高新區(qū)，邱家塘、平湖塘、長塘、油鋪塘、西湖塘、汗塘、保用塘、新塘、汗塘、神沖塘、山湖塘等，面積達(dá)到52.6 ha，是難得的天然調(diào)蓄水體，建立塘、湖及景觀水面與雨水管網(wǎng)、受納水體之間的聯(lián)系，恢復(fù)調(diào)蓄功能[6]。另外，水系的適當(dāng)保留，可以使城市雨水就近排放，提高雨水排放效率的同時(shí)，可以減小下游雨水管的管徑和埋深，從而大大降低“灰色”雨水管的造價(jià)。

根據(jù)水體周邊地塊的場地條件，將雨水干管與水體銜接，落實(shí)海綿城市指標(biāo)。各城市道路雨水主干管就近排放至水域、水塘，高出調(diào)蓄能力的雨水再通過溢出管排放至右干渠、官橋河、八曲河等外圍河流水系。經(jīng)計(jì)算區(qū)內(nèi)可調(diào)蓄水量約26.3 萬m3，折合成降雨量9.6 mm，高新區(qū)河湖成片、水連通如圖2 所示。當(dāng)晴天或旱季時(shí)調(diào)蓄留滯下來的水量可以緩慢釋放，作為下游水系的生態(tài)水源或周邊農(nóng)田的灌溉水源。

圖2 寧鄉(xiāng)市高新區(qū)河湖連通示意圖

3.4 海綿濕地構(gòu)建

濕地如同森林、耕地、海洋一樣，是人類賴以生存和發(fā)展的資源寶庫。天然濕地的生物多樣性、生態(tài)功能和各方面的價(jià)值都是不可替代的，被譽(yù)為“地球之腎”。由于濕地是陸地與水體的過渡地帶，因此，它同時(shí)兼具豐富的陸生和水生動植物資源，形成了其他任何單一生態(tài)系統(tǒng)都無法比擬的天然基因庫。海綿濕地利用物理、水生植物及微生物等作用凈化雨水，是一種高效的徑流污染控制設(shè)施，以良好生態(tài)環(huán)境和多樣化濕地景觀資源為基礎(chǔ)，達(dá)到凈化和調(diào)蓄雨水的目的。其位置一般位于地表水和地下水的承泄區(qū)，分布于地貌低洼部位，是上游水源匯集地，具有分配和均化河川徑流的作用。

在高新區(qū)東部官橋河、西部峽山溪均是高新區(qū)的地勢較低的區(qū)域，是高新區(qū)的最終雨水承泄區(qū)。因此，通過人工建設(shè)成連片濕地，可以有效保護(hù)城市水系不遭其他建設(shè)活動破壞，同時(shí)可以提高雨洪調(diào)蓄能力和水體的自然凈化功能。官橋河、西部峽山溪雨水濕地（見圖3）建設(shè)總面積約94.3 ha，建成后替代城市規(guī)劃后消失的水域，保證城市水系的生態(tài)功能作用。

圖3 寧鄉(xiāng)市高新區(qū)人工濕地構(gòu)建圖

4 結(jié)語

綜上，對湖南省寧鄉(xiāng)市高新區(qū)海綿城市工程進(jìn)行科學(xué)技術(shù)規(guī)劃十分關(guān)鍵，可以增強(qiáng)園區(qū)建設(shè)規(guī)劃的綜合實(shí)力，從而推動城市的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)根據(jù)城市實(shí)際進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)有助于加強(qiáng)城市對當(dāng)?shù)赜晁们闆r的高效管理，進(jìn)而讓海綿城市工程具有更多的功能。本文通過對湖南省寧鄉(xiāng)市高新區(qū)各建設(shè)條件的分析研究可知，區(qū)域內(nèi)開發(fā)建設(shè)強(qiáng)度大，導(dǎo)致下墊面發(fā)生根本性逆轉(zhuǎn)，部分區(qū)域存在積水、內(nèi)澇現(xiàn)象。本文通過介紹海綿城市理念，根據(jù)目前建設(shè)現(xiàn)狀和基礎(chǔ)設(shè)施條件，提出了針對性的海綿城市建設(shè)方向，研究采取塘湖連片改造、“綠、灰”排水設(shè)施聯(lián)通、地塊退讓帶下凹綠地改造及生態(tài)濕地構(gòu)建等方式，以提高寧鄉(xiāng)高新區(qū)海綿城市建設(shè)水平，降低城市排水壓力和提高水安全保障能力。