公园海绵系统应用及关键技术研究

公园海绵系统应用及关键技术研究

李希朋

陕西地建滨江新城综合开发有限责任公司 陕西省土地工程建设集团有限责任公司汉中分公司

摘 要：随着社会的进步，建筑用地在城市中的占比不断攀升。近年来水资源短缺，水质污

染，洪涝灾害，水生物栖息地丧失等多种水问题逐渐显露出来。为了调和城市发展和生态环境保护之间的矛盾，目前我国多地引进公园海绵系统。在不改变原有的地下排水系统的情况下，在新建公园中引入海绵系统，打破传统公园的单一功能，在公园建设中运用海绵城市理念，打造出一批能吸水、蓄水、渗水、净水的“海绵体”。本文详细介绍了海绵体公园的现状和海绵体公园的工艺等，为类似工程提供施工经验。

关键词：水问题；海绵系统；公园

1 前言

欧美等发达国家关于海绵城市的研究起步较早，在经济快速发展的时期，城市的排水组织方式与我国雷同，主要以简单粗暴的城市排水管网快排为主。城市也经历了干旱内涝、水质污染等一系列城市水生态问题。研究表明，美国是最早开始研究海绵城市的，20世纪70年代，美国颁布了首部与雨水蓄存利用有关的法案《最佳管理措施》^[1]。之后，英国、澳大利亚、日本等其他国家相继颁布法律法规，海绵城市的理论研究和技术措施得以迅猛发展^[2]。

我国起步较晚，2013年习总书记在发表的讲话中强调：“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”^[3]。2014年住房和城乡建设部组织编制了《海绵城市建设技术指南》^[4]，并于同年10月正式发布。随着《海绵城市建设技术指南》的提出，我国海绵城市的建设试点工作正式开展并推广。2015年国家财政部、住房城乡建设部、水利部联合宣布了我国第一批“海绵城市”建设试点，包含济南、武汉、重庆等16个城市，2016年又公布了北京、天津、大连、上海等14个城市，同年印发《海绵城市建设国家建筑标准设计体系》。

2 建立公园海绵系统的关键技术

海绵设施主要功能一般可分为渗透，储存，调节，转输，截污净化。通过各类海绵设施

的布局优化，实现径流总量削减、径流污染控制、雨水资源化利用等目标。在运用上，应结合当地地质，水资源特点及技术经济可行性分析，因地制宜选择海绵设施。

2.1 源头削减类

源头削减类一般包括绿色屋面，生物滞留设施、透水铺装，下沉式绿地，渗透塘，截污渗透雨水口，植被缓冲带等，这些设施在场地多处分散布置，大多具有减少雨水径流产生量、延缓雨水径流汇集速度、净化水质等功能。景观效果较好。

2.1.1透水铺装

透水铺装的种类很多，主要包含透水砖路面、透水沥青混凝土路面、植草砖路面、碎石路面等。与传统硬质铺装相比，透水铺装的渗透系数大，雨水可以很好的滞留、渗透，具有一定的保水、蓄水能力。不仅可以减少地表的径流，消减地表雨水的峰值，净化雨水，补充地下水源，而且可以降低路面温度，缓解城市热岛效应。透水铺装的设计和使用要考虑当地的气候、水文、地质等因素，并应结合当地雨洪管理要求。在寒冷地区，要考虑铺装材料的冻融性能，防止透水铺装在反复冻融中破坏^[5]。透水铺装的结构从上到下主要包括透水面层、基层、过滤层和垫层四部分。与不透水铺装相比，其建设成本和维护成本要高一些，但如果从减少地表径流、净化雨水、减少雨后峰值等角度来看，透水铺装有着很不错的长远收益。

2.1.2下凹式绿地

下凹式绿地是指低于周边地面标高，可以蓄积、下渗自身及周边路面雨水径流的绿地，下凹式绿地可以有效缓解城市水资源匮乏，减少降雨后地表径流造成的面源污染^[6]。下凹式绿地选址时要考虑现状地表高程，选择地势低洼处，方便绿地自身及周边雨水的汇流。以拦截自身及周边道路的径流，将雨水蓄存到下凹式绿地中，然后通过下渗作用将其转化为土壤水和地下水。另外下凹式绿地还兼有微型沉沙池和污水处理池的作用，通过土壤、植物及微生物的相互作用，使污染物净化，并转化为绿地肥料。

2.1.3生态树池

生态树池是指在铺装的地面上种植树木时，在树木的周围留一圈没有铺装且标高低于周边铺装的土地，可以吸收周围地面的雨水径流，属于下凹式绿地的一种。生态树池低于周边路面，降雨时，雨水汇流入树池的储水设施，然后通过集水管将雨水送入市政雨水管网。缓减市政雨水管网的排水压力，实现雨水的收集和传输。

2.2 中途转输类

一般包括植草沟，路缘石等，这些设施具有收集，输送径流功能，是海绵城市不可缺少的部分。

2.2.1植草沟

植草沟的主要作用是传输雨水，在一定条件下，植草沟在一定范围内可以代替传统的雨水沟渠。其一种建设成本低，构造简单，维护费用较低的植物型沟渠。当地面的雨水径流通过植草沟时，植草沟中的植物可以减缓雨水径流的流速，过滤和拦截雨水中的固态杂质，起到收集、过滤和净化的作用。植草沟的布置非常灵活，可以结合地形与景观。

2.3 末端调蓄类

一般包括景观水体，雨水调蓄池，湿塘、雨水湿地设施等，这些设施大多具有净化水质，削减径流峰值，调节储存雨水等功能。

2.3.1雨水湿地

雨水湿地是一种人为建造的类似于沼泽地的地表水体。雨水湿地的主要作用是调蓄雨洪、消减雨水径流峰值、净化水质、降解污染、涵养水源、补充地下水、保持生物多样性、缓解热岛效应等。雨水湿地一般建造在地表的低洼处，雨水湿地中的调蓄容积可以有效的解决地表的雨水汇流问题，同时湿地的生态系统可以对雨水进行过滤和净化。

2.3.2 人工雨水调蓄池

雨水蓄水池是指具有雨水存储功能的集蓄利用设施，同时也有消减峰值流量的作用。降雨时，可以起到消减洪峰，收集雨水的作用；干旱时，蓄水池中的水可以作为灌溉绿化用水。常见的蓄水池包括钢筋混凝土蓄水池、砖石砌筑蓄水池等，为了减少占地面积，蓄水池一般设置在地下。

3 结语

城市公园作为城市中最重要的绿地系统，其对城市生态系统的调节作用明显，在海绵城市建设中处于主导地位。传统公园的建设量和保有量巨大，但传统更多的考虑景观效果，与供人们休憩的功能属性，忽略了公园含蓄水源，调蓄雨洪、减少地表径流，调节生态平衡的作用。文章详细阐述了城市公园海绵系统常用的技术措施，主要包括雨水渗透设施、传输设施、截污净化设施和储存与再利用设施。不同城市所面临的城市水生态、水环境问题等各不相同。因此，因地制宜地根据不同城市的自然条件、地形地貌特征、水资源短缺状况、降雨特征、水环境改善与内涝治理要求等，选择符合城市建设模式，最终达到改善水源和生态的目的。

参考文献

[1]徐俊伟.上海市城市雨水资源利用展望[J].城市道桥与防洪, 2011, (9):110-113.

[2]Chaohsien L,Aiguo G,Enhao H . Enlightenment of rainwater management in foreign countries to spongecity construction in China[J].Water Resources Protection, 2016.

[3]颜伟.浅谈海绵城市在城市绿地中的应用[J].现代园艺,2017(22):156-157.

[4]海绵城市建设技术指南(试行)[M].北京:中国建筑工业出版社,2014.

[5]石春艳..北方海绵城市源头控制对地表径流污染控制的研究[D].吉林建筑大学，2018.

[6]潘忠成,袁溪,李敏,等.下凹式绿地在降雨径流控制中的应用研究[J].环境科学与管理, 2015,40(10):59-62.