「建筑科技」生态海绵城市（低影响开发雨水系统构建）浅析

海绵城市示意图

概念规划

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

配套设施

建海绵城市就要有“海绵体”。城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系，也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些“海绵体”下渗、滞蓄、净化、回用，最后剩余部分径流通过管网、泵站外排，从而可有效提高城市排水系统的标准，缓减城市内涝的压力。

实施困难之一：资金需求量大

住建部部长陈政高曾公开透露，预计海绵城市建设投资将达到每平方公里1亿元至1.5亿元。住建部副部长陆克华在去年也表示，首批16座试点城市计划3年内投资865亿元，建设面积450多平方公里。

按当前国家海绵城市的建设规划，有人估计，至2020年，全国658个城市建成区的20%以上面积需要达到设计标准，全国每年投资总额预计将超过4000亿元。到2030年，城市建成区80%以上的面积达到目标要求，需要资金约16000亿元。

实施困难之二：缺乏稳定收益回报

《关于推进海绵城市建设的指导意见》提出，坚持政府引导、社会参与。发挥市场配置资源的决定性作用和政府的调控引导作用，加大政策支持力度，营造良好发展环境。积极推广政府和社会资本合作（PPP）、特许经营等模式，吸引社会资本广泛参与海绵城市建设。

PPP模式在基础设施上用得不错，比如污水处理等项目，每年政府作为公共投入的部分是以购买服务的方式回报给投资商，这方面已经很成熟。但是，“PPP模式用在海绵城市，怎么计算公共服务？它不像一吨污水处理完了是干净的，很容易计算出来。海绵城市相当于在建一个生态绿地系统。这部分的服务怎么计算是一个难点，据我所知，目前还没有特别成功和完善的模式，PPP模式应用在海绵城市建设还有一定困难。”

生态建设内涵：渗、滞、蓄、净、用、排

（一）生态海绵城市--渗

随着城镇化建设的推进，城市自然生态也面临严峻的失衡。城市路面硬化，到处都是不透水材料铺装，改变了原有自然生态本底和水文特征，因此，要加强自然的渗透，把渗透放在第一位。其好处在于，可以避免地表径流，减少从硬化不透水路面汇集到市政管网里，同时，涵养地下水，补充地下水的不足，还能通过土壤净化水质，改善城市微气候。而渗透雨水的方法多样，主要是改用各种路面、地面透水铺装材料使其城市路面自然渗透，改造屋顶绿化，调整绿地竖向，从源头将雨水留下来然后“渗”下去。

（二）生态海绵城市---滞

其主要作用是延缓短时间内形成的雨水径流量。例如，通过微地形调节，让雨水慢慢地汇集到一个地方，用时间换空间。通过“滞”，可以延缓形成径流的高峰。具体形式总结为三种：雨水花园、生态滞留池、渗透池、人工湿地。

（三）生态海绵城市---蓄

即把雨水留下来，要尊重自然的地形地貌，使降雨得到自然散落。现在人工建设破坏了自然地形地貌后，短时间内水汇集到一个地方，就形成了内涝。所以要把降雨蓄起来，以达到调蓄和错峰。而当下海绵城市蓄水环节没有固定的标准和要求，地下蓄水样式多样，总体常用形式有两种：塑料模块蓄水、地下蓄水池。

（四）生态海绵城市---净

通过土壤的渗透，通过植被、绿地系统、水体等，都能对水质产生净化作用。因此，应该蓄起来，经过净化处理，然后回用到城市中。雨水净化系统根据区域环境不同从而设置不同的净化体系，根据城市现状可将区域环境大体分为三类：居住区雨水收集净化、工业区雨水收集净化、市政公共区域雨水收集净化。根据这个三种区域环境可设置不同的雨水净化环节，而现阶段较为熟悉的净化过程分为三个环节：土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理。

（五）生态海绵城市---用

在经过土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理多层净化之后的雨水要尽可能被利用，不管是丰水地区还是缺水地区，都应该加强对雨水资源的利用。不仅能缓解洪涝灾害，收集的水资源还可以进行利用，如将停车场上面的雨水收集净化后用于洗车等。我们应该通过“渗”涵养，通过“蓄”把水留在原地，再通过净化把水“用”在原地。

（六）生态海绵城市---排

是利用城市竖向与工程设施相结合，排水防涝设施与天然水系河道相结合，地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放，避免内涝等灾害。有些城市因为降雨过多导致内涝。这就必须要采取人工措施，把雨水排掉。

当雨峰值过大的时候，地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放，避免内涝等灾害。经过雨水花园、生态滞留区、渗透池净化之后蓄起来的雨水一部分用于绿化灌溉、日常生活，一部分经过渗透补给地下水，多余的部分就经市政管网排进河流。不仅降低了雨水峰值过高时出现积水的几率，也减少了第一时间对水源的直接污染。

海绵城市在公园建设项目中的应用案例

龙泉湖公园海绵体系

龙泉湖雨水下渗体系

海绵城市--LID（低影响开发）。龙泉湖所处地区属于典型的内涝城市，所以本项目的海绵城市建设，首先要解决的就是雨水滞留的问题。因此，龙泉湖在规划建设以及后续的施工中，都秉承着海绵城市建设原则，增加雨水的收集、储蓄、迟滞并采用多种方式进行合理有效的排水，减轻雨量高峰段城市排水系统的压力，为解决城市内涝问题提供新的思路。

一、 渗：雨水下渗体系

龙泉湖湿地内的雨水下渗体系分点、线、面三个层面来解决。绿地自身对雨水具有一定的吸纳作用，因此以绿地形成雨水下渗的“面”；园区内的场地大部分采用透水性铺装，它们与下沉式绿地等形成整个公园的“点”；全园的道路均采用透水性铺装，它们形成整个下渗体系的“线”。

场地一级路主要以透水沥青路面为主。这种路面与砂石路面相比，其强度和稳定性都大大提高。从安全和环境方面来说，使用透水沥青路面能增加雨水下渗，减少雨水径流、减少水雾和眩光、降低噪音、

防水漂、改善路面标志的可见度以及提高潮湿路面的抗滑性。

公园一级路

二级道路主要运用了露骨料透水混凝土，陶瓷透水砖以及透水沥青。其中仍然以透水沥青为主。局部使用一些陶瓷透水砖以及露骨料透水混凝土，丰富二级道路的形式。

公园二级路

三级道路以砂石为主，使用多种透水性铺装，使道路具有一定透水性的同时拥有更丰富的形式，增强游人的游园体验。主要采取的材料有：砂石、焦渣、露骨料透水混凝土、毛石、普通透水砖、小料石、栈道。

公园采用砾石铺装的三级路

场地主要采用软硬结合的策略，促进雨水下渗。在保证场地使用功能的前提下，运用透水性铺装、嵌草铺装、木铺装等高透水性的材料，与场地进行衔接，使场地对雨水有一定的消纳作用。

透水铺装场地

绿地的坡度越缓，雨水的流速越慢；微地形越丰富，雨水与绿地接触的面积越大。以上两种策略均能促进雨水的下渗。设计有缓坡大草坪，以吸纳更多的雨水，从源头上控制雨水径流量。

绿地下渗

二、雨水滞留系统

整个园的雨水通过下渗体系会被消纳一部分，没有下渗的雨水将进入植草沟中。植草沟对雨水具有一定的滞留作用，而且可以使雨水再次下渗。在集中承接雨水的区域，或是与场地相接的区域，植草沟可进行局部放大，形成雨水花园，更大程度的滞留雨水。

雨水滞留系统

根据汇水的需求，考虑沿道路一侧或是双侧设置植草沟。根据地形，在平缓的区域设置普通的植草沟；在坡地设置爬坡植草沟；在坡度较陡，雨水冲刷力较强的区域设置砾石沟。

植草沟

结合道路设置植草边沟，将道路上的雨水以及周边场地或是绿地中的雨水汇集到植草沟中进行滞留并传输。

植草沟局部放大的区域以雨水花园的形式来设计。利用雨水花园中的植物、沙土、砾石等滞留雨水，并使之逐渐渗入土壤。

雨水花园

下凹式绿地是在绿地建设时，绿地高程低于周围地面（路面）一定的高程，以利于周围地面（路面）的雨水汇入绿地中的一种雨水收集方法。绿地一般需比周围路面或广场下凹50-100mm，绿地设计建议坡度≥2%，以便于雨水的汇集。道路和铺装区域的雨水径流首先汇入绿地，绿地蓄渗、补充消耗土壤水分后再流入绿地内的生态滞留区。

下凹式绿地

生态滞留沟（池）在景观上可以以多种形式体现，如景观旱溪和雨水花园。景观旱溪设计方式主要是通过种植耐湿性强的植物结合景石、鹅卵石等形成具有观赏性的景观溪流，并连通到绿地水体中。在功能上景观旱溪可收集雨水，最大限度地将雨水等自然降水，用于公园景观水体的补充、营造，尽量减少人工补水，并能应对四季变化，丰水期和枯水期均能展现不同的美感。雨水花园在功能上与景观旱溪类似，主要运用在道路旁，通过在道路一侧营造自然化的地表沟渠，实现对道路雨水的收集、渗透和过滤，通过植物吸收和生物降解作用将径流中的污染物削减，达到雨水收集利用和径流污染控制的目的。

生态滞留池

相关植物

生态驳岸植物和调蓄容积植物在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”。可有效的对水的蓄积进行微调。

龙泉湖中应用的生态驳岸植物有：垂柳、金丝垂柳、旱柳、水杉等；

调蓄容积植物有：水葱、细叶笀、斑叶芒、芦竹、菖蒲、水生鸢尾、千屈菜等。

合理搭配不同的景观植物可提高净化水体的能力。不同根系泌氧能力植物混合栽种，创造出有氧微区和缺氧微区共同存在的环境，对于总氮的降解具有很好的作用; 不同落叶草本与常绿草本混合栽培，可提高冬季花园的净水能力; 搭配种植草本植物与木本植物，能够提高植物群落的结构层次性和观赏性。

水生植物

利用渗沟、绿地、雨水花园等设施，可以完成雨水收集工作，利用雨水沟结合实际地形可以做到微地形处理，采用透水材料可以让地面透水性更好，而利用收集的水资源可以搭建不同景观，这些措施可以让海绵城市理念得到充分的应用，让园林景观更具生态效应。

目前龙泉湖建设中侧重点为海绵的“吸水”性，后期会对水的再利用进行系统的规划和施工，建设一系列如生物净化池、屋顶花园、雨水收集循环系统等净水、循环水系统。龙泉湖会为城市“海绵化”起到了很好的示范性作用，为以后的城市低影响开发提供助力。