王荣++孙昌举

摘要：指出了公园绿地作为城市海绵体的重要组成部分，在海绵城市建设中起着重要作用。以徐州市襄王路绿地为例，从雨水蓄积与利用的目标分析、蓄水体的容积、分布和结构、植物的选择和配置、雨水监测系统等方面对基于海绵城市理念的公园绿地规划设计方法进行了研究，提出了生态雨水监控系统的规划设计。

关键词：海绵城市；公园绿地；襄王路绿地；徐州

中图分类号：TU986

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）19001304

1 引言

随着城市化进程的加速，城市建成区面积持续扩大，城市体量不断增长，与此同时城市也面临着严峻的水环境问题：地下水位下降、水资源紧缺、洪涝灾害发生频率增加。建设海绵城市，是解决城市缺水问题、缓减城市洪涝灾害的重要途径。

城市绿地是建设海绵城市[1]、构建低影响开发雨水系统的重要场地。城市绿地建设应在满足绿地生态、景观、游憩和其他基本功能的前提下，合理地预留或创造空间条件，对绿地自身及周边硬化区域的径流进行渗透、調蓄、净化，发挥“海绵体”的作用。公园绿地作为城市绿地系统最重要的组成部分，在海绵城市建设中具有其他类型绿地不可替代的重要作用。研究以徐州市襄王路绿地为例，对基于海绵城市理念的公园绿地规划设计做一探讨。

2.1 建设背景和建设区域概况

徐州市位于江苏省西北部，东经116°22′～118°40′，北纬33°43′～34°58，属暖温带湿润至半湿润季风气候，四季分明，雨热同期。全市年日照时数多年平均为2284～2495 h，年平均气温14.0 ℃左右，主要风向为偏东风。

徐州市多年平均降水量为844.6 mm。降水量地区分布上呈现东南大于西北的特点；年内分配集中，6～9月连续最大4个月的降水量为595 mm，占全年的69.3%，

7月降水量最大，占全年的29.6%，12月降水量最小，仅占全年的1.67%；降水量年际间变化幅度较大，丰、枯水年周期变化也比较明显，丰、枯水年的变化周期有连丰，连枯和丰、枯交替的特点。丰枯交替小的周期为2～5年左右；大的周期为8～15年，平均周期11年左右[2]。

随着城市化进程的加速，城市不透水面积大幅度增加，而林地、耕地等具有较好蓄水防洪能力的土地面积减少。地面类型的变化，使徐州市区径流系数由1978年的0.22增加到2006年的0.69。增大的径流系数造成市区的洪涝灾害和积水，大量的城市雨水被当作弃水、灾水引向排水管道，造成水资源的极大浪费，也增加了城市排水管网的压力，而另一方面，徐州是全国50个缺水城市之一，水资源的充分利用是重中之重，如何合理开发利用水资源、缓解供需矛盾和保护生态环境，是徐州市社会经济可持续发展急需解决的问题。建设海绵城市是解决徐州水资源问题的重要途径。

2016年，徐州市成功获批江苏省首批“海绵城市”建设试点城市，并建设了襄王路绿地、韩山节点绿地、泰山山体公园等一批海绵绿地，在海绵绿地的建设过程中，采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等技术措施，提高了对雨水“自然积存、自然渗透、自然净化”的能力，更好地实现了城市绿地生态功能和景观功能的统一，而且在塑造人水和谐的生态园林城市方面发挥了重要作用。

徐州市襄王路绿地位于徐州市三环西路与襄王路交叉口，占地面积15000 m2，东面、北面环九里山，西临三环西路高架，南靠九里山建筑垃圾填埋场。设计地块内整体地势东北高西南低，最高点海拔53.11 m，最低点为43.70 m。规划设计基于场地的现有特征，采用系统化的技术方案，将场地景观、海绵体及生态系统整合成一个功能性整体，将“海绵”功能与景观功能及生态功能密切结合，使绿地在达到较好景观绿化效果和生态效益的同时实现了场地雨水的自然积存、自然渗透、自然净化和自然利用。

3 雨水蓄积和利用目标的确定及蓄积体的规划设计

雨水蓄积和利用是海绵绿地的首要目标。在海绵绿地设计时，首先要分析区域降雨量及其分布特征，之后分析场地所在区域的汇水面积和汇水量，在此基础上，结合地表渗透率等其他因素确定规划调蓄水量，然后根据调蓄水量进行蓄积体的容积、分布和结构的规划设计。

3.1 汇水范围和调蓄水量分析

3.1.1 建立场地数字地形模型

进行汇水流域划分和汇水线提取，在此基础上确定汇水范围。襄王路绿地汇水区分布见图2。

3.1.2 根据汇水范围确定调蓄水量

调蓄水量的计算采用公式：

V= 10HφF（1）

式（1）中，V为设计调蓄容积，m3；H为设计降雨量，mm；φ为综合雨量径流系数；F为汇水面积，hm2。

设计降水量根据住建部《海绵城市建设技术指南》[2]和当地降水特征确定。

根据住建部《海绵城市建设技术指南》我国大陆地区年径流控制率分区图，徐州市位于Ⅳ区，年径流控制率要求为70%～85%，考虑徐州市实际水文条件（蒸发量大于降水量），取最大值85%作为设计标准，经过统计徐州市近30年降雨日值资料（资料来源：中国地面国际交换站气候资料数据），得出徐州市地表径流控制率85%对应设计降雨量为43 mm。

综合雨量径流系数根据规划地块地表组成物质，结合相关规范确定。考虑场地用地现状主要为裸露山地及建筑垃圾，径流系数为0.6；规划设计为绿地，径流系数为0.15。

据此计算出襄王路绿地三个汇水区面积：1号汇水区汇水量为1137.8 m3，2号汇水区汇水量为315.9 m3，3号汇水区为145.2 m3。

3.1.3 根据调蓄水量确定蓄水体的容积和分布

根据调蓄水量要求，在规划区域内规划2个蓄水体，具体位置见图3。

其中高位蓄水体主要主要蓄积1号汇水区汇水以及场地北侧高处自身径流；endprint

中位蓄水区主要收集场地东侧3号汇水区汇水及自身汇水。

3.2 蓄水体结构规划设计

为满足蓄水体蓄水需求，结合场地现状，将蓄水体结构设计如下：

浇筑海绵蓄水腔体钢筋混凝土侧壁；腔体内HDPE蓄水膜焊接；场地内原有建筑废料填充海绵腔体，海绵腔体空隙率为30%；土工布铺设，土方回填后绿化；低处均匀敷设透水渗透管；监测系统传感器预埋及电磁阀安装。通过地形、截水沟将场地及周边区域地表径流进行雨水收集，降雨时收集存储雨水，当土壤缺水时通过土壤水分传感器自动打开海绵腔体电磁闸，雨水经敷设的透水渗透管可直接到达场地植物根部，满足植物正常生长需求，在改良场地土壤同时实现场地的海绵效益。

4 植物的选择和配置

4.1 海绵绿地植物选择的原则

4.1.1 以乡土植物，适当搭配外来植物

乡土树种具有以下优点：一是适应当地环境，抗病虫害等不利條件的能力强；二是生长旺盛，对养护管理条件要求不高，养护成本低；三是富有地方特色，能体现城市绿化的地方风格，同时利于城市生态系统的稳定。海绵绿地相对于普通公园绿地，生长条件较差一些，这就更需要以适生性强的乡土植物为主。

4.1.2 选择根系发达、截流能力强的植物

根系发达的植物，不仅可以保持水土，增加土壤水分渗透量，而且可以降低水流速，提高土壤过滤、截留、吸收地表径流和渗流中的沉积物、营养盐、有机质等物质的能力，使进入水体的污染物浓度和毒性降低，是水体净化的第一道屏障。

4.1.3 选择雨水滞留能力强的植物

植物茎、叶、根系可滞留和渗透雨水，减少雨水径流量、减缓流速，不同种类的植物，受其形态、结构及生理特征等因素影响，雨水滞留能力有很大差别。上海社区常见园林植物冠层雨水截留能力研究表明，植物冠层截留能力强的树种有雪松、龙柏、枇杷、广玉兰、水杉、青桐、石榴、榉树、乌桕、栾树、大叶黄杨、龙柏球、海桐、木芙蓉、火棘、红花檵木、孝顺竹、八角金盘、日本珊瑚树，以及细叶麦冬、大花马齿苋、络石等植物。在海绵绿地规划设计时，应选择雨水滞留能力强的植物[3]。

4.1.4 选择净化能力强的植物

海绵绿地不仅能蓄水，还应能净水，这就要求选择水体净化能力强的植物。据对徐州市水生植物的净化功能研究，水生植物中，净水能力强的有菖蒲、美人蕉、芦苇、鸢尾、旱伞草等[4]。

4.1.5 选用既可耐涝又有一定抗旱能力的植物

受降水季节分配不均的影响，海绵绿地会出现丰水期与枯水期交替出现的现象，因此种植的植物既要能耐水涝环境，同时又要有一定的抗旱能力，如旱伞草、鸢尾、斑叶芒、细叶芒、蒲苇等[5]。

4.1.6 选择观赏性强的植物

作为公园绿地，在满足海绵绿地功能的同时，还应注重其景观性，选择在姿态、体量、色彩和质感等方面观赏性强、富于变化的植物种类，同时注重植物的季相变化，以营造美感度高的植物景观。

4.2 海绵绿地植物的选择和配置

根据以上原则，结合徐州自然条件和场地特征，襄王路绿地在植物景观设计中，主要选用以下植物。

乔木：水杉、池杉、落羽杉、乌桕、雪松、榉树、栾树等。

灌木：木芙蓉、海桐、火棘、八角金盘、日本珊瑚树，红瑞木、垂丝海棠、木槿、云南黄馨等。

地被：细叶麦冬、阔叶麦冬、沿阶草、络石等。

水生植物：芦苇、香蒲、水葱、西伯利亚鸢尾、千屈菜、石菖蒲等。

在植物配置中，以乔灌草结合的复层群落结构为主，该种配置方式不仅可以增加绿量，而且可以有效地提高植物的截留、滞留和净化能力，以更好地海绵绿地的“海绵体”功能。

5 生态雨水监测系统的规划设计

海绵绿地生态雨水智能监测系统可对海绵绿地建成后的相关指标进行实时跟踪观测，为海绵绿地“海绵”功能的定量分析提供第一手资料，也可为海绵绿地功能的优化和完善提高提供科学依据。襄王路绿地的生态雨水智能监测系统由3部分构成：第一部分为现场传感层，由数据采集器和多种传感器构成，实现对场地水位信息、水量信息及土壤水分信息的采集及就地存储；第二部分为网络层，通过GPRS技术实现采集器的集成数据的上传；第三部分为数据应用层，根据现场采集器采集的数据，自动生成各类报表和趋势图，并通过B/S方式发布，经过授权的用户可以利用PC终端、手机及平板电脑远程浏览、下载数据以及现场LED大屏幕展示。主要监测指标有水位、水量、土壤水分含量、水质等。

6 结语

在全社会提倡海绵城市建设的今天，公园绿地规划设计应紧密结合城市雨洪管理要求，从城市雨洪现状的分析出发，在雨水管理目标、蓄水体容积及分布、植物选择及配置等方面进行深入分析和研究，以更好地发挥绿地的海绵体作用。

徐州襄王路绿地自2016年8月竣工， 2016年9月底海绵监测系统开始工作并自动记录数据，通过2016年10～11月近2个月海绵系统绩效监测数据显示，襄王路绿地发挥了较好的海绵体功能。在土壤水环境改善方面，通过设置在场地里7组（其中5组实验组，2组对照组，每组分别设置在土壤0.3、0.7、1.1、1.5 m标高位置）共24个水分传感器收集数据显示，分别在1.5、1.1、0.7、0.3 m标高处实验组土壤含水量分别比对照组高约30%、20%，10%和8%，通过海绵系统的设置有效提高了土壤含水量，改善了土水环境和植被生长环境；

在雨水收集利用方面，2016年9～10月，场地内海绵腔体共实现雨水收集约150 m3，海绵腔体蓄水量根据场地内土壤水分传感器数值由电磁阀自动控制，根据场地土壤含水情况实现对场地植被精细化智能灌溉，收集雨水达到了100%的再利用。

参考文献：

[1]国家住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）[R].北京：国家住房和城乡建设部，2014.

[2]唐文学，王勇成.徐州地区多年降水特征及变化趋势分析[J].中国水运，2012（2）：163～165.

[3]车生泉、于冰沁，严威，海绵城市研究与应用——以上海城乡绿地建设为例[M].上海：上海交通大学出版社，2015.

[4]魏永青，李 新，蔡爱玲，等.基于轨道交通的武汉市公园绿地布局优化研究[J].绿色科技，2016（3）：73～75.

[5]相巨虎，王晓玲，张 健，等.海绵城市和可持续雨洪管理相关理论与实践研究[J].绿色科技，2017（4）：35～36，38.endprint