海绵城市理念在珠海市金湾区绿地建设中的应用分析
刘柳亮
摘要：2014年10月，我国住建部提出《海绵城市建设技术指南》试行方案，提出基于低影响开发的海绵城市建设和雨水系统构建原则。它基本明确了城市建设规划与工程设计维护管理过程。本文以珠海市金湾区区域内绿化景观建设工程为例，探讨了该工程基于海绵城市理念建设背景下的海绵城市设计实践应用。
关键词：海绵城市；绿地建设；雨水花园；金湾区
绿地系统是城市复合生态系统中最重要的自然子系统，它的布局结构对城市稳固建设体系具有决定性作用。而在海绵城市新理念下，绿地系统建设布局又有了全新的解读，它的生态设计及社会经济效益都备受人们关注。
一、城市绿地生态系统建设意义及海绵城市
（一）城市绿地生态系统的建设意义
城市在常规开发建设过程中必然会经历一定程度的生态破坏，尤其是对自然水文平衡的破坏十分严重。这种建设破坏所造成的直接结果就是城市洪涝灾害频发、雨水径流污染严重、地下水位下降以及河流基流丧失。我国珠海市自然水文系统复杂，所以在城市建设过程中构建绿地生态系统以维护水文平衡是极为必要的。它一方面能解决地区由于暴雨、台风等恶劣自然环境所造成的水土大面积流失，一方面也能丰富城市自然景观结构，使城市以丰富多元化的绿地形式存在，美化城市自然景观。
（二）海绵城市概述
海绵城市的基本理论就是低影响开发（Low Impact Develoment，LID），它是指在场地开发过程中采用源头、分散式措施，以维持城市场地开发前的良好水文特征，所以它也被称为低影响城市设计开发。海绵城市的建设目标就是保证目标城市区域在开发后其水文状态能够与开发前状态相接近，换言之就是确保城市建设不会影响自然水文体系，不会因为人为建设而增加地表径流量。顾名思义，海绵城市就是要求城市像海绵一样能够明确构建一套完善的雨水收集系统，可以在城市降水时，像海绵一样吸水、蓄水、渗水和净水，并在需要时将所贮存的降水释放出来并加以合理分配利用[1]。
海绵城市建设包括4项基本内涵：第一，海绵城市的本质就是城镇化与环境资源之间的协调发展。与传统城市不同，它的发展目标包括顺应自然、和谐自然与人之间的关系、保护原有生态、低影响可持续开发以及保持地表径流量不变。
第二是海绵城市实现的目标，即让城市做到“弹性适应”环境变化与自然灾害的侵袭，做到对水生态系统的有效保护、恢复被破坏的水生态、确保低影响开发，并适当增加水域面积，促进雨水积存净化，最后就是减少径流量，降低可能存在的暴雨环境对城市运行的不良影响；第三，转变城市排水防涝的基本思路，那就是从传统的“快排”模式到海绵城市建设的“渗、滞、蓄、净、用、排”6项标准，进而达到下渗减排、集蓄利用的目的；第四是保持开发前后水文特征基本不变，具体来说要做到“三不变”：径流总量不变、峰值流量不变以及峰现时间不变。在源头上做到有效削减和过程控制，并在末端采取相应的保水措施，走低影响开发自然路线。
（三）海綿城市的最新建设思路
对海绵城市的理解不能拘泥于其固有的原理概念，而应该对其进行更深刻的解读，明确海绵城市的哲学理论，构建全新建设思路。具体来说要体现出以下3点。
第一，要构建完全的、完整的生态系统价值观，并非是功利主义的、片面的价值观。从现有发展状况来看，在城市中人们对待雨水的态度极其功利，城市人祈求无雨，乡村农户祈求有雨。而海绵城市的基本理念就认为对雨水的处理、储存与利用是有其价值的，尤其是对生态系统的天然价值作用最大。而人类作为这个系统中的有机组成部分，应该在城市中构建海绵理念，进而确保正确利用雨水，发挥其辅助城市生态系统建设的实际价值。
第二，要在城市内就地解决用水问题，而并非是将问题转嫁给其它地区，特别是要杜绝防洪大堤和异地调水等传统方法。海绵城市建设的基本目的就是要做到调节旱涝，不将问题转移给其它环节。换言之，就是要恢复原始径流状况，控制城市中中小降雨的径流，将雨水留在原位，进而达到生态修复的目的。
第三，要实现滞蓄而并非排泄。将城市存在的洪涝灾害与雨水灾害快速排掉是传统排洪排涝工程的基本原则。而海绵城市建设思路则希望将水流放缓，不断下渗到地下成为城市地下水资源，同时实现水质净化，让其有更多机会服务于城市建设。
（四）海绵城市的建设途径
海绵城市建设必须首先转变建设理念与方式，主要要做到以下3点。首先是要从资源承载力角度切入，将传统的“以需定供”转化为“以供定需”，合理规划城市建设规模与社会经济发展结构，实现对原位水资源的可持续供给，以确保对城市可持续发展的有力支撑。
其次要从城市规划管控角度出发，从传统只注重空间发展度控制逐渐转化为对开发强度的控制，并同时做到生态环境的有效约束。
第三要从生态修复与环境治理的角度来进行建设，主要是从“末端治理”原则转化为“源头减排、过程控制、系统治理、统筹建设”。其中源头减排应该从产汇流的源头来减少雨水径流形成，并加大入渗程度。而过程控制则是要做到延缓径流峰值出现时间，最大限度降低排水强度，保护和修复城市“海绵体”。系统治理是指将山水林田湖作为生命共同体与完整的生态系统来建设，以维持城市生态环境良好。最后的统筹建设则是要求城市建设应该统筹各类宗地开发，包括对园林、道路、水利等设施的有效建设拓展，并逐一落实，实现海绵城市建设的总体目标。
二、珠海市金湾区绿地建设工程概况
（一）工程概况
2014年以来，珠海市金湾区大型绿地建设工程主要从泥湾门大桥到鸡啼门大桥沿线绿地升级改造。包括中分带与两侧的绿化带建设，总里程约为13公里。其施工内容以清运垃圾、回填种植土、微地形处理、绿化种植养护及透水砼绿道施工为主。其中金湾互通立交周边绿化提升工程属于典型的海绵城市建设形势，设计施工总面积33.3公顷，主要由北区、东区和南区3块大型绿地组成。绿化面积25.4万平方米、水域面积7万平方米、铺装1177.2平方米、乔灌木14142株。该绿地建设满足金湾互通立交周边地块蓄排及珠海大道沿线客水汇入后蓄排要求，含蓄能力达到70%以上，建成后基本满足水量蓄排要求、绿化景观功能及休闲散步功能。（见图一）
（二）项目施工目的
2013年珠海市遭遇了20年一遇的特大暴雨，其中金湾区浸水高度达到20～50cm，整个区内严重受害，形成黑点。所以区政府及珠海市为了大力整治水浸黑点，决定采用海绵城市——低影响开发雨水系统建设技术，以“源头分散”和“慢排缓解”为基本技术控制原则，对金湾区内包括植草沟、植物缓冲带、下沉式绿地等等缓解进行绿色排水，构建绿地生态系统。希望该工程能取得明显成效，为城市提高抗洪防涝能力，保护地区人员及财产安全。
2013年金湾区年降雨量1114.4mm，2014年年降雨量1761.9mm、2015年年降雨量1289.5mm，均超过2013年降雨量。但通过海绵城市的建设，恢复了被破坏的水生态系统、减少了地表径流、减轻了暴雨对城市运行的影响。达到“弹性适应”环境变化的预期效果。
三、金湾区绿地建设具体工程实践应用分析——雨水花园建设
金湾区在沿珠海大道沿线基于海绵城市理念开展绿地建设改造工程，它的主要工程子项目就包括了植草沟、雨水花园、下沉式绿地、植被缓冲带、透水铺装、生物滞留塘6类技术设计，它们的目的就是为了实现径流总量控制、峰值控制以及污染控制，争取合理有效利用与水资源，实现海绵城市建设目标。（见图二）
建设雨水花园要满足两点条件：第一要在地势低洼地区建设，第二要選择适合于当地气候及绿地环境的植物来实现对雨水的净化、滞留与消纳，它也被视为是LID技术中的重要环节。雨水花园的整体建设造价低、管理维护便利，但对城市的雨水系统运行辅助作用及景观美化作用却非常明显，所以珠海市金湾区也选择建设雨水花园来改善绿地生态环境，它也是金湾区绿地建设中的重要部分。
（一）对植被的选择
金湾区充分结合了海绵城市建设理念，采用了适应于当地气候的高耐湿性、喜水边生长树种，其中包括落羽杉、水翁、水蒲桃、菖蒲、芦苇以及再力花等。
（二）设计应用分析
金湾区在设计雨水花园时所秉承的基本技术概念为利用水生植物、微生物等生物的物理作用来净化雨水，形成一套自然高效的径流污染控制设施。在雨水花园中，它的雨水湿地部分主要被划分为雨水表流湿地和雨水潜流湿地。为了满足当地软弱地质的特殊特性，该工程将雨水湿地设计为防渗型结构以维持湿地上植物所需要的充足水分。另外，在工程设计中也将雨水湿地和湿塘合建，并适当调节了调蓄容积，保证雨水湿地与湿塘构造基本达到一致。其具体设计结构包括了前置塘、进水口、沼泽区、出水池、溢流出水口、护坡驳岸以及维护通道。
在具体的技术规制中，主要涉及5点设计步骤和技术要点。第一，在进水口与溢流出水口设置了碎石和消能坎，以便于防止水流过度冲刷所造成的侵蚀问题。
第二，雨水花园的湿地在设置前置塘前首先对径流雨水进行了深度预处理。
第三，设置沼泽区的浅沼泽区与深沼泽区为雨水花园的主要精华区，其中浅沼泽区的水深范围设置为0～0.3m，而深沼泽区的水深范围设置为0.3～0.5m。同时按照沼泽区水深范围的不同来种植不同类型的水生植物。
第四，本工程在雨水花园的湿地容积调节中设置在24h内将蓄水排空，强化了雨水花园的蓄排水能力。
第五，为了防止出水池沉淀物的再悬浮，同时降低出水池温度作用，将出水池的水深设置在0.8～1.2m范围内，而出水池的容积设置为总容积的10%左右，这其中不含调节容积部分。
总体而言，雨水花园的绿地建设工程优势就在于可以有效防止其中雨水湿地的污染物增加，同时对湿地的径流总量与峰值流量进行了有效控制，不过其总体建设及后期维护费用会较高[2]。
总结：珠海市金湾区基于海绵城市理念建设绿地生态系统，它的基本理念就是要以人为本，在尊重现场场地肌理的基础上，结合地区优势来达成“森林进城”建设方向。该项目的实施也将有助于未来金湾区的水文生态平衡建设和城市景观建设，真正实现美丽珠海、绿色珠海、活力珠海的城市建设目标。
参考文献
[1] 王颖.城市绿地系统结构的生态学分析——以珠海市绿地系统规划为例[D].北京林业大学，2006.33-35.
[2] 弓亚栋.建设海绵城市的研究与实践探索 [D].长安大学，2015.40-44.
