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标题 岳阳市现状城市绿地海绵功能优化策略
范文 朱海雄+龚颖+程昊



摘要：为充分优化现状城市绿地的海绵功能，在归纳总结植物种植结构不合理、植物种植土壤不达标、海绵设施应用不到位、净化措施应用不注重和设施利用功能不完善等影响岳阳市现状城市绿地海绵功能发挥的五个主要因素基础上，根据实例从植被土壤设施相结合优化水量调蓄功能、生态物理方法相结合优化水质净化功能和多价值相结合优化设施利用功能三方面提出海绵功能优化策略，为城市绿地海绵功能改造提供具体思路参考。
关键词：岳阳市；现状城市绿地；海绵功能；优化策略
中图分类号：TU986
文献标志码：A
文章编号：1671-2641（2017）05-0082-06
收稿日期：2017-02-20
修回日期：2017-04-11
Abstract： In order to give full optimization to the present situation of urban green space sponge function in Yueyang， the paper summarizes five factors which affect the present situation of urban green space sponge function， such as plant planting structure is irrational， plant cultivation soil is not up to standard， sponge facility application not in place， application of purification measures not paying attention and imperfect function of facilities utilization. Combined with some examples， we put forward optimized strategies of sponge function from three aspects： vegetation-soil facility combined with optimal water storage function， eco-physical method combined with optimized water purification function and multi-value combination to optimize facility utilization function. We provide specific ideas and references for modification of urban green space sponge function.
Key words： Yueyang； Present situation of urban green space； Sponge function； Optimized strategy
城市綠地植被覆盖率高，地表就具有良好的雨水渗透性和调蓄能力[1]，雨量径流系数便只有0.1～0.2[2]，所以城市绿地是城市中最大的“海绵体”，也是实现“自然积存、自然渗透、自然净化”海绵城市目标的重要载体。目前岳阳市现状城市绿地面积占建成区总面积约38%，但由于各种因素影响，水量调蓄、水质净化和设施利用等海绵功能未能充分展现。本文对影响岳阳市现状城市绿地海绵功能发挥的因素进行归纳总结，并结合实例提出海绵功能优化策略，以期为城市绿地海绵功能改造提供具体思路参考。
1城市绿地海绵功能的实现途径
海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的雨水“释放”并加以利用[3]。海绵城市绿地系统建设的主要技术途径是采用源头削减、中途传输、末端调蓄等多种手段，根据低影响开发控制目标和指标，合理确定渗、滞、蓄、净、利、排等低影响开发技术设施的规模及布局，实现城市绿地良性水文循环，提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力，提高和恢复城市绿地系统的“海绵”功能。城市绿地在满足绿地生态、景观、游憩和其他基本功能的前提下，应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、调蓄、净化[3]，城市绿地海绵设施系统在调蓄、净化雨水径流的同时也创造了新的景观。本文结合城市绿地内地形、水体、游路、植物等景观要素，提出城市绿地水量调蓄、水质净化和设施利用三方面主要“海绵”功能的实施途径：利用绿地的雨水蒸腾蒸发、入渗和汇流实现水量调蓄；利用绿地生态系统（土壤、植物、微生物组成的生态系统）结合物理方法实现水质净化；通过赋予海绵设施系统丰富的景观审美价值实现设施利用。
2岳阳现状城市绿地影响海绵功能发挥的因素
岳阳现状绿地经历了大草坪、大模纹、大广场等发展时期，现正逐步对特定时期绿化形式进行改造，朝生态节约型园林迈进。自2013年国家层面提出建设海绵城市以来，岳阳积极推进现状绿地海绵功能优化工作。通过对现状绿地全面理性分析，提出以下影响城市绿地海绵功能发挥的因素。
2.1植物种植结构不合理
现状绿地存在大面积模纹、草坪和纯林等单一层次种植形式；因种植密度大、多层种植时未按生态位合理选择植物、养护管理不到位等原因造成林下植物缺失、地面裸露板结等问题。植物对地面覆盖能力不强，单位面积枝叶较少，雨水容易穿透植物冠层而到达地表，林冠截留效果差、林下地面渗透差。强降雨时地表受到雨水冲刷水土流失。干旱季节光照容易透过冠层到达地面，加快土壤中水分蒸发速度，需灌溉水来补给[4]。
2.2植物种植土壤不达标
1）土壤质量差。地形造型胎土以包含建筑垃圾的杂填土为主，回填种植土壤基本是调配建设项目质量较好的弃土，土壤质量很难保证，尽管在《园林绿化工程施工与验收规范》中规定回填土壤不能使用机械辗压[5]，但实施过程中很难保证，密实将造成土壤入渗难、排水难。
2）土壤空间小。城市绿地处于钢筋混凝土包围中，尤其是附属绿地土壤空间小，导致雨水入渗、土壤含水能力差。如居住附属绿地很多是地下空间上的“屋顶绿化”；道路附属绿地中行道树绿带、分车带土壤空间狭小，尤其是单个种植池。
3）排水处理差。岳阳地下水位高、粘性土壤密实，在工程建设时都埋设盲沟促渗促排，但有的地下盲沟排水设施由于施工质量控制不严或是后期损坏，盲沟成了积水沟。
2.3海绵设施应用不到位
2.3.1设施应用不多且形式化
海绵设施应用不多，应用时做表面文章、设施布置生硬呆板，对功能发挥和与环境融合等考虑少；设施规模、布局和利用等研究少；忽视对原生态的保护，以破坏原生植被、土壤结构为代价强求建设。
2.3.2透水构筑物比例不大
现状绿地中屋顶、停车场、游路、活动场地、景观水体、硬质驳岸等不透水构筑物占构筑物总量的90%以上；部分绿地中铺装等硬质下垫面远超规范要求，如南湖广场铺装面积与广场总面积比例达到43.2%，综合径流系数0.49（表1）。不透水构筑物切断了渗透、蒸发等水循环生态过程，严重影响海绵功能的发挥，形成干岛效应，污染径流，同时铺装积水影响市民行走；水体底部及岸线硬化使水份与周边土壤隔绝，水体自净能力降低，同时周边场地入渗雨水无法补充景观水体[6]，干旱季节水体蓄水无法反补周边土壤。2.3.3调蓄空间利用不够
现状绿地中水体众多但调蓄空间作用发挥不充分，如金鹗公园桃花湖汇水区设计降雨量按近年来最高日降雨量计算，汇水区理论调蓄容积为7 297.25 m3（表2），而汇水区优化前调蓄容量为7 945.9 m3（表3），调蓄容量大于汇水区径流总量，但没有利用多余容量汇集周边雨水。汇水区理论调蓄容积按《海绵城市建设技术指南》[3]中的容积法进行汇水区的理论调蓄容积计算，如式（1-1）所示：
V=10HφF （1-1）
式中：V—设计调蓄容积，m3；H—设计降雨量，mm；φ—综合雨量径流系数，参照住房和城乡建设部《海绵城市建设技术指南》[3]中表4-3进行加权平均计算；F—汇水面积，hm2。
2.4净化措施应用不注重
现状绿地雨水径流除流经植被缓冲带的净化外，其余未经处理进入景观水体。由于城市景观水体多为静止或流动性差的封闭缓流水体，一般具有水域面積小、易污染、水环境容量小、水体自净能力低等特点[7]。虽然雨水是轻污染水，但在径流形成过程中受下垫面上杂质影响，初期雨水污染程度比较高，不考虑净化措施，径流带入水体污染物也会使公园水体污染，富营养化严重。
2.5设施利用功能不完善
主要利用海绵设施调蓄水量作为景观、消防、生活设施、绿化浇灌用水，但忽略植草沟、下沉式绿地、生物滞流设施、雨水湿地、湿塘等海绵设施是场地重要构成元素，具有美学、生物、教育、休憩、公共关系等一系列“积极价值”[6]，可以用来创造新的场地景观。
3现状城市绿地海绵功能优化策略
3.1植被、土壤和设施结合优化水量调蓄功能
冠层截留和土壤入渗能力越强、汇流设施规模越大，停留在场地内雨水就越多、时间就越长，通过蒸腾蒸发返回空气中的水份就越多，采用冠层、土壤和设施结合的优化策略能有效增加调蓄水量。
3.1.1提高绿色覆盖，增加冠层蓄水量
林冠蓄水量的大小主要取决于林分的结构、郁闭度、叶面积指数、树种、树龄、林型[8]，树冠越密、层次越多，雨水穿透率就越低，植物冠层截留、延滞雨水能力越强，采用提高绿色覆盖的优化策略能有效增加冠层蓄水量。
1）选用雨水滞留能力强的植物品种，减少模纹、草坪面积，增加乔灌木比例，营建多层次植物组团。
2）种植冠大荫浓、雨水滞流能力强的乔木覆盖硬质铺装，形成绿荫如盖的林荫广场。
3）实施建构筑物屋项绿化和桥梁、栏杆、挡土墙、护坡等设施绿色覆盖。
3.1.2改善下渗路径、土壤结构及根系发展空间，增加土壤蓄水量
裸露板结地面雨水下渗困难，大面积不透水硬质铺装雨水没有下渗路径。在绿地中表土性状和根系范围直接影响雨水的疏渗速度和疏渗量，不板结、有机质和团粒结构丰富、含沙量适中的土壤及根系分布深而广的场地的土壤疏渗及调蓄雨水的能力好[9]，采用改善下渗路径、土壤结构、增加根系发展空间等优化策略能有效增加土壤蓄水量。
1）采用地被和有机质覆盖（图1）、改良土壤、中耕松土等促渗技术对裸露板结地面改造。
2）原有不透水地面铺装采用渗水沟透水模式进行改造。渗水沟透水模式指在通行空间中完全运用不透水铺装材料的情况下，用缝隙式明沟盖板排水的形式实现不透水材料的透水问题[10]。
3）建设植草沟、下沉式绿地、生态溪沟、生物滞流设施和透水铺装等促渗设施（图1）促进雨水下渗，但由于南方城市地下水位高，促渗设施应因地制宜布局，并注重排水。
4）采用扩大种植池、加厚种植土和消除地下积水等技术改善土壤空间。如青年路将行道树池连成整体，增加植物层次，并适当下沉收集净化受污染较小的人行道雨水（图2）。
3.1.3合理布局调蓄设施，增加设施汇流量
雨水经冠层截流和土壤入渗后形成的径流进入植草沟、下沉式绿地、生物滞流设施、湿塘等海绵设施组成的系统，充分利用現状，采用科学选择、合理布局和扩展规模的优化策略能有效增加设施汇流量。
1）选择场地已有的冲沟、洼地、池塘等元素稍加改造、修整，使用简单、非结构性、低成本的源头径流控制设施。
2）利用场地现状合理布局设施在雨水径流链的各个环节，形成完整的系统（图3）。一是结合山脚、道路铺装建筑等场地周边布置植草沟、下沉式绿地和生物滞流设施等设施；二是结合冲沟、洼地和池塘等布置生态溪沟、生物滞流设施、雨水湿地、湿塘和调蓄塘等设施。
3）充分挖掘调蓄设施容量，优化的调蓄空间在满足自身雨水消纳外，尽可能消纳部分周边场地雨水，如金鹗公园桃花湖汇水区海绵设施系统优化后的调蓄容量达到11 785.7 m3（表3）。
3.2生态和物理方法结合优化水质净化功能
复杂型的生物滞流设施、植被缓冲带、植草沟、雨水湿地、湿塘等技术措施都有较强的污染物去除率[3]，同时物理方法净化水质具有见效快、易于操作的优点，特别适用于中、小型景观水体的处理[11]。在径流汇流全过程采用生态结合物理方法进行净化处理优化策略能有效净化水质。
3.2.1汇流全过程生态处理净化水质
对城市绿地中的排水设施及调蓄设施进行海绵改造，利用布局在雨水径流源头、传输和末端的海绵设施实施汇流全过程水质净化。
1）对于硬质明沟、暗沟等采用植草沟代替，达到促渗、滞流和净化水质的效果。
2）汇流全过程布局复杂型生物滞流设施、植被缓冲带、植草沟净化水质。雨水进入调蓄水体前通过下沉式绿地、植草沟、前置塘净化处理。
3）景观水体运用丰富的滨水植物和群落，恢复水生生境以提升水体自净能力。一是对原生态岸线进行保护和修复；二是将有条件的硬驳岸改造为生态护岸，恢复滨水消落带植物群落，有防洪防冲刷要求的采用松木桩加固、石笼、石箱等技术措施确保岸线安全；对不允许改造的硬质驳岸种植水生植物花境进行软化处理，岸边因水深无法种植水生植物的采用生态浮岛技术。三是破除硬化水底或者覆盖种植土层栽植水生植物，恢复水生生境，对需要防渗的采用黏土等生态技术做防渗层。
3.2.2结合景观营造物理处理净化水质
对景观水系进行改造，保持水的流动、促进上下层水体的混合和接触到阳光空气，使水体保持好氧状态，抑制底泥氮、磷的释放， 防止水体黑臭[11]。
1）水体曝气充氧净化水质。通过人工泵站使溪流、池塘等水体保持流动，水泵进水口尽量均布在水体中保证整个水体内水流动，在溪流中建设拦水坝营造跌水、瀑布等景观。
2）底泥疏浚净化水质。通过底泥疏挖去除沉积物中营养盐和其他污染物， 减少其向水体的释放。
3.3多价值结合优化设施利用功能
海绵设施系统作为开放式排水系统通过与自然地形和土地结合，赋予设施美学、生态、教育、休闲娱乐、游憩等丰富的景观审美价值，体现雨水系统的景观舒适性[6]。在雨水资源利用基础上提升设施的使用、美学、生态等价值，实现多价值结合优化策略能有效利用海绵设施。
3.3.1使用价值在设施上融入，提升服务功能
通过创造令人轻松、愉悦的海绵设施互动条件来融入科普、教育、休闲娱乐、游憩等使用价值，使海绵设施能更好地服务市民。
1）创造俯瞰海绵系统的场所（图4），保证视觉范围内系统完整清晰，引人入胜[6]。
2）在设施附近创造停留、探索、聚集的空间（图5），设置亭廊、座椅等休息设施[6]；在设施中设置栈道和平台、桥等设施（图6），增加市民休闲、游憩和散步的场所同时方便市民近距离接触感知。通过设置标牌对设施、植物品种、动植物群落等进行展示，进行科普宣传教育。
3）创造一系列有趣的野生动物栖息地。雨水湿地、湿塘等海绵设施的生态环境适合蛙类、鱼类、鸟类等野生动物生活，设施建设中考虑为野生动物提供食物及栖息地，同时在能保证水质和水深安全的设施中安排捉蝌蚪、摸螺蛳、网小鱼等儿童游戏活动，增强趣味性和参与性。
3.3.2美观价值在设施上呈现，营造特色景观
结合形式、色彩、声音等策略，通过视觉、听觉和触觉等感受来优化美学价值，营造特色景观。
1）设施构造自然化。设施边界与周边绿地有机结合，呈现出自然生态化岸线舒适景象（图7）；对硬质边界进行艺术处理，提升景观特色。
2）植物种植花境化。增加植物的品种、数量、层次，通过花境式配置营造湿生水生植物景观（图8）。选择耐旱耐短暂水湿、根系发达、净化能力强、观赏性高的乡土植物；考虑植物观赏特性（高度、姿态、香味、花期、季相等）配置形成水生、湿生花境，打造花开不断、特色明显的植物群落景观。
4结语
城市现状绿地海绵功能优化对海绵城市建设意义重大。海绵功能优化应按照《海绵城市建设技术指南》等标准规范要求实施，同时应充分借鉴各地在海绵城市建设中取得的经验，但不能拿来主义、生搬硬套。岳阳市在实施现状绿地海绵功能优化时，结合绿地实际情况仔细研究，针对不同绿地因地制宜制定优化策略，力争在尊重和保护现状绿地的基础上充分挖掘地形地貌和植被的潜力，将绿地水量调蓄、水质净化海绵功能最大化发挥，同时创造出印象深刻的特色场地景观。
注：本文图表均为作者自摄自绘。
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作者简介：
朱海雄/1972年生/男/湖南湘潭人/硕士/高级工程师/专业方向为风景园林政策法规与管理、城市绿地系统规划、植物造景与景观生态
*通信作者：
程昊/E-mail：chenghao0011@163.com
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更新时间：2024/12/22 17:57:16