衢州学院图书馆周边海绵化改造研究

    张宇涛　李诚智　吴松维

    

    

    摘? 要： 海绵化改造是指通过改造，使城市能像海绵那样具有吸水的性质，既能留住雨水、减少径流，又减少了水体污染、净化污水，从而提高城市自我调节和适应环境的能力，是解决城市雨洪问题的新方法。该文以衢州学院图书馆周边海绵化改造为例，分析了改造过程中使用的透水铺装、跌水池、雨水花园和植草沟等措施的特点，通过打造生态友好的“海绵空间”，为高校海绵化改造提供了可借鉴的思路。

    关键词：海绵城市;透水铺装;植草沟;雨水花园

    中图分类号：TU992? ? ? ? ? ? ? 文献标志码：A

    0 引言

    早在2013年中央城镇化工作会议上，习近平总书记便指出：“要建设自然积存、自然渗透、自然进化的海绵城市。”海绵城市是指城市像海绵一样，当外界环境发生改变时，城市可以自我调节适应环境，从而减少外界环境改变对城市造成的影响。它是一种形象的表达，指城市能像海绵那样具有吸水的性质，一方面留住雨水、减少径流，另一方面减少水体污染、净化污水，促进水的循环利用，它提供了解决城市雨洪问题的新方法。

    衢州位于浙江省西部，是浙江省的地级市，属亚热带湿润季风气候区，降水丰沛但季节分布不均，年均降水量1 665 mm，3～6月的降水占全年降水的57%。夏季多暴雨、大暴雨、冰雹以及雷雨大风等天气。衢州学院图书馆于2005年建成并投入使用，于2008年进行了雨污分流改造，无污水进入雨水管，但雨水排沟堵塞严重，并且已出现多处破损，易造成积水情况。每到雷雨季节，图书馆周边的硬化路面积水严重，加上雨水排沟的堵塞，严重影响了师生的出行。对此，学校对图书馆周围设施进行了海绵化提升改造，旨在打造一个生态友好的“海綿空间”。衢州学院图书馆的改造一方面是防涝的需要，另一方面又存在提升校园景观的需求。改造成功后图书馆周围雨涝情况大大改善，方便了师生出行，美化了校园景观。

    1 图书馆周边海绵化改造前

    1.1 原有下垫面条件

    如图1所示，改造前，每到雨季，图书馆周边内涝严重。改造前原有的下垫面大部分采用沥青路、不透水性硬质铺装、绿地等。硬质铺装老化，沥青路面裂缝较多、损坏严重;绿地标高高于硬化路面，地形未调整，坡度较缓且排水慢，缺少雨水储蓄设施。

    1.2 竖向与管网条件

    图书馆地下一层有下沉式广场，其他部分地势较平坦且高。下沉式广场提高了美观度，但周边雨水易汇入。该处管网于2008年实施了雨污分流改造，但目前雨水管破损严重，排水不畅，易造成积水。

    1.3 原有设施存在的问题

    排水管破损严重，管径较小，不能及时排水。原有设施直接将雨水排入市政管网，雨水未进行有效利用。且水质情况不能保证。

    2 图书馆周边海绵化改造后

    以“源头减量—过程控制—末端减排”为原则，对图书馆周边进行海绵化改造。通过管网改造、地形调整以及下垫面LID设施建设等手段，搭建场地内雨水循环系统。通过这次提升改造，清理和维修了排水沟渠，增大了雨水的排水管径，提高了雨天的排水能力，消除了积水情况。在西北、东南角设置了蓄水模块，用来灌溉绿化和补给地下水。在场地内增加了一处跌水池，美化了图书馆周边环境，总体提升了图书馆周边的生态功能和景观。

    3 图书馆周边海绵化关键节点改造

    3.1 透水铺装

    图书馆透水性铺装的改造地点正对衢州学院西大门，对景观要求较高。以往图书馆的水泥硬化路面裂缝较多，不仅与学校提升自身形象的要求不符，而且这种路面不吸水，不能对雨水进行有效的下渗，且排水坡度设置不合理，极易造成积水。该次改造主要采用了透水砖，在两侧排水口放置鹅卵石。同时，在修建过程中设置合理的横向排水坡度，保证未能有效渗透的雨水排向两侧管网。

    透水铺装是一种新型户外地面铺装材料，被誉为“会呼吸”的地面铺装[1]。透水性铺装可以减少地表径流，通过渗透作用补充地下水源，保持土壤和地下水的生态平衡，同时还可有效缓解路面积水，减少雨季排水的压力。透水铺装雨天无积水，避免了地面湿滑和反光，提高了行人步行的舒适度。改造过程中使用的不透水性砖造型新颖，营造出丰富的视觉环境，给学校师生提供了一个良好的学习生活环境。

    3.2 植草沟

    植草沟是种有植被的地表沟渠，底部由沙石层、种植土层、透水土工布层和砾石层等组成。植草沟目前技术比较成熟，都具有渗透性和过滤性。通常根据地表径流在植草沟中的传输方式，可将植草沟分为3种类型，分别是标准传输植草沟、干式植草沟及湿式植草沟[2]。图书馆周边绿化面积较大且分布均匀，原有绿地下渗能力有限，不能有效吸收和滞留雨水，雨天易内涝。将植草沟用于图书馆周边大面积绿地内，可代替绿地中的雨水管渠排水系统，与透水铺装、蓄水模块和排水管网联合使用，起到延缓峰值的作用。另外，雨水经过植草沟时，通过土壤和植被的渗透、沉降和过滤作用，能改善径流水质[3]，如图2所示。

    3.3 雨水花园

    《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建（试行）》中把雨水花园界定为低影响开发（Low Impact Development，简称LID）设施中生物滞留设施，指的是在“地势较低的区域，通过植物、土壤和微生物系统渗蓄、净化径流雨水的设施[4]”。雨水花园这一生物滞留系统可以持续控制雨水，对减少地表径流效果显著。

    衢州学院图书馆周边绿化为18 000 m2，面积占比很大。雨水花园是通过选用耐涝和抗性强的植物，在植物、土壤和微生物的共同作用下达到减少径流和净化雨水的目的。采用雨水花园措施一方面可以调节雨洪，净化雨水水质，提高雨水利用率，减少内涝;另一方面可以涵养地下水资源，加强水资源的循环利用[5]。雨水花园改造过程中通过植物截留和土壤渗透，有效净化雨水，将其用于灌溉等其他用途，雨水花园还能有效积蓄水分，调节空气的密度、湿度和温度;同时，将雨水花园的建设与周边蓄水池、下沉式广场等相结合，美化了校园环境，提升了师生出行质量。

    4 结语

    综上所述，对衢州学院图书馆周边地块进行海绵化改造，可以有效解决图书馆周围雨天积水问题，增强了图书馆周边设施的蓄水和排水能力，在适应环境变化和灾害方面提高了弹性。也为日后其他校园海绵城市建设提供了有益参考。该次改造充分发挥了自然植被存储净化的作用，将净化后雨水收集回用，真正意义上实现“源头减排、过程控制、末端利用。”

    参考文献

    [1]朱文丽.透水铺装材料再现代城市景观中的应用[J].新型建筑材料，2017（9）：100-117.

    [2]王健，尹炜，叶闽，等.植草沟技术在面源污染控制中的研究进展[J] .环境科学与技术， 2011，34（5）：90-94.

    [3]潘姣.植草沟在城市雨洪控制利用中的研究进展[J].城市供水，2015（5）：62-66.

    [4]蒙小英，刘砾莎，邹裕波.基于生态认知的校园雨水花园设计[J].风景园林，2018（7）：95-100.

    [5]赵雨霏，杨佳一，史宝胜.雨水花园在城市景观中的应用[J].中华建设，2019（9）：118-119.