靳詠睿 錢可敦

摘要：海綿城市措施與景觀設(shè)計的結(jié)合是海綿城市措施能夠真正用于施工的重要前提，深刻理解海綿城市的設(shè)計方法，摒棄傳統(tǒng)的不利于海綿城市建設(shè)的設(shè)計理念，選擇經(jīng)濟(jì)合理的海綿措施用于景觀的設(shè)計，不僅能取得良好的景觀效果，還能節(jié)省建造及運行維護(hù)費用。

關(guān)鍵詞：海綿城市;景觀設(shè)計;下沉式綠地;植草溝

中圖分類號：TU984.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-9436（2021）02-0-02

0 引言

為了解決城市排水防澇存在的問題，國家大力推進(jìn)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市建設(shè)，各地也積極響應(yīng)國家的號召，紛紛將海綿城市建設(shè)納入規(guī)劃審批內(nèi)容之一。然而，規(guī)劃審批依據(jù)的往往是設(shè)計院出具的海綿城市總平面圖，而真正用于施工的卻是景觀設(shè)計院出具的景觀施工圖，景觀設(shè)計院才是海綿城市措施轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的真正橋梁。因此，將景觀設(shè)計運用于海綿城市的設(shè)計方法是至關(guān)重要的。這就要求每個景觀設(shè)計師都能深刻理解海綿城市的原理，掌握其中的要點及設(shè)計的大概參數(shù)，并最終將其融入景觀設(shè)計中。海綿城市設(shè)計措施的合理運用不但不會增加基建費用，還能提升景觀設(shè)計的效果，減少景觀灌溉的成本。景觀設(shè)計師要結(jié)合項目的實際情況和條件優(yōu)先選用建設(shè)費用低，運行維護(hù)成本低，有利于改善景觀效果的海綿措施。本文通過某山頂公園的景觀設(shè)計與海綿城市理念的結(jié)合進(jìn)行簡單的闡述。

1 山頂公園概況

此山頂公園地處河南省鄭州市周邊，占地20793平方米，場地兩端高中間低，最高處海拔254.02米，最低處海拔241.55米，場地中部設(shè)有荷花池一座。此工程在《我國大陸地區(qū)年徑流總量控制率分區(qū)圖》中屬于Ⅲ區(qū)[1]，年徑流總量控制率要求達(dá)到75%～85%，此工程采用85%的目標(biāo)設(shè)計，采用的海綿城市設(shè)計措施主要有下沉式綠地、階梯式綠地、可調(diào)節(jié)水位荷花池。

2 下沉式綠地

傳統(tǒng)的景觀設(shè)計一般是透水性好的下墊面的絕對高程高于透水性差的下墊面，雨水從天空中降落到地面后，先接觸透水性好的下墊面，這種下墊面由于造景的需要，往往會設(shè)計成小山包的形態(tài)，但坡度較大不利于雨水的滲透，雨水會從坡度較大的下墊面流下來匯集到道路上，再沿道路坡度流動一段距離后進(jìn)入道路兩邊的雨水篦子。采用這種傳統(tǒng)的設(shè)計方法，一旦下雨道路上就會有雨水流動，影響道路的正常通行，雨水未在透水性好的下墊面滯留、下滲，不僅造成了雨水資源浪費，還增加了城市雨水管網(wǎng)負(fù)擔(dān)，增加了城市內(nèi)澇的出現(xiàn)概率及嚴(yán)重程度。

下沉式綠地是海綿城市設(shè)計措施中比較經(jīng)濟(jì)且有效的措施。其基本原理是：雨水從天空中降落到地面后，先接觸透水性差的下墊面（如各種不透水鋪裝），然后雨水通過地面的坡度流入透水性好的下墊面（如綠地），這要求透水性差的下墊面的絕對高程高于透水性好的下墊面，透水性好的下墊面內(nèi)設(shè)置溢流口，此溢流口的高度可以保證透水性好的下墊面有一定的蓄水深度，有利于雨水的下滲和滯留。此措施不僅能夠使雨水充分滋潤下墊面，還能降低城市雨水管網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，降低城市內(nèi)澇出現(xiàn)的概率及嚴(yán)重程度。

雨水要匯集至下沉式綠地內(nèi)，就要求其周邊的鋪裝要高于下沉式綠地的底部，但是出于景觀、經(jīng)濟(jì)和安全考慮，下沉式綠地與其周邊的鋪裝的高差也不宜太大，如果下沉深度太大，下沉式綠地內(nèi)積蓄的雨水就不能及時下滲，其中的植物便會面臨被水淹的風(fēng)險。當(dāng)蓄水深度在0.1米時，就不必采用耐水淹的植物，而選擇耐旱的植物，這樣既節(jié)省了造價又減少了灌溉費用。下沉式綠地能否真正起到調(diào)蓄和利用雨水的作用，關(guān)鍵就在于其周邊的鋪裝是否是以一定的坡度面向下沉式綠地。

植草溝的截面形式和大小要通過計算才能最終確定，一些建設(shè)工程的海綿城市規(guī)劃方案經(jīng)常會出現(xiàn)無論匯水面積有多大，均采用一個寬度的植草溝的情況。有時匯水分區(qū)很大，但是植草溝的數(shù)量卻沒有增加，且植草溝溝底也未按照要求設(shè)置坡度。為了給讀者一個數(shù)據(jù)上的概念，本文以此項目使用的梯形斷面的植草溝為例進(jìn)行計算。植草溝能夠傳輸?shù)牧髁縌1的計算公式[2]為：

式中i代表渠道底坡;n代表粗糙系數(shù);A代表過流斷面積;χ代表濕周;b代表底寬;h代表水深;m代表邊坡系數(shù)。

鄭州市降雨強度q計算公式[3]為：

式中P代表降雨重現(xiàn)期;t代表降雨集流時間。

植草溝需要傳輸?shù)牧髁縌2計算公式[1]為：

式中ψ代表流量徑流系數(shù);F代表匯水面積。

以上各計算公式的參數(shù)取值見表1，通過這些公式我們可以得到不同水深、底寬、邊坡系數(shù)、渠底坡度、降雨時間、降雨重現(xiàn)期、流量徑流系數(shù)等對應(yīng)的植草溝所能服務(wù)的匯水分區(qū)面積。為了防止植草溝中懸浮的泥沙淤積，最小流速不得小于0.4m/s;為了防止植草溝遭到?jīng)_刷，最大流速不得大于1.6m/s：

此工程停車場采用植草溝+下沉式綠地的方式，植草溝是底寬0.2米、邊坡系數(shù)為2、水深0.2米的梯形斷面，單條植草溝在5年重現(xiàn)期的降雨強度、地面綜合流量徑流系數(shù)為0.8時所能服務(wù)的面積為1491平方米，滿足雨水流量要求。

為了能讓下沉綠地在降雨時、降雨后以及雨水未下滲完畢前供行人通行，需在其中設(shè)置汀步，汀步的設(shè)置能夠給景觀設(shè)計師提供更多的發(fā)揮空間。此外，超標(biāo)的雨水可以通過下圖所示的溢水堰溢流至下游的植草溝內(nèi)。此工程溢水堰可以近似看成折線型實用堰，其流量可以按照實用堰基本公式[2]計算：

式中m代表流量系數(shù)，折線型實用堰可取0.35～0.42;b代表堰寬，水漫過堰頂?shù)膶挾?HO代表堰上水頭，上游水位在堰頂最大超高。

通過計算，可以得出溢水堰所能溢流的流量（0.245m?/s）遠(yuǎn)大于其所服務(wù)的匯水面積內(nèi)的5年重現(xiàn)期對應(yīng)的雨水流量（0.152m?/s），詳細(xì)計算見表2。

3 階梯式綠地

此工程場地高差較大，為了更好地落實海綿城市措施，更好地實現(xiàn)雨水滯留和下滲，荷花池周邊及公園西側(cè)采用階梯式綠地，設(shè)計蓄水層深度為0.1米，廣場內(nèi)的樹池也采用下凹式設(shè)計。蓄水深度設(shè)置為0.1米時不必選用耐水淹的植物，而可以選擇較耐旱的植物，既節(jié)省了造價又減少了灌溉費用。

4 可調(diào)節(jié)水位荷花池

此工程場地內(nèi)的降雨在經(jīng)過各處下沉式綠地及各級階梯綠地滯留、下滲后，多余的雨水會通過溢流最終匯集至荷花池西側(cè)的雨水綜合井，雨水綜合井內(nèi)設(shè)有溢流堰及電動閥門。荷花池水面面積約為1632.75平方米，荷花池常水位為243.60米，溢流水位為243.70米，最低水位為243.40米，電動閥門的啟閉可以讓荷花池在溢流水位和最低水位之間調(diào)節(jié)，最大調(diào)蓄容積約為490立方米。

5 結(jié)語

此工程主要通過下沉式綠地、階梯式綠地、可調(diào)節(jié)水位荷花池的海綿措施滿足海綿城市建設(shè)的要求，假設(shè)除停車場車位外的所有鋪裝均為不透水鋪裝，此工程理論計算年徑流總量控制率就能大于95%（如表3），遠(yuǎn)大于設(shè)計目標(biāo)的85%。

此工程采用的海綿措施在建造時基本不需要特別增加投資，景觀植物的選擇也不需要特別的品種，節(jié)省了建造和管理費用。此工程重點在坡度及高程的處理上，下沉式綠地及階梯式綠地的蓄水層深度為0.1米，對植物無特殊的要求，除日常維護(hù)外基本不需要特別的維護(hù);在雨水管網(wǎng)方面，整個公園的管道總長度不足20米，海綿城市設(shè)施的管理和維護(hù)也與傳統(tǒng)的景觀園林沒有明顯區(qū)別;在灌溉用水上，此工程的雨水降水得到了充分的利用，一定程度上節(jié)約了灌溉用水量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李俊奇，等.海綿城市建設(shè)技術(shù)指南（試行）——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016：附錄F，59.

[2] 劉鶴年.流體力學(xué)（第二版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006：205-214，254.

[3] 賈葦，趙鋰.全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施——給水排水[M].北京：中國計劃出版社，2009：478.

作者簡介：靳詠睿（1999—），女，河南鄭州人，本科在讀，研究方向：城市規(guī)劃、景觀設(shè)計。

錢可敦（1992—），男，江蘇常州人，碩士，講師，系本文通訊作者，研究方向：風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計、思想政治教育。