基于海綿城市設計理論的公園設計方案研究

宋伯年

（天津大學仁愛學院，天津 301636）

一、海綿城市理論概述

為了協(xié)調人類和自然的關系，需要通過設計海綿城市來對城市的氣候進行調節(jié)，同時改善城市的環(huán)境。海綿城市，從字面意思來講，就是有效地涵養(yǎng)城市降水量，實現(xiàn)城市氣候的小循環(huán)，從而降低河流水污染，優(yōu)化城市建設。

（一）海綿城市設計的內涵

建設海綿城市的主要內涵就是協(xié)調人類和自然環(huán)境、資源開發(fā)利用之間的關系，基于這種調和的關系，保證城市的發(fā)展，減少對自然環(huán)境的破壞。海綿城市的建設目標，是合理規(guī)劃城市用地，保護特殊環(huán)境，最大限度地降低對自然環(huán)境的破壞，在此基礎上來探討城市的發(fā)展道路，并保留一定比例的生態(tài)用地。除此之外還要依靠海綿城市完善的排水系統(tǒng)將洪澇災害納入水循環(huán)體系，提高水資源的利用率，使得區(qū)域內的水循環(huán)問題得以顯著改善。最后，在建設海綿城市時還要降低對原有水文的改造和開發(fā)力度，保證原有的水文環(huán)境特征不發(fā)生改變。

（二）海綿城市規(guī)劃思路

城市公園的設計思路將“滲水、滯水、蓄水、凈水、用水、排水”進行有效結合，合理設計下凹綠地，促使雨水直接排放到市政排水水池，雨水花園利用滲透鋪地對污染水進行過濾凈化，通過以上措施達到對水資源的循環(huán)利用，減少水資源的浪費，而且對地下水位起到補充作用，減少由于雨水過多或暴雨造成地表雨水徑流量過大的問題，使得雨水在經(jīng)過植物的凈化后流入城市水域。同時，設計人員還應該完善雨水收集系統(tǒng)，采用先進的、多元的雨水收集系統(tǒng)，避免在雨水季節(jié)或暴雨發(fā)生時出現(xiàn)城市內澇的問題。

二、運用海綿城市理論的基本原則

（一）整體規(guī)劃原則

為了能讓海綿城市理論在公園設計工作中得到良好運用，我們首先要把公園設計和城市生態(tài)環(huán)境結合起來，在保護好自然環(huán)境的基礎上科學規(guī)劃設計城市公園，在規(guī)劃過程中，我們還要注重保留公園的各種功能，發(fā)揮每個公園各自的獨特優(yōu)勢，豐富城市的功能，讓城市生活更加美好。海綿城市的建設是公園雨水管網(wǎng)體系中的重要部分，這個體系包括蓄水和吸水兩大功能，這兩種功能能夠促進城市水循環(huán)、增加城市用水儲量，具有著十分重要的意義。

（二）生態(tài)原則

為了滿足市民對綠色健康生活的需求，在城市公園設計中，需要加入一些綠色環(huán)保的基礎設施，通過合理利用自然的力量塑造城市公園的綠色健康形象。需要注意的是，在設計建設城市公園之前，一定要做好充沛的準備，尤其是要進行詳細周密的實地考察，掌握城市的自然氣候和地形條件，研究分析相關數(shù)據(jù)，在此基礎上制定合理的城市公園設計規(guī)劃，從而更好地保持原生態(tài)環(huán)境，降低破壞程度，建設綠色生態(tài)公園。在進行公園排水系統(tǒng)和凈化系統(tǒng)建設時，一定不能忽略城市公園的作用，要充分發(fā)揮好公園的凈化和排水的重要作用，減輕生態(tài)環(huán)境的負擔，實現(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

三、海綿城市設計理論在公園設計中的意義

（一）減少生態(tài)環(huán)境破壞

在傳統(tǒng)的公園設計體系中，排水功能的發(fā)揮主要依靠排水管渠和泵站等簡單的設施，把快速排水、末端集中作為設計理念，但實際運用過程中排水效果并不能達到要求，而且經(jīng)常出現(xiàn)突發(fā)情況，造成逢雨必澇、旱澇急轉的局勢，給城市的生態(tài)環(huán)境造成了污染和破壞。海綿城市設計將滲、蓄、凈、排的理念融合其中，實施多元化的技術措施，整體上提高了地表雨水的滲透和排放等性能，促進了雨水的調蓄和循環(huán)利用，對城市的生態(tài)環(huán)境起到了積極的保護作用。

（二）改善城市內澇

傳統(tǒng)的城市公園設計中采取的是單一的排水方式，排水效果差，在降水多的季節(jié)或是發(fā)生暴雨時，排水系統(tǒng)無法充分發(fā)揮其作用，導致城市出現(xiàn)內澇的情況，嚴重影響了公園景觀工程的正常使用和綠化植被的正常生長。將海綿城市設計理念融合到公園設計中后，會在公園景觀工程中設置綠地、花園和能夠滲透路面的配套排水設施，讓雨水通過海綿體下滲，還能滯蓄并循環(huán)利用。再將超過滯蓄回用量的雨水通過泵站排放到周圍水域。對改善城市排水性能和公園景觀工程的排水性能起到了積極作用，預防和減少城市內澇的情況。

（三）減少水污染

公園設計工程由于受到氣候環(huán)境和人為因素的影響，排放的部分雨水含有污染物和有毒物，如果直接排放到城市水系統(tǒng)中會造成嚴重的污染，還會引發(fā)城市飲用水安全等一系列問題。貫徹海綿城市設計理論后，地表水在下滲期間會得到凈化過濾處理，將雨水中含有的污染物和有毒物有效去除，將受到污染的水體凈化為可用的水，有效地消除了水污染的源頭，減少水污染的發(fā)生。

（四）促進水循環(huán)

傳統(tǒng)的公園工程設計會選擇從市政管網(wǎng)中引用水資源，利用噴灌的方式對公園的植被進行灌溉，保證綠化植物生長獲取充足的水分。但在從市政管網(wǎng)引水灌溉時，會造成水資源的浪費，給公園工程造成了一定的經(jīng)濟負擔。在海綿城市設計理論下，可以將一部分地表雨水進行滯蓄回用，將水資源循環(huán)利用起來，降低水資源的浪費，促進了水循環(huán)。根據(jù)國務院辦公廳出臺的《關于推進海綿城市建設的指導意見》中指出，貫徹落實滲、滯、蓄等技術措施，可以將70%的地表雨水就地滯蓄和循環(huán)利用。

四、海綿城市設計理論在公園設計中的應用

（一）雨水花園

在公園設計方案中，海綿城市理論應用的重要內容之一就是雨水的收集和回用，針對花園廣場的設計過程，可以以雨水的收集為主題進行合理設計，從而保證收集到的雨水能夠充分起到灌溉的作用。在設計過程中，要充分考慮利用坡度進行道路滲濾溝的建設，沒有實行地面鋪裝的水泥地面，需要間隔20米進行道路滲濾溝的建設，這樣才能起到有效收集雨水的作用，為公園內的綠化植物提供灌溉以及對池水進行補充。在公園建設中收集雨水，可以保證地下水的穩(wěn)定，將收集到的雨水回用，降低水資源的浪費，滿足生態(tài)環(huán)境的需要。根據(jù)公園不同位置的功能，設置相應的滲水溝，通過滲水對雨水進行收集，保證水質，有效緩解公園水資源浪費問題，提高城市雨水資源的利用率。

（二）雨水凈化

在海綿城市設計理論下，雨水凈化系統(tǒng)建設可分為土壤滲濾凈化、人工濕地凈化和生物凈化處理三個部分。土壤滲濾凈化是指對凈化過濾后的雨水進行收集，再將其通過多孔管排到二級凈化池，同時，由于地表水沒有被土壤浸透，還可以利用水生植物對其進行凈化，之后排入一級凈化池。人工濕地凈化由一級凈化池和二級凈化池組成，一級凈化池主要存儲部分沒有經(jīng)過土壤過濾的雨水，二級凈化池主要是存儲經(jīng)過一級凈化池凈化處理的雨水并進行凈化處理。生物凈化處理的原理是利用生物代謝來分解和凈化雨水污染，通過連接生物滯留池和濕地凈化系統(tǒng)提高雨水的凈化效果，處理后，經(jīng)土壤和植被凈化后的雨水進入到處理區(qū)，利用有機層和集水坑區(qū)對水進行再次凈化處理。

（三）公園道路設計

道路是連接城市公園各個景觀的通道，也是城市污染的重要來源。傳統(tǒng)的硬化路面影響了雨水的滲透滯蓄，只能通過地表徑流的方式進入水系統(tǒng)，很大程度上影響了城市的水循環(huán)。海綿城市理論主張利用先進的透水磚、草坪磚、碎石和暖石來建造公園道路，另外還要在道路的兩邊設置下沉式綠地系統(tǒng)，人行道兩側樹木也應該采用合理的方式，有效降低地表徑流的發(fā)生，這種設計使得即使在暴雨天氣下，也能夠利用雨水井中的溢流通道排出多余的雨水并進行循環(huán)利用。

（四）生態(tài)植被設計

在公園設計融合了海綿城市理念的情況下，植被設計和排水設計之間有著緊密的聯(lián)系，二者相互影響、密不可分。協(xié)調二者的關系，有利于優(yōu)化公園內的生態(tài)環(huán)境和植被的生長。地表徑流雨水能夠在海綿城市理念排水系統(tǒng)下充分地消納回用，這時在公園內栽種具有良好抗污染性能的植被，能夠在保證其成活率的前提下，降低對雨水水質的處理要求，提高雨水的消納回用率。同時，還可以選擇依次栽種喬木植物、灌木植物和地表蕨類植物來提高雨水的下滲率。這樣一來，既能提高公園景觀工程的藝術鑒賞價值，又能在雨水下滲期間，采用不同層次的綠化植物滯蓄一部分雨水，改善雨水的排放效果，防止內澇情況的出現(xiàn)。

（五）人工濕地建設

濕地建設能夠有效改善城市生態(tài)環(huán)境，對維護城市生態(tài)系統(tǒng)的平衡起到重要作用。在設計具體景觀時，要注重生態(tài)環(huán)境和水系的建設，充分考慮濕地和人工濕地的建設和保護。目前一些濕地規(guī)劃中，周邊會設置生豬養(yǎng)殖地，利用豬的排泄物排入濕地來為濕地的藻類提供充分的營養(yǎng)，但這種方法也存在很大的不足，大量的糞便會造成濕地水資源的富營養(yǎng)化，還會對候鳥的遷徙造成影響，所以應該積極治理并重新規(guī)劃設計濕地，用休閑旅游景點來代替養(yǎng)豬場，優(yōu)化濕地環(huán)境，合理增加濕地水資源的養(yǎng)分，進行有效的水產養(yǎng)殖，改善魚類的品質。

五、結論

綜上所述，將海綿城市的設計理論應用于城市公園設計規(guī)劃中，能夠最大限度地保持現(xiàn)有的公園結構，提升公園內雨水的滯蓄和回用功能，為改善公園的水循環(huán)系統(tǒng)、提高水資源的利用率、滿足公園灌溉和公共衛(wèi)生的基本需求奠定了基礎。公園的景觀工程的設計貫徹海綿城市理論吸收公園內的水資源，建立了更強大的防洪體系，防止城市的內澇，還能夠有效地維護公園內的優(yōu)質生態(tài)環(huán)境，改善城市景觀。