淺析“海綿城市”建設(shè)中雨水花園生態(tài)價值及施工技術(shù)要點(diǎn)

周輝建，黃享輝，周盾白，馮藝文

（廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院，廣東珠海 519090）

0 前言

當(dāng)前，中國城市內(nèi)澇和面源污染問題仍較為嚴(yán)重。2014 年，國家提出了“海綿城市”建設(shè)的戰(zhàn)略決策，各地在相關(guān)政策理念指導(dǎo)下開始了大量工程實(shí)踐。雨水花園作為一種生態(tài)雨洪控制的“海綿城市”重要代表性設(shè)施，能夠有效削減暴雨洪峰和徑流污染，具有緩解城市熱島效應(yīng)等功能，還能改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量，已逐步在園林綠化實(shí)踐中廣泛使用。

1 “海綿城市”及雨水花園的生態(tài)功能

眾所周知，現(xiàn)代城市地表雨水徑流中含有多種污染物，如懸浮物、營養(yǎng)鹽、重金屬、有機(jī)質(zhì)、致病菌、輻射物等，這些污染物若不經(jīng)過任何處理，會對周邊水域生態(tài)安全帶來嚴(yán)重威脅，進(jìn)而通過食物鏈等途徑危害人類健康。我國城鎮(zhèn)化過程中的硬化比例過高，原有的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方式也進(jìn)一步加劇了徑流污染風(fēng)險。

為了消除城鎮(zhèn)中因過度硬化帶來的區(qū)域內(nèi)澇、面源污染、水質(zhì)惡化和資源緊缺等問題，經(jīng)結(jié)合歐美、日本等發(fā)達(dá)國家長期城市規(guī)劃建設(shè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，“海綿城市”的概念和技術(shù)在我國生態(tài)文明建設(shè)的時代背景下應(yīng)運(yùn)而生。2014 年底中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》（以下簡稱《指南》）。該《指南》中提出，“海綿城市”是指“城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的‘彈性’，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水‘釋放’并加以利用”?！昂＞d城市”作為一種新型的城市雨洪管理技術(shù)，是在充分結(jié)合現(xiàn)代城市建設(shè)實(shí)際，通過設(shè)計(jì)建造各類綠色生態(tài)設(shè)施，在實(shí)現(xiàn)正常排水目的下采用近自然方式構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施，使城市開發(fā)建設(shè)前后的區(qū)域水文特點(diǎn)保持不變或優(yōu)化，能夠消除和緩解城市內(nèi)澇，削減和降低地表徑流污染負(fù)荷并優(yōu)化區(qū)域水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

雨水花園是在“海綿城市”理念下的開展雨洪管理的綠色建筑設(shè)施，它能夠?qū)Φ乇韽搅魑鄣娜疚镞M(jìn)行吸收、過濾、收集、儲存和凈化，近年來已成為園林綠化中最體現(xiàn)“海綿城市”特色的建筑樣本，被廣泛用在小區(qū)、道路、綠化帶、停車場、濕地公園等場所。此外，雨水花園還有助于提升區(qū)域景觀，美化環(huán)境、凈化空氣等作用。

2 “海綿城市”中雨水花園的生態(tài)價值

雨水花園是構(gòu)建“海綿城市”基礎(chǔ)設(shè)施的重要單元之一，也是發(fā)揮“海綿城市”建設(shè)中生態(tài)效能的典型代表。雨水花園在能夠?qū)崿F(xiàn)雨水資源化應(yīng)用的同時，還是一種景觀化處理手段，可采用綠色植物與填充材料，用于園林綠化工程手段構(gòu)建這類基礎(chǔ)單元。

結(jié)合日常觀察及研究，“海綿城市”中雨水花園的生態(tài)價值主要體現(xiàn)在以下方面：①有效去除雨水徑流中的懸浮物、有機(jī)物、營養(yǎng)鹽、重金屬、病原體等污染物；②構(gòu)建綠色單元和景觀系統(tǒng)，并為動物（鳥類、昆蟲、兩棲類等）提供棲息場所，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的完善；③雨水花園中的植物生長過程中，通過光合作用和蒸騰作用等，調(diào)節(jié)空氣的濕度與周邊溫度，優(yōu)化小區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量；④雨水花園的建造成本較低，維護(hù)與管理簡單易行且成本低；⑤在一定程度上控制雨洪，儲存部分雨水實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用；⑥能增加景觀多樣性，提升區(qū)域景觀質(zhì)量；⑦其他潛在的生態(tài)價值等。

3 雨水花園的結(jié)構(gòu)組成及類型

雨水花園是指一種包含低洼區(qū)的園林綠化區(qū)域，一般具有短暫吸收蓄積和凈化雨水的功能，并且具有良好的排水系統(tǒng)。雨水花園多由五部分構(gòu)成，從上到下分別為吸水層、覆蓋層、土壤層、填料層和排水層，一般還含有預(yù)處理設(shè)施及溢流設(shè)施等。每層均有不同的結(jié)構(gòu)組成和生態(tài)功能，如下所示：①吸水層：臨時儲存徑流雨水，承載各類細(xì)小雜物，對雨水初步凈化；②覆蓋層：減少水流對填料及土壤的侵蝕，多用土工膜、樹皮等；③土壤層：常用沙土、種植土或有機(jī)質(zhì)等，為植物生長提供條件；④填料層：采用滲透性強(qiáng)的人工或天然物料，一般是砂質(zhì)土壤、粉煤灰、爐渣和礫石等，對雨水徑流和污染物具有較強(qiáng)的吸附過濾能力；⑤排水層：一般由小粒徑的碎石或者填料組成，底部須設(shè)排水管，用以及時排出多余的雨水。

依據(jù)雨水花園儲水的用途，分為排水式、下滲式和回用式，從生態(tài)功能上看，分為凈化水質(zhì)、控制徑流、儲水回用等類型的。

4 “海綿城市”中雨水花園的設(shè)計(jì)原則

筆者結(jié)合日常工作及專業(yè)研究，基于雨水花園是一種生態(tài)雨洪管理基礎(chǔ)設(shè)施，具有成本低、效能高、建造易、維護(hù)簡單等特點(diǎn)，建議工程人員建設(shè)時參考以下設(shè)計(jì)原則：①充分考慮當(dāng)?shù)亟邓闆r，遵循室外環(huán)境特點(diǎn)，合理設(shè)定主要功能；②結(jié)合地形地勢特點(diǎn)，對于雨水花園的位置、范圍等進(jìn)行合理布局；③因地制宜，合理選取各種濾料、植物及土壤等基質(zhì)材料開展建設(shè)；④提前做好排水規(guī)劃，配置溢流井、排水管等必要附屬設(shè)施；⑤設(shè)計(jì)與建造過程中應(yīng)該注意雨水花園的生態(tài)景觀性。

5 “海綿城市”中雨水花園施工技術(shù)要點(diǎn)簡述

雨水花園的施工建設(shè)應(yīng)采用因地制宜等原則來施工，建造的目的是為了減少內(nèi)澇、凈化水質(zhì)、儲存雨水、涵養(yǎng)地下水、實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，并能夠在滿足園林綠化需求同時具備景觀性。從工程實(shí)踐角度考慮，雨水花園的施工主要分勘察設(shè)計(jì)、前期檢測、物料選用、現(xiàn)場施工和場地綠化等幾個主要步驟，下面舉例進(jìn)行詳細(xì)說明：

（1）勘察設(shè)計(jì)：雨水花園的前期勘察工作，一般應(yīng)與建設(shè)場地的現(xiàn)場勘探同步，同時還要與項(xiàng)目工程總的設(shè)計(jì)規(guī)劃相吻合。現(xiàn)場勘測在結(jié)合規(guī)劃設(shè)計(jì)的前提下，重點(diǎn)對地形地勢、土壤類型、場地區(qū)位、氣候特征、排水要求、場地開挖等幾個方面開展調(diào)查研究，以便統(tǒng)籌安排后期的相關(guān)設(shè)計(jì)工作，應(yīng)確?？茖W(xué)性、可行性、無害性等基本要求。

（2）滲透性檢測：雨水花園開建前，檢測人員應(yīng)在已選擇的空地開展土壤本底調(diào)查，原始土壤以砂土或砂質(zhì)壤土為最佳，粘土次之，且應(yīng)盡量避開淤泥底質(zhì)。場地土壤的滲透性檢測可先在地上挖一個直徑1～3m 的約20cm 深的小坑，然后再往坑里注滿水。待24h 后，排除降雨等特殊因素影響，坑內(nèi)水還沒有滲透完全，則要謹(jǐn)慎選擇此處建設(shè)雨水花園。如果場地土壤的滲透性較差，但仍必須在此處建設(shè)雨水花園，則需要對場地土層進(jìn)行局部處理，可開挖運(yùn)走部分原土，再將種植土、砂壤土、腐殖土等按照約1:1:1 的比例配置后回填。

（3）物料選用：雨水花園建設(shè)前的物料選用應(yīng)把握實(shí)用性、可得性及經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，同時還要結(jié)合不同地區(qū)因地制宜地選取材料。除了必要的人工外，綠化吸水層、覆蓋層、土壤層、填料層和排水層的物料要在檢測實(shí)驗(yàn)完成后，及時調(diào)整和優(yōu)化原設(shè)計(jì)的物料組成及用量。一般吸水層（10～15cm）多為綠化草皮或人工草皮等海綿型構(gòu)筑物；覆蓋層（2～5cm）用透水性土工膜或天然樹皮、木屑等較好，土壤層（30～40cm）以透水性及營養(yǎng)性適宜的種植土為佳，也可與原土混合后回填；填料層（40～60cm）采用滲透性強(qiáng)的人工或天然物料，一般是砂質(zhì)土壤、粉煤灰、爐渣和礫石等；排水層（10～30cm）由小粒徑的碎石或者填料組成，底部多連接排水管。溢流井和排水管等附屬材料，應(yīng)選擇適合本地排水要求對應(yīng)規(guī)格的材質(zhì)。

6 現(xiàn)場施工

（1）測量放線及準(zhǔn)備工作：先打樁完成雨水花園兩側(cè)邊線及輪廓的灑灰放線。

（2）基底開挖及平整工作：開挖采用機(jī)械為主，人工配合的方式，同時應(yīng)避免發(fā)生超挖、塌方等不良現(xiàn)象，必要時局部進(jìn)行回填。

（3）逐層回填及現(xiàn)場保護(hù)：基地開挖完成并平整后，對已采購的物料按照排水層、填料層、土壤層的順序逐層回填并適當(dāng)平整壓實(shí)。

（4）覆蓋層的鋪設(shè)及穩(wěn)定化：一般采用透水性較好的防滲土工布，天然樹皮或木屑，也可采用該膨潤土防滲毯等優(yōu)質(zhì)材料。鋪設(shè)過程中應(yīng)注意平整性和完整性，同時不能發(fā)生破損變形等不良現(xiàn)象。

（5）場地綠化：綠化植物的配置應(yīng)考慮因地制宜，合理選擇品種，一般多選用喜濕，四季常綠的物種為佳。為了保證四季景觀效果，物種不應(yīng)過于單一，最好是草本、灌木及樹木交錯布置，以增加雨水花園整體的景觀性。特殊情況下，也可采用親水性良好、色澤自然、生態(tài)環(huán)保的人工草皮等，便于后期維護(hù)更換。