Application Of Sponge City Concept In Landscape Design:
A Case Study In The Project Of The South Branch Of State Grid Corporation Of China
陈正厂 南京林业大学工程规划设计院 硕士 高级工程师
袁建凡 江苏省电力公司国网客服中心南方基地项目管理处（通讯作者）
摘要：随着城市化进程的推进，城市在迅猛发展、更新，洪涝灾害、水资源污染、水资源缺乏等问题也逐渐凸显。在此背景下，习近平总书记提出了“海绵城市”的理念，“海绵城市”的概念进入公众视 野，成为城市建设，尤其是园林景观方面规划设计的重要指导思想。自此海绵城市理念便得到了迅速的发展和广泛的应用。本文以国网客服中心南方分中心项目为例，从“渗、滞、蓄、净、用、排”六个方 面，对海绵城市在园林景观中的实际应用进行分析研究。
关键词：海绵城市；园林景观；应用研究
1.引言
城市的快速发展带动了城市基础设施的大规模建设，同时大量沥青、混凝土等硬质材料的使用，导致地面不透水层大面积覆盖城市地表。固化的城市界面无法起到自主呼吸、自然调节的作用，而不完善的城市人工排水设施难以承受暴风雨造成的城市内涝，导致城市水环境问题尤为突出。
2014 年4 月，习近平总书记在关于保障水安全的重要讲话中指出，要根据资源环境承载能力，构建科学合理的城镇化布局；尽可能减少对自然的干扰和损害，节约利用土地、水、能源资源；解决城市缺水问题，必须顺应自然，建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。
2. 海绵城市
2.1 海绵城市的概念
海绵城市，顾名思义，是指城市能像海绵一样调节“生理机能”， 在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，对于自然雨水、地表散水以及地下水进行吸纳、蓄积、渗透、过滤和净化， 并在需要时加以利用。海绵城市建设将自然途径和人工措施相结合， 在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化。
2.2 海绵城市的建设要素
海绵城市的核心是合理地控制降在城市垫面上汇集成的雨水径流，使雨水就地消纳和吸收利用。要实现这一目标，其关键是要贯彻“渗、蓄、滞、净、用、排”六大建设要素。渗，即通过土壤反渗透设施来渗透雨水，减小地表径流，减少从水泥地面、路面汇集到管网里雨水，既涵养了地下水，补充地下水的不足，又能通过土壤净化水质，改善城市微气候；蓄，即通过尊重自然的地形地貌，使降雨得到自然散落，降低峰值流量，把雨水留下来，为雨水利用创造条件；滞， 是降低雨水汇集速度，延缓短时间内形成的雨水径流量，用时间换空间，既留住了雨水，又降低了灾害风险；净，是通过土壤的渗透，通过植被、绿地系统、水体等过滤措施减少雨水污染，改善城市水环境； 用，即将收集的雨水净化或污水处理之后再利用；排，是利用城市竖向与工程设施相结合，排水防涝设施与天然水系河道相结合，地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放， 避免内涝等灾害。
2.3 海绵城市建设的意义
2.3.1 社会意义
海绵城市的建设符合自然发展的需求，可以有效降低洪涝灾害的发生，并解决一些地区水资源短缺的问题，维护城市生态平衡。在海绵城市建设中，雨水在多个方面得到利用，减少水资源的存储空间，节约空间的使用率，加大水资源的利用率，使人们生活更加安定。随着海绵城市理念的确立，在人口逐渐增加的今天，水资源短缺的问题得到了一定的解决。所以从多个方面考虑，海绵城市综合体系的建立符合国家可持续发展的要求，为老旧城市的改变提供了模型和参考。
2.3.2 经济意义
海绵城市建设是以自然为目标的一项建设，减少了正常城市中工业产品的使用，减少了城市建设的投入使用资金。同时通过加强水利方面的措施，可以有效降低自然灾害发生的几率，减少灾害带来的损失。
2.3.3 生态意义
海绵城市建设对城市的生态环境加以改善，新增加的绿化使城市的面貌焕然一新，使城市从整体来看更加的和谐。同时绿化面积的增加，可以有效地保证雨水正常地渗透进入地下，使地下水资源得以正常地流转。在环境方面，随着海绵城市的建设，城市内雨水的收集和利用可以成为人们生活用水的来源之一，这样可以使原有的部分水资源得以保存，或者使其流入地下进行存储，从而使城市形成良好的生活环境，有助于社会的进步、经济的发展，为现代社会主义建设提供了良好的城市生态环境。
3.海绵城市的应用
3.1国网客服中心南方分中心项目概况
项目位于江苏省南京市江宁滨江经济开发区，西北面比邻丽水大街，西南面为威狮路，东北面为锦文路，东南面为弘利路。根据国家电网公司“统筹兼顾、分步实施” 总体原则，一期建筑面积约 13.6 万平方米，于2013年10月全面启动，建设包括95598业务的生产运行、管理服务等9幢建筑， 配置 3000 呼叫坐席， 满足 95598 全业务集中运营需要，2015年底在园区同步建成“绿色复合型能源网”、“智慧服务型创新园区”、“绿色三星建筑标识认证”。作为国家电网公司深化“三集五大”体系建设的重要组成部分，围绕“全球能源技术和服务创新交流平台、世界领先公共服务平台、国际一流生态主题体验平台、充满智慧与活力的新概念商业综合体”四大功能定位，开展“呼叫中心服务、展示交流体验、商务合作拓展”三项核心业务， 初步建成把园区打造成服务的典范、节能的先导、生态的示范。
为了与园区高标准的绿色建筑相匹配， 园林绿化的设计工作从节能减排，尊重自然、利用自然等方面入手，结合国家大力推行的“海绵城市”理念进行规划设计创作。根据《海绵城市建设技术指南》，城市建设将强调优先利用植草沟、渗水砖、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念，既避免了洪涝，又有效地收集了雨水，建设中统筹发挥自然生态功能和人工干预功能，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的园区雨水处理方式，有利于修复园区水生态、涵养水资源，增强园区防涝能力，促进人与自然和谐发展。在这一指导思想下，整个园区的绿化设计工作和海绵城市理念紧紧结合，据统计，园区的总绿化面积 101236m2，铺装面积 35177m2，其中硬质铺装面积和透水铺装面积各占 15272m2 和 19905m2， 水景面积 7320m2，下沉式绿地面积 67287m2，雨水花园面积 10973m2。
图 6 园区景观（图片来源：作者自摄）
3.2低影响开发——雨水的循环利用
园区水循环系统的建设牢牢结合“海绵城市”建设要素的“渗、滞、蓄、净、用、排” 六字方针进行。本工程设置雨水收集回用系统，在室外绿地内设置地下式雨水蓄水池，将部分屋面、道路及绿地内的雨水进行收集后，经过过滤处理，将雨水用于室内冲厕、绿地灌溉及室外景观补水，达到直接利用雨水的目的。在生活区设置两个150m3的雨水收集池，通过渗透花管将下渗至绿地内的雨水进行收集，雨水池溢流排水排至园区雨水管网，雨水收集池内的雨水经沉淀后回用于生活区内集中绿地的浇洒用水及园区道路冲洗。在工作区设置分别为 450m3、300m3的两个雨水收集池，将工作区内的屋面及道路、绿地的雨水通过雨水管线收集至雨水池内，溢流雨水排至市政雨水管网，雨水池内雨水回用于 A1 楼室内冲厕，其他部分雨水通过处理后回用于周边绿地灌溉及园区道路冲洗。
在水池前端设置初雨分流井，经弃流后雨水进入雨水收集水池，后经全自动自清洗过滤器过滤和紫外线消毒器在线杀菌后送入厂区绿化系统和景观水体，作为绿化和景观的补充水源。弃流雨水排入下游雨水管道。
图 9 园区鸟瞰图（图片来源：作者自摄）
3.3海绵式水体单元的构建
园林景观建设是海绵城市建设的重要内容， 也是推动海绵城市建设的关键。在园林景观建设中，海绵城市的应用主要表现在透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施（雨水花园、生物滞留带、高位花坛、生态树池等，本项目主要应用了雨水花园）及植草沟等方面。这一系列措施能有效控制径流污染、削减径流流量和峰值流量，是海绵城市——低影响开发雨水系统中的重要措施。下面我们结合项目的建设情况，一一列举这一系列措施在整个项目中的应用。
3.3.1 透水铺装——渗、滞、蓄
透水铺装符合海绵城市的建设思想，也是海绵城市建设的重点内容，对吸纳雨水和解决大雨径流问题，起到了重要的作用。透水铺装主要利用大量的地面（停车场、步行道、广场）有效促进雨水滞留， 增加雨水渗透，减低暴雨径流的流速、流量、延长滞留时间，缓减排水系统压力。透水铺装按照材料不同可分为透水砖铺装、透水水泥混凝土、透水沥青混凝土、嵌草砖、嵌砂砖、胶筑透水石等。通常，水体在透水材料中的下渗过程，使得悬浮物过滤并截留，在对雨水进行预处理的同时，也渗透补给了地下水。
本项目中停车场采用透水砖面层铺装，休闲广场采用胶粘石作为铺装面层，人行道采用的是陶土砖。这三项透水铺装面积总计 19905m2。这些材料具有良好渗水性及保湿性，既满足人们对于硬化路面的使用要求，又通过自身接近天然草坪和土壤地面的生态优势，减轻硬化路面对环境的破坏。在下雨初期，雨水能迅速透过透水砖渗入地面，不仅可以减少地面的热量反射，还能保持土壤的生态功效。当集中降雨时能减轻园区排水设施的负担， 防止因排水不畅造成园区积水现象的发生。除此之外，我们在园路的两旁设置了卵石排水沟，这不仅能起到渗水、蓄水、净水的作用，在下暴雨的时候，由于卵石的截流作用，同时能保证园路路面的清洁，不被泥水覆盖。
3.3.2 屋顶花园——渗、滞、蓄、净
屋顶花园在海绵城市和建筑设计中被广泛应用，对海绵城市的建设工作起到了重要的作用。屋顶花园设计是园区园林绿化设计的重要工作，我们在A1-1楼和A1-2楼分别设计了面积大约为500m2的屋顶花园， 在A2楼设计了面积大约为250m2的屋顶花园。这些屋顶花园不仅可以开拓园区的绿化空间、改善园区的生态环境，还可以为人们提供娱乐、休憩场所，是建筑与园林艺术的完美结合。最重要的是它还可以对雨水有截流作用，减小暴雨时地面雨水径流量。实现的主要途径有：
（1）植被层截水，该项设计是屋顶绿化设计的主要内容，植被需要满足 100 毫米的植被条件，能够截留 20~50 毫米的雨水， 对截留雨水有着重要的作用。
（2）土壤层截水，对屋顶土壤的基质和空隙等情况需要按照一定的标准去执行， 应该按照 100 毫米的标准距离去执行，能够截留 50~100 毫米的雨水。
在做屋顶花园过程中，考虑屋顶有组织排水，屋顶和种植土之间需要铺设屋顶花园专用排水板，屋顶花园专用排水板不妨碍屋顶自由排水，且有部分蓄水功能，保持屋顶植物的水分，其构造做法如下图所示。
屋顶花园的雨水收集是生态学在风景园林规划中的重要应用。屋顶雨水污染程度轻， 在绿色屋顶的过滤之后，雨水的净化标准可以满足灌溉要求。本项目在建设雨水花园的过程中，通过具有蓄水功能且排水性能良好的排水板引导雨水，经落雨管进入地面建造好的收集系统（雨水收集池）直接进行存储， 在需要的时候可以供给园区绿化灌溉、浇洒道路、冲洗厕所以及车辆清洗等使用，节约水资源。
3.3.3 雨水花园——渗、蓄、滞、净、排
在项目的实施过程中，我们在基地的东南角方向人工开挖了面积为10973m2的雨水花园，雨水花园通过植物截留和土壤的渗透作用来净化初期的雨水径流污染、快速减少雨水径流量以及收集地面雨水，有效地降低在下暴雨时园区地面积水情况的发生。在雨水花园的顶部设有溢流管，通过溢流管排出超过设计蓄水量的雨水，排出的雨水一部分进入到雨水收集系统，通过一系列的过滤、净化措施使之补给景观用水、厕所用水等园区用水；一部分直接排入雨水管网，这是一种生态可持续的雨水利用与雨洪控制设施。
雨水花园除了能够有效地进行雨水渗透之外，还具有多方面的功能：
（1）能够有效地去除径流中的悬浮颗粒、有机污染物以及重金属离子、病原体等有害物质；
（2）通过合理的植物配置，雨水花园能够为昆虫与鸟类提供良好的栖息环境；
（3）雨水花园中通过其植物的蒸腾作用可以调节环境中空气的湿度与温度，改善小气候环境；
（4）与传统的草坪景观相比，雨水花园能够给人以新的景观感知与视觉感受。
3.3.4 下沉式绿地——渗、蓄、滞、净、排
下沉式绿地是一种高程低于周围路面的公共绿地，也称低势绿地。与“花坛”相反，其理念是利用开放空间承接和贮存雨水，达到减少径流外排的作用，一般来说下沉式绿地对下凹深度有一定要求，而且其土质多未经改良。与植被浅沟的“线状”相比其主要是“面”能够承接更多的雨水，而且其内部植物多以本土草本为主。
本项目由于场地面积大，基地建筑物分期实施等原因，场地内有大量的平整地，这些用地大多都是规划的建筑用地，由于近期建筑不建设，这些地只能简单处理，这就给我们建造下沉式绿地提供了很大的空间。据统计，整个园区的下沉式绿地面积达到67287m2，这些下沉式绿地具有以下优势：
优势一：蓄养水源，减少浪费。下沉式绿地可以储存地表水，之后渗入到土壤里，增加了土壤水资源量和地下水资源量，因而绿地的浇灌用水量也相应减少。
优势二：减少污水，避免淤水堆积。由于城市空气受到污染，通过雨水的淋洗作用把空气中的污染物带到地表 , 再通过雨水冲洗把城市地表各种污染物带到河湖水体，影响了水环境景观和水体生态环境。
建造下沉式绿地后，绿地可以作为土地处理系统，可以将污染物在绿地下沉淀，并促进他们净化再利用：既可转变成园林植物的营养物质且增加绿地的土壤肥力，还可以消除有机污染物残留对人体的影响。
4. 结语
海绵城市的建设充分利用自然资源，有效改善城市建设的方式，对于维护生态平衡、实现人与自然的和谐共处具有重要意义。园林景观是海绵城市建设的重要载体，是海绵城市功能实现的关键所在，所以园林景观工程的建设不能只注重眼前的短期效果，局限于单个项目范围，而应参与到城市基础设施以及城市环境的综合性建设和治理之中，积极探索海绵城市景观设计手法和技术解决途径，在解决城市问题的同时提升城市景观和环境的品质，为建设资源节约型、环境友好型城市添砖加瓦。
