黃貝琪

(福州市規(guī)劃設計研究院 福建福州 350108)

公園海綿化改造研究
——以福州溫泉公園擴湖工程為例

黃貝琪

(福州市規(guī)劃設計研究院 福建福州 350108)

為海綿城市理念能夠更有針對性地指導實際項目，文章分析了舊版《公園設計規(guī)范》，找出已建成公園在海綿理念方面具有代表性的共性問題，并基此結合福州溫泉公園擴湖工程項目實踐，總結出公園海綿化改造的現(xiàn)狀問題、目標定位、改造原則等。

公園設計規(guī)范;已建成公園;海綿化改造;景觀;綠地

0 引言

自2013年年底中央城鎮(zhèn)化工作會議上正式提出“海綿城市”概念以來，截至2017年年初，已評出了兩批共30個試點城市。海綿城市建設不僅在試點城市展開，全國各地都在積極實踐其理念。大量新建項目都將海綿化作為一項必要的基礎工作融入到設計中。而回顧城市中的已建成項目，以現(xiàn)在的標準來看，由于設計階段未考慮“源頭減排、過程控制、末端調蓄”，大多數(shù)設計與海綿城市的理念不符，有些甚至相違背。這也是造成城市水環(huán)境惡化，內澇頻發(fā)的原因之一。尤其是各大中心城區(qū)，發(fā)展飽和度較高，已建成項目的規(guī)模和數(shù)量比例遠大于在建和待建項目。因此，對已建成項目的海綿化改造工作同新建項目融入海綿化設計一樣重要，不可偏廢。

已建成項目類型多樣，如：市政道路、房屋公建、小區(qū)、公園等，因此改造方法也有所差異。公園作為城市中最具海綿特質也最有條件海綿化的斑塊，應作為改造的重點來考慮。

1 已建成公園概述

已建成的公園數(shù)量繁多，在風格、歷史、類型、區(qū)位上等也不盡相同，難以全面勘察，但所有公園都在相同的國家規(guī)范《公園設計規(guī)范》框架下進行設計，因此具有可供討論的共性。本文在此僅討論公園與海綿化相關的具有普遍意義和代表性的現(xiàn)狀問題。

1.1舊版規(guī)范框架下的已建成公園

舊版的《公園設計規(guī)范CJJ 48-92》[1]自1993年1月1日起實施，至新版《公園設計規(guī)范(GB 51192-2016)》[2]2017年1月1日實施為止，已使用了24年，因此絕大多數(shù)的已建成公園均在此框架下建設，其現(xiàn)狀均可通過舊版規(guī)范窺見一斑。舊版的設計規(guī)范符合編制時期的國情以及社會環(huán)境，為公園建設做出了重要的貢獻。新版本的修編，是國家規(guī)范實事求是與時俱進的重要體現(xiàn)。表1為舊版的《公園設計規(guī)范》對公園現(xiàn)狀的部分影響。

表1 《公園設計規(guī)范》CJJ 48-92對公園現(xiàn)狀的影響

注：與海綿相關部分但不限于下述內容。

圖1 綠地邊的硬質排水溝(左自右：混凝土排水溝、線型排水溝、U型排水槽)

通過表1對舊版規(guī)范的分析，可得出以下結論：

(1)大多數(shù)已建成公園未考慮對所在匯水分區(qū)雨水的控制，與海綿理念不符但有條件改造；

(2)公園是城市中較大的綠地斑塊，有較好的滲透凈化能力，有條件對其進行海綿化提升；

(3)大部分公園內部使用雨水口和排水溝快速收水，未對初期雨水凈化，但有條件進行改造。

1.2不符合海綿理念的常見景觀要素

大多數(shù)已建成的公園在設計時并沒有考慮低影響開發(fā)的措施，因此許多景觀要素從現(xiàn)在的角度來看并不符合海綿理念。

1.2.1硬質排水溝(槽)

塑料、金屬、混凝土排水溝或排水槽是以往公園常用的排水設施之一，如圖1所示。從海綿的角度來說，排水溝既沒有透水性又快速將雨水導向市政管網，不利于雨水排水的過程控制。因此，除非有特殊需要，在有條件的情況下應盡可能用植草溝等設施替代硬質排水溝。

1.2.2堆坡地型

地形塑造是景觀中空間營造的常用設計手法，一般分為“凸”型的起坡地形和“凹”型的下凹地形。在以往的設計當中，人工堆砌的“凸”型地形，沒有結合適當?shù)膶膊轀系仍O施，草地的雨水未及時下滲就流向路面導致積水，如圖2所示，因此需要優(yōu)化堆坡地形的設計。

圖2 綠地雨水流向路面

1.2.3綠地收邊

常用綠地收邊有路平石、路沿石和U型排水槽等，當豎向合理時路平石有利于園路雨水流向綠地，路沿石和U型排水槽則阻斷了雨水流向綠地的通道，需優(yōu)化設計解決這一問題方可使用。

1.2.4不透水鋪地

常用的鋪地材料主要有：石材、塑膠、混凝土、瀝青等，過去使用的這些材料大都不具有透水能力。有些項目面層也采用透水磚，但墊層仍采用傳統(tǒng)不透水做法，因此是假透水。不透水鋪地影響雨水下滲，小雨走路帶水，大雨路面積水，路面濕滑舒適性差，應優(yōu)化鋪地材料或施工技巧，改善硬質地面不透水的問題。

2 公園海綿化改造方略

2.1目標定位

公園海綿化改造的第一步，應該立足于充分的分析和計算，并確定符合實際的目標定位。定位太低，公園的資源得不到充分的利用；定位太高，公園的可持續(xù)運行將受到影響。公園的海綿化改造主要解決對雨水的控制問題，因此，控制多大范圍的雨水、控制多少雨水、要達到什么效果，是定位需要明確的內容。一般來說主要有以下3種程度的定位。

2.1.1對公園所在匯水分區(qū)雨水進行控制

該定位最高，代表在有條件的情況下，除了控制公園內部的雨水，還要主動對接公園所在匯水分區(qū)的雨水，而這個匯水分區(qū)的范圍很可能比較大，產生的雨水量也十分可觀。因此，對公園的海綿化提升提出了很高的要求，往往這種定位的項目需要和景觀、給排水、結構等多專業(yè)緊密配合才能實現(xiàn)。

2.1.2對公園自身和周邊的雨水進行控制

該定位代表在有條件的情況下，除了控制公園內部的雨水，還要主動對接公園周邊的雨水。從周邊哪個區(qū)域接入多少雨水，要根據公園的現(xiàn)狀和承接能力設定，不能隨意對接。

2.1.3對公園自身的雨水進行控制

該定位最低，是公園海綿化提升應做到的基本要求。以往公園雨水既不滿足“源頭減排”的標準，也缺少“過程控制”，更達不到“末端調蓄”的要求。海綿化改造后公園應通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施達到上述要求。

要明確指出的是，上述3個層次的設計定位都強調了對雨水的控制，而不包含污水。因此，公園的海綿化改造在現(xiàn)階段的技術條件下，不應將污水納入公園的消納系統(tǒng)內。

2.2改造原則

在已建成公園中進行海綿化提升改造和在新建公園設計中融入海綿理念有很大的不同，基于公園的現(xiàn)狀條件，在設計前期應考慮以下5項改造原則。

2.2.1梳理現(xiàn)狀管網

海綿化提升改造涉及到大量的給排水管網設計，地下管網是海綿設施形成系統(tǒng)的重要串聯(lián)路徑之一。因此，應充分梳理公園已有的地下管網情況，去除多余廢棄的管網，保留可利用銜接的管網，使海綿化改造后水的路徑能被清晰掌握，以保證實現(xiàn)設計目標和定位。

2.2.2保護現(xiàn)狀植被

已建成的公園大都有成熟的綠地系統(tǒng)，其中不乏大量有價值的喬灌木，且移植成活率較低。海綿化提升改造要謹防隨意做下凹式綠地，到處破壞長勢良好的植被，應結合豎向和植被現(xiàn)狀，選擇有條件的綠地節(jié)點設置海綿設施，有價值的喬灌木應堅決保留。

2.2.3謹慎增加水體

公園海綿化改造在有條件的情況下應增加水體，原先沒有水體的可以考慮在合適的位置增設，已有水體的可在有條件的情況下增加。但增加水體前應先行計算、論證增加水體所起到的作用和實際效果，分析增加水體后維持景觀用水的水源是否充足、水質是否達標，充分考慮對公園現(xiàn)狀綠地、構筑物、活動空間和豎向的影響。

2.2.4合理更換鋪地

將公園不透水硬質鋪地更換為透水鋪地，是海綿化提升改造中常用的較易出效果的措施。但公園的硬質鋪地一般遍及全園，提升的工程量較大、影響范圍較廣，因此應有選擇的適度改造原有鋪地。如果通過其它海綿措施已經達到了設計指標的要求，那么，就沒有必要破壞還能正常使用的硬質鋪地。

2.2.5兼顧公園特性

圖3 植草溝視覺觀賞性對比(左圖：像大地傷疤，右圖：比較自然)

視覺觀賞性和使用舒適性是公園的重要的特征。公園海綿化提升改造是一項必要的工作，但不能作為影響公園觀賞性和舒適性的理由。特殊的海綿設施構造應充分考慮其景觀效果和安全性，巧妙地與景觀結合在一起，融入到公園中。如圖3中兩種植草溝的景觀效果截然不同，前者生硬沒有美感，后者自然地融入到環(huán)境中去。

3 以福州溫泉公園擴湖景觀工程為例

溫泉公園的海綿化提升改造，應在上位條件、問題導向、前期計算的基礎上結合自身的現(xiàn)狀問題，提出有針對性的海綿化提升設計原則和定位。

3.1上位條件

3.1.1上位指標

根據福州市海綿城市試點建設對本片區(qū)的功能定位和《福州市海綿城市專項規(guī)劃》指標要求，溫泉公園湖體景觀項目年徑流總量控制率取為75%，徑流污染控制率為45%。對應的設計降雨量為24.1mm/d～35.7mm/d[3]。

3.1.2上位需求

溫泉公園所在的五四路片區(qū)近幾年汛期災情嚴重。根據數(shù)據：以2016年9月鯰魚臺風期間為例，通過現(xiàn)場調查，在積水較嚴重的時刻，五四路片區(qū)(湖前河以南、湖東路以北、屏東河以東、晉安河以西)積水量約55萬m3。50年一遇的情況下，最大積水時刻，五四路片區(qū)的積水量約36萬m3。因此，該區(qū)域急需調蓄和疏導洪澇的措施。

3.2問題導向

3.2.1雨季湖水滿溢上陸

溫泉公園原舊湖總面積約1.6萬m2，庫容約2.5萬m3，常水位標高為6.4m，平均水深約1.5m。湖體原配置22kW抽水泵一臺與五四河聯(lián)通，理論抽排量僅為0.11m3/s，由于該設備年代久遠且因地面沉降不均而受損，目前抽排能力更弱。當福州進入雨季，湖體抽排量遠不及降雨量，且五四河暴漲湖體雨水根本無法外排，因此湖水時常漫至園路，給公園帶來巨大影響。

3.2.2夏季湖體干旱露底

溫泉公園舊湖水源單一，僅靠自然降雨補充湖體。福州夏季水體蒸發(fā)量極大，降水和蒸發(fā)量的巨大不平衡，導致夏季湖體局部干涸露出湖底淤泥，既不美觀也導致水生動植物死亡。更重要的是，湖體周邊土壤水分得不到補充，需大量依賴園林綠化澆灌，水資源消耗巨大。而僅一墻之隔的晉安河常年有水，卻因無法與溫泉湖體聯(lián)通而無法互通有無。

3.2.3公園路面積水嚴重

溫泉公園雨天路面積水嚴重，經調查有3個主要原因導致：

(1)現(xiàn)狀雨水口年代久遠，許多管道已堵塞，排水困難。

(2)局部綠化地形高于路面又無排水溝，雨水全部匯集至路面。

(3)硬質場地為傳統(tǒng)灰色和紅色透水磚透水效果不佳，加上其墊層為不透水混凝土墊層，根本不具有透水作用。因此，園區(qū)內雨天走路帶水舒適性差，路面沉降處極易形成積水坑。

3.2.4公園雨水直排湖體

溫泉公園湖體周邊園路總長約1300m，平均寬度約為3.5m，面積約為4550m2，這些園路的地表徑流基本直接匯入湖體。其中，有約30%的園路緊挨湖體邊界，園路和湖體之間幾乎沒有綠地隔離，還有約50%的園路和湖體間有充足的綠化空間，但土壤裸露，流經的地表徑流都夾帶著泥沙和垃圾流進湖體，如圖4所示。

圖4 園路和湖體間單薄、裸露、生硬的綠地

3.2.5湖體水質不符規(guī)范

根據《公園設計規(guī)范》GB 51192-2016要求，人體非直接接觸的觀賞性景觀用水水質，不應低于現(xiàn)行國家標準《地表水環(huán)境質量標準》GB3838中規(guī)定的IV類標準。該標準從水溫、PH值、溶解氧等24個指標檢驗景觀水體是否達標[2]。溫泉公園舊湖水體缺乏流動性，雖無污水排入，但作為補水水源之一的地表徑流夾雜大量垃圾泥沙，而湖體又缺乏自凈必須的生態(tài)機制或人工機制。因此，湖體雖無異味，但常年呈不透明黃綠色，因此規(guī)范所要求各項指標難以全部達標。

3.3前期計算

3.3.1公園內現(xiàn)狀計算結論

按照控規(guī)指標對溫泉公園現(xiàn)狀的初步測算，年徑流總量控制率指標能達到75%，徑流污染物(以懸浮物TSS計)削減率無法達到45%，內澇防治設計重現(xiàn)期無法達到30年，因此有必要進行優(yōu)化提升。

3.3.2匯水分區(qū)水文計算結論

根據計算五四河斷面A處以上匯水面積為3.66km2，如圖5所示。設計洪量：20年一遇24h洪量為：73萬m3；設計洪峰：采用水文比擬法，斷面A處20年一遇洪峰流量36.9 m3/s； 澇水位：根據《福州市江北城區(qū)山洪防治及生態(tài)補水工程初步設計(修訂版)》(2015年8月)[4]，五四河在溫泉公園湖進水口處(斷面A)的20年一遇澇水位為7.41m。

圖5 水文計算節(jié)點位置圖

3.3.3湖體進出水流量及水位確定

五四排澇站設計抽排為16m3/s，為確保湖體在1h之內可充滿澇水，確定溫泉公園湖的進出水流量為20m3/s。

當五四河水位對接入的雨水管網產生頂托導致路面積水時，開始調控五四河澇水進入湖體。 通過分析溫泉公園周邊的雨水管網，按照最不利條件，當五四河水位高于5.2m時，樹湯路溫泉公園西門處可能開始發(fā)生積水，因此最終確定當五四河水位高于5.2m時，調控澇水進入公園內湖體，如圖5所示。

3.3.4湖體庫容推算分析

在現(xiàn)狀情況50年一遇的情況下，當調蓄規(guī)模實現(xiàn)7萬m3或20萬m3兩種規(guī)模時，對積水的改善作用分別為：積水平均深度下降6.4cm或21.7cm。但根據溫泉公園現(xiàn)狀條件分析，20萬m3的調蓄庫容占地大、破壞多、造價高，不是最優(yōu)選擇。因此7萬m3的調蓄庫容更有條件實現(xiàn)。

3.4設計定位

根據上位條件、問題導向、前期計算，結合溫泉公園的實際情況，設定了“對公園所在匯水分區(qū)雨水進行輔助控制”的定位。由于是在已建成公園中進行海綿化改造，應兼顧原有公園的景觀提升和海綿化后產生的效果。因此，本案例的設計理念兼顧景觀提升和海綿化改造兩個部分，不僅提高了城市建設效率，也避免了重復建設造成浪費。

3.5方案概述

按照海綿城市建設低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建的基本原則要求，“生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌建設”，對溫泉公園進行海綿化提升改造。除了在公園內部形成海綿設施體系，還通過擴湖工程與上位水系聯(lián)通，為提升五四路片區(qū)的水安全起到輔助作用?？傮w運行模式如圖6所示，公園內部通過增加海綿設施、優(yōu)化湖體、駁岸及周邊綠地布局，將雨水處理后匯入湖體，以減少面源污染對湖體的影響，提高徑流污染物(以懸浮物TSS計)削減率。湖體往南聯(lián)通五四河，利用水閘實現(xiàn)滯洪調蓄功能。湖體往東聯(lián)通晉安河，利用泵站進行生態(tài)補水和洪水的持續(xù)抽排。

圖6 溫泉公園擴湖景觀工程總平面圖

3.6解決對策

3.6.1擴大湖體面積，增強湖體滲滯蓄凈用排能力

舊湖改造和擴建是本次項目的重點，是所有措施節(jié)點串聯(lián)后雨水最終匯入的區(qū)域，是海綿化提升的核心，大大提升了溫泉公園對雨水的滲滯蓄凈用排能力。項目建成后湖體庫容從原來的2.5萬m3提升至8萬m3，增強了湖體對雨水滯留和調蓄的能力，適當緩解五四路片區(qū)雨洪問題。舊湖原有駁岸線長1330m，擴湖后駁岸線增加了450m，駁岸的滲透面增加約2250m2，湖底滲透面增加約7000m2，如圖7所示。由于溫泉公園湖體周邊綠地環(huán)繞，大樹密集，對土壤中水分的消耗和利用率較高，因此由于土壤水分飽和導致的滲透率下降的情況較一般區(qū)域好。

圖7 溫泉擴湖景觀工程鳥瞰圖

3.6.2增加生態(tài)補水，調整區(qū)域水平衡緩解旱澇

溫泉公園所處區(qū)域，主要水體有溫泉湖、五四河、晉安河，三者相鄰卻不相通。溫泉湖、五四河雨季滿溢夏季干旱，而晉安河有生態(tài)補水且河面寬闊雨季不滿溢夏季不干涸，三者相互連通形成系統(tǒng)后，則溫泉湖夏季有水源湖體不干涸，周邊土壤保持濕潤植被得以更好生長，湖體內動植物存活率也可提高。雨季溫泉湖和五四河過量的雨水可通過晉安河排出，以適量緩解洪澇。補水水源接入點為晉安河上游，總體水質較好，可作為湖體的日常補水使用。

3.6.3調整場地豎向，實現(xiàn)項目周邊雨水匯入公園

由于公園綠地率高的特性，即使不做海綿化提升，也能年徑流總量控制率指標。但作為城市的重要海綿節(jié)點，在有條件的情況下主動收納周邊場地的雨水，是城市綠地系統(tǒng)的重要功能之一。因此，在不影響原有公園重要綠化節(jié)點的情況下，結合周邊場地豎向現(xiàn)狀，適當調整紅線內部豎向或利用特殊海綿設施，增加客水的接收率是必要的。

3.6.4優(yōu)化綠地布局，初步凈化匯入湖體雨水水質

溫泉湖體周邊雖然園路廣場等硬質場地比例小于綠地，但從海綿的角度看綠地布局較不合理尚可優(yōu)化。園路緊挨駁岸邊緣，或園路湖體間的綠地地表裸露，導致路面雨水夾帶垃圾泥沙直排湖體。因此，在設計中適當調整園路位置，保證園路駁岸間綠地至少大于3m，改垂直駁岸為自然式的草坡入水。改造后既增加了綠化也提高了地被對地表徑流的初步凈化能力，又美化了岸線，提升了公園景觀效果，如圖8所示。

圖8 微調園路線位、優(yōu)化駁岸綠地、引導地表徑流

3.6.5增加水生植物，提升湖體水質凈化能力

溫泉湖湖底長期以來沉積大量淤泥，這個隱藏的景觀面面積很大，卻沒有被很好的利用。在該項目中，將水生態(tài)凈化系統(tǒng)運用在舊湖范圍內，利用沉水植物、食藻蟲、魚蝦貝等形成的穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)，提升水體的自凈功能，并提升湖體景觀效果。

3.6.6改造硬質場地，增加地表透水率減少路面積水

雖然溫泉公園的滲透率已經很高，但借本次擴湖主體工程完工后周邊環(huán)境的修復工程，將施工中被破壞的硬質場地改造為透水硬質，采用透水墊層和透水面層。改造后的路面小雨可完全滲透，無需外排，路面積水減少，使用舒適性也可得到大幅提升。

4 結語

已建成公園是中心城區(qū)重要的綠化斑塊，也是潛力巨大的海綿體。公園的海綿化改造，除了關注自身的海綿體系構建外，還應承擔更多的社會責任，成為在城市層面發(fā)揮功能的海綿斑塊。但公園海綿化改造的定位一定要準確，沒有經過上位分析、現(xiàn)狀分析和專業(yè)計算而得出的定位，會誤導整個方案設計，不但不能物盡其用，還有可能破壞公園已經穩(wěn)定的環(huán)境系統(tǒng)。在新版的《公園設計規(guī)范》中，已經增加和修改了與海綿理念相關的條例，將更好地指導我們對公園進行改造和新建，并推進海綿城市理念的發(fā)展。

[1] CJJ 48-92 公園設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1993.

[2] GB 51192-2016 公園設計規(guī)范 [S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016.

[3] 福州市海綿城市專項規(guī)劃[Z].2016.

[4] 福州市江北城區(qū)山洪防治及生態(tài)補水工程初步設計(修訂版)[Z].2015.

Researchonthemethodofparkspongingrenovation——TakinglandscapeprojectofFuzhouHotSpringParkasanexample

HUANGBeiqi

( Fuzhou Planning Design and Research Institute, Fuzhou 350108 )

By analyzing the previous edition of "Code for the Design of Public Park ", the representative and common problems about the concept of spongy city in the constructed park has been found out, which can help the concept of sponge city guide practical projects more pertinently. Combining the previous analysis and Fuzhou Hot Spring Park lake expansion project, the existing problems, target location and renovation principle etc. of the Park sponging renovation were summarized

Code for the design of public park; Constructed park; Sponging renovation; Landscape; Green space

TU985.12+1

A

1004-6135(2017)10-0029-06

黃貝琪(1986.1- ),女，工程師。

E-mail:71885373@qq.com

2017-07-05