玉溪市红塔区海绵城市建设方法探讨

赵晓艳，王志荣，姜跃丽，李竹英*

（1.玉溪聂耳公园，云南红塔区653100；2.玉溪市规划设计院，云南红塔区653100；3.玉溪农业职业技术学院，云南红塔区653100）

近年来，玉溪市红塔区城镇化进程不断加速。经济社会快速发展的同时，也带来了水资源供需矛盾加剧、排水防涝基础设施建设滞后、城市径流面源污染日益严重等突出问题，亟需通过建设海绵城市（是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用）加以解决，并为西部高原山地同类中小城市建设发展提供借鉴。

自成为“海绵城市”试点以来，玉溪市红塔区委、区政府高度重视地下综合管廊建设和海绵城市建设工作，成立了以区委、区政府主要领导和分管领导牵头的工作领导小组和专项工作指挥部，积极开展项目建设和理念政策宣传等活动。一年多来，全区上下从思想认识聚焦到部门行动集合再到城市管理机制创新都做了系统的探索与实践。目前，玉溪市红塔区海绵城市建设项目有山水佳园小区、聂耳东路以及玉湖片区，面积约2.1 km2。玉湖片区作为汇水片区已基本实现了“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”的海绵城市要求；在出水口生态公园，昔日单纯的水景观已被改造成集收集、沉淀、净化、景观、再利用等功能为一体的人工湿地；在红塔区抚仙南路延长线，就是红塔区首条按照海绵城市理念打造的市政道路。绿化带按渗水、蓄水的“海绵体”设计；两旁的石阶，也不再是单纯的挡水、挡土设施，而是变身为疏水的通道。目前建成的海绵城市项目，除抚仙南路延长线外，还建成了海绵学校-市二幼，海绵广场-东风广场，海绵小区-市干休所生活区等。

1 红塔区城市建设水资源处理中存在的问题

1.1 传统的城市开发方式导致城市水生态功能被削弱

目前红塔区中心城区的河道多为硬质驳岸，滨岸无绿化带；大型的公园与绿地存在使用功能偏重、生态功能偏弱的状况，水生态需进一步改造完善；河湖生态岸线薄弱，未统筹河道防洪与生态景观功能；雨水利用严重不足，地表硬化导致城市水文循环破坏。

1.2 广场铺装大多数为不透水铺装

玉溪市红塔区的广场铺装大多数为不透水铺装，其径流量较大，不符合海绵城市建设雨水径流源头控制的原则；园区内绿地高出道路广场，造成雨水难以进入绿地；种植土透水性一般，不利于雨水滞留渗排。

1.3 基础设施不全，水资源利用不足

园区道路广场的雨水径流难于进入绿地；表层红土之下的粘土透水性一般，不利于雨水滞留渗排。经过计算，片区内现有的排水设施还无法满足海绵城市建设总体目标的要求，需增加低影响开发措施，以实现建设目标。管网现状为雨污合流，通过盖板沟排入市政污水管涵道，有异味。

2 红塔区海绵城市建成区的建设做法

在海绵城市建设过程中，遵守场地评估（场地调查，明确需求与外边界条件）-初步设计（分析场地的竖向条件，初步选择低影响开发设施的类型）-详细设计（划定排水分区，确定各低影响开发设施的规模，核算场地内多年平均径流总量控制指标，设施优化组合）。

2.1 场地评估及现状分析

即场地调查，明确需求与外边界条件并分析场地的竖向条件，初步选择低影响开发设施的类型。在进行海绵道路、海绵小区、海绵广场等项目建设前，工作首先是进行场地评估，包括项目位置、总用地面积、功能、地势、坡度、铺装材料分析、竖向分析、管网分析、植被现状等并采用SWMM模型进行现状模拟计算，得到现状径流总量控制率。如东风广场场地总体地势为东边高，西边低，场地坡度为0.2%～2.0%，现状径流总量控制率为69.13%；玉溪市二幼，根据场地内的下垫面类型综合计算场地现状的综合流量径流系数为0.75，雨量径流系数为0.74。主校区高于周边路面，坡向明显；主校区现状铺装为水泥，管网现状为雨污合流，通过3条盖板沟排入市政污水管涵道。

2.2 确定设计目标

在场地评估及现状分析的基础上，确定设计目标及实施方案。以玉溪市二幼为例，确定的海绵改造综合目标为雨水年径流控制率为85%，室外透水铺装改造率为100%，适当的雨水资源化利用示范，雨污分流改造以及增强排水能力；美学和景观品质的提升。而对于东风广场，其海绵改造目标为实现90%的径流控制率，对应设计降雨32.4 mm，SS消减率达到45%，雨水资源利用率12%。

2.3 设计方案

2.3.1 景观方案

根据各海绵改造项目的性质不同、场地情况及功能要求，确定景观平面方案。如玉溪市二幼，设计了以彩色透水混凝土铺装的前广场、活动场地、雨水花园、小农夫菜园、趣味沙坑等景观区，满足幼儿园的各项使用和景观功能。

2.3.2 径流设计

根据不同地区的年径流总量控制率与对应的设计雨量的关系，设计各地控制率，如红塔区控制率与雨量对应关系见表1。玉溪市二幼的设计径流总量控制率为85%，对应的雨量设计为25.8 mm。

表1 不同年径流总量控制率对应的设计雨量

2.3.3 海绵汇流设施

海绵改造项目关键的技术要点在于如何将道路、广场、绿地的雨水引至设计海绵设施点。

只有雨水能够顺利汇流至海绵设计处，海绵改造才能真正落到实处。为保证方案的可实施性，主要有以下几种做法。

（1）路缘石开口与植草沟相结合。此种做法主要用于道路两侧。当雨量大、路面有积水时，雨水能通过路缘石开口流入比道路低的植草沟内，保证路面不积水。

（2）在道路一侧设立排水沟、排水浅槽，可将雨水排至排水沟内，这种方法可避免道路或草坪积水。

（3）雨水接至滞留口、雨水花园。通过在适当位置设置滞留口、雨水花园，可将道路、管网处的雨水接至滞留口、雨水花园，真正起到海绵体的作用。

（4）生物滞留池。生物滞留池不但能滞蓄雨水径流，还能通过植物、土壤和微生物的物理、化学和生物的三重协同作用来实现水质净化，是海绵城市建设的重要技术手段。

（5）雨水花园。雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地，被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水，通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化，并使之逐渐渗入土壤，涵养地下水，或使之补给景观用水、厕所用水等城市用水，是一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用设施。

（6）雨水湿塘。湿塘是指具有雨水调蓄和净化功能，并以雨水为主要补水水源的景观水体。湿塘可结合绿地、开放空间等场地条件设计为多功能调蓄水体，即平时发挥正常的景观及休闲、娱乐功能，暴雨发生时发挥调蓄功能，实现土地资源的多功能利用，是海绵城市建设的重要技术手段。在气候温和、雨量充沛、城市化进程较快的地区，湿塘可以发挥重要作用。

（7）植草沟。植草沟是指种有植被的地表沟渠，按照是否常年保持一定的水面又可分为湿式植草沟和干式植草沟。植草沟的基本功能是替代硬化沟渠，传输地表径流，在降低雨水地表流速、延长汇流时间的同时，利用沟内的植物和土壤截流、净化雨水，具有一定的污染控制功能，可用于衔接其他各单项低影响开发雨水设施、雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统。植草沟还可以提高场地景观环境质量，为野生动植物提供栖息地，具有一定的生态效益。

（8）雨水收集池。雨水收集池有收集、蓄水、净化雨水的功能，具有良好的环境效益。传统的混凝土雨水收集池成本较高且后期难以维护，一旦出现渗漏难以修补。因此现在广泛采用由雨水收集模块组装而成的蓄水池。

（9）溢流井。溢流井一般存在于合流制排水体制，主要是平时不下雨时，其所收集的全部污水顺流而下；如果下大雨、暴雨，其降雨强度及其所收集的水量超过其下游管道的输水能力时，多余部分水量只能从溢流井溢流而出。

3 红塔区海绵城市建成区取得的成绩

（1）采用植草沟、雨水花园、下沉式花园、雨水收集池设施，通过这些措施，实现90%的径流控制率，对应设计降雨32.4 mm，SS削减率达到45%，雨水资源化利用率达到12%。

（2）保留了现状较好的青石板铺装，对局部铺装进行透水化改造，并且对路缘石开口，广场透水铺装下设置蓄水模块，依据地形高差，引导广场雨水进入蓄水池，并连通蓄水模块与湿塘，设置雨水循环系统，通过雨水湿地循环处理净化雨水，蓄水模块连接自动喷灌系统，利用回用系统浇洒绿地。

（3）保护现有乔木，在乔木稀疏的绿地内设置雨水花园，增设景观较好的湿塘，增加亲水性，以满足居民的休闲需求。

（4）让绿化带“沉下身子”，让硬邦邦的水泥设施“张开口子”，接纳下雨时的路面积水，并将部分雨水留下来，就地消纳和利用。在绿化带树种选择上，建设部门征求了园林部门的意见，选择耐水性较好的迎春柳、杜鹃等本土植物进行栽植，将绿化带真正打造成城市的“海绵体”。