昆山市海绵城市建设实践及案例剖析

导读：自2009年起，昆山开始探索在城市建设中引入美国低影响开发（LID）、澳大利亚水敏型城市以及新加坡ABC水计划等先进生态理念，开启了绿色发展的“昆山之路”。截至2019年，市域范围海绵城市在建及已建项目达190余项，涵盖各区镇的各类用地性质，包括住宅类/公建类/公园绿地类/道路类等。本文通过对昆山海绵城市建设项目的跟踪记录及实践，根据不同用地性质属性分类研究，对已建项目的规划设计策略，施工过程及建设成效进行剖析和总结，以推进同类型海绵城市建设项目高质量开展。

建筑实践与案例

一、建筑与小区

（1）城市住区城市住区是人们活动最为频繁的区域，合理规划和改造住区，为居民提供安全舒适的生活环境至关重要。昆山地区地势较低，内涝风险较高，水环境污染较为严重，城市住区建设密度大、人口集中，土地硬化程度高，所以，海绵城市设计理念的推行，是有效缓解城市住区水安全及水环境问题的措施和方法之一。1规划设计策略城市住区海绵城市建设主要分为新建住宅及老旧小区两个方向。新建住区多为高层，具有地下车库占地面积大，顶板覆土厚度浅，绿化空间较为集中、景观本底较好等特征；而老旧小区存在多方面问题，如景观绿化缺少养护，效果较差；地下管线错综复杂，排水系统混流；绿化空间零碎等。

针对新建住区及老旧小区不同特点，采取因地制宜的设计策略及技术措施。如新建住区以雨水资源化利用为主要目标，结合雨水管网构建雨水循环系统，即将路面、屋顶和绿化的雨水通过下渗及过滤收集至蓄水设施，宜选择下凹式绿地、环保雨水口、透水铺装以及蓄水模块等技术措施；老旧小区因建设年代久远，绿化空间有限，海绵化改造难度大，改造设计以问题为导向，主要以解决小区的内涝积水及初期雨水径流污染等问题为主要目标，修旧利废，灰绿结合；宜选择生物滞留设施、透水铺装、人工湿地、环保雨水口、雨水花箱等措施，有绿化浇灌需求及管理水平较高的小区，可进行雨水回收及资源化利用设计。2实例剖析昆山市中华北村小区改造是省级宜居示范居住区试点，以小区综合提升改造为契机进行海绵城市建设。经现场走访、资料收集及勘测调研，中华北村海绵化改造目标确定为缓解小区内涝积水、改善面源污染以及建设融海绵、生态、景观等一体的多功能公共空间；综合考虑小区内绿地空间零碎、地下管线复杂等因素，选择了以雨水花园、下凹式绿地、旱溪、生态停车位等绿色设施，同时配置了环保雨水口及生态多孔纤维棉模块等技术，实现了地表径流及面源污染的最大化控制和削减。

图1-2   中华北村海绵设施平面布置图

图1-2   中华北村海绵设施平面布置图

本项目设计雨水花园666㎡，下凹式绿地100㎡，生态停车位4255㎡，旱溪面积242㎡以及环保雨水口244套等，最终设计校核年径流总量控制率约68%，年SS去除率大于55%。

施工前期，项目组进行了多次技术交底、图纸会审等工作，对场地现状进行详细深入的踏勘和分析，特别是现状地势、已有管线走向等关键因素；过程中，加强对施工单位的督导和细节把控，综合考虑地下管线、绿化效果等因素，对海绵设施布局进行了调整优化，最终，中华北村海绵城市设施落地完成度基本达到了70%。

图1-3  中华北村海绵城市建设实景图

（2）公共建筑

1、规划设计策略

公共建筑用地布局与城市住区有所不同，其建筑层高较低、绿化分布较为集中，不透水面积较大，地表径流量大，传统排水管网负荷压力较重。针对公共建筑区域径流及污染问题，考虑从建筑本身、道路、广场以及场地内外绿地出发，结合绿色建筑、雨水回收利用及低影响开发技术等方面进行规划设计，提出“立体多层次多功能”的设计策略，实现雨水设施形式及功能多元化，减少雨水管线的使用，构造兼具滞水、净水功能的自然生态景观；以集中型绿地为基础，构造末端集中型处理设施，以消纳雨水，同时综合考虑非传统水源回用。

公共建筑常用海绵技术措施主要包括绿色屋顶、垂直绿化、生物滞留设施、下凹式绿地、雨水湿地、景观水体等。

2、实例剖析

锦溪污水处理厂位于昆山市锦溪镇东部，所在排水片区属锦溪圩，其圩区特点是开发强度中、水环境质量差及内涝风险低。本项目为锦溪污水处理厂二期改造工程，项目总占地面积为4.49ha。锦溪污水处理厂致力于打造富有生态特色、集聚行业标杆的现代化污水处理厂，通过海绵城市理念及设计手法进行厂区雨水及回用中水的净化处理；引进“新型潜流湿地+深度涵养湖泊”的分级生态修复系统技术深度处理尾水，多技术融合、多方面着手，有效地提升了厂区内外水环境质量，打造了生态的、绿色的、可持续的污水厂区建设样板。

综合考虑污水处理厂区建筑多低矮、少屋面，多路面等形式特点，以路面地表径流污染为重点，结合场地绿地分布，分散与集中相结合的方式，合理选择源头（绿色屋顶、垂直绿化）、过程（转输植草沟、生物滞留池）及末端处理设施（雨水花园），同时建设处理型雨水湿地，接纳地表径流雨水及厂区再生水，既补充湿地水源又形成水体循环，提高水体自净能力，建设具有净化水环境、保障水安全、修复水生态、利用水资源、提升水景观等多功能的海绵型污水处理厂。

图1-4  锦溪污水厂海绵设计技术路线图

图1-5  锦溪污水厂海绵设施平面布置图

项目实施期限自2017年12月至2018年5月，实际建设生物滞留带312.8㎡，雨水花园81.6㎡，雨水湿地407.6㎡；设施结构施工与设计基本吻合，项目设施落地完成度达到85%以上。从历时一年运行情况来看，锦溪污水厂海绵城市建设不仅实现了径流总量控制及面源污染的削减，同时提升了景观环境品质，丰富了植物品种，为鸟类、两栖类及昆虫等水、陆动物提供了良好的栖息环境，现场跟踪显示，已有多种生物如蜗牛、青蛙等入驻厂区，实现了生态厂区的营造。

二、城市道路

城市道路是城市主要不透水下垫面之一，占建设用地的比例超过30%。传统管道排水方式导致了道路排涝压力大、径流污染严重等突出问题，道路海绵设计理念的推行，是缓解市政管网排水压力，降低内涝风险以及削减径流负荷的有效方式，在收集利用道路雨水径流，污染排放等方面可产生较好的经济、生态和社会效益。

（1）设计策略

为解决城市道路低洼积水、管网标准偏低、排涝压力大及径流污染严重等问题，综合考虑径流总量及污染控制、径流峰值控制、雨水资源化、道路交通功能、景观及生态功能改善等多重目标导向。规划设计过程中，对新建或改造道路进行海绵化可实施性评估，包括对道路红线内外空间、竖向条件、地下管网情况，周边汇水方式、上下游关系等进行梳理；清晰把握主要问题，明确设计目标。

城市道路径流雨水设置有组织的汇流与转输，经截污等预处理排入道路红线内、外绿地，预处理优先考虑利用沉淀池、前置塘或初期雨水弃流装置等进行预处理或弃流，以减缓初期雨水对绿地及低影响开发设施的影响。城市道路海绵技术措施的选择以因地制宜、经济有效、维护简单为原则，综合考虑应用节流、调蓄及促渗等技术，结合道路绿化带、隔离带、侧分带及道路红线内、外绿地优先选择生物滞留池、生态树池、植草沟、植被缓冲带、透水铺装、人工湿地等技术措施。

（2）实例剖析

昆山高新区博雅路（观林路-萧林路）道路海绵化设计基于博雅路道路改造工程，博雅路项目地块建设面积为3.5ha，道路全长737m，道路规划为城市次干路，红线宽度30m。

结合博雅路景观绿化设计及传统排水方式，以道路侧分带绿化用地为载体，选择生物滞留池、透水铺装为主要设施的技术组合。设计中，考虑沿道路两侧侧分带布设生物滞留池，其中，机动车道地表径流通过侧石开口进入设施，非机动车道及人行道均散排入设施。

图2-1  博雅路海绵城市建设效果图

项目实施过程中，考虑侧分带下管线错综复杂，对设施位置及形状进行优化调整，为减小下凹造成的高差冲击，设施采用垂直下凹形式，采用不锈钢板挡墙+卵石沟的形式过渡并收水，设施内配置高密度的禾本科及常绿灌木植物，可有效提升景观融合效果。

图2-2  博雅路海绵城市建设实景图

三、绿地及公园

城市绿地及公园是城市中的天然海绵体，自身就有一定的雨水收集和消纳污染物的能力。传统公园绿地景观设计中，把绿地抬升作为主要的景观特点营造，导致场地不能有效处理自身及周边雨水径流；雨水冲刷地表产生的污染流进周边雨水管网或河道，既影响城市公共区域的正常使用，又是对公园绿地潜在调节雨洪能力的浪费。

城市绿地及公园景观设计应融合海绵理念，赋予景观元素海绵属性，在满足休憩、服务、环境美化等基本功能的同时，实现公园绿地的生态排水、调蓄净化等海绵功能，建造更加宜人、生态、可持续的绿地及公园。

（1）设计策略

城市绿地及公园应在满足自身功能条件下，充分利用大面积的绿地或景观水体，设置雨水渗滞、调蓄、净化为主要功能的低影响开发设施，消纳自身及周边区域的雨水径流，达到相关控制目标与指标要求。

在设计过程中，综合考虑绿地之间的耦合作用，将海绵设施尽可能进行连通，以便在强降雨情况下，增大调蓄及排水能力；同时，通过地形高差或人工构造等方式实现多层级过滤系统，以增强设施对径流污染物的净化作用。为提高区域整体指标要求，建筑小区或广场地块的径流雨水可通过城市绿地或公园进行集中处理，此时，导流设施的选择和布置显得尤为重要。城市绿地及公园内海绵设施植物配置以乔灌草搭配为主，考虑养护管理，尽量选择轻养护、适生性强，且景观效果好的植物。

（2）实例剖析

1、生田路郊野公园生田路郊野公园北临牛车浜，西至李岸泾，南靠万丰苑小区，总设计面积约5.8ha。

生田路郊野公园采用现代简洁的设计方式，最大化利用现状资源，积极引进海绵城市设计理念，打造滨河生态廊道，丰富居民休闲生活，形成“自然、生态、健康、活力”的郊野公园。

图3-1  生田路郊野公园总平面图

生田路郊野公园因地制宜布置海绵设施，结合场地竖向、景观布局，于绿地内布置生物滞留池、干式草沟、旱溪等设施。在园路材料选择上，采用彩色透水混凝土路面；在植物选择上，生物滞留设施选用旱伞草、蓝羊茅、马蔺、花叶芦竹等耐水湿植物；沿旱溪两侧，种植美丽月见草、黑心金光菊、柳叶马鞭草、玉簪、血草等观花、观叶地被，旱溪内种植黄菖蒲、马蔺等耐水湿植物点缀；打造四季常绿海绵景观，秋冬特色旱溪景观。经校核，生田路郊野公园最终年径流总量控制率为87.6%，年SS总量去除率70.1%，真正达到景观效益与生态效益并举。

图3-2  生田路郊野公园海绵设计效果图

图3-3  生田路郊野公园海绵建设实景图

2、花桥老镇门球场公园

花桥老镇门球场公园基址北临天福幼儿园，西邻小瓦浦河，南接人民路。占地面积约2.9ha；设计以“花望里幸福田”为主题，打造一个服务周边居民的社区性门球场公园。

图3-4  花桥老镇门球场鸟瞰图

基于新建门球场建筑及景观设计方案，融入海绵城市设计理念，结合场地微地形及绿化特征，打造以植被缓冲带、旱溪、植草沟、下凹式绿地等为主要设施的海绵体系，场区内园路均考虑用彩色透水混凝土铺砌；道路沿线布设植草沟及线性旱溪；公园内大片绿地中布设下凹式绿地，收集周边铺装及道路径流雨水。

图3-5  花桥老镇门球场海绵建设效果图

图3-6  花桥老镇门球场海绵建设实景图

结语

随着昆山市海绵城市建设推广，各类用地性质下海绵建设项目日益增多，寻求以实际工程经验指导规划设计及后续实施显得尤为重要。本文按用地性质梳理规划设计策略，并选出相对应的典型案例进行总结分析。从各项目运行情况来看，海绵城市建设整体效果良好，汇水区域无内涝或积水问题，植物长势较好，可为同类型海绵项目参考和借鉴。

转自：省规划院昆山公司 江苏省城市规划设计研究院