通過對南寧市石門森林公園目前存在問題的分析,提出了海綿化改造的原則、控制指標和具體的建設(shè)方案。通過這一項目的規(guī)劃和建設(shè)實踐,探索出了“公園類海綿項目”宜通過引入綠地周邊客水,充分進行雨水回收利用,發(fā)揮綠地自然積存、自然滲透、自然凈化作用;通過針對性的項目,使碎片式的海綿體連片化、最終形成“大海綿區(qū)域”的建設(shè)經(jīng)驗。
項目建設(shè)背景
石門森林公園位于南寧市民族大道東段、瑯東核心片區(qū)國際會展中心的東側(cè),園內(nèi)林木蔥郁,環(huán)境幽靜,是以森林游憩、休閑娛樂為主要功能的城市公園。公園呈丘陵地貌,東西南側(cè)均有山體,總面積63.2公頃,其中有林面積50.3公頃,水域面積2.3公頃,森林覆蓋率達82.7%。公園最高點位于南部燒烤區(qū),海拔約140米,最低點位于公園西側(cè)邊緣陡坡底部,海拔為68米。公園內(nèi)地表水以明湖為主,補給水源除來自降雨外,還有一個特色水源——泉水。
石門森林公園海綿化改造項目位于公園內(nèi),是南寧市海綿城市建設(shè)示范區(qū)的重點項目。項目通過引入周邊小區(qū)的徑流客水,以“慢排緩釋”和“源頭分散”的控制方式削減徑流量、截留徑流污染物,并利用生態(tài)調(diào)蓄、循環(huán)凈化、生態(tài)補水工程,避免雨水中的污染物直接進入明湖,從而最大限度地提升公園水生態(tài)、水環(huán)境的品質(zhì)。項目目前已完成了明湖清淤、北門區(qū)生態(tài)停車場、雨水花園、雨水濕地等內(nèi)容的建設(shè),下一步將以明湖水質(zhì)改善為目標進行海綿化提升。
石門森林公園海綿化改造前存在的問題
① 明湖年久失修,壩體滲漏嚴重,湖底淤積深度厚
② 初期雨水徑流污染控制措施不完善,暴雨時的雨水徑流污染物容易帶入水體
③ 明湖水體水質(zhì)下降,整體為劣V類水質(zhì)
④ 園區(qū)部分地區(qū)存在內(nèi)澇問題
⑤ 公園給排水附屬設(shè)施不足,綠地澆灑主要依靠人工;園區(qū)內(nèi)道路兩旁集水邊
石門森林公園海綿項目的改造原則
① 生態(tài)型設(shè)施優(yōu)先原則
在本項目的設(shè)計上,本著尊重自然、順應(yīng)自然、結(jié)合自然的原則,優(yōu)先采用生態(tài)型低影響開發(fā)設(shè)施,通過與園林、交通、環(huán)境等多專業(yè)融合,使石門森林公園海綿化改造工程產(chǎn)生景觀、生態(tài)、經(jīng)濟等多種效益。項目設(shè)計優(yōu)先采用低成本、易于維護的設(shè)施,按照源頭、小型、分散的原則進行低影響開發(fā)設(shè)施布局,并進行設(shè)施優(yōu)化組合,通過模型定量化分析以確保目標的可達性。
② 水生態(tài)、水環(huán)境提升優(yōu)先原則
《南寧市水功能區(qū)劃(2012)》中明確提出,作為“滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)生活、漁業(yè)和游樂等功能需求而劃定的水域”,其水質(zhì)標準應(yīng)由二級水功能區(qū)劃相應(yīng)類別的水質(zhì)標準確定。在“二級水功能區(qū)劃區(qū)條件和指標”中,對于景觀娛樂用水區(qū)的水質(zhì)標準提出了明確要求,即“符合現(xiàn)行國家標準《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)中III類或IV水質(zhì)標準確定”。
明湖,作為南寧市區(qū)重要的景觀湖泊,其水質(zhì)整體上遠未達到IV水體。因此,通過強化明湖匯流徑流雨水的滲透、凈化與調(diào)蓄,優(yōu)先恢復明湖的水環(huán)境和水生態(tài)、提升明湖濱水空間品質(zhì),是本項目的重要改造工作。
③ 結(jié)合景觀、積極引入客水原則
根據(jù)公園與周圍場地的關(guān)系,通過合理的設(shè)施布局,吸納周圍地塊的雨水徑流,并對客水進行水質(zhì)凈化,作為明湖湖水的重要補充。
石門森林公園項目改造的主要控制指標
① 水質(zhì)指標(約束性指標)
明湖溢流口水質(zhì)指標達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》Ⅳ類水體要求(包含但不限于以下指標:TN、NH3-N、TP、BOD、COD、DO、Chl-a),明湖水體透明度≥0.8m。
② 年徑流總量控制率指標(約束性指標)
海綿化改造的徑流總量控制率定為不小于85%。
③ 年徑流污染控制率(以TSS去除率計)指標(約束性指標)
參考“新區(qū)建設(shè)項目雨水徑流污染控制目標——TSS削減50%、COD削減50%、TP削減40%”的設(shè)定值,本項目結(jié)合公園的COD和TP在可控的情況下,重點控制雨水徑流污染中的TSS指標,并將TSS去除率定為不小于50%。
④ 消納公園周邊小區(qū)客水
根據(jù)承載容量及周邊小區(qū)豎向標高條件,消納公園周邊居住小區(qū)的客水,使周邊小區(qū)年徑流總量控制率指標達到85%。
⑤ 項目改造的若干定性指標
以水力計算模型作為設(shè)計決策依據(jù)的基礎(chǔ)上,通過海綿化改造后,盡量減少地表的不透水面積比例;項目范圍內(nèi)收集的雨水作為南湖的生態(tài)補水來源;借鑒英國的經(jīng)驗,將洪澇風險評估納入到區(qū)域規(guī)劃中,通過綜合防控降低內(nèi)澇風險。
工程建設(shè)內(nèi)容
南寧市降雨量大、降雨天數(shù)多,同時土壤滲透條件差、地下水位高,加上明湖水質(zhì)改善的特定需求,海綿化改造的措施只能以“滯”和“凈”為主。海綿城市作為一種“雨水友好型”的理念,如何把加強型人工濕地凈化、城市綠色雨洪管理、生態(tài)系統(tǒng)修復等技術(shù)納入到“海綿體”建設(shè)中,是本項目改造工作的重點(見圖1)。

圖1 石門森林公園海綿化改造布局平面圖
在改造中,根據(jù)自然地形特點因地制宜引入了周邊4個居住小區(qū)和1個公共建筑的客水,利用公園自然溝谷和廢棄泳池的地形設(shè)置了前置塘、植草溝、雨水花園、旱溪、人工濕地等海綿設(shè)施,實現(xiàn)對客水的合理疏導、收集與消納(技術(shù)路線如圖2所示)。

圖2 雨水(客水)技術(shù)路線圖
石門森林公園共有三個匯水分區(qū),分別是明湖匯水分區(qū)、北門停車場周邊匯水分區(qū)、東盟博覽園匯水分區(qū)及公園邊緣排水分區(qū)。本項目以明湖匯水分區(qū)的改造提升為核心,通過旱溪、植草溝、邊溝建設(shè),梳理場地雨水自然匯流路徑,充分利用流域內(nèi)自然溝谷地形、沿等高線設(shè)植草溝等滯留設(shè)施,實現(xiàn)雨水徑流滲、滯、蓄同步的自然消納與凈化,完成水質(zhì)、水量的控制指標。
(一)明湖匯水分區(qū)
項目改造需要解決的問題包括水安全問題、水環(huán)境問題以及水資源問題。按照問題導向和需求導向的原則,重點對明湖匯水分區(qū)進行設(shè)計,充分接納和凈化客水,著力改善水體環(huán)境(具體措施見圖3所示)。

① 雨水花園(滲、滯、凈)
根據(jù)南寧市海綿城市建設(shè)經(jīng)驗,雨水花園面積一般為匯水范圍硬化地面面積的5%~10%。在本項目改造中,根據(jù)公園的實際情況,建設(shè)了東南和南門兩個雨水花園。
東南雨水花園由原來一個老舊泉眼改造而成,總面積為1776m2,用于處理石門森林公園圍墻外的四個生活小區(qū)和一個公共建筑的雨水客水以及明湖北側(cè)的雨水。

圖4 東南雨水花園改造前后對比圖
南門雨水花園由南門區(qū)谷地改造而成,總面積為1964m2,用于滯留、緩排和凈化雨水及匯入的客水。

圖5 南門雨水花園改造前后對比圖
② 旱溪(滲、滯)
本項目在廢棄泳池的東西兩側(cè),各建造了一條旱溪,主要功能為傳輸兩個雨水花園的凈化出水和暴雨期間的溢流出水。旱溪的路徑根據(jù)微地形適當彎曲,以降低流速。旱溪的寬度為2m左右,深度約0.4m,共計1718m。

圖6 旱溪改造前后對比圖
③ 雨水濕地(滲、凈)
本項目因地制宜,拆除了原有的廢棄泳池并在場地整合的基礎(chǔ)上充分利用游泳池低洼地形和北側(cè)陡坎高差,通過疊瀑跌水、植物塘、梯級濕地,形成梯級雨水濕地凈化系統(tǒng),為多種生物的繁衍創(chuàng)造了良好的生態(tài)環(huán)境,并提高了雨水的凈化能力。該處的濕地面積約2300 m2。

圖7 雨水濕地改造前后對比圖
(二)北門停車場周邊匯水分區(qū)
改造方案主要通過對停車場、公園入口廣場、入口道路以及辦公樓前的水泥地面進行改造,海綿設(shè)施主要包括生物滯留設(shè)施和透水鋪裝。
① 生物滯留設(shè)施(滯、凈)
將停車場綠化帶改造為生物滯留設(shè)施,可滯留、凈化公園入口道路和停車場地面形成徑流而進入綠地的雨水。生物滯留設(shè)施為植被型,其中,蓄水層厚度為200mm,并設(shè)置100mm的超高;覆蓋層厚度為70mm;種植土壤層厚度為600mm;隔離層(粗砂和細砂)厚度為100mm;碎石礫石層厚度為500mm。在植物的選擇上,以耐旱、耐淹、抗性強、易維護的黃素梅、銀邊山菅蘭、旱傘草、沿階草為主,盡量和四周的馬尼拉草坪景觀相結(jié)合。

圖8 生物滯留設(shè)施效果與結(jié)構(gòu)圖
② 透水鋪裝(滲、凈):
對辦公區(qū)、入園道路和入口廣場原有的水泥路面改造為有效孔隙率不小于10%的紅色透水瀝青鋪裝,與周圍景色相得益彰;對于停車位采用有效孔隙率不小于8%的透水磚鋪裝。

圖9 公園入口廣場改造前后對比圖
(三)東盟博覽園匯水分區(qū)及公園邊緣排水分區(qū)
東盟博覽園匯水分區(qū)在項目改造中充分尊重現(xiàn)狀地形地勢,合理進行場地的豎向設(shè)置,按照LID理念進行低影響開發(fā)[2]。考慮到周邊小區(qū)的雨水收納,工程上利用高程124m附近的自然洼地,建設(shè)了雨水濕地(原理和方法同上),用于凈化坡面雨水徑流,凈化后作為綠地澆灌和沖廁用水。
對于公園邊緣向外排水分區(qū),現(xiàn)狀下墊面以自然林地或草地為主,徑流系數(shù)較低,故不做改造。對于公園西側(cè),面向會展中心的綠化陡坡,需要進行澆灑,在公園中增加綠地澆灑系統(tǒng)。
碎片式海綿體連片化建設(shè)模式的構(gòu)想
石門森林公園及周邊小區(qū)、會展中心、竹溪立交橋、市人大辦公區(qū)約1.5平方公里的區(qū)域內(nèi),涵蓋了公園綠地、公共建筑、住宅小區(qū)、道路立交四大類型項目,下一步工作,將把海綿城市的剛性控制指標按照地塊進行分解落實。按實施計劃,繼續(xù)往東南方向延伸,通過越秀路南側(cè)的低密度住宅樓、越秀路小學、綠色小區(qū)的海綿建設(shè),在2016年底與已建設(shè)完成的青秀湖東段工程、青秀山蘭園(一、二期)及北門區(qū)連成一個約8.90平方公里的大海綿體。

圖10 石門公園海綿體及“青秀湖-石門森林公園-青秀山”連片海綿體示意圖
通過石門森林公園成片化大海綿體的建設(shè)和經(jīng)驗推廣,南寧市以公園綠地和城市內(nèi)河流域為區(qū)域空間,以整合打包的建設(shè)思路在示范區(qū)內(nèi)規(guī)劃建設(shè)八個大海綿體:
青秀湖-石門森林公園-青秀山海綿體,建成區(qū)面積約8.90平方公里。
廣西藥用植物園-烈士陵園-那考河海綿體,建成區(qū)面積約7.64平方公里。
南湖-廣西醫(yī)科大學海綿體,建成區(qū)面積約2.58平方公里。
邕江兩岸海綿體,建成區(qū)面積約4.11平方公里。
竹排江帶狀海綿體,建成區(qū)面積約2.65平方公里。
五象嶺森林公園海綿體,建成區(qū)面積約2.55平方公里。
五象湖公園海綿體,建成區(qū)面積約2.49平方公里。
廣西體育中心海綿體,建成區(qū)面積約1.08平方公里。
八個大海綿體的預期建成區(qū)總面積為33平方公里左右,占示范區(qū)總面積的60.4%,能夠?qū)崿F(xiàn)建設(shè)部《海綿城市建設(shè)績效評價與考核辦法(試行)》中“示范區(qū)建設(shè)期末要求達到60%連片效應(yīng)”的要求。