青岛市李沧区老虎山海绵公园建设思考

杨雪莲，屈婷婷，白 晶

（1.青岛市市政工程设计研究院有限责任公司，山东 青岛 266000;2.西北大学 城市与环境学院，陕西 西安 710068;3.青岛市市政工程设计研究院有限责任公司，山东 青岛 266000）

0 引言

快速的城市化使城市逐渐丧失“渗、透、滤、蓄”等水生态系统功能，导致城市的内涝、水资源短缺及水污染等问题越来越严重。中央三部委发布《关于开展2016年中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》后，确定了青岛市为第二批海绵城市建设试点城市。青岛市于2016年正式颁布了《青岛市海绵城市专项规划（2016～2030）》，远期（2021～2030年）海绵城市建成区达80%。李沧区为近期建设的试点区,建设面积25.24 km2。为模拟自然开发，优先利用山体自然排水系统，充分发挥山体绿地、道路、水塘对雨水的吸纳、渗滞、蓄排和净用，使山体内部实现雨水的自然积存与渗透，维护山体良好的生态功能，对该区域进行海绵公园建设研究。

1 老虎山基地现状分析

李仓区老虎山基地东望崂山西望海，山体建有观山望海的视线廊道。李沧区生态格局为“依山、傍水、拥湾”，山海呼应，蓝绿相连，绿地系统为“两脉、三轴、四带、多园”根状生长型的结构形式。图1为试点区域位置示意图。

图1 试点区域位置示意图

1.1 下垫面特征

根据现状用地情况、水系分布条件、降雨蒸发数据等基础资料，构建现状产汇流模型，进行径流产流模拟计算现状径流控制率，模拟其过程，现状年径流总量控制率平均为39%，同时考虑到试点区整体上空间差别性较大，通过系统规划与统筹安排，可以实现总体区域年径流总量控制率75%的控制目标。

1.2 土壤渗透能力

试点区域包括棕壤、砂姜黑土、潮土、盐土等4种土类，以棕壤为主，质地多为壤土至壤黏土，基础渗透性一般，渗透类设施适宜性较弱。区域部分用地受到地形坡度限制，水源涵养区、工业区的要素限制，存在土壤下渗能力较差或具有一定的下渗污染风险的区域。这些区域在海绵城市措施选取上，优先考虑“蓄、滞、净”等措施，其次考虑“渗”的措施。初步明确试点区年径流总量控制率不宜小于65%。

1.3 季节性内河水系

试点区内河流众多，但多为季节性河流，春、冬两季流水较少，夏秋季汛期水流较大。从维持城市水系统良性循环的角度考虑，年径流总量控制率的目标不宜过高，不宜大于90%。

1.4 水资源量相对短缺

青岛市多年平均年降雨量709 mm，水资源量相对短缺。从雨水资源利用角度考虑，年径流总量控制率不宜过低，可以大大提高雨水资源化利用率，缓解资源型缺水危机。

1.5 短历时强降雨的特性

青岛市降雨年际变化大，全市各地最大年降水量是最小年降水量的3～6倍，年内分配不均，降水多集中于汛期（6～9月），约占全年降水量的70.5%～75.4%。针对青岛市的降雨和内涝特性，从削减雨水峰值考虑，年径流总量控制率的目标不宜过低，宜为70%-85%，否则对缓解内涝效果不显著。

1.6 初期雨水面源污染

试点区水环境质量较差，其中初期雨水面源污染是重要原因之一。年径流总量控制率的目标过低，雨水携带污染物进入内河的量将增多，加剧内河污染，因此年径流总量控制率不宜小于70%。

1.7老城区改造难度

试点区主要由老城区组成。老城区用地规划布局不合理，开发密度高且强度大，多为老旧小区，建设杂乱无章。小区内绿化率很低，改造空间有限，改造难度较大。从可操作性角度考虑，年径流总量控制率的目标不宜大于80%。

1.8 政策文件要求

根据国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》（国办发[2015]75号）要求，各地应将70%的降雨就地消纳和利用；山东省人民政府办公厅《关于贯彻落实国办发[2015]75号推进海绵城市建设的实施意见》（鲁政办发[2016]5号）要求各地将至少75%的降雨实现就地消纳和利用。因此，青岛市年径流总量控制率不宜低于75%的控制目标。

综合以上因素，通过构建相关模型，反复多次校核，最终确定，在海绵城市试点区域，海绵城市雨水系统的年径流总量控制率要求达到75%，对应的设计降雨量为27.4 mm。

2 降雨量分析

年径流总量控制率指标是海绵城市建设的核心指标。根据青岛市1961～2013年的年降雨量资料，年平均降雨量为709 mm。多年平均径流总量控制率与设计降雨量的对应关系如图2所示。

图2青岛市径流总量控制率-设计雨量曲线

依据《青岛海绵城市专项规划（2016～2030）》指标，老虎山公园年径流总量控制率为95.6%。当年径流总量控制率在95.6%时，对应的降雨强度是76.8 mm。该工程将通过下沉绿地、雨水花园、透水铺装、蓄水塘等设施控制场地内的雨量，控制（不外排）的雨量占全年总降雨量的95.6%。

老虎山位于海绵试点的中东部，属于半丘陵半山体区域，总面积约361 hm2，各类型用地的径流系数见表1。

表1 各类型用地的径流系数

综合径流系数应根据上述各类型径流系数加权平均进行计算[1]。

景区内绿化、厕所冲洗全部都用中水或山体中的蓄水，禁止使用自来水，后期通过海绵专项设计详细设计海绵技术措施的实施和与景观的对接。

3 海绵公园建设构建

3.1 高程与坡度

试点属于半丘陵半山体区域，整体地势东北高西南低，老虎山附近地势坡度基本在10%以上，最高高程大于100 m。地势高程、坡度、绿化面积均是试点区域数值最大的。场地雨水径流对周边用地影响较大，且对市政管网压力增大，应增加山体自身保水及渗透功能，减少雨水径流，尽量做到雨水径流零排放。

3.2 汇水分区

根据地形地势，并结合建筑、景观设施布置方案，对老虎山进行汇水分区，用于海绵措施计算。应逐级对山体雨水径流的过滤、截留、调蓄等源头减排措施进行源头控制，净化末端排放水源。

3.3 雨水控制

老虎山山体内无上端水源，山体公园建设主要示范对山洪雨水的综合管控，提升山体的生态涵养。基于山体公园的特点，山体海绵的建设将对山洪雨水进行截、引、疏、导，采用漫流、缓流、渗溢等工程措施，逐级对雨水径流进行过滤、截留、调蓄、净化，确保山洪雨水少排、慢排、过滤后再排，最终实现雨水径流总量控制目标及径流污染控制目标。图3为雨水控制实现途径。

图3 雨水控制实现途径

3.4 海绵公园建设路线

基地分为山体林地雨水消纳区、边坡雨水绿地消纳区和山脚广场雨水消纳区三部分，逐级进行过滤、截留、调蓄和净化。海绵公园建设路线如图4所示。

图4 海绵公园建设路线图

4 分区及设施建设

根据下垫面的不同类型及高程、坡度的数值，将老虎山海绵公园建设分为山体林地雨水消纳区、边坡绿地雨水消纳区、山脚广场雨水消纳区三部分（见图 5）。

图5 海绵公园建设分区

4.1 生态蓄水池

在消防通道与冲沟交汇处或在山谷开敞处打造集水塘，形成景观水体，收集净化山体地表雨水，作为高位蓄水池供消防使用。利用水生植物如蒲苇、黑三棱、水烛、泽泻等和微生物达到净水目的[2]。图6为生态蓄水池示意图。

图6 生态蓄水池示意图

4.2 冲沟坝

利用现状冲沟，增加截水堰进行雨水收集形成湿地泡，储存汛期多余水量，在旱季时期回补植被，并连通形成生态水网。设置带状生态滞留设施，逐级拦蓄雨水，减少地表径流的产生，有效涵养水源，对雨水进行拦蓄。如图7、图8所示。

图7冲沟坝水网示意图

图8冲沟截水坝立面示意图

4.3 山体园路及路边草沟

山体公园园路在原状土夯实后，铺筑10～15 cm级配碎石，面层采用生态透水砖或嵌草铺装，两侧设植草沟或卵石旱溪，渗滤雨水[3]。图9为边坡旱溪图。

图9边坡旱溪图

排水沟在原有基础上增设4～6 cm卵石，建设旱溪，对雨水起到拦蓄作用。旱溪两侧为渗透绿地、植被，最末端为水生植物，对雨水进行净化，最后多余雨水排至下游蓄水点。

4.4 渗透塘

渗透塘（见图10）一般用于雨水渗透填补地下水洼地，具有一定的净化雨水和削减峰值流量的作用，分为前置塘和后置塘两个部分。前置塘等预处理设施去除大颗粒的污染物并减缓流速，然后进入后置塘积存[5]。

图10渗透塘剖面示意图

4.5 湿塘、下沉绿地、雨水花园

在广场或园路一侧设计下沉绿地、雨水花园、湿塘（见图11、图12）。一方面，可以推迟暴雨洪峰，起到蓄水、滞水的作用，减少径流的同时可以很好地回补地下水源，补给景观用水；另一方面，种植耐水湿的植物又能够使其成为特殊的景观，具有较好的景观效益[4]。

图11湿塘剖面示意图

图12下沉绿地剖面图

4.6 调节塘

调节塘的调节作用表现为对水量的调节以及对水质的调节（见图13）。海绵城市建设中的调节技术主要作用是对径流量的调节，起到削减峰值径流量的作用。

图13 调节塘剖面示意图

4.7 透水铺装

透水铺装包括透水地坪、嵌草砖、嵌草碎拼、砂石、砾石、树皮等。现在国内的许多停车场一般铺装透水砖，而公园步道胶等则可以使用透水塑胶。利用山体公园内部均使用透水铺装，利用其特有的透水性，下雨时能较快消除道路、广场的积水，集中降雨时能减轻城市排水设施的负担，防止河流泛滥和水体污染[6]。

5 结语

在青岛市老虎山海绵公园建设过程中，应对绿地的调节蓄水功能有正确的认识，将绿地建设同景观设计结合起来，正确看待城市绿地的海绵功能，结合青岛的城市特色和滨海城市的自然环境特色，合理地选择海绵设施进行建设，才能起到为国内其他滨海城市示范的作用。