海绵城市建设下城市河道设计

王苏胜　何聪

【摘要】城市发展和基础设施建设面临的城市内涝、径流污染、水资源短缺等问题日益严重，中央适时提出了大力推进建设海绵城市。在海绵城市相关建设要求之下，城市河道功能更加完善，应更具生态特性，从水力设计、护岸设计以及景观设计方面对城市河道设计进行了探讨。

【关键词】海绵城市；城市河道；设计

海绵城市是指通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。“海绵城市”相关理念的提出，就是为了使城市能够变得像海绵一样，在下雨时可以吸水、蓄水、渗水和净水，在天气晴好时可以把蓄存下的水“释放”出来进行合理运用。城市中的河流水系作为海绵城市的重要组成部分，是对雨水进行吸蓄的良好载体，对整个城市的建设具有非常重要的作用。

1、设计原则及要点

海绵城市是生态文明建设的重要内容，要求城市具有自然积存、自然渗透、自然净化的功能。河道作为城市雨水径流自然排放的最终通道，需要通过合理的平立面布局以削减径流总量、径流峰值和污染物，满足海绵城市建设要求，设计时应考虑以下几个方面：

（1）满足防洪除涝标准

防洪除涝仍是城市河道的第一要务，骨干河道应优先考虑河道的防洪功能，确保在极端暴雨情况下城市不受淹。城市河道不仅要有能力排出过境洪水，而且要能够容纳区域范围内设计标准降雨所产生的地表径流。

（2）强化河道海绵特性

城市河道正常水位一般变动不大，而正常水位以上仍有很大的调蓄空间。河道的断面设计应合理考虑河道需要的调蓄能力，发挥河道的海绵功能，尽可能通过城市河道用好雨洪资源，实现雨洪资源化，以丰补缺。

（3）重视生态环境功能

城市河道是下游營养传输、水生生物迁移和污染物运移转化的重要通道。同时滨水地区是城市生态敏感带，应重视植被群落的生态功能，尤其为各种水生动、植物提供栖息场所，维持滨水生态系统的稳定性。

（4）增加景观文化功能

根据经济条件和城市河道所处的具体环境，合理配置河道景观，进一步拓展河道的水文化。要融入当地的文化内涵，使河道看起来具有当地的人文特色，构建城市河道的文化景观，进而有效提高城市品位以及周边生活环境。

2、水力设计

城市河道的断面设计主要是确定河道的过水流量并推算河道断面尺寸。根据区域的设计防洪标准，由频率计算得到相应标准的设计降雨，再由产汇流计算得到汇水区河道的设计过水流量，以明渠均匀流等计算公式推求断面尺寸。

有条件的地区可建立城市雨洪模型，将城市下垫面条件、市政管网和城市河道联合进行演算，对不同的断面参数进行比选。为便于景观设计和生态环境改善，宜采用复式断面，设置水位变动区，为滨水植物种植预留空间，河道水力计算时应考虑不同水位处的糙率变化带来的过流能力影响。

河道平面走向顺其自然形状，除骨干排水河道外不进行裁弯取直。对已建成河道，可结合地形和道路条件，进行适当改线调整，局部进行扩缩。

3、护岸以及边坡设计

根据海绵城市建设方面要求，城市河道宜建设为生态驳岸，并根据调蓄水位变化选择适应的水生及湿生植物。一般较宽敞的河段可以应用生态袋、柳木桩和自嵌式挡墙等相关生态护岸以及自然边坡；对于一些空间狭小不能放坡的河段可以在底部采用悬臂式或者重力式等硬质岸墙方案，留出上部空间进行生态化。

在滨水区种植挺水、沉水植物搭配的污染物吸收带，滨水区以上结合护坡工程建设生态缓冲带。在护坡技术选择上，根据河道的断面形式，可采用防护林护坡、草皮护坡、三维植被网护坡、土壤工程植被护坡、三维植被网护坡等。对于混凝土护坡的生态修复，可采用柔性生态植被护坡技术。

为了能够修复以及保持河流及其周边环境的生物多样性，生态护岸应采用天然材料，并尽可能在岸坡上设置多孔构造，以利于水生植物的生长，同时也便于地下水与河道内水体的交换，增强河道的海绵特性。

4、生态景观设计

（1）滨岸景观

景观功能是河道的附加功能，营造河道景观的主要目的是为了实现水生态化，在水生态改造的过程中形成自然的沿河景观廊道。通过多层次、组团式的由湿生到陆生植物的空间布局，形成滨水自然植物群落景观。以河道景观的打造为手段，恢复河道的自然生态功能，促进沿河区域的生物多样性，实现人水和谐共处。滨岸区绿化宜选择抗性较强的本土植物，确保绿化的层次性以及丰富度，合理配置乔木、灌木、草本植物以及花卉的比例。

（2）生态湿地

根据河道走向，宜弯则弯，宜窄则窄，宜宽则宽，恢复河道的连通性，尽可能多的安排一些袋状蓄水结构。在一些较为宽裕的河段进行拓挖，构建一定比例的生态湿地，既形成了一定的亲水空间，扩大景观水面，又可以净化水质，提高河道的生态特性。同时湿地还能蓄存雨水，起到削峰、缓蓄的海绵作用，减弱洪水对河道的冲刷。

（3）注重水文化建设

水景观打造应当融入文化观念和美学思想，水文化为水景观的后续开发及更新提供了新思路，将赋予水景观新的内涵和活力，最终达到以文促景、以景兴文的目的。适当地挖掘和演绎水文化，把水与人文景观、历史遗存有机结合，丰富水文化内涵，提高了水景观的品位，也是水生态文明建设的重要组成部分。

结语

城市河道是吸蓄雨水的一种非常重要的“海绵体”，对于城市防洪、排涝以及生态环境方面的改善等都发挥着非常重要的作用。在城市河道的设计和整治过程中，应当贯彻海绵城市低影响开发的理念，恢复河道的自然生态化，在保障防洪安全的基础上，通过平面和立面的合理布局，增加河道的调蓄能力，提高河道的景观性，提升河道活水净水的生态功能，促进水生态文明建设。

参考文献：

[1]何胜造.论海绵城市设计理念在河道水环境综合整治中的应用[J].水利规划与设计，2016（1）：39-42.