2022年第24期现代园艺
林伟勋
（厦门市颖艺景观工程有限公司，福建厦门361000）
摘要：传统的城市高架雨污排水系统功能单一，无法实现水资源的过滤与再利用，且暴雨来临时易出现排水不畅、积水问题。而“海绵化”改造通过“渗、滞、蓄、净、用”等一系列技术途径，实现了降水的科学化引排、渗透、积存、净化、再利用，达成了自然降水与城市用水之间良性循环，使“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”，且改造后绿化景观效果更好、更具美感。简要概述了城市高架“海绵化”改造的技术原理与技术要素，并着重探讨了城市高架“海绵化”改造技术要点（雨水收集系统、透水铺装、雨水花园构建），供业内同仁参考。 关键词：城市高架；海绵城市；“海绵化”改造
城市高架“海绵化”改造依循“海绵城市”理念，结合高架桥排水系统与周边微地形，通过组合使用雨水收集、过滤、存储、利用等多种装置，实现了降雨的科学利用，改善了高架排水，减少了绿化植物浇灌所需用水量，并可通过组合使用适宜的废旧材料与新材料，做到节材的同时，体现“复古情怀”，还可以通
过营建卵石旱溪，实现晴天、雨天皆成趣的别样景观，营造出可赏、可游的景观绿地，提升城市形象与居民生活环境，极具推广应用价值。
1城市高架“海绵化”改造技术原理
传统的市政道路雨水控制是经路面引流、收集后通过雨水口直接流入市政雨水管网，之后经由市政管网外排。此种方式不仅无法滞留、积蓄雨水资源，导致在无降雨时道路两侧的绿化带需要使用大量自来水进行浇灌，白白浪费了降水资源，并且会因硬化的路面雨水渗透率极低，在遭遇强降雨时易形成大规模的地表径流，引发洪涝灾害[1]。因此，城市高架“海绵化”改造项目以“海绵城市”理念为指导，结合“渗透、滞留、积蓄、净化、利用、外排”六大“海绵化”改造基本技术要素，充分考虑高架桥排水系统与周边微地形，遵循优先渗透、滞留、储存，最后多余的雨水再经过市政排水管网进行外排，力求最大限度实现对雨水的收集、再利用，解决传统雨水控制的弊端。城市高架“海绵化”改造项目雨水收集、吸纳主要通过高架桥雨水收集装置、透水铺装面层及高架桥下生态公园绿地等途径，其中，高架桥雨水收集装置收集的雨水在经过多级过滤设施过滤后，干净的雨水集中汇聚到雨水储存设施待用，待储存设施存水达到上限后外排至市政排水管网；而人行道的雨水通过透水铺装面层直接渗透积蓄，超出积蓄能力的集中存至蓄水池，超出蓄水池积蓄空间的再外排至市政排水设施。通过一系列的“海绵化”改造，可以实现对雨水资源的最大化利用，形成良性循环的水资源系统，对解决城市水资源浪费、洪涝威胁问题大有裨益。
2城市高架“海绵化”改造技术要素
城市高架“海绵化”改造项目中，从功能及原理上可分为雨水收集、积蓄及利用，通常包括高架桥雨水收集管、透水铺装及雨水花园、雨水循环再利用系统。“海绵化”改造结合“渗透、滞留、积蓄、净化、利用、外排”六大基本技术要素，以全面提升园林绿地对径流雨水的吸纳、集中、净化及回用能力，加强园林绿地的“海绵”功能，构建良好的水资源循环与利用体系[2]。城市高架“海绵化”改造项目“海绵化”技术要素见表1。
3城市高架“海绵化”改造技术要点
3.1雨水收集
城市高架下绿化带内的植物由于无法接收自然雨水，需要采用移动式水车或埋设自动喷淋系统，定期浇灌，但这两种浇灌方式运营维护成本过高，且资源利用率较低。为降低市政管网建设成本支出，减少后期城市道路运营养护成本，城市高架“海绵化”改造项目采用桥面雨水收集装置，分段分点收集雨水，雨水经多级过滤设施后，汇集到雨水储存装置，用作底部生态公园养护用水，多余的则通过溢流管汇入到下游的雨水管道中，改造要点如下。
3.1.1弃流过滤。初期污染较为严重的雨水通过初期弃流装置外排至排污管，雨量增大后水流压力变大，
排污管道上方浮球受压关闭，雨水经出水管流向蓄水罐。出水管处安装了不锈钢滤网，可再次过滤通过的雨水，过滤的杂质在下次降雨时通过排污管冲走，进而实现了初期弃流、自动过滤与排污的功能。
3.2.2深层过滤。深层过滤装置可采用3片网径不同的过滤网片，通过3层过滤实现对雨水的深度过滤，过滤装置安装在蓄水罐顶部，与蓄水罐固定连接，过滤装置为长方体盒子，顶部盖子可打开，内部有固定过滤网片技术要素技术措施应用载体
渗透透水铺装、雨水花园绿地、园路
滞留雨水花园、雨水罐绿地、高架
积蓄雨水罐、雨水花园绿地、旱溪
净化生物净化：生物净化落
物理净化：过滤层、沉淀池
粗砂、植被利用用于灌溉、中水或景观补给绿地浇灌系统
表1“海绵化”改造技术要素
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的卡槽，过滤网片可定期清理与更换。
3.2.3蓄水罐安装。蓄水罐施工时，为保证罐底受力均匀，应在两桥墩之间浇筑混凝土放置平台，平台表面应按照平整度要求抹刮平整，平台表面强度达标后，用吊车吊装蓄水罐至平台位置，蓄水罐出水口与道路坡度应保持一致[3]。
3.2透水铺装
透水路面即使用各种透水良好、空隙率较高的人工材料铺设的地面，主要包括多孔的嵌草砖（草皮砖）、各种材质透水砖、透水性混凝土、老枕木类透水材料以及碎石地面等透水性较好的材料，部分常用材料的施工要点如下。 3.2.1旧枕木。城市高架下园路的铺设可采用铁路旧枕木与砾石融合搭配，将轨枕的施工工艺及流程运用在园路枕木的铺设，既用作场地铺装的分隔，和周围的植物景观形成彩对比，还能随心铺设出很
多造型。枕木小路具有复古的意境，且木材本身就有一种人心的力量。另外，枕木吸水性很强，下雨时雨水能快速下渗，雨水一停，走道很快就会干爽，不仅经济实用，而且极具美学价值。铺设枕木时，应先将地面龙骨按要求规则摆放，将枕木正面用不锈钢十字螺丝与龙骨连接固定；然后用螺丝将龙骨固定在防腐木反面，几块连接拼接成为整体，此种铺设方式不仅清洗养护方便，而且不会对地面造成破坏。
3.2.2透水砖。为解决雨水渗透问题，使雨水径流尽快消散，减少城市内涝与“热岛效应”，通常应用透水混凝土、陶瓷透水砖等渗水材料，雨水通过透水面层渗透进入土壤，有效削减雨水径流量，渗滤处理后的雨水可补充地下水，实现水资源的充分利用。其中，陶瓷透水砖因具备特殊性能，逐渐代替传统硬质路面，其具有强大的透水功能，较高的孔隙率，特别是有较多的连接孔，透水率在20mm/s以上，能够应付60mm/h的降雨量，即使下暴雨时，雨水也能迅速透过地表渗入地下，留住宝贵的水资源[4]。同时，陶瓷透水砖还具有较强的保水性，在雨天大量吸收并保存水分，在太阳的照射下，可慢慢蒸发，以达到降低地表温度的功能，让植被得到充分的水分，生长更为茂盛。陶瓷透水砖还具有防滑和耐用的特性，其表面呈微小凹凸，防止路面反光，耐磨耐风化性好、抗冻融性能强、使用年限久，且其景观效果强、彩丰富、自然朴实。
透水砖铺装结构由下向上分别为：级配碎石层、透水混凝土层、透水土工布、中粗砂层、透水砖层，（见图1）。施工要点为：①级配碎石层。所用原材应为级配良好的花岗石碎块石，石料承载力为500
kPa，渗透系数＞1×10-3m/s，铺设厚度20cm，均匀摊铺压实，密实度为≥93%[5]。②透水混凝土层。铺设厚度40cm，拌制所用原材应参数指标合格，并按照设计配比规范施工，确保配制的混凝土性能达标且透水性良好。③透水土工布。铺设透水土工布的主要目的在于发挥透水、防堵与保土作用，避免粒径较小的颗粒将下部透水通道堵塞，因此，应选择800g/m2反滤土工布进行铺设，并确保土工布参数指标达标[6]。④中粗砂层。土工布铺设完成后于上方铺设3cm厚度的中粗砂，其目的主要是进行渗透过滤并对上部透水结构进行支承、平，中粗砂层铺设时应在保证透水性的同时适当予以压密，以保证透水效果与支承性。⑤透水砖层。结构最上层为陶瓷透水砖，除应具备满足设计要求的强度外，还应确保透水率在20mm/s以上，并且耐磨、耐风化，铺设应平整、缝隙均匀。
3.3雨水花园
雨水花园也被称作旱溪，具有传输、滞留、下渗、净化雨水等功能，其仿照自然溪流蜿蜒曲折的布局形式，通过降低水流速度，将雨水滞留下渗，通常由大型鹅卵石与泥土构筑，虽无水，但水生植物长势喜人，同时，通过景观造坡自然过渡实现了自然排水的功能。
（1）雨水花园（旱溪）建在高架桥下比周围地势更低的中心区域，由人工挖掘形成具有一定深度的下沉绿地。雨水花园施工前，应现场勘查建设区域的地形条件、土壤状况、植物适用性以及排蓄水能力等，并结合现场地形、雨水规律及绿地功能等进行绿地改造。雨水花园整体结构表现为凹槽形，以
便于存储集中收集的雨水，形成雨水自然汇集的集中区域。旱季时为自然绿地，与周围绿化植物融为一体；雨季时储存雨水，并经过植物与土壤的过滤、净化后补充地下水，可有效缓解高架桥下的积水内涝问题，实现雨水的再次循环利用，具有较高的观赏性、实用性，可发挥良好的生态效应。
（2）雨水花园（旱溪）主体结构施工操作要点如下：首先，严格依照设计要求进行测量放线，并根据业主提供的控制点位要求打好标志桩。待现场放样完成后，及时清理干净场地内的树木、杂草、砖块等，整平处理影响施工的土堆、凹坑，整平后，按照雨水花园设计标高要求进行土方开挖。在完成基坑开挖后，应适当整平坑底，坡度比例与平整度应满足设计要求。最后，
按要求铺设雨
图1透水砖铺装结构示意
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水花园各结构层。需要注意的是，雨水花园结构边线与构筑物或道路基础间的距离应≥3m，对于两者间距不满足3m的，应在与构筑物或道路基础临近侧铺设防渗膜，主体结构边线与绿地间过渡应平缓，常水位下浅滩区面积应结合实际适当延伸[7]。
（3）雨水花园（旱溪）结构主要包括蓄水层、覆盖层、种植层、细砂过渡层、砾石层等（见图2）。各结构层所用材料及铺设厚度如下：①蓄水层厚度约20cm，该层主要是沉淀初期雨水，雨水在蓄水层集中并形成向下的压力，以利于雨水向下渗透；②覆盖层铺设厚度5cm，铺设材料为粒径3～5cm的卵石，卵石不仅利于雨水下渗，而且有利于微生物挂膜，进而提升有机物的降解速度；
③种植土层采用中粗砂、腐殖土以及黏土组合物，铺设厚度45cm（局部乔木区种植层厚度为50～70cm），上方为5cm厚有机肥料层，为雨水花园植物提供必要的养分，雨水通过蓄水层微生物降解与种植层植物根系吸收，对雨水中的TP、TN等重金属以及COD有机物处理效果较好，避免污染地下水
资源；④过渡层多采用透水性较好的粗砂，铺设厚度5㎝，过渡层下方铺设渗透性较强的土工布；⑤砾石层主要用于积蓄下渗的雨水，采用粒径约2～3cm的卵石铺设，厚度25cm，砾石层底部为防渗膜；⑥雨水花园边坡位置设置溢流管，溢流管与市政排水管道连接，在雨水花园内水位积蓄至一定高度时，多余的雨水可通过溢流管外排至排水管网，在土壤渗透率较大或地下水位较低的区域，应在雨水花园底部铺设防渗膜等防渗设施[8]。
（4）雨水花园（旱溪）的上层植物宜选择树形美观、高大的乔木类植物如小叶榄仁、水杉、串钱柳、垂柳等，中层选择具有较强观赏性的灌木如榆叶梅、变叶木、金边假连翘、花叶良姜等，下层植物选择成景效果好、耐水能力强的植物，如睡莲、水竹、鸢尾、香蒲、美人蕉等，通过绿化植物与卵石的科学配置形成鲜明的彩对比，营造成为自然风趣、软硬相宜的旱溪景观。
4结语
实践表明，城市高架经过透水性铺装、旱溪营造、生态公园构建等一系列“海绵化”改造，可以很好地解决以往传统高架所带来的易积水、易内涝、热岛效应、灌溉难等问题，避免水资源浪费，保护区域生态，改善区域环境，提升区域绿化效果，美化城市形象，符合“绿发展”理念，对城市的健康、可持续发展与居民生活、工作环境的提升大有裨益。
（收稿：2022-12-02）参考文献：
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[4]高源，王媛媛，何俊超，白伟岚，郭明青.西北半干旱地区既有城市道路海绵化改造模式探索——
—以西宁为例[J].中国园林，2022，38（02）：77-82. [5]李劭静.海绵城市建设理念在市政道路项目中的应用研究[J].建设科技，2021（24）：109-111.
[6]周飞祥，徐秋阳.既有市政道路海绵城市改造案例中若干关键问题探讨[J].中国给水排水，2022，38（12）：100-106.
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150-154+18.
图2雨水花园结构示意
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