绿链融城，弹性发展——以生态廊道引领海绵城市建设

绿链融城，弹性发展——以生态廊道引领海绵城市建设

李三民

中国水利水电第十一工程局有限公司河南郑州450001

摘要：随着我国城镇化的快速发展，城市内涝灾害、雨水径流污染、水资源短缺等城市水问题日益突出，为了控制雨水径流、保护和改善城市水生态环境，海绵城市建设已引起广泛关注。生态廊道作为雨洪调蓄设施的物质载体，是引领海绵城市建设的重要力量。探讨了海绵城市与生态廊道之间的辩证关系，并以郑州航空港经济综合实验区2016-2018年片区城市基础设施一级开发建设项目三标段中的道路绿色廊道、梅河景观廊道以及南水北调生态廊道建设项目为例，对城市生态廊道建设中海绵城市理念与技术措施应用展开研究和总结，以期为城市生态廊道与海绵城市建设实践提供参考。

关键词：海绵城市；生态廊道；雨洪管理；郑州航空港区

近年来，随着城镇建设的快速发展和规模的不断扩张，城市下垫面性质发生极大改变，原有的自然土壤植被逐渐被建筑和不透水的硬质设施所替代，给城市水文状态和水体环境带来了不同程度的影响，从而引起城市洪涝灾害频发、水资源短缺、水污染严重等一系列负面问题[1]，严重制约我国经济社会的可持续发展[2]。为改善城市水环境，进一步推进城市水生态文明建设，我国借鉴国际上低影响开发建设模式的成功经验，并结合城市建设现状和问题，提出推广并应用海绵城市建设理念，建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市，提高城市的雨洪管理能力[3]。由林荫道、公园道、河道等体现人工与自然相融合的城市生态廊道，在削减降雨径流、控制雨水污染、维持区域水文平衡等方面发挥积极作用，是城市的重要“海绵体”，拥有巨大潜力。当前，随着城市生态文明建设进程的加快，城市生态廊道正以前所未有的建设力度和速度向前推进，承担着控制城市无序蔓延[4]、保护生物多样性、过滤污染物、调控雨洪等多种生态功能[5]。因此，在城市生态廊道建设实践中，应结合“蓄、渗、净、用、排”多种海绵城市具体技术手段实施雨洪管理，对城市雨水资源进行多层级管理、多目标控制和资源化利用，为推动海绵城市建设与城市的可持续发展提供更广阔的生态空间。

1海绵城市与生态廊道的关系分析

海绵城市——低影响开发雨水系统是指综合采取“蓄、渗、净、用、排”等措施强化对城市雨水径流的控制和利用，以期最大限度地减少城市开发建设对水生态环境的影响。较传统雨洪管理模式，海绵城市主要是基于城市雨水管网灰色设施，在确保城市防洪排涝安全的前提下，通过保护和修复“山水林田湖”等城市生态本底，结合城市绿地、透水铺装等低影响开发设施，实现对雨水的蓄渗、净化和再利用，促进水资源的利用和城市生态环境的保护。

城市生态廊道既包括“山水林田湖”等自然要素构成的绿色带状开敞空间，又包括城市绿色道路、沟渠、废弃铁路线等人工走廊构成的线性开敞空间，其不仅能满足生态防护、休憩娱乐、景观美化、文化展示等功能，还在雨洪调节、污染控制过程中发挥重要作用。因此，城市生态廊道是实现海绵城市建设目标的重要载体之一，其建设布局、规模和现状对海绵城市实际效益的发挥均能产生不同程度的影响。同时，海绵城市建设也对城市生态廊道的规划、建设和管理提出了全新的要求，促使其在宏观层面上构建以水为核心的生态框架体系，中观层面上优化城市雨水疏排系统，微观层面上综合应用生态化雨洪管理技术，从而丰富和完善了城市生态廊道类型及生态系统服务功能。

由此可见，海绵城市与生态廊道之间相互指导、互利共生，二者在建设中应重点关注相互间的耦合关系，既要在海绵城市建设大方向上，通过因地制宜地保护、修复和提升，挖掘生态廊道的雨水系统开发潜力，又要以不同类型生态廊道的多层面、多目标、多措施建设带动海绵城市有序发展。

2基于海绵城市理念的城市生态廊道建设

2.1城市生态廊道建设项目概况

郑州航空港经济综合实验区位于河南省会郑州市的东南部，距离市中心约37公里，规划范围为西起京港澳高速，东至广惠街（原线位），南起炎黄大道，北至双湖大道，面积约368平方千米（不含空港核心区），城市发展围绕空港核心区布局三大板块，即北港城市综合性服务区、东港临港型商展交易区、南港高端制造业集聚区。郑州航空港经济综合实验区2016-2018年片区城市基础设施一级开发建设项目三标段（以下简称“三标”）位于航空港南区，基本处在南水北调中线干渠、商登高速与纬三河相交的三角区内，具体建设范围为西起滨河东路，东至万三公路（新G107），南起商登高速，北至纬三河（不含园博园区域）（图1）。项目总面积约20平方公里，建设内容包括道路生态廊道、南水北调南区实验段景观绿化、梅河水系生态治理等基础设施，其中道路总里程约94.3公里、河道长度约12.5公里，生态廊道面积约为544万平方米，匡算工程总投资约53.4亿元。

图1三标项目区位图及总平面图

2.2生态廊道下的海绵城市空间格局构建

城市河流水系是城市天然的排水系统，同时也是城市生态化雨洪控制体系的重要构成部分。为构建完善的海绵城市生态空间格局，最大程度地实现海绵体的弹性功能，应首先以城市水系为基底，调整现状河网并控制河道岸线，尽可能多的疏通水网，以保证现有水流的畅通。三标项目中的梅河水系（包括梅河干流、梅河支流）建设定位为集行洪与景观于一体的综合性河道，设计行洪标准均为100年一遇。其中，梅河干流作为航空港区双鹤湖片区海绵城市建设的一条重要水系，在项目区内建设长度为1692.53m，河道蓝线控制范围为100m，绿化红线控制范围为160m；梅河支流作为南北向流通的规划新建河道，建设长度达3549m，蓝线宽度为80m，绿线宽度则为100m。鉴于南区多数河道复杂弯曲的特点，同时坚持面向生态的水系防洪安全、生态平衡和景观美化的治理原则，建设过程中严格控制了梅河干流的基本走向，对河道进行截弯取直并拓宽河道堵口，以确保河道通畅。而在梅河支流的开挖中，则重点关注了水系连通的问题，使其在流经园博园A区、B区过程中，能够串联园区内的景观河流，进而打通水系。

图2三标项目建设区域生态廊道网络图

通过水系的梳理和建设，增加了水系对雨洪的调蓄作用。在此基础上，一方面根据海绵城市建设要求进行滨河绿化，使径流进入梅河之前可通过绿地进行初步渗透、净化与积存；另一方面要使南水北调南区实验段的景观绿地参与到雨洪管理中来，通过其长约8.3公里，两侧各宽200米的景观绿化建设形成大型雨水调蓄带，以起到在极端暴雨情况下临时滞洪蓄水的目的。而针对道路建设，为降低其对梅河水系影响，通过跨河桥梁保留原水系通廊，实现城市河道的整合与连贯；同时结合道路网纵横交错的特点，本着强化三标区域内生态联系、促进区域内生态连通的原则，通过道路生态廊道建设整合散置或割裂的绿地斑块、河流沟渠，形成网络化的渗透廊道，使部分透水道路和道路两侧绿化带生物滞留池等设施蓄渗的雨水能有序汇入梅河，从而构建三标项目区域整体保护的海绵城市生态安全格局（图2）。

2.3海绵城市技术措施在生态廊道建设中的应用

2.3.1灰绿融合，协同共生——道路绿色廊道

城市基础设施是城市赖以生存和发展的物质基础，通常分为市政类灰色基础设施和生态化绿色基础设施。在我国城市化进程中，基础设施建设往往只为满足单一功能导向的工程需求，常以高“标准化”的技术手段形成硬质化的空间界面，导致雨水自然下渗受阻。与此同时，依赖大规模管网等“灰色”设施的传统雨水排放思路也已无法满足现代城市雨洪管理的要求。近年来，由灰色基础设施延伸到绿色空间体系中衍生而来的绿色基础设施，正逐渐步入城市雨洪管理的主体工程，并与传统的灰色雨洪基础设施相结合，形成新兴的城市可持续雨洪基础设施。

三标项目中的道路工程，尤其是梁州大道、孙武路、苑陵路等是海绵城市建设的重要组成部分。施工过程中以《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建（试行）》[6]（以下简称“指南”）为指导，采取源头削减、中途转输、末端调蓄等多种技术措施，发挥灰色基础设施“快排”和绿色基础设施“慢排”特性，从而快速恢复道路等市政设施建设前的自然水文状态，并控制雨水径流污染。

源头削减：结合城市道路本体施工及其两侧绿地建设，选择透水水泥混凝土、透水砖等新型透水材料应用于道路两侧非机动车道、人行道和绿道等荷载较小的地面，对降雨径流进行源头削减和就地入渗（图3）。同时，借助道路绿化带地势较低区域设置生物滞留池（图4），在此基础上通过土壤改良、植物种植和鹅卵石铺设来布置雨水花园，在存储、净化、渗透雨水的同时营造良好的景观效果。

图3可渗透路面实景图图4道路两侧绿地中的生物滞留设施实景图

中途转输：以道路排水设施为主要控制对象，将植草沟等地表生态化排水设施（图5）与渗透管、渗透渠、渗透井（图6）等地下低影响开发设施相融合，构建生态排水体系，并通过对路缘石开孔和建设溢流式雨水口，将路面自然下渗后多余的径流雨水排入植草沟或渗透渠进行收集、输送和排放，以减少路面积水量，降低雨水径流污染。

图5植草沟等生态沟渠实景图图6生态排水设施一侧渗透井实景图

末端调蓄：针对雨水径流的末端控制，采用模块化整体构造的雨水调蓄池临时存储高峰流量下的雨水径流（图7），使路面收集的雨水经调蓄池沉淀、过滤和消毒后出水至配套的清水池等处理设施，协同滨河绿地中雨水花园的溢流水，经管道进入雨水回用系统用于浇洒道路和喷灌绿地。此外，城市河流水系是道路网络雨水输送的最终归宿，其具有一定的汇水面积，能够汇集到足够量的城市雨水，结合三标区域内梅河水系的综合治理，基本恢复了梅河对雨水的调蓄功能，使其成为末端控制系统雨水输排的良好受纳体。

2.3.2近自然治理，回归原型——梅河景观廊道

河流廊道是城市景观中重要的自然要素，包括河流及其两侧一定宽度的植被带。作为城市中重要的生态廊道，河流廊道具有为城市发展提供物质和能量、维持城市生态系统多样性、提升城市景观品质、丰富城市居民生活等多种功能，因此，其功能的正常实现与否关系到整个城市的可持续发展。然而，由于过去受经济条件制约和社会发展影响，城市河道治理往往呈现出硬化、渠化等非生态型工程问题，从而也导致了河岸侵蚀加剧、泥沙大量淤积、河流自然性、生物多样性和生境异质性降低等生态退化问题。在当前国家大力推进海绵城市建设背景下，河流在防洪排水、调节旱涝、保持水土、净化水质、提供生物栖息地等方面的作用得到社会各界的广泛关注。

图7雨水调蓄池构造示意图

三标梅河生态治理工程主要包括河道疏浚及滨水绿带建设，在建设过程中除了要满足梅河水系行洪排涝安全外，还要与周围生态环境相协调，最大限度地实现雨水在建设范围内的自然积存、渗透和净化，从而促进雨水资源利用和生态环境保护。因此，基于海绵城市建设原则和指南引导，除在两岸滨河绿地建设中选择透水铺装、湿式植草沟、下沉式绿地、卵石明沟等一系列生态化技术措施来控制降雨地表径流的源头、中途、末端过程，还重点针对河道本体进行了保护、修复和改造。

在入河雨水径流的净化和调蓄上，结合局部河岸坑塘、洼地等地势特点，选择梅河水系周边因地制宜地建设雨水湿塘（图8）。梅河湿塘主要建设内容包括前置塘、主塘和溢流系统三部分，施工中根据常水位线提前在前置塘结构中设置进水管，将雨水导流并经进水口前布置的碎石进行消能，防止入水处坡面流水侵蚀；同时，针对前置塘雨水携带的泥沙、树叶和大颗粒污染物等则通过在沉泥区铺石筑底、布设清淤通道进行定期清理维护。雨水在经过前置塘预处理后排入主塘进行储蓄和深度净化，主塘的建设除参照设计提供的调节容积和储蓄容积进行施工外，为能进一步提高雨水湿塘的缓释消能作用，一方面，根据地势情况，将前置塘与主塘之间的地形整理成蜿蜒曲折的形式，另一方面，在二者过渡区及其驳岸栽植芦苇、鸢尾、美人蕉等湿生植物，形成生态软质驳岸和过水台阶，强化雨水湿塘的景观和生态功能。在前置塘与主塘建造完成后，考虑到暴雨时段湿塘的容积量，需设置溢流系统，溢流方式主要采用土工合成材料构建溢洪道，使之与梅河水系相连，以及时排除暴雨时段湿塘中的多余水量。通过梅河两岸雨水湿塘的建设，顺利保证了梅河水域范围内的良性水循环，实现了旱季补水，雨季调蓄的目标。

图8梅河两侧雨水湿塘示意图

在河道护坡工程上，改变以往混凝土、浆砌块石的单一工程化结构形式，针对所属标段水流缓慢、水深较浅、周边空旷、防洪要求低的部分桩号段，通过河道开挖放缓边坡，在土坡上用“柔性”植物材料护坡绿化，构筑自然草坡驳岸、水生植物驳岸、梯式驳岸和格宾石笼驳岸等（图9）近自然河道边坡，达到减缓河流水速及降解雨水径流污染的目的。

图9梅河生态软质驳岸剖面图

2.3.3生境再造，清水常清——南水北调生态廊道

山、水、林、田、湖等大型水生态廊道和斑块具有平衡水资源、控制水土流失、防治城市洪涝灾害等主要功能，对雨水能够发挥更大的吸收、消化作用。然而，受高强度的国土开发建设影响，这些生态系统破损退化严重，迫切需要对山水林田湖开展系统性的生态保护修复，国家也从政策层面提出了加强江河源头及水源涵养区生态保护和修复的要求，这与我国海绵城市的建设原则和路径上是保持高度一致的。

南水北调工程作为我国重大的战略性基础设施工程，对优化水资源配置、缓解北方水资源严重短缺局面、促进可持续发展起到积极的作用。但是，南水北调工程施工也对沿线的农田、林地、河湖等生态系统造成强烈干扰，破坏了生态系统的空间连续性，导致了景观格局的破碎化，严重影响了自然生态系统的组成结构、物质循环和能量流动。因此，为改善沿线生态环境和防治水土流失，保护干渠水质，郑州航空港南水北调干渠两侧绿化项目也应运而生。郑州航空港南水北调生态廊道是航空港“三区两廊”空间发展格局中的重要一廊，同时也是航空港海绵城市中的“大海绵”。考虑到南水北调干渠的特殊性，三标区域内南水北调绿化建设定位为滨水但不亲水的大型城市生态廊道，重点对其沿线进行生态保护修复建设。

植被恢复是脆弱生境生态修复的重要组成部分。针对南水北调干渠工程建设后造成的生态系统退化问题，在对三标所属的渠南施工区域（长约5300m，宽约200m）立地条件进行探勘的基础上，以绿化工程为建设重点，实施内侧约50m范围的生态防护林建设和外侧约150米的带状生态公园建设。其中，内侧防护林主要采用乔木块状混交密林与林下灌木/地被的种植模式，上木种植根系发达、保土固沙能力强、少飞絮不落果、易管养的乡土乔木，考虑乔木的生长习性及其成林后的景观效果，种植株行距一般控制在3-4m；下木则主要选择铺地柏、红叶石楠、大叶黄杨、麦冬、鼠尾草、八角金盘等耐旱、耐阴、长势旺盛的灌草，同时搭配观赏型花灌木和野花组合，形成良好的景观效果。生态景观林带则选用抗逆性强、少养护的观赏性树种进行自然式复层种植，形成春夏花和秋色叶的多季相变化的植被群落景观。通过干渠林带的建设，使植被对降水能够达到冠层截留的目的，最终构建成雨水促渗截留型的“森林海绵”体系。

而对于生态公园内的土建工程，则融合海绵城市建设理念，在土方工程中通过微地形塑造营造丰富的景观空间层次，并组织地表雨水就近排入植草沟——集水渗水井或下沉式绿地——溢流井，连接市政排水管道有序排出。在道路广场建设中，优先考虑了雨水的自然蓄渗，不仅采用了彩色透水混凝土、植草砖等材料铺筑地面，还结合了广场种植池、树池构建小型低影响开发设施，以实现对雨水的源头削减，减轻雨水径流污染和市政雨水管网的排水压力。

3结语

廊道是城市生态、景观和文化的重要组成部分。通过探讨如何辩证看待生态廊道与海绵城市建设的关系，并结合郑州航空港经济综合实验区2016-2018年片区城市基础设施一级开发建设项目三标段中的道路绿色廊道、梅河景观廊道以及南水北调生态廊道建设项目，提出融入低影响开发技术的城市廊道建设是实现海绵城市的关键，同时海绵城市也是健全城市廊道的自然、社会、经济复合性功能的重要推动力。未来我国将依托城市河流、沟渠、道路等线性或带状结构的生态景观建设，形成越来越多的海绵城市，因此，应根据不同城市廊道的性质、规模和功能等，因地制宜地开展海绵城市技术措施的具体应用，以使生态廊道的综合功能得到充分发挥，促进实现海绵城市建设的可持续发展。

参考文献

[1]马朝.城市化进程对水文效应影响分析及水文环境改善策略研究[J].国土与自然资源研究，2015（2）：31-33.

[2]邓建明，周萍.推进水生态文明理念融入经济建设的几点思考[J].水利发展研究，2014（1）：84-88.

[3]国务院办公厅.国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见[EB/OL].2015.10.16.http：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-10/16/content_10228.htm.

[4]祁舒展，姜卫兵，魏家星.我国环城绿带的发展：问题、对策与展望[J].中国城市林业，2017，15（3）：11-15.

[5]朱强，俞孔坚，李迪华.景观规划中的生态廊道宽度[J].生态学报，2005，25（9）：2406-2412.

[6]住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）[R].北京：住房和城乡建设部，2014.