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石门森林公园海绵化改造工程

发布时间:2017年08月28日 来源:原海绵办

   石门森林公园林木葱郁,环境幽静,是以森林游憩、休闲娱乐为主要功能的城市森林公园,被称为“城市之肺”。作为南宁市内为数不多的樱花观赏景点,每至樱花盛开季节成群的绣眉鸟在花丛中奔忙吸食花蜜,吸引了众多游人,成为绿城南宁迷人的一景。

   石门森林公园位于南宁市青秀区,地处民族大道东段的南侧,会展中心西侧,交通便捷,南面与青秀山风景区相邻,西南侧为凤岭片区的中心,是组成城市风景线的重要景观节点。公园总面积63.2公顷,其中有林面积50.3公顷,水域面积2.3公顷,森林覆盖率达到82.7%。

   公园林木茂密,环境幽静,森林覆盖率高达82.7%,具备良好的海绵城市建设基底条件。设计团队通过科学组织雨水产汇流过程,综合利用“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,充分发挥绿地、道路、水体等空间对雨水的吸纳、渗蓄和缓释作用,将有效控制径流污染,削减峰值径流量,改善公园内水环境质量,并吸纳和净化周围客水,从而进一步提升石门森林公园作为城市核心区海绵体的功能,有助于南宁推进海绵城市建设。

 

公园现状及主要问题

   作为设计方,我们多次实地考察研究并与公园管理人员深度交流,分析总结出公园主要有以下问题:

   1.园区明湖年久失修,坝体渗漏严重,湖底淤积深度厚,湖体蓄水量降低。明湖始建于1997年,水位较深,建成初期水深(最深处)曾达7米左右,目前大部分区域水深3-4米,最深处约6米,至今,没有进行过清淤工作。近年来,明湖出现大面积漏水现象,因漏水位置无法查明,水位一直没有能恢复到建成初期的水平线。

   2.根据石门森林公园管理处多年的观察,明湖水体水质近年来有所下降,水体缺少流动,在夏季高温天气条件下,时常发生富营养化现象。

   3.目前园区道路和市民活动场地等大部分为硬化地面,且由于地形陡峭,部分道路坡度较大,暴雨时,雨水径流污染容易对湖体造成冲击。路面的初期雨水径流直接通过汇集到雨水口后排湖,缺少径流污染控制措施。

   4.根据现场调研以及石门森林公园管理处反馈的情况,目前存在三处内涝点。北门入口处由于地势位于地点,缺少排水出路,暴雨时经常造成内涝现象;公园东南小广场前道路标高较低,且没有出口,造成积水;游乐园场地硬化程度高,地势平坦,排水出路不畅,降雨时,容易产生内涝。

   5.公园给排水附属设施缺少,绿地喷灌设施缺少,绿地浇灌很大程度上主要依靠人工;公园道路两旁集水边沟等道路附属设施陈旧,需要及时进行更新改造。

 

设计研究

   根据以上现状分析及结合南宁市降雨量大、降雨天数多的降雨特征及土壤渗透条件差、地下水位高的场地特征,我们从问题本质出发,强调本次海绵化改造以“滞”、“净”为主。

   项目建设首先应解决场地雨水收集的问题,在场地雨水合理疏导收集的基础上,结合地形与用地条件设置各类渗蓄净化设施。根据现场踏勘情况,我们最终决定以明湖为核心,通过溪流、旱溪、草沟、边沟建设,梳理场地雨水自然汇流路径,充分利用流域内自然沟谷地形、沿等高线做植草沟等滞留设施,并结合汇水路线因地制宜的采用性价比高的海绵化设施,形成实现雨水径流渗、滞、蓄同步的自然消纳与净化,实现水质、水量指标。主要技术措施包括:雨水收集设施、硬化地面改造以及水质改善措施等。  

   园内以明湖为最低点,除少量山脊线外侧区域,大部分场地雨水径流最终汇入明湖。公园内水域水源主要为自然汇流的雨水和两处泉眼泉水。两处泉眼分别位于明湖西侧和南侧,泉水清澈,全年不断流。根据石门森林公园现状场地特征,现状排水设施,使用Arcgis软件水文分析模块,对石门森林公园进行自然汇水分区分析。将公园划分为四个主要的汇水分区,分别是明湖雨水分区、东盟博览园雨水分区、北门停车场汇水分区、以及边缘向外排水分区(包括东部向青秀路排水、向会展路排水区域)。本次项目主要针对北门停车场汇水分区、明湖雨水分区。

   项目通过引入客水、净化地表径流、生态雨水湿地、透水铺装等低影响开发设施的设置,以“慢排缓释”和“源头分散式”控制方式对径流量进行削减、对径流污染物进行净化,最大限度的提高水资源的利用率。针对明湖开展生态调蓄、循环净化、生态补水工程,对广场、道路等硬化地面采取海绵化改造,对引入的客水进行收集和净化,防止污染物含量高的雨水径流直接进入明湖,造成水环境污染。年径流总量控制率:≥85%,年径流污染控制率(以 SS 总量去除率计)指标:≥50%。其具体海绵化设施布局如下图所示。

 

设计亮点

   回顾项目整个过程,其设计亮点在于始终明确地以“慢排缓释”和“源头分散式”为设计理念,以“滞”、“净”为主要措施,解决公园内部易涝点,雨水储蓄、净化及利用的问题。并重视公园的景观效果,采用景观设计策略解决雨水管控问题,既提高了公园的生态效益,也丰富了公园的景观。

   (一)海绵设施涉及范围广、种类丰富

   石门森林公园内建雨水花园3841㎡,雨水湿地2560㎡、植草沟1500m、生物滞留设施1000㎡、植草格2568㎡、透水沥青6242㎡。

   1.明湖汇水分区

   (1)雨水花园(渗、滞、净):将原状东南区老旧泉眼、南门区谷地改造为雨水花园,并预留管道接入外来客水。在雨水花园中,通过三层渗透塘的水生植物净化,雨水、客水得到滞留缓排和净化。

   (2)旱溪(渗、滞):在原有樱花秀坪新建旱溪,不仅有下渗、滞留雨水的作用,还可传输两个雨水花园净化后的出水,以及暴雨时雨水花园的溢流出水。

   (3)雨水湿地(滞、净):将废旧泳池改造为雨水湿地,雨水经旱溪输送至雨水湿地,湿地通过跌水、植物塘、梯级湿地,形成分级雨水湿地净化系统。

   (4)植草沟(滞、净):沿主园路设置,收集路面汇水,雨水经滞留、净化后,排入明湖。

   2.北门汇水分区

   (1)透水沥青(渗、净):将原状混凝土路面改造为透水沥青,雨水可通过青路面可下渗,达到下渗、净化的目的。

   (2)植草格停车位(渗、净):将原状混凝土停车位改造为植草格停车位,雨水可通过青路面可下渗,达到下渗、净化的目的。

   (3)生物滞留设施(滞、净):将原状停车场绿化带改造为生物滞留设施,雨水通过路面、停车位进入滞留设施进行滞留、净化,多余的雨水则通过穿孔管排至市政管网。

   (二)引入客水

   把青秀路、越秀路、会展路三条路围成的符合条件的小区雨水大部分汇进公园回收利用,可接纳客水区域约为12.5公顷,净化后下游接近Ⅳ类水体。经计算石门森林公园总调蓄容积达到32362.19m³,可接纳23242.59m³的客水。海绵系统对客水的污染削减作用达94.3%。

   (三)海绵化设施的景观化

   1.雨水花园通过收集雨水以及周边客水形成水面,利用景观置石堆叠为层级的前置塘、渗透塘,配合挺水植物、沉水植物等水生植物以及多样的湿生植物打造雨水花园的水景景观。

   2.雨水湿地收集上游雨水,形成水面,配合柳州墨石以及水生、湿生植物打造水景景观。同时抽取明湖湖水循环明湖水系,形成曝气装置的同时,也将跌级湿地打造为一处叠瀑景观。

   3.旱溪结合大大小小的河石、卵石,并配合汀步等景观小品,以及观赏草、灌木等形态优美的植物打造精细的旱溪景观,使其不仅具有海绵化设施的生态功能,也是公园内的一处特色美景。

 

技术总结

   对于一个六十多公顷的公园项目,从接到任务到完成任务,整个过程仅有半年的时间,这对每一个设计者来说,都充满了极大的挑战,但我们也都是幸运的。回顾整个项目,根据整个项目的设计及施工环节,我们总结了以下技术要点:

   (1)海绵化建设中,应遵循“因地制宜”的原则,前期应分析项目所在地的土质、暴雨强度、地下水位高度及水体污染等问题。

   (2)海绵化建设中,雨水处理的流程是核心问题。

   (3)海绵化设施有一定的设施容量,不能超负荷运行;重视客水的排入标准(容量、流量、水质的排入标准)。

   (4)海绵化设计必须与景观相协调,并尽可能的采用景观设计策略解决雨水管控问题,可合理利用集雨型绿地与微地形的结合、景观植物净化水体等。

   (5)必要的排水设施仍然是必须要考虑的(海绵城市建设是系统性工程)。

   (6)重视流域内的雨水管控,而不是单一关注某个节点。

   (7)重视对水体、地质对基础勘查资料。