海绵城市技术在可持续公共空间设计中的创新应用研究

一、引言

现代社会中，城市公共空间不仅是居民休闲娱乐、社交互动的重要场所，更是城市生态系统的关键组成部分以及城市文化与形象的重要载体。然而，传统的城市开发模式使得公共空间在面对日益复杂的环境问题时暴露出诸多缺陷。例如，硬质铺装面积过大导致雨水无法下渗，加剧了城市内涝风险；雨水资源的大量排放造成水资源的极大浪费，同时也增加了城市排水系统的压力；此外，单一的景观设计与功能布局难以满足多样化的社会需求，且对生态环境的保护与修复作用有限。在此背景下，海绵城市技术应运而生，它强调顺应自然规律，通过模拟自然水文循环过程，实现对雨水的吸纳、蓄存、净化、利用与排放，为可持续公共空间设计带来了新的曙光。本研究旨在系统地梳理海绵城市技术在可持续公共空间设计中的应用原理、方法与创新实践，深入剖析其在优化公共空间雨水管理、提升生态品质、丰富景观功能以及增强社会经济效益等多方面的作用机制与效果。通过理论与实践相结合的研究方式，一方面为城市规划师、景观设计师等相关专业从业人员提供全面、深入的技术参考与设计灵感，助力他们在实际项目中更好地运用海绵城市技术打造可持续公共空间；另一方面，也为城市管理者与决策者提供科学依据，促进相关政策的制定与完善，推动城市整体的可持续发展战略实施，实现城市公共空间的生态、社会与经济效益的协调统一。

二、海绵城市技术体系

海绵城市技术体系涵盖了众多具体的技术措施与设施设备，主要包括以下几个方面：

透水铺装技术：采用透水性良好的材料铺设地面，如透水砖、透水沥青、透水混凝土等，使雨水能够直接渗入地下，减少地表径流，同时补充地下水资源，改善城市土壤墒情与植被生长环境。

绿色屋顶技术：在建筑物屋顶种植绿色植物，形成绿色屋顶系统。绿色屋顶不仅能够有效截留雨水，减轻屋顶排水压力，还具有保温隔热、改善空气质量、美化城市景观等多方面的功能。

雨水花园技术：利用植被、土壤与微生物的协同作用，构建具有雨水收集、净化与蓄存功能的花园式设施。雨水花园通过植物根系的吸收与过滤、土壤的渗透与吸附以及微生物的分解作用，去除雨水中的污染物，并将其暂时蓄存起来，用于灌溉或补充地下水。

下沉式绿地技术：将绿地低于周边地面标高建设，使其成为雨水径流的汇流区域。下沉式绿地能够容纳较多的雨水径流，通过植物与土壤的净化作用对雨水进行处理，同时在暴雨期间起到调蓄洪峰的作用。

植草沟技术：在地表设置种植有植被的浅沟，用于输送与净化雨水径流。植草沟能够延缓雨水流速，促进雨水下渗，同时通过植被的过滤作用去除雨水中的悬浮物与污染物，是一种简单而有效的雨水处理设施。

雨水调蓄池技术：建设大型的雨水储存设施，如地下蓄水池、模块化雨水调蓄池等，在降雨时收集多余的雨水径流，并在需要时（如干旱时期或用水高峰时期）将雨水释放出来，用于城市灌溉、景观补水、道路冲洗等用途，实现雨水资源的时空调配。

三、海绵城市技术原理与雨水管理机制

海绵城市技术基于自然水文循环原理，通过模拟自然界中雨水在地表、土壤与地下水之间的循环转化过程，实现对城市雨洪的有效管理。在降雨初期，雨水首先被透水铺装、绿色屋顶等源头控制设施吸收与截留，减少了雨水径流的产生量；随着降雨量的增加，剩余的雨水径流流入植草沟、下沉式绿地等过程控制设施，在这些设施中，雨水经过植被的缓冲与过滤、土壤的渗透与净化，一部分雨水下渗补充地下水，另一部分雨水则被暂时蓄存在设施中；当降雨量超过过程控制设施的容纳能力时，雨水径流将被引入雨水调蓄池等末端治理设施进行集中储存与处理。在干旱缺水时期，储存在雨水调蓄池中的雨水可以通过灌溉系统、景观补水管道等设施释放出来，满足城市绿化、景观水体补给等用水需求，从而实现雨水资源的自然积存、自然渗透、自然净化与可持续利用，形成一个良性循环的雨水管理系统。

四、海绵城市技术在可持续公共空间设计中的创新应用策略

（-） 源头控制措施

增加透水铺装面积：在公共空间的地面铺装设计中，优先考虑透水铺装材料的应用，如透水砖、透水沥青等。透水铺装能够使雨水迅速渗入地下，减少地表径流的产生量，同时补充地下水资源，改善城市土壤墒情与植被生长环境。例如，在城市步行街、广场等区域，可以大面积采用透水砖铺装，既满足了行人通行的需求，又实现了雨水的有效管理。

建设绿色屋顶与立体绿化：对于公共建筑及周边附属设施，积极推广绿色屋顶技术，在屋顶种植绿色植物，形成绿色屋顶系统。绿色屋顶不仅能够有效截留雨水，减轻屋顶排水压力，还具有保温隔热、改善空气质量、美化城市景观等多方面的功能。此外，还可以在公共空间的围墙、栏杆等垂直界面上发展立体绿化，如种植攀缘植物、设置绿篱等，进一步增加绿化面积，提高雨水截留能力。

设置雨水收集装置：在公共空间的建筑屋顶、广场、道路等区域设置雨水收集装置，如雨水桶、雨水收集池等，将收集到的雨水用于建筑内部的冲厕、洗车、绿化灌溉等非饮用水用途，实现雨水资源的回收利用。

过程调节措施

构建植草沟网络：在公共空间内规划建设植草沟网络，将各个源头控制设施与过程调节设施连接起来，形成一个完整的雨水处理系统。植草沟能够延缓雨水流速，促进雨水下渗，同时通过植被的过滤作用去除雨水中的悬浮物与污染物。例如，在城市公园中，可以沿着主要步行道或景观轴线设置植草沟，既能美化环境，又能起到雨水处理的作用。

建设下沉式绿地：结合公共空间的地形地貌与功能布局，合理规划下沉式绿地的位置与规模。下沉式绿地能够容纳较多的雨水径流，通过植物与土壤的净化作用对雨水进行处理，同时在暴雨期间起到调蓄洪峰的作用。在设计下沉式绿地时，要注意与周边地形的衔接过渡，确保雨水能够顺利流入绿地并进行有效的处理。

布置雨水花园：根据公共空间的实际情况，分散布置多个雨水花园，使其均匀分布在整个空间范围内。雨水花园不仅能够收集与净化雨水径流，还可以为公众提供一个亲近自然、观赏花卉植物的休闲场所。在雨水花园的设计中，要注重植物的选择与配置，选用耐水湿、净化能力强的植物品种，如芦苇、菖蒲、美人蕉等，以充分发挥其生态功能。

（≡） 末端治理措施

建设雨水调蓄池：在公共空间的合适位置建设雨水调蓄池，用于收集多余的雨水径流。雨水调蓄池的规模应根据公共空间的面积、降雨量、地形地貌等因素综合考虑确定。调蓄池可以采用地下式或半地下式建设方式，以减少对公共空间景观的影响。在干旱缺水时期或用水高峰时期，将储存在调蓄池中的雨水释放出来，用于城市灌溉、景观补水、道路冲洗等用途，实现雨水资源的时空调配。

优化排水管网系统：结合海绵城市建设理念，对公共空间现有的排水管网系统进行优化升级。例如，采用分流制排水体制代替合流制排水体制，提高雨水排放的效率与质量；合理调整排水管道的管径与坡度，增强排水管网的排水能力；在排水管网中设置截污井、检查井等附属设施，便于对雨水径流进行监测与管理。

（四）海绵城市技术与生态修复的融合应用

土壤改良与植被恢复：利用海绵城市技术中的雨水收集与蓄存设施，为公共空间的土壤改良与植被恢复提供水源支持。例如，通过雨水花园、下沉式绿地等设施收集的雨水，可以用于灌溉周边的植被，改善土壤墒情，促进植物的生长。同时，在选择植被时，优先考虑本地乡土植物品种，这些植物对当地土壤条件与气候环境具有较好的适应性，能够更好地发挥生态修复功能。例如，在一些废弃的工业用地改造为公共空间的项目中，可以通过种植本地的草本植物、灌木与乔木，逐步恢复土壤肥力与生态结构，改善场地的生态环境质量。

水体生态修复：对于公共空间内的水体，如湖泊、河流、池塘等，运用海绵城市技术进行生态修复。例如，在水体周边建设湿地生态系统，通过种植水生植物、设置人工湿地等方式，提高水体的自净能力，去除水中的污染物，改善水质。同时，利用海绵设施对雨水径流进行调控，减少泥沙淤积与水土流失，保护水体的稳定性与生态完整性。例如，在一些城市滨水公园的设计中，通过建设湿地缓冲带、生态护坡等设施，有效地改善了滨水区域的生态环境质量，吸引了更多的鸟类、鱼类等生物栖息繁衍，提升了公共空间的生态价值与景观吸引力。

（五）海绵城市技术在公共空间景观营造中的创新应用

以水造景：充分利用海绵城市技术中的雨水收集与处理设施，将其转化为公共空间景观的组成部分。例如，将雨水花园设计成具有观赏价值的花卉景观区，通过不同颜色、形状的花卉搭配种植，形成绚丽多彩的景观效果；将植草沟设计成蜿蜒曲折的旱溪景观，在旱季时作为独特的景观元素展示给公众，在雨季时则能够发挥雨水处理的功能；将雨水调蓄池进行景观化处理，如在池面上设置喷泉、水上舞台等设施，或者在池周边种植垂柳、荷花等水生植物，营造出优美的水景环境。例如，某些城市公园中的人工湖就是利用雨水调蓄池改造而成，湖水通过雨水收集系统补充水源，湖边设置了亲水平台、栈道等设施供游客休闲观赏，成为了公园的一大亮点景观。

材料与质感创新：在公共空间的景观设计中，选用具有透水性、环保性与美观性的材料，如透水混凝土、透水砖、再生木材、废旧轮胎橡胶等，这些材料不仅能够满足海绵城市技术的要求，还能够为景观带来独特的质感与视觉效果。例如，用透水混凝土铺设广场地面，既能实现雨水的渗透排放功能，又能通过不同的颜色与纹理组合创造出丰富多彩的地面图案；利用废旧轮胎橡胶制作成的彩色步道砖或景观小品，既体现了环保理念又增添了景观的趣味性；再生木材用于建筑外墙装饰或户外家具制作，既保留了木材的自然质感又符合可持续发展的要求。

（六）海绵城市技术支撑下的公共空间功能提升策略

借助海绵城市技术整合公共空间资源打造多功能复合区域提高土地利用率满足多样化需求。例如将雨水花园与休闲座椅区相结合人们在休息同时可欣赏花卉美景；把下沉式绿地改造成露天剧场或表演舞台下雨时可作为天然排水场地晴天则供文艺演出使用；利用调蓄池上方空间建设体育健身设施如篮球场、羽毛球场等既节省建设用地又丰富了公共空间功能类型使原本单一功能区域转变为集休闲观光、文化娱乐、体育锻炼等多种功能于一体的综合性空间提升公共空间活力与吸引力。

结语

海绵城市技术在可持续公共空间设计中的应用具有重要意义，但其推广和实施需要克服技术、经济、政策、社会等多方面的挑战。通过加强技术研发、完善政策法规、提高公众参与度、因地制宜设计以及建立长效运维机制，可以有效应对这些挑战，推动海绵城市技术的创新应用，为构建可持续的公共空间提供有力支撑。未来，随着技术的不断进步和政策的持续完善，海绵城市有望成为城市可持续发展的重要引擎。

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作者简介：周宇萌（2004-11）女，汉族，籍贯：辽宁省朝阳市，本科在读，单位：美术与设计

学院，研究方向：海绵城市技术。梁美奇（2004-7）女，汉族，籍贯：黑龙江肇东，本科在读，单位：，

研究方向：海绵城市技术。* 通讯作者：陶琳，（1981-）女，讲师，博士。