中铁建昆仑路桥建设有限公司 四川成都 610000
1.工程概况
成都环城生态修复工程一期（南段）项目，锦城绿道桂溪生态公园段于2017年9月开工建设，该施工管段内一级绿道北侧邻近成都绕城高速，呈东西走向，绕城高速以北为亚洲最大的单体建筑环球中心。公园内主要建设内容为大型乔木、绿化、景观小品、电气安装、给排水及房建工程等，通过在既有公园建造蜿蜒的一、二级彩色沥青跑道，使公园具有特色的绿道体系。该项目的最大特色是公园东区的“荧光绿道”以及西区的“滨湖绿道”，通过种植高大乔木于一级绿道两侧，使之绿树成荫绿，再者于园内点缀雕塑、小品，以体现成都平原天府之国的多元文化内涵。
本文利用前人提出的海绵城市理念，将桂溪生态公园综合打造成一块以雨水收集、排放为特点的“城市海绵体”试验区。一级绿道路面材料采用透水沥青混凝土铺筑而成，该道路将作为自行车道环城布设，同时绿道的两侧的植草沟也体现了海绵城市的设计特点，雨水经路面防渗土工布的导引，一部分渗入内部入路基两侧渗沟、一部分顺路面横坡坡度流入绿道两侧的生态植草边沟内，最终全部由排水管网汇入集水井。
2.施工工艺
人类活动与生态环境之间的矛盾日益加重，其主要归因于城市化的发展过快、过集中，城市公园绿地系统作为人民群众的日常游憩、休闲和娱乐的集中地，是公共资源，也是提升周边用地商业价值的亮丽名片，但早前设计实施城市公园，仅仅就是游园而已，早已不能满足现代化生态城市的发展要求。以生态理念为指导来建设发展公园逐渐成为发展趋势[1]。在此前提下诞生出的海绵城市概念，可将一系列的矛盾和问题从根本上来解决，真正做到绿水倾城。
2.1 海绵城市的理念
“海绵城市”就是：将城市比喻成一张吸水能力超强的巨大海绵，在适应环境变化的同时，也能在应对“几十年一遇的、甚至是百年一遇”的城市内涝、强对流天气等严重自然灾害面前具备良好的“消化功能”。能做到下雨时可以吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用[2]。
植草沟是海绵城市的具体实施形式之一，在生态系统设计中广泛应用，因此将传统的地下排水系统由植草沟代替，能够从根本上解决城市管网中污水管与雨水管乱接、混接问题。并通过实施适当的管理措施，用少量的人力、物力就可有效将污染物进行处理和控制，防止在径流传输过程中进入受纳水体。植草沟通过在土体上直接开凿排水槽，并在表面种植亲水性植被而形成的排水系统，作为地表沟渠又具有一定景观性。雨期地表水将以较低流速经植物过滤和渗透后由植草沟持留，雨水径流中的溶解态污染物可以有效去除，大多数悬浮颗粒污染物在草沟表皮以人工清除，方便快捷[3]。
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（1）浅沟最宜设计为三角形、倒抛物线形或梯的断面形式。
（2）横断面垂直与水平边坡坡率的设计值不大于1：3的比例，且沟体在纵向汇水段内的纵坡不应大于4%，否则需考虑汇水面最大水流量的冲击势能对植草沟带来的破坏性。例如：大纵坡地段设置阶梯型沟槽，或每间隔10到15施做消能台坎，防止沟渠被水流冲刷而变形、损毁。
（3）植草沟内草皮种植高度宜控制在10到20cm，适时修剪。植被品种选用时需要考虑以下几点：枝叶繁茂以保证过水接触面积大、兼生植物能耐淹抗旱、吸附营养物的能力强、本土采购能有效节约成本。
2.2 植草沟工艺
2.2.1开挖
首先根据设计图纸，计算道路中心线坐标，测量人员先进行施工放样，施工人员根据放样点位采用白灰线洒出开挖轮廓线，挖掘机配合开挖，至设计标高后预留20cm基底人工开挖，并按设计尺寸进行基础修整，在不扰动基础原土的前提下清除基底浮土。
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图一 植草沟开挖及渗水管埋设
2.2.2埋管
采用直径为200mm的UPVC管，管上梅花形设置有透水孔，外包裹一层透水土工布，埋设在植草沟的沟底，埋设在透水碎石层内。
2.2.3铺设土工布
土工布的铺设，路基侧采用防渗土工布，用来防止路基受到浸水破坏。植草沟水平方向平铺透水土工布，其下采用级配碎石填筑，其上铺5cm砂子找平，然后其上回填种植土。
2.2.4回填及植草
回填完种植土后即可在其上种植耐水植物，可选品种如：花叶芦竹、菖蒲、美人蕉、鸢尾、黄菖蒲、千屈菜、旱伞草等，种植时要根据设计要求及景观效果进行。
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图二 透水土工布铺设及回填
2.3 施作要点
排水是生态植草沟首要具备功能，而且不得对基槽造成剧烈冲刷中，同时必须保证雨水能够迅速地排出，随着雨水的流淌，必然有一部分向地表以下渗透排走，这部分水可能会渗入路床中造成病害，所以还应结合现场实际情况合理地布设出水口，防止路基水毁。
沟槽表皮覆盖的植物选取，首先要满足耐涝要求，并通过收集、过滤雨水以到达“生态海绵吸附”的净化效果，沟槽外侧种植的景观乔木、花草能在雨水、洪水浸泡时候不死亡，并且能够正常生长。其次是要考虑满足持续耐旱的要求，现代化的城市都是使用钢筋砼修建而成，尤其是在秦岭淮河以北的城市，春冬季节持续数月的缺水干旱，所种植被能够最大效益的减少市政浇灌用水，在旱季具有较为顽强的生命力。再者要具备污水净化的属性，植物通过发达的根系，固结土体，使之能够有效净化和吸附雨水冲刷带来的污染物，并将土壤中氮、磷等元素作为植物生长所需的营养物进行吸收，防止其通过地下水流入湖泊、河流，造成水体富营养化，破坏生态系统。最后根据地域不同，搭配本土化植物能保证景观协调、优美，当地植物的筛选结合，最大化因地制宜，组合搭配宜人的植物组团[4]。
植草沟还会受到以下参数限制：如曼宁系数、断面边坡坡度、纵向坡度、高度、最大有效水深、水力停留时间最大径流流速、沟底的宽度及长度等，需根据实际情况进行计算设计确定。竣工后，在使用过程中还需要注意运行和维护，维护重点是入水口和出水口，并设置过滤网及时清理，在养护植被时需及时清除植草沟内的沉积物和杂物[5]。
3.植草沟功能及优点
3.1 主要功能
对雨水起到收集净化作用，并重复收集利用，变废为宝减少资源浪费就是建设海绵城市的最大优点。例如阿联酋、沙特阿拉伯、新加坡等国家，人均淡水资源极度缺乏，年人均水量仅有82余立方米，淡水缺乏程度位居世界倒数，在他们国家首都城市规划中，设计者们通过大量布设蓄水池的方式，对雨水进行收集和回收利用，使城市居民对自来水的使用量减少了将近四成，真正做到节能环保。
四面环山的立体城市也应该植入“海绵城市”这一生态理念，“植草沟”对通过雨水进行收集及净化处理，使汇入河流、湖泊的水质达标，循环利用对绿化进行灌溉，实现水资源的原位收集、自然净化、回补地下水和就近利用，进一步优化水面效果[6]。
3.2 植草沟比传统水沟的主要优点
3.2.1渗水回收
海绵城市的特点是吸收雨水、净化下渗及回收利用，雨期在增加地下水补给的同时，减少市政绿化维护时灌溉用水使用量，降低人们对地下水的需求，从而有效防止地下水位下降造成地表沉陷的安全风险。
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3.2.2成本节约
传统城市的市政管网需要进行配备专门的管护单位，定期维护，消耗人力、物力资源。通过城市“海绵”功能设计，将雨水进行下渗和收集，减少了对市政管网的依赖，从而大大减少了管道铺设的费用投入。
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便于管理，为保证其净化水质和蓄水能力的功能不退减，只需定期巡查和维护植草沟的植被生长情况、雨水渗透能力；每次雨期过后要检查水土流失情况和垃圾沉积情况，特别是构筑物附近的垃圾堆积和沟里的淤积问题；监测土的渗透率可以每年开展一次，以防止土体板结不透水。日常的养护工作则是定期清理沟里的建筑、生活垃圾、修剪植被等。
3.2.3美观效果
植草沟施工完毕后能和周围环境融为一体，使得整体景观效果互相协调、美观大方，又能做到固土保持水土流失，防止土壤因浸泡导致液限过大，而造成土壁坍塌。植草沟的植被能够存储一部分雨水，不需要人为浇灌或仅在旱季进行适当灌溉，在保持生态系统植物的多样性的同时也能和其它普通植被一样美观。
4.结束语
以上应用实践表明，通过实施桂溪生态公园的一级绿道工程，在不改变原始地形地貌的情况下，只进行少量土方开挖，整理建造数个大小不一的下洼绿地，用于汇集地表雨水，将水源滞留在表层土体上，雨时吸，旱时贮，使整个区域成为一个弹性的生态系统，同时解决旱涝问题。将道路两侧传统水沟变成植草沟，不但能美化城市，提升景观，又能收益生态效益，使一个公园形成了具有水循环功能的独立生态系统，这是海绵城市技术在建设生态公园中的一次成功应用。
参考文献：
［1］王龙涛，赵建伟，华玉妹，等.植草沟净化地表径流运行条件优化[J].环境工程学报，2016，10（9）：4855-4860.
［2］黄俊杰，沈庆然，李田.植草沟控制道路径流污染效果的现场实验研究[J].环境科学，2015（6）：2109-2115.
［3］马晓谦，苏继东，吴厚锦.公路生态型植草沟设计技术[J].交通运输研究，2011（z2）：78-81.
［4］周勃，任亚萍，杨尧军，等.一种海绵城市生态植草沟：，CN205636411U[P].2016.
［5］陈敬宣.石家庄市滨水生态园植草沟建设与应用效果分析[J].河北林业科技，2016（6）：1-4.
［6］沈子欣，阚丽艳，车生泉.生态植草沟结构参数变化对降雨径流调蓄净化效应的影响[J].上海交通大学学报（农业科学版），2015，33（6）：46-52.