城市内涝防治与径流污染控制是我国城市化过程中亟待解决的难题，仅以传统的雨水排放管理模式和灰色调蓄设施难以应对。近年来，国内外逐渐注重对绿色雨水调蓄设施的应用^[1]，其中利用公园绿地进行雨水调蓄也是其重要内容。国内相关标准规范《海绵城市建设评价标准》（GB/T 51345-2018）、《城市绿地设计规范》（GB 50420-2016）等已明确提出公园绿地需接纳周边区域降雨径流，可以更多地承担区域涝水，缓解周边地区内涝压力。

首批16个国家级海绵城市试点城市已相继完成验收。在统计的23个公园绿地建设项目中，69.6%的公园绿地积极承担周边区域客水（见图1a），削减区域径流总量，且调蓄能力较强，多数公园绿地客水服务面积是其占地面积的1倍以上，有些甚至达到5倍以上（见图1b）。在16个海绵城市试点区域中，年径流总量控制率达到80%以上的占86.9%（见图1c），其中，公园绿地承担客水助力试点区达到规划指标的占80%（见图1d），公园绿地在区域雨水控制体系中发挥着重要作用。但是目前仍有许多城市公园建设缺乏生态优先的指导思想，无法在城市雨水管理方面发挥应有的效能。海绵城市的核心理念是道法自然，因势利导^[2]，强调对自然水文过程的保护和恢复，公园绿地与周边区域建立水文联系，积极承担周边客水、改善水质，对区域水文条件的保护与恢复具有重要意义。

山水格局的连续性和完整性是城市自然生态过程的基础，强行改变城市山水关系、填埋洼地造成汇水路径阻断，城市整体水文格局紊乱^[3]。“轴—带—廊—环”的公园绿地空间结构过于强调绿色空间在平面布局上的均衡性和系统性，缺少对城市山水关系及自然水文诸如地表径流汇流、洪水泛滥过程等深入研究^[4]，公园绿地系统与城市水文格局联系不足，整体竖向关系不协调，导致公园绿地不能用于解决周边区域内涝及雨水径流污染等问题^[5]，公园绿地边界高于周边用地且无雨水通道的设置，周边地块的雨水无法自然汇入公园绿地等。

多数公园通过对地形的调整将雨水径流排至雨水管网而非通过绿地和景观水体对其进行消纳，绿地高程往往高于场地和道路（见表1）。如北京天坛公园，绿地高于透水铺装带，透水铺装带高于园路，雨水排放以路面雨水口排水为主。部分公园的绿地虽然为下沉式，但由于绿地与道路、铺装场地之间设有路缘石导致雨水不能流入。

许多城市公园设置水上游览娱乐项目，最低水位限值过高，不接纳周边地区超标径流雨水的汇入。水体有调蓄余量而没有得到充分利用（见表1）。景观水体生态岸线率低，在所调查的北京地区的城市公园中，80%的公园水体都采用了混凝土硬质驳岸，仅20%的公园采用了硬质驳岸和生态驳岸的混合形式。硬质驳岸阻碍了水与土壤及岸带植物的物质能量交换，减少了水生生物的多样性^[6]，同时岸带绿地宽度较窄，导致雨水净化路径较短，雨水径流没有经过沉淀、净化等预处理即直接排入水体。

分析城市山体、河湖、湿地、坑塘等自然要素格局^[7]，模拟城市水文生态过程。分析降雨时径流路径，确定区域雨水截留与调蓄点位，根据区域内涝点确定径流分散路径、排涝通道和调蓄点位，构建以“径流体积控制、洪涝安全、径流污染控制、雨水资源利用”为核心的城市水文安全格局^[8]，将公园绿地布局嵌入其中。

公园绿地规划应与城市地面大排水系统结合，构建蓄排结合的生态防涝体系。源头多点分散布置小型公园绿地，将溢流雨水排至公园或将调蓄设施建于公园内，促进对源头雨水的下渗、滞留，减少雨水径流、缓解下游雨洪压力；中途沿河流、沟渠、道路、生物走廊等布置带状公园，设计雨水行泄通道分散上游雨水径流，减缓流速、增加下渗量，同时为上游区域源头未消纳雨水和内涝点提供排涝通道，也可为下游区域提供雨水径流错峰调蓄场地，减少末端水体的调蓄压力；在末端宜选择城市低洼、潜在内涝区或者结合自然水体布置规模较大的公园，作为区域内末端雨水调蓄点和区域外围削峰、错峰调蓄点。

公园绿地规模可在“300米见绿，500米见园”服务半径要求的基础上，结合其他绿地分布及汇水区域情况综合确定。已建公园应根据园内外地势条件、园内调蓄水体及设施规模等，计算最大可接收雨量，反推出与之匹配的汇水区域面积（见图2），并结合实际调蓄需求，对园内雨水控制系统进行优化改造；新建公园根据《城镇内涝防治技术规范》（GB51222-2017）中源头调蓄绿地和排涝除险调蓄绿地的功能要求，综合分析地势条件、周边区域产汇流情况、区域雨水控制目标及其在内涝防治体系中的功能定位，确定初步规模，并结合公园绿地自然条件、《公园设计规范》（GB 51192-2016）用地比例要求

综合确定（见图2）。

干式公园侧重绿地对雨水的促渗和短时滞留，对下沉式绿地率有较高要求。但下沉式绿地率不应采取“一刀切”的模式，应根据客水服务面积、设计降雨量、土壤渗透系数等进行计算。当采用下沉式绿地作为调蓄空间时，其水量平衡关系见式（1):

式中H———设计降雨量，mm;

φ———综合径流系数，可根据客水服务区域和公园用地性质及其比例加权计算；

F_n———客水服务面积，hm²;

F_P———公园面积，hm²;

Q_S———下沉式绿地雨水下渗量，m³;

ΔQ———下沉式绿地蓄水量，m³。

下沉绿地雨水下渗量和蓄水量计算见式（2）和式（3):

式中K———土壤渗透系数，m/s;

J———水力坡度，垂直下渗时取值1;

T———渗透时间，根据城市降雨特征和植物耐淹时间而定，一般取2～24h,s;

P_g———公园绿地率，%；

P_S———下沉式绿地率，%；

h———绿地下沉深度，mm;

干式公园以绿地调蓄利用为主（见图3）。通过地形设计控制雨水径流走向，划分汇水分区，保持汇水路径“园路或铺装场地→下沉式绿地”的竖向趋势，利用分散的绿地对雨水径流进行分区承蓄。为避免径流流速过大而造成土壤侵蚀，应在汇水路径中设置植被缓冲带、卵石带等消能设施或结合景观设置水平沟、水平阶等截流沟渠。

竖向设计的重点在于硬质地表的坡度应坡向绿地，雨水溢流口高程应高于绿地且低于周围地表，超过绿地蓄渗能力的雨水通过溢流口排入雨水管道^[9]。

植物景观方面，旱溪、干塘、干式植草沟等绿色雨水基础设施宜选择长时耐旱、短时耐淹的植物种类^[10]，在设计过程中应兼顾干湿两季景观效果的营造，注重植物群落的构建。

湿式公园以水体调蓄利用为主（见图4），通过地形设计划分汇水分区，保持汇水路径“园路与铺装场地→下沉式绿地→调蓄水体”的竖向趋势，园路与铺装场地的坡向应朝向绿地，部分有路缘石的地块可通过将路缘石开口将雨水引入。

景观水体在满足游人休闲娱乐的同时也要兼顾对城市雨水的调蓄、净化等生态功能。以调蓄为主的景观水体在暴雨来临前，关闭水上游览设施，可提前降低水位增加可调蓄容积。以水质改善为主的景观水体，要严格控制生态岸线率，有条件的地方可设置雨水湿地、前置塘等控制雨水径流污染。

以调蓄为目标的景观水体，若不考虑其他绿色雨水基础设施如雨水花园、下沉式绿地等的调蓄量，全部通过水体调蓄，则可用式（4）计算水体调蓄容积：

式中A———调蓄水体面积，hm²;

h_n———高水位，m;

h₀———常水位，m;

理想状态下，水体高水位应根据城市内涝防治重现期确定，或结合其他绿色雨水设施、市政设施综合确定。

以水质改善为目标的景观水体，常与前置塘、雨水湿地等设施联合使用，此类设施的径流污染控制量与年径流污染物削减率满足式（5):

式中M_x———客水服务区域产生的径流污染物总量，kg;

β———拟达到的年径流污染削减率目标值，%；

M_b———客水服务区内其他设施控制的污染物总量，kg;

η———设施的污染物平均去除率，%；

V———需要控制的雨水径流体积，m³;

ρ———污染物平均浓度，kg/m³。

水体常水位与水岸高差较大时，宜采用“退台”式的设计方法，增加水体调蓄容积的弹性，水体常水位与水岸高差较小时，采用生态式驳岸，有利于水陆交界的物质交换，营建多样化的生物栖息地。

项目位于某北方城市生态新区北部，总占地面积为28.6hm²，包括长庆公园和山地公园两部分，海绵城市建设前是一处废弃沙坑，处于城市低洼区。片区总体坡度为3‰，排水、排涝条件差。如何结合片区整体竖向条件并利用公园绿地设置多功能调蓄空间，是构建该片区生态防涝体系的关键。

(1）为有效控制径流污染，该片区要求年径流总量控制率不低于85%,SS总量削减率不低于70%。

(2）通过多功能调蓄公园、道路及沟渠行泄通道、排涝河道等构建“蓄排结合”的生态防涝体系，结合源头减排与雨水管渠系统使该片区综合达到20年一遇内涝防治设计重现期标准。

分析生态新区自然要素格局，基于生态新区已建河道、鹤鸣湖等本底条件，以“源头—中途—末端”的多级雨水控制系统进行调蓄公园布局规划，构建生态新区水文安全格局。确定上游布置长庆公园与山地公园调蓄水体，中途布置生态沟渠行泄通道为上游区域提供排涝路径，下游规划一河、鹤鸣湖作为区域雨水最终调蓄格局。

干式、湿式公园结合，以源头截污、末端最大程度利用雨水资源为原则，优化和平衡源头减排、末端调蓄水量。长庆公园是以绿地调蓄为主的干式公园，源头地块、道路溢流雨水经市政雨水管网首先接入长庆公园，雨水经园内前置塘和湿地截污净化后进入山地公园；山地公园是以水体调蓄为主的湿式公园，经净化后的雨水进入调蓄水体，溢流进入纵十三大排水通道，最终汇入规划一河。调蓄公园设施布局及径流组织如图5、图6所示。

长庆公园和山地公园客水服务面积为110.4hm²，综合径流系数为0.55，按水体低水位至最高水位之间的调蓄空间可调蓄不低于20年一遇3h降雨量（74mm）进行计算，确定园内外所需调蓄雨水总量为34 518m³，长庆公园与山地公园的总调蓄容积为44 000 m³（见表2），满足区域内雨水调蓄要求。

客水服务区域产生的年径流污染物COD、SS总量分别为12.7t/年、41.6t/年，通过源头减排和长庆公园、山地公园末端设施的净化和控制，汇水区COD、SS总量削减率分别为74.0%、75.7%，实现景观水体水质改善目标。

利用长庆公园进行周边地块、道路的雨水污染控制：

(1）公园收集雨水范围为丽江路、铁路线、纵八路之间区域，汇水面积98.2hm²，按照20年一遇防涝要求，下沉式绿地面积为2.1hm²，调蓄深度为1m，设计调蓄容积为21 000m³。

(2）园区内部径流雨水通过地形设计分散排入下沉式绿地，就地下渗回补地下水；园区外部超标雨水通过市政管网排入前置塘，预处理后通过溢流堰流入雨水湿地，径流通道长度约为600m，雨水经生态净化后通过市政管网进入山地公园蓄水湖。

(3）植物景观方面，遵从“互惠共生”原理，建立种群稳定的乔、灌、草复层群落结构，修复土壤生态；净化区种植净化能力强的植物，如东方香薄、慈茹、芦苇、水葱、黑三梭、角果藻等，对雨水径流进行有效地生态处理。

山地公园以水体调蓄为主，客水服务面积为12.2hm²，主要进行周边地块的雨水调蓄及经长庆公园净化后的雨水储存：

(1）园内北部有一处客土堆山，除山体绿地外的其余绿地全部下沉，绿地标高低于周边地块30～50cm，绿地最低处设置景观湖，整体竖向趋势是“场地、山体→绿地→水体”。

(2）园内设置月湖、日湖两处调蓄水体，总面积为2.3hm²，生态驳岸设施常水位与20年一遇调节水位相差1m，可储存雨水23 000m³，当超出调节水位时，雨水通过绿地再次回补地下水，储存的雨水用作绿地灌溉和景观用水。为预防20年一遇特大暴雨产生的城市内涝，蓄水湖设置二级溢流口，主溢流口通过纵十三大排水通道进入规划一河，次溢流口高于主溢流口接入附近雨水管网（见图5）。

(3）驳岸宜多采用生态缓坡的形式（图7a），部分硬质亲水平台可采用多级退台形式（图7b），增加蓄洪断面，丰水期可作为行洪通道，最大限度满足蓄洪要求，枯水期也可作为游憩场所，同时也提高了驳岸生物多样性。

(1）公园绿地除具有游憩、观赏、教育、生态等功能外，还具有雨水渗蓄、收集、调控的功能，是滞留城市超标雨水的重要载体。基于雨水蓄排结合的多功能公园范式能与城市地面大排水通道构建生态防涝体系，提高城市应对暴雨的弹性。

(2）规划阶段，公园绿地布局应与城市水文安全格局相匹配，其规模应与区域所需雨水调控总量相匹配；已建公园根据现有设施条件计算最大可接收雨量，反推出与之匹配的汇水区域面积，并结合实际调蓄需求，对园内雨水控制系统进行优化改造；新建公园根据地势条件、周边区域产汇流情况、区域雨水控制目标及其在内涝防治体系中的功能定位，确定初步规模，并结合公园绿地自然条件、《公园设计规范》用地比例要求综合确定。

(3）设计阶段，公园绿地可根据调蓄用地类型分为干式和湿式2种。干式公园可通过合理的竖向设计对雨水径流进行化整为零，分区承蓄，缓解单一地块的调蓄压力。湿式公园则可通过提高景观水体的调蓄和净化能力，组织其他汇水分区雨水径流向景观水体汇入。

(4）城市公园绿地系统应与城市水文安全格局相互联系、相互融合，以提高城市对环境变化的适应力，促进城市的弹性发展。