从监测数据看海绵城市：西宁植物园水平阶径流控制率与冲沟治理

摘要

西宁市植物园的海绵城市建设实践，通过降雨监测数据和指标核算证明了其成效：年径流总量控制率达 98.9\%，水土流失治理比例达 100\%，实现了“水不出沟、泥不下山”的目标。经验探索表明，应注重生态设施（坡面整地、植被修复），通过提高降雨有效利用率来显著减少浇灌用水量（约 75\%）；同时强调海绵与景观相融合，实现视觉景观化、功能海绵化，最终达到生态可持续性优、视觉观赏性美、社会功能性佳的综合效果，为西北半干旱地区山地公园建设提供了有效借鉴。

关键词

西宁植物园；海绵城市；降雨监测；径流控制率；水土流失治理；生态设施；海绵与景观融合；西北半干旱地区

3.1 降雨监测数据分析

在浦宁之珠北侧坡面设置了 3处监测点，由上至下分别位于水平阶内、冲沟溢流口和冲沟排出口，每个监测点都安装有多普勒流量计和在线SS分析仪。监测数据如图5、6所示，通过监测数据可以对海绵设施进行校验：

1)当日降雨量为 37mm时，水平阶的径流量控制率和水土流失治理比例均达到 100\%；

2)经 2019年 6— 12月的监测，在冲沟溢流口和排出口均无产流现象。

3.2 指标核算

经核算，西宁植物园山体林木覆盖率达 87\%，水土流失治理比例达 100\%，年径流总量控制率为 98.9\%，对应设计降雨量为 31.7mm，综合达到了“水不出沟、泥不下山”的海绵城市建设目标。

3.3 经验探索

3.3.1 注重生态设施

为适应西北半干旱地区山地特点，主要进行坡面整地与植被修复等生态建设，充分利用生态基底，在恢复植被、保持水土、涵养水源等方面均产生良好的效应。

特别是在缺水地区，降雨的充分利用对于生态建设起着决定性作用，根据相关资料，在干旱地区，当降雨量为 1\sim 5mm时，降雨有效利用率约 43\%，降雨量为 5\sim 40mm时，降雨有效利用率达 73\%[6]；采用西宁市 1985— 2015年共 30年降雨数据统计分析表明，降雨量 1\sim 5mm降水过程所产生的雨量占年降雨量的 17\%左右，而 83\%降雨量是由 5\sim 40mm降水过程所产生的（其中降雨量大于 40mm仅出现 6次，忽略不计），故采用加权平均法对年均降雨综合有效利用率进行分析：综合有效利用率 = 17\% \times 43\% + 83\% \times 73\% = 68\%，则年均可利用的雨水量可按下式估算：V = 面积 \times 年均降雨量 \times 控制率(有效利用区段) \times 有效利用率 = 66.67 \times 87\% \times 0.41 \times 98\% \times 68\% = 15.8万m^3，约减少 75\%的浇灌用水量。

3.3.2 海绵与景观相融合

植物园作为城市公园，在实现海绵功能的同时，还应充分发挥其观光游览和科普交流等功能，因此在设计中将海绵与景观有机融合，形成视觉景观化、功能海绵化的效果。植物园建成后实现了生态可持续性优、视觉观赏性美、社会功能性佳的综合效果，也得到了市民和游客的认可，特别是水平阶整地和冲沟治理，形成了独具山地特色的景观节点（图7、8）。

4 结语

针对西北半干旱地区山地公园的特点，海绵城市建设应注重采用生态设计技术，对林地水生态系统结构和功能进行调理，增强生态系统的整体服务功能，强调因地制宜地进行低影响开发设计，并应增强海绵与景观相结合的设计理念，以景观为载体发挥海绵城市功能。

在海绵城市建设的契机下，公园建设应充分发挥风景园林、排水工程及水土保持等交叉学科的交流与融合优势，共同配合以实现海绵功能完善与景观优化的双赢效果。西宁市植物园海绵城市建设实践可为西北半干旱地区山地公园的建设提供有效的参考和借鉴。