低影響開(kāi)發(fā)理念在城市濱水景觀規(guī)劃中的應(yīng)用示例

丁海昕　吳嘉琿

低影響開(kāi)發(fā)理念在城市濱水景觀規(guī)劃中的應(yīng)用示例

丁海昕吳嘉琿

在當(dāng)前城市化發(fā)展的過(guò)程中，濱水區(qū)域的景觀開(kāi)發(fā)出現(xiàn)了一些問(wèn)題，對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了負(fù)面影響。解決問(wèn)題的關(guān)鍵在于項(xiàng)目初始階段就應(yīng)從海綿城市的建設(shè)角度進(jìn)行低影響開(kāi)發(fā)的規(guī)劃。本文以南京江寧高新園區(qū)濱水景觀帶規(guī)劃為例，總結(jié)了景觀雨水設(shè)施的分類、選擇以及規(guī)模計(jì)算方法，提出了場(chǎng)地LID規(guī)劃和植物配置的要點(diǎn)，探索了基于LID理念的城市濱水景觀規(guī)劃方法，為解決濱水景觀問(wèn)題提供了可供借鑒的案例。

低影響開(kāi)發(fā) 濱水景觀 雨水管理 場(chǎng)地規(guī)劃

圖1、低影響開(kāi)發(fā)水文原理示意圖

在人民群眾日益增長(zhǎng)的物質(zhì)文化需求驅(qū)動(dòng)下，近年來(lái)，我國(guó)許多城市濱水景觀的開(kāi)發(fā)建設(shè)方興未艾，但建設(shè)的同時(shí)，一些問(wèn)題也悄然出現(xiàn)，很多“粗放型”的濱水設(shè)施建設(shè)對(duì)原有的生態(tài)系統(tǒng)影響過(guò)大，甚至產(chǎn)生了負(fù)面影響，需要用一種更為科學(xué)、環(huán)保的開(kāi)發(fā)建設(shè)理念予以糾正。低影響開(kāi)發(fā)理念在緩解治理城市內(nèi)澇問(wèn)題上有著顯著作用，在城市濱水景觀建設(shè)中也得到了積極運(yùn)用。

一、城市濱水景觀規(guī)劃

（一）城市濱水景觀規(guī)劃的概念

城市濱水景觀空間是指城市內(nèi)部陸地與河道、湖泊以及濕地等自然資源毗鄰的邊緣地帶，是自然景觀資源與人工建筑景觀有機(jī)結(jié)合的雙重產(chǎn)物，承擔(dān)著“生態(tài)、休閑、經(jīng)濟(jì)、景觀、文化”等多項(xiàng)綜合功能[1]，城市濱水景觀規(guī)劃在海綿城市建設(shè)中起到關(guān)鍵作用。近年來(lái)，濱水景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的形態(tài)設(shè)計(jì)的范疇，其空間格局的規(guī)劃必須與低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，處理好水系網(wǎng)絡(luò)的連通與銜接、水系與綠地以及水系與環(huán)境質(zhì)量的保護(hù)等問(wèn)題。

（二）城市濱水景觀規(guī)劃面臨的問(wèn)題

1、濱河生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能缺失

很多城市河道濱水護(hù)岸采用“裁彎取直”的方式改造，駁岸多采用垂直型混凝土護(hù)岸，這種建設(shè)方式偏重于安全性考慮，利于預(yù)防洪澇，但阻隔了河道與陸地間的物質(zhì)能量交換，水分流通被切斷，也破壞了動(dòng)物的生存空間，對(duì)沿河生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性造成損傷，造成濱河生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能缺失。

2、重形象展示，硬質(zhì)景觀比例過(guò)大

作為城市總體形象中的重要組成部分，濱水景區(qū)往往承擔(dān)著形象展示的重任。在建設(shè)的過(guò)程中，一般會(huì)考慮區(qū)域的可達(dá)性、應(yīng)用性，濱水道路、濱水廣場(chǎng)、音樂(lè)噴泉等自然成為“標(biāo)配”，這些區(qū)域、設(shè)施的建設(shè)往往因?yàn)榭紤]人流量而尺度龐大，所以導(dǎo)致了硬質(zhì)景觀比例過(guò)大，這樣既對(duì)自然景觀資源造成浪費(fèi)，也不利于節(jié)能減排。

3、實(shí)踐的盲目性導(dǎo)致水體污染

在濱水景觀建設(shè)快速發(fā)展的同時(shí)，由于批量化建設(shè)和盲目效仿，濱水設(shè)計(jì)的理論研究對(duì)于實(shí)踐指導(dǎo)的作用并沒(méi)有得到充分發(fā)揮，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，缺乏系統(tǒng)考量，沒(méi)有對(duì)相應(yīng)的水環(huán)境容量、水體自凈能力進(jìn)行充分計(jì)算，導(dǎo)致在規(guī)劃建設(shè)和使用過(guò)程中沒(méi)有做好相應(yīng)的雨水和污水處理，給受納水體造成沉重負(fù)擔(dān)，形成不同程度的污染。

二、低影響開(kāi)發(fā)理念

（一）低影響開(kāi)發(fā)的定義

LID（Low Impact Development），低影響開(kāi)發(fā)，是20世紀(jì)90年代末發(fā)展起來(lái)的暴雨管理和面源污染處理技術(shù)。主要是通過(guò)對(duì)徑流在源頭的水量和水質(zhì)采取分散的、小規(guī)模的控制，達(dá)到減少?gòu)搅鞯乇韰R集的目的，同時(shí)利用輸送系統(tǒng)，有效吸附污染物，減少污染物進(jìn)入地表水資源，改善水質(zhì)[2]。（圖1）

（二）低影響開(kāi)發(fā)在濱水景觀規(guī)劃中的作用

近年來(lái)，LID理念已經(jīng)逐步應(yīng)用于濱水景觀的場(chǎng)地規(guī)劃中。我國(guó)傳統(tǒng)的雨水處理措施重在實(shí)現(xiàn)雨水的順利排放，在設(shè)計(jì)階段，重心置于管網(wǎng)的規(guī)劃與修建，生態(tài)性與多樣化基本不予考慮，建設(shè)過(guò)程中難免造成對(duì)自然的損害。而LID理念則恰恰重視這些因素，其主要的關(guān)注點(diǎn)在源頭，強(qiáng)調(diào)“低影響”、強(qiáng)調(diào)控制，通過(guò)提供生態(tài)景觀類的雨水設(shè)施來(lái)代替大量的場(chǎng)地建設(shè)和管網(wǎng)鋪設(shè)，盡可能小地改變?yōu)I水環(huán)境，保持城市中原有的湖泊與河流不受影響，保障生態(tài)水環(huán)境系統(tǒng)的順暢循環(huán)與動(dòng)態(tài)平衡；另外，LID理念的運(yùn)用使場(chǎng)地在實(shí)現(xiàn)景觀要求的同時(shí)，還可通過(guò)生態(tài)修復(fù)，改善已經(jīng)被破壞的水生態(tài)環(huán)境，修復(fù)區(qū)域內(nèi)的水循環(huán)系統(tǒng)和水生態(tài)結(jié)構(gòu)，起到一舉兩得的作用。

三、南京江寧高新園區(qū)濱水景觀規(guī)劃

（一）項(xiàng)目區(qū)位

本次研究用地位于南京市江寧區(qū)東南，是江寧教育功能區(qū)中心共享帶的重要組成部分。研究用地東側(cè)毗鄰龍眠大道，西側(cè)臨近方山地質(zhì)公園，南部連接前進(jìn)河水，北側(cè)連接方山、青龍山之間的綠色生態(tài)廊道，是水體與生態(tài)廊道之間重要的聯(lián)系紐帶。

（二）目標(biāo)定位

1、保持空間開(kāi)放和最小景觀干擾程度

項(xiàng)目擬通過(guò)最少的干預(yù)提升現(xiàn)有區(qū)域景觀品質(zhì)，打造出江寧高新區(qū)的“水文化名片”。經(jīng)過(guò)踏勘后認(rèn)為，區(qū)域中的開(kāi)放空間、現(xiàn)有景觀資源和原生態(tài)植被是極具價(jià)值的，場(chǎng)地內(nèi)濕地、河岸走廊、成熟林等在濱水景觀規(guī)劃中應(yīng)當(dāng)給予充分利用。要減少因?yàn)轫?xiàng)目開(kāi)發(fā)而造成的生態(tài)循環(huán)過(guò)程的負(fù)面影響，在達(dá)到審美和功能要求的同時(shí)，減少建設(shè)和后期維護(hù)成本。

2、保護(hù)敏感的自然特征和自然過(guò)程

保護(hù)場(chǎng)地中敏感的自然特征——這是該項(xiàng)目LID規(guī)劃理念中最重要的目標(biāo)。在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)之初就劃分出區(qū)域內(nèi)的綜合水文敏感區(qū)，明確可開(kāi)發(fā)、不可開(kāi)發(fā)部分。此外，保護(hù)其中擁有雨水收集、滲透、涵養(yǎng)功能的區(qū)域，特別是有高差的、土壤滲透性良好的，以及植被覆蓋率高的區(qū)域，通過(guò)保護(hù)利用，有效提升雨水管理效率，減少建設(shè)開(kāi)發(fā)對(duì)于自然水文的不利影響。（圖2）

3、識(shí)別和連接場(chǎng)地中的“綠色基礎(chǔ)設(shè)施”

所謂綠色基礎(chǔ)設(shè)施（Green Stormwater Infrastructure），是指一個(gè)相互聯(lián)系的綠色空間網(wǎng)絡(luò)，由各種開(kāi)放空間和自然區(qū)域組成，包括綠道、濕地、雨水花園、森林、鄉(xiāng)土植被等系統(tǒng)[3]。在規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，要辨識(shí)區(qū)域內(nèi)可開(kāi)發(fā)的綠色基礎(chǔ)設(shè)施，努力通過(guò)適當(dāng)措施串起水域、綠地、道路的規(guī)劃和管理網(wǎng)絡(luò)。如在面積較大的廣場(chǎng)上使用透水鋪裝，在外圍設(shè)置植草溝、生物滯留池等，將雨水處理系統(tǒng)串聯(lián)起來(lái)。

（三）項(xiàng)目規(guī)劃中的LID技術(shù)研究

1、LID技術(shù)體系

LID技術(shù)體系較傳統(tǒng)雨水控制體系涉及的范圍更加廣泛，較為常用的六種技術(shù)類型為：保護(hù)性設(shè)計(jì)、滲透、徑流儲(chǔ)存、生物滯留、截污過(guò)濾和低沖擊景觀[2]（詳見(jiàn)表1）。

2、景觀雨水設(shè)施的規(guī)模計(jì)算

降雨徑流流量計(jì)算是確定景觀雨水設(shè)施規(guī)模的基礎(chǔ)。常用計(jì)算方法有推理公式法和設(shè)計(jì)降雨量法[4]。

圖2、場(chǎng)地分析圖

（1）推理公式法

推理公式是簡(jiǎn)單且普遍使用的計(jì)算斷面處設(shè)計(jì)流量的公式，適用于估算小匯水面(小于2km2)、短歷時(shí)的徑流峰值流量[4]。

Q1 =ψqF/1000

式中：

Q1——設(shè)計(jì)降雨徑流流量(m3/s)；

ψ——綜合徑流系數(shù)；

q——設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度[L/(s·hm2)]；

F——匯水面積(hm2)。

以植被淺溝為例，為確保具有足夠的輸送能力，通過(guò)形狀、坡度、粗糙度及斷面尺寸計(jì)算徑流量Q2，并使Q2> Q1[4]：

Q2= AR0.67S 0.5 / n

式中：

Q2——植被淺溝徑流流量(m3/s)；

n——粗糙系數(shù)；

S——縱斷面坡度；

A——橫斷面面積(m2)；

R——水力半徑(m)。

（2）設(shè)計(jì)降雨量法

設(shè)計(jì)降雨量法是根據(jù)匯水面綜合徑流系數(shù)、設(shè)計(jì)降雨量和匯水面積求得雨水設(shè)施容積的計(jì)算方法[5]。

W=10ψhF

式中：

W——設(shè)計(jì)降雨徑流總量，或所需設(shè)施的有效容積(m3)；

h——設(shè)計(jì)降雨量(mm)；

F——匯水面積(hm2)。

3、基于LID技術(shù)下的場(chǎng)地規(guī)劃

（1）總體規(guī)劃

以LID理念為指導(dǎo)進(jìn)行規(guī)劃，要點(diǎn)如下：a、系統(tǒng)上以濱水景觀為主，水利設(shè)施相配合；b、功能上以滲透、截留、吸收為主，排放相配合；c、設(shè)施上以生態(tài)處理設(shè)施為主，透水鋪裝相配合。（圖3、4）

（2）技術(shù)措施

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用透水鋪裝、下凹式綠地、植被淺溝、雨水花園、人工濕地、生態(tài)濾水帶等源頭分散式措施，盡量保持開(kāi)發(fā)前的下墊面特征，以維持場(chǎng)地開(kāi)發(fā)前后的水文特征不變。使用的具體技術(shù)措施如表2所示：

（3）植物配置

構(gòu)建較為完整的水陸植被帶能夠有效消減地表徑流帶來(lái)的面源污染。在本項(xiàng)目中，空間格局上采用了林帶、草帶、濕地植物帶組成“三道防線”[6]，這樣既能對(duì)雨水的調(diào)蓄、滲透及過(guò)濾起到積極的作用，也體現(xiàn)了生物多樣性的配置原則。（圖11）

林帶這一區(qū)域由于地勢(shì)較高，在一般降雨條件下雨水不會(huì)在這個(gè)區(qū)域存儲(chǔ)，所以這一區(qū)域選擇了耐旱、又具備短暫耐水濕能力以及抗逆性良好的植物，如：楓楊、楓香、垂柳、烏桕、楝樹(shù)、水杉、落羽杉、海棠、君遷子、柿樹(shù)等。

草帶這一區(qū)域是緩沖帶，起到減慢雨水徑流的作用，降雨時(shí)這一區(qū)域的植物滯留雨水，同時(shí)雨水灌溉植物，在暴雨時(shí)這一區(qū)域的植物起到保護(hù)護(hù)坡的作用，所以該區(qū)域選擇耐水濕、抗倒伏、適應(yīng)性強(qiáng)的深根性護(hù)坡植物，如：棣棠、木芙蓉、沙地柏、矮紫杉、鳶尾、萱草、毛茛、莎草、金光菊、玉帶草、藿香薊、馬藺等。

濕地植物帶由于地勢(shì)最低，所以雨水最終會(huì)匯流于此。一般雨水不會(huì)存留超過(guò)72小時(shí)，但在雨季降雨持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，雨水會(huì)長(zhǎng)時(shí)間淹沒(méi)這一區(qū)域的植物，所以在這一區(qū)域選擇了根系發(fā)達(dá)的耐水植物，以及挺水、浮水與沉水植物，如：美人蕉、千屈菜、花葉蘆竹、黃菖蒲、再力花、水蔥、荷花、睡蓮、金魚(yú)藻等。

表1、LID技術(shù)體系

表2、項(xiàng)目中使用的LID技術(shù)措施

圖3、常態(tài)與暴雨?duì)顟B(tài)下的場(chǎng)地景觀

圖4、場(chǎng)地LID措施布置圖

圖5、透水鋪裝結(jié)構(gòu)圖

圖6 、下凹式綠地結(jié)構(gòu)圖

圖7、 植被淺溝立面圖

圖8、 雨水花園結(jié)構(gòu)圖

圖9、 人工濕地示意圖

圖10、 生態(tài)濾水帶立面圖

圖11、場(chǎng)地植物配置三道防線示意圖

四、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)城市景觀低影響開(kāi)發(fā)的歷程較短但發(fā)展較快，特別是當(dāng)中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議上建設(shè)“海綿城市”的重要性被強(qiáng)調(diào)后，LID理念已經(jīng)越來(lái)越多地被應(yīng)用到城市建設(shè)的各個(gè)方面。LID技術(shù)應(yīng)用到城市景觀建設(shè)中已經(jīng)成為城市生態(tài)建設(shè)的重要舉措。研究已有的工程實(shí)例表明，應(yīng)用LID技術(shù)的濱水景觀在防洪防澇、控制徑流、凈化雨水等方面發(fā)揮著不可替代的作用。根據(jù)濱水區(qū)域現(xiàn)有的自然條件，因地制宜地利用自然水文特征，采取具有針對(duì)性的低影響開(kāi)發(fā)措施，在實(shí)現(xiàn)濱水景觀建設(shè)要求的同時(shí)，對(duì)于提高雨水利用率、改善雨水水質(zhì)、建設(shè)生態(tài)雨水設(shè)施以及提升土地的綜合利用效益具有十分積極的作用。

LID已經(jīng)成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，通過(guò)對(duì)技術(shù)的深入研究與更多的工程實(shí)踐，相信LID會(huì)在“海綿城市”建設(shè)的進(jìn)程中發(fā)揮更加重要的作用。

[1] 于遠(yuǎn)燕.海綿城市理念在濱水空間的應(yīng)用探討.現(xiàn)代園藝,2016(4).

[2] 于冰沁,車(chē)生泉,嚴(yán)巍,謝長(zhǎng)坤.上海海綿城市綠地建設(shè)指標(biāo)及低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)示范.風(fēng)景園林,2016(3).

[3] 戈曉宇,李雄.基于海綿城市建設(shè)指引的遷安市集雨型綠色基礎(chǔ)設(shè)施體系構(gòu)建策略初探.風(fēng)景園林,2016(3).

[4] Thomas N D, Andrew J R. Municipal Storm Water Management. Florida: CRC Press, 2002:458-497.

[5] 唐寧遠(yuǎn).中國(guó)城市雨洪控制利用設(shè)施規(guī)模確定的研究.北京建筑工程學(xué)院碩士學(xué)位論文,2008.

[6] 伍業(yè)鋼.海綿城市設(shè)計(jì).南京:江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社,2015:134-135.

（丁海昕，南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師／吳嘉琿，上海樸瑯景觀設(shè)計(jì)有限公司景觀設(shè)計(jì)師）