徐芳
海綿城市與城市生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系
現(xiàn)代城市是由社會(huì)子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和自然子系統(tǒng)共同構(gòu)成的有機(jī)符合生態(tài)系統(tǒng)(如圖1)。城市生態(tài)系統(tǒng)需要從其他生態(tài)系統(tǒng)中輸入大量的物質(zhì)和能量,同時(shí)又將大量廢物排放到其他生態(tài)系統(tǒng)中去,因此,它就必然會(huì)對(duì)其他生態(tài)系統(tǒng)造成沖擊和干擾。
在海綿城市理論正式提出之前,很多決策、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)的人員思想、知識(shí)往往停留在傳統(tǒng)的理論或方法上。大部分綠地實(shí)施項(xiàng)目,會(huì)將雨水直接排放到市政管線中,公園在標(biāo)高設(shè)計(jì)時(shí)一般通過自然找坡,將水排到市政路上。公園不但沒起到雨水收納、消化的作用,反而還為市政排水增加了負(fù)擔(dān)。大多數(shù)集中綠地的處理手法則將建筑屋頂、硬質(zhì)廣場的雨水通過雨水管直排到市政管網(wǎng);屋面、路面的灰塵、油污也會(huì)毫無阻攔的直接進(jìn)入城市雨水管,而后排放到周邊的河流之中,直接加大水體的自凈負(fù)擔(dān),造成水體污染;同時(shí),周圍的樹葉和草坪上的殺蟲劑、除草劑也會(huì)隨雨水沖刷帶走,未加過濾和處理,直接排入水系湖體,直接污染了水體。
不科學(xué)的工程措施嚴(yán)重?cái)_亂了城市的生態(tài)系統(tǒng)。而海綿城市的建設(shè)要求是最大限度地保護(hù)原有資源,改變傳統(tǒng)粗放式建設(shè)模式,運(yùn)用生態(tài)的手段進(jìn)行恢復(fù)和修復(fù),合理控制開發(fā)強(qiáng)度,在城市中保留足夠的生態(tài)用地,控制不透水比例,最大限度的減少對(duì)原有水生態(tài)環(huán)境的破壞,同時(shí),結(jié)合實(shí)際需求,適當(dāng)增加水域面積,促進(jìn)雨水的積存、滲透和凈化。
“海綿城市”理念的提出及相關(guān)意見的頒布是城市規(guī)劃理念的升級(jí)版;是人類社會(huì)因素影響城市生態(tài)系統(tǒng)的有效手段;是城鄉(xiāng)人與自然關(guān)系和諧發(fā)展的又一里程碑。
綠地系統(tǒng)與海綿城市的內(nèi)在聯(lián)系
海綿城市的建設(shè)途徑
海綿城市的建設(shè)途徑主要有:(1)對(duì)城市原有生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)。(2)生態(tài)恢復(fù)和修復(fù)。(3)低影響開發(fā)。其中,低影響開發(fā)(Low Impact Development,LID)在我國的城市開發(fā)建設(shè)過程中有別于西方國家僅源頭消納開發(fā)后徑流總量和峰值的方式,我國采用的是全過程的低影響開發(fā)。
城市綠地系統(tǒng)的概念和功能
城市綠地系統(tǒng)(Urban green spacesystem)是指城市中具有一定數(shù)量和質(zhì)量的各類綠化及其用地、相互聯(lián)系并具有生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的有機(jī)整體。
城市綠地系統(tǒng)功能如下:(1)改善小氣候;(2)改善空氣質(zhì)量;(3)減少地表徑流,減緩暴雨積水,涵養(yǎng)水源,蓄水防洪;(4)減災(zāi)功能;(5)改善城市景觀;(6)對(duì)游憩活動(dòng)的承載功能;(7)城市節(jié)能。
綠地系統(tǒng)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)海綿城市的主要途徑
把海綿城市的建設(shè)途徑與城市綠地系統(tǒng)的功能做一個(gè)疊加。可以看出綠地系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)海綿城市的第一途徑(生態(tài)保護(hù))、第二途徑(生態(tài)修復(fù))的重要場所,綠地系統(tǒng)中的公園綠地、道路附屬綠地、居住區(qū)綠地是重要的海綿城市下墊面,是實(shí)現(xiàn)海綿城市的第三途徑——綠色雨水系統(tǒng)的主要細(xì)胞單元(如圖2)。
另外,良好的綠化環(huán)境即為良好人居環(huán)境的表現(xiàn),能吸引定居,有效提高新城人氣集聚速度,容納戶外游憩,為居民生活的休閑提供場所,為野生動(dòng)物提供棲息場所,為城市生態(tài)平衡護(hù)航保駕。
從以上這些功能作用上來看,一座新城的綠化建設(shè)對(duì)城市的發(fā)展起著舉足輕重的影響。
綠地系統(tǒng)的角色定位
河湖水系(藍(lán)線)與城市綠地(綠線)為城市綠地系統(tǒng)的骨架,是城市重要的生態(tài)要素和構(gòu)成城鎮(zhèn)發(fā)展框架的生態(tài)基底,承擔(dān)著提升城市生態(tài)環(huán)境的職能。
城市綠地系統(tǒng)作為自然系統(tǒng)組成的—部分,是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分,還是城市用地體系的重要形式。整體來看,城市綠地具有分布均勻性及整體性特點(diǎn),有利于為社會(huì)居民創(chuàng)造平等使用自然資源的機(jī)會(huì),有利于城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)穩(wěn)定性。綠地相對(duì)于硬地,更能有效的“吸水、蓄水、滲水、凈水”。實(shí)現(xiàn)綠地系統(tǒng)同海綿城市體系的綜合性利用,結(jié)合城市功能進(jìn)行景觀化設(shè)計(jì),例如公園綠地、附屬綠地等,以低影響開發(fā)思路為指導(dǎo)開展景觀設(shè)計(jì)工作,不僅滿足了人們對(duì)自然環(huán)境的外在審美需求,而且實(shí)現(xiàn)了城市生態(tài)環(huán)境景觀實(shí)際作用及價(jià)值的增強(qiáng)。從而實(shí)現(xiàn)了城市的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益。
新城的建設(shè)及發(fā)展本質(zhì)是人口的集聚,如何讓人愿意住、住得美、住得舒服,只有構(gòu)建優(yōu)質(zhì)的城市綠地系統(tǒng),才能為城市長遠(yuǎn)發(fā)展構(gòu)建基礎(chǔ)及保障。因此,新城的城市建設(shè)應(yīng)立足于城市生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)發(fā)展,應(yīng)該總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合時(shí)代的需要,遵循自然法則,為當(dāng)代人的使用考慮,更為后人預(yù)留發(fā)展空間和條件。
亳州市北部新城的海綿城市建設(shè)
北部新城規(guī)劃簡介
北部新城規(guī)劃面積約13.44平方公里,依托陵西湖,居渦河北岸,將水系資源、傳統(tǒng)文化與城市建設(shè)相結(jié)合,規(guī)劃定位為集行政服務(wù)、文化休閑、商業(yè)購物、商務(wù)辦公、高尚居住等功能于一體的亳州市城市副中心。
形成“三心、兩軸、一帶、九區(qū)、多節(jié)點(diǎn)”的空間結(jié)構(gòu)(如圖3)。其中,陵西湖公園支撐聯(lián)接了北部新城各空間結(jié)構(gòu),聯(lián)接了亳州市老城區(qū),是毫州的北向生態(tài)廊道。可以說,營造好陵西湖公園的綠化環(huán)境也就是營造好了北部新城的生態(tài)環(huán)境,為新城的人氣集聚事半功倍。
北部新城的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建
自然生態(tài)亞系統(tǒng)是城市生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。北部新城先期建立城市綠地系統(tǒng),組織城市中的藍(lán)綠資源,以原生水網(wǎng)為基底,道路綠化廊道為骨架,生態(tài)公園為起點(diǎn),系統(tǒng)全面的規(guī)劃新區(qū)的藍(lán)綠網(wǎng)絡(luò)。
規(guī)劃綠地總面積214.26公頃,占建設(shè)用地比例16.51%。城市人均公園綠地達(dá)到14.3平方米。其中,陵西湖公園藍(lán)綠線控制范圍合計(jì)87.7公頃,占新區(qū)規(guī)劃綠地總面積的41%。接近二分之一的綠化環(huán)境的質(zhì)量對(duì)北部新城的整體環(huán)境質(zhì)量至關(guān)重要。
陵西湖公園綠地成為整個(gè)體系的關(guān)鍵和紐帶。(如圖4、5)
陵西湖公園基本情況
陵西湖公園是北部新城空間環(huán)境里綠地面積最大、關(guān)聯(lián)面最廣、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的城市綠地系統(tǒng),位于整個(gè)系統(tǒng)的核心空間。endprint
公園規(guī)劃約1000畝,北起北一環(huán)路,南接渦河,西臨花戲樓略,東至雪楓路,南北長2公里,東西寬300-700米。其中,核心水域陵西湖位于三條河流交匯之處,居渦河城區(qū)段北岸,北接陳治溝、亳宋河,南銜渦河,水域面積約400畝。
陵西湖水域沿岸林帶連綿。散布原始村莊,污水直接排入,加之北部有酒廠排污,生活垃圾隨意填埋,湖岸常年被雨水沖刷,湖底淤泥較深,水質(zhì)較差,為劣V類;常水位標(biāo)高36米,與周邊市政道路高程相差4米左右。易受城市面源污染影響;加之新城雨水排水接入,新城全面建設(shè)后,水質(zhì)污染因素會(huì)更復(fù)雜。(如圖6、7)
海綿城市實(shí)現(xiàn)的具體措施
截污措施。公園首先進(jìn)行截污清淤,提升水質(zhì),共計(jì)清淤泥36萬方,對(duì)原有的4個(gè)污水點(diǎn)統(tǒng)一設(shè)計(jì)接入污水管網(wǎng),實(shí)現(xiàn)污水統(tǒng)一處理。清淤的淤泥晾曬后又再回用于公園綠化種植,最大化降低從其他生態(tài)系統(tǒng)中的輸入。
地表徑流雨水進(jìn)入陵西湖之前設(shè)計(jì)沉淀池、前置塘等。對(duì)進(jìn)人綠地內(nèi)的徑流雨水進(jìn)行預(yù)處理,防止徑流雨水對(duì)水系環(huán)境造成破壞。
建立多級(jí)水質(zhì)凈化系統(tǒng)。在公園北端,水系上游進(jìn)行環(huán)境整治,保持河流原形態(tài),通過堰/閘抬升水位,聯(lián)通內(nèi)部水系,堆堤成島,塑造生態(tài)淺灘,通過不同類型的水生植物的逐級(jí)凈化,達(dá)到擴(kuò)大邊界效應(yīng)的目的。在市政雨水接入?yún)^(qū)域設(shè)置設(shè)計(jì)沉淀池,前置塘控制進(jìn)入陵西湖的超標(biāo)雨水質(zhì)量。具體方法詳見表1:
經(jīng)過表流、垂直流、潛流多級(jí)水質(zhì)凈化體系的構(gòu)建,通過初步凈化,由上游劣V類水體凈化達(dá)到Ⅳ類,核心活動(dòng)區(qū)水質(zhì)基本達(dá)到Ⅲ類,陵西湖水質(zhì)變清,滿足人們親水要求。
水質(zhì)維持。通過先期投放,逐步培育的步驟,培養(yǎng)一、二、三、高級(jí)消費(fèi)者,即對(duì)浮游動(dòng)物和底棲昆蟲、魚類和兩棲類、爬行類、鳥類的培育,建立完整的物質(zhì)循環(huán)鏈,使陵西湖成為一座有生命的生境。
這個(gè)過程也是由人工生態(tài)系統(tǒng)逐步向自然生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的過程。
污染物控制。雨水經(jīng)過地表植物和植草溝的凈化,懸浮物ss去除率達(dá)到60%,并對(duì)其他污染物有一定的去除和降解作用。借助植物發(fā)達(dá)根系對(duì)雨水凈化,有效減少污染物含量,天然雨水經(jīng)綠地凈化后,徑流中的有機(jī)質(zhì)能很快分解,無機(jī)物如硝酸鹽和硫酸鹽也能因滯留而有所減少。經(jīng)過植物、土壤凈化后的道路雨水一方面滲入地下,涵養(yǎng)了地下水源。植物蒸騰作用將液態(tài)水以氣態(tài)方式轉(zhuǎn)移到大氣中,促進(jìn)水體循環(huán),同時(shí)增加空氣濕度,營造出宜人的小氣候。
增大雨水滯留面。公園利用先天下凹地勢,與周邊道路自然銜接,滯蓄周邊場地雨水。場地內(nèi)塑造微地形,豐富視覺空間的同時(shí)還增大了雨水滯留面積。
公園內(nèi)大約540畝的綠地以喬灌植被配置為主,有效減緩雨水落地及下滲的速度,減緩地表徑流速,使降水緩緩滲入土壤,從而有效地延緩洪水形成時(shí)間,削減洪峰,減少水患的發(fā)生。
硬地空間使用透水材料,最大程度形成自然的雨水下滲通道,利于雨水被土壤吸收保持,并在土壤中逐漸滲透進(jìn)入地下深層土壤,回補(bǔ)地下水。
擴(kuò)大調(diào)蓄面積。公園結(jié)合周邊土方整理,豎向梳理,岸線加固,擴(kuò)大原水域面積至29萬方的水域,約增加4.8萬方水域面積,擴(kuò)充了雨水調(diào)蓄功能,使其成為片區(qū)雨洪管理的中心控制協(xié)調(diào)區(qū)。另外,林地土壤透水性為草地的2至5倍、農(nóng)田的3至10倍,樹木根系深為1米時(shí),林地土壤可蓄水量約100立方米/畝。陵西湖公園內(nèi)單純綠地蓄水量約計(jì)54000立方米。
實(shí)現(xiàn)年徑流總量控制率70%≤d≤80%的目標(biāo)。以陵西湖水域?yàn)榻?。公園共劃分A、B、c三個(gè)雨水排水分區(qū),每個(gè)分區(qū)再劃分為若干個(gè)匯水區(qū),各分區(qū)的徑流匯集到坡地、廣場、道路、場所的周邊的植草溝內(nèi),然后排至到其串聯(lián)的雨水花園等滲透設(shè)施,多余徑流通過溢水雨水管渠系統(tǒng)排至水系。
以B區(qū)為例,共劃分42個(gè)匯水區(qū)(詳見表2),統(tǒng)計(jì)各分區(qū)下墊面的面積,演算各類設(shè)施布局與規(guī)模(詳見表3),通過加權(quán)平均法復(fù)核各區(qū)的控制率,達(dá)到年徑流總量控制率目標(biāo)的要求(詳見表4)。
先自然,后工程,先海綿,后管道的方式,陵西湖公園消納自身雨水,保證控制目標(biāo)下小雨入滲,大雨快排;在滿足地形及基址條件下,協(xié)助消納公園紅線外建設(shè)用地的外排雨水。實(shí)現(xiàn)試點(diǎn)省強(qiáng)制性指標(biāo):年徑流總量控制率70%≤d≤80%。年ss總量去除率可達(dá)到40%-60%。
北部新城的規(guī)劃和建設(shè),首先對(duì)接近二分之一的綠化環(huán)境——陵西湖公園進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃,把城市生態(tài)系統(tǒng)放在首位,以宏觀的技術(shù)指標(biāo)控制為基礎(chǔ),尊重場地精神,把保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境、堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展,作為城市建設(shè)的宗旨,以改善水環(huán)境質(zhì)量為出發(fā)點(diǎn),一體化規(guī)劃“天上、地表、地下”的水系統(tǒng),通過雨洪管理體系的組織規(guī)劃,結(jié)合淮北區(qū)域氣候特點(diǎn),運(yùn)用園林的觀賞性、改善環(huán)境的生態(tài)效應(yīng)性和生態(tài)結(jié)構(gòu)的合理性三個(gè)方面的內(nèi)涵,突出景觀總體概念設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用,融入海綿城市體系建設(shè)思路,構(gòu)建有機(jī)的綠地系統(tǒng)體系建設(shè),有效指導(dǎo)新城后續(xù)的建設(shè)實(shí)施。
(作者單位:中鐵置業(yè)集團(tuán)上海投資發(fā)展有限公司)endprint