基于海綿城市建設(shè)的城市綠地規(guī)劃與建設(shè)策略研究

吳明豪 許曉明 劉志成

摘要：城市綠地具有調(diào)蓄雨水的功能，將城市綠地與海綿城市建設(shè)有效結(jié)合，有利于緩解城市雨水水文、水質(zhì)等問題。文章依次從城市綠地規(guī)劃建設(shè)，城市各類綠地不同的雨洪管理功能和具體的公園建設(shè)3個方面探討了城市綠地規(guī)劃、建設(shè)和海綿城市建設(shè)結(jié)合的方法，即將綠地整合為一個完整的雨洪管理系統(tǒng)，保證各類綠地之間能夠相互補(bǔ)充，相互支持，構(gòu)建從源頭到末端的管理全過程，實(shí)現(xiàn)海綿城市建設(shè)目標(biāo);并闡述了這一方法在孟州市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的具體應(yīng)用。通過論述，期望對城市綠地與海綿城市建設(shè)的結(jié)合提供有益的啟迪。

關(guān)鍵詞：綠地系統(tǒng)，海綿城市，雨洪管理

1 研究背景

城市的發(fā)展導(dǎo)致城市土地利用、土地覆被發(fā)生顯著變化，經(jīng)過人工改造的城市下墊面不透水面積增加，致使雨水下滲、蓄積等過程發(fā)生變化，增加城市排水壓力，加大了城市洪澇災(zāi)害發(fā)生的頻率和強(qiáng)度。同時(shí)，城市雨水徑流攜帶的灰塵、油脂、重金屬、有機(jī)物等污染物，在未經(jīng)處理或處理不充分的情況下排入河流、湖泊等自然水體，造成水質(zhì)污染、河流退化、水生柄息地退化等?？傊涤陰淼乃暮退|(zhì)問題對城市的影響越來越大。

城市綠地作為海綿城市建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，在調(diào)蓄城市雨水、控制雨水徑流量等方面具有重要作用。而華北地區(qū)城市，由于氣候原因，降雨集中于夏季，雨水設(shè)施經(jīng)常面臨“平時(shí)喝不飽，夏季吃不消”的局面，城市干旱、內(nèi)澇、水體污染等問題突出，對比南方城市雨水過量、泛濫，華北城市更適合采用滲水、蓄水、凈水等雨洪管理的方式來緩解城市的雨水問題。

在實(shí)際規(guī)劃中，海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃中確定的雨水年徑流總量控制率與城市總體規(guī)劃以及城市道路、綠地、排水防澇等專項(xiàng)規(guī)劃存在銜接的問題。針對城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃而言，現(xiàn)有城市綠地的結(jié)構(gòu)布局和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)并未考慮海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃的相關(guān)內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致在實(shí)際操作中出現(xiàn)沖突和矛盾。本文以孟州市綠地規(guī)劃實(shí)踐為例，探討海綿城市規(guī)劃內(nèi)容與城市綠地規(guī)劃、建設(shè)的銜接問題，以期將海綿城市建設(shè)與城市綠地統(tǒng)一規(guī)劃、充分結(jié)合，發(fā)揮城市綠地調(diào)節(jié)城市雨水的作用，緩解城市雨水水文、水質(zhì)等問題。

2 綠地規(guī)劃與海綿城市建設(shè)相結(jié)合

城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃與海綿城市體系建設(shè)兩者關(guān)系緊密。城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃是對各類城市綠地進(jìn)行定性、定量的安排，統(tǒng)籌城市綠地各種功能，形成具有合理功能、結(jié)構(gòu)的綠地空間系統(tǒng)。海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃是將與城市雨水系統(tǒng)直接相關(guān)的專項(xiàng)規(guī)劃整合，形成一個有機(jī)的整體。兩者的結(jié)合強(qiáng)調(diào)城市綠地系統(tǒng)對雨水徑流量、峰值流量和徑流污染等的控制能力，對城市綠地的建設(shè)提出了新的要求。

城市雨洪問題的影響范圍不僅限于城市建設(shè)用地范圍內(nèi)，問題出現(xiàn)的區(qū)域及強(qiáng)弱也不均勻。為此，在規(guī)劃實(shí)踐中對海綿城市建設(shè)與不同綠地類型的結(jié)合進(jìn)行探討，分別從城市、各類綠地、重要節(jié)點(diǎn)建設(shè)層面進(jìn)行闡述。

2.1 城市綠地統(tǒng)籌規(guī)劃及相關(guān)控制指標(biāo)

在城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的過程中，需要協(xié)調(diào)城市綠地系統(tǒng)空間布局與海綿城市相關(guān)LID設(shè)施布局的有效結(jié)合。綠地功能的發(fā)揮，需要將其整合為一個完整的系統(tǒng)，以保證各類綠地之間能夠相互補(bǔ)充，相互支持。同樣，要實(shí)現(xiàn)海綿城市徑流總量、峰值控制以及雨水凈化和利用等目標(biāo)，需要構(gòu)建從源頭到末端的全過程雨洪管理系統(tǒng)。

2.1.1 源頭控制階段

城市建設(shè)用地范圍以內(nèi)的降雨所產(chǎn)生的地表徑流量受用地性質(zhì)和地表覆蓋種類的影響，科學(xué)地規(guī)劃建設(shè)各種性質(zhì)用地可以有效地控制進(jìn)入雨水管網(wǎng)的流量。相關(guān)研究顯示，多數(shù)城市附屬綠地總面積占到城市綠地總面積30%～ 60%，且附屬綠地廣泛分布于各類城市用地中，在雨水源頭控制方面發(fā)揮著重要作用。

在源頭控制階段，首先需要確定城市年徑流總量控制目標(biāo)，根據(jù)海綿城市建設(shè)技術(shù)指南，年徑流總量控制率為80%～ 85%最佳。之后結(jié)合實(shí)際情況將城市劃分為若干分區(qū)，將總量控制指標(biāo)分解為各分區(qū)的控制目標(biāo)，設(shè)置各分區(qū)的綠色屋頂、透水鋪裝的普及率，附屬綠地的綠地率及下凹綠地率等一系列指標(biāo)。一般情況下，由于歷史原因，在城市建成區(qū)這些指標(biāo)相對較低，在未建設(shè)區(qū)域各類指標(biāo)則可以設(shè)定相對高一些，以達(dá)到在城市范圍內(nèi)各分區(qū)指標(biāo)的平衡，最終使各分區(qū)的控制指標(biāo)疊加的結(jié)果滿足城市年徑流總量控制目標(biāo)。

2.1.2 受納傳導(dǎo)階段

受納傳導(dǎo)階段，主要是承接和傳導(dǎo)源頭階段多余的雨水。城市公園是一定范圍區(qū)域內(nèi)重要的生態(tài)節(jié)點(diǎn)，對于周邊區(qū)域具有輻射作用，可以適當(dāng)接收周邊小區(qū)、工廠、單位等區(qū)域的客水。同時(shí)，城市公園可以選址在城市低洼地區(qū)，作為“暴雨公園”降低暴雨時(shí)徑流量峰值，緩解城市內(nèi)澇。而依托道路及河流建設(shè)的帶狀公園、防護(hù)綠地等線性綠地，可以根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)置植草溝、滲水管渠等截留、吸納、傳導(dǎo)雨水，緩解城市管網(wǎng)的排水壓力。

一般情況下，在未建設(shè)區(qū)域可以根據(jù)城市的水文和地形地貌特征，結(jié)合海綿城市建設(shè)合理布置公園綠地、防護(hù)綠地等。針對老城區(qū)需要探索對原有綠地內(nèi)增加LID設(shè)施的可行性，“見縫插綠”增設(shè)小型雨水花園，同時(shí)注重平衡成本與收益，鼓勵效益較大的地塊在未來發(fā)展過程中利用機(jī)會轉(zhuǎn)化成具有雨水調(diào)蓄功能的綠地。

2.1.3 凈化利用階段

凈化利用階段主要收納上述2個階段多余的雨水。城市雨水最終會排入城市外的湖泊、濕地及河流中，這些河道水體由于受城市生產(chǎn)生活活動的影響，多面臨嚴(yán)重的環(huán)境問題。因此，需要根據(jù)河流和城市外圍區(qū)域的實(shí)際情況，科學(xué)合理安排防護(hù)綠地和其他綠地的建設(shè)，改善原有不良環(huán)境，充分發(fā)揮河流防護(hù)綠地洪水控制、河岸穩(wěn)定保持、泥沙截留、河流水質(zhì)保護(hù)等作用;發(fā)揮其他綠地在滲蓄城市雨水、補(bǔ)充地下水、涵養(yǎng)城市水源等保護(hù)城市水環(huán)境方面的作用。其中，河流防護(hù)綠地的規(guī)劃內(nèi)容主要是綠帶寬度的確定，不同寬度的去污效果不同。根據(jù)國外研究，污水穿過40m的林地，水中細(xì)菌含量可減少一半，而隨著流經(jīng)林地距離的增大，污水中的細(xì)菌數(shù)量最多時(shí)可減至90%以上。其他綠地的規(guī)劃，需要對與城市周邊水源保護(hù)相關(guān)的景觀要素進(jìn)行識別和劃定，例如排（泄）洪區(qū)、濕地、灘地，并結(jié)合城市周邊其他的高生態(tài)價(jià)值、高景觀價(jià)值的區(qū)域，劃定城市周邊的其他綠地。與城市海綿系統(tǒng)的建設(shè)相銜接，發(fā)揮其他綠地在城市水源涵養(yǎng)、棲息地保護(hù)等方面的作用。

上述過程（見圖1）是對全過程控制雨水系統(tǒng)的一般性闡述說明，在具體的規(guī)劃過程中，由于實(shí)際情況的不同，不同類型綠地所發(fā)揮的功能不僅限于其中一種，例如，在公園綠地中也可以設(shè)置凈化設(shè)施將收集的雨水凈化利用。

2.2 城市綠地規(guī)劃中的雨洪管理

由于面積大小、類型等的不同，城市綠地所能消納的雨水量和其在海綿城市體系中可承擔(dān)的功能也會不同。因此，在將城市綠地系統(tǒng)與海綿城市建設(shè)結(jié)合的過程中，應(yīng)針對不同的雨洪問題，合理規(guī)劃各類綠地的建設(shè)指標(biāo)與發(fā)展方向。

由于降水量、雨水來源等不同，降雨帶給城市的問題和影響范圍也會不同，主要集中在“內(nèi)澇”和“外洪”兩個方面。其中，城市各類用地內(nèi)主要面臨的是排水問題，一定范圍的城市區(qū)域主要面臨的是排澇問題，而對于整個城市則是防洪問題。城市綠地均布于城市各個區(qū)域，附屬綠地在各類城市用地中均有分布，在緩解降雨帶來的城市問題時(shí)不同類型的綠地具有不同的功能。具體來講，城市綠地建設(shè)層面主要對應(yīng)的是城市的防洪和城市水源保護(hù)問題，在規(guī)劃過程中需要參考水利部門相關(guān)的防洪標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對城市范圍內(nèi)主要的排（泄）洪區(qū)、濕地、灘地等進(jìn)行識別和劃定。同時(shí)，參考環(huán)境保護(hù)部門水源保護(hù)區(qū)和水環(huán)境質(zhì)量的相關(guān)劃分標(biāo)準(zhǔn)和保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，對與飲用、灌溉相關(guān)的保護(hù)區(qū)、河流、湖泊、水庫等進(jìn)行識別和劃定。城市內(nèi)部主要對應(yīng)的是城市內(nèi)澇問題，需要參考市政部門相關(guān)的排水、排澇標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，控制綠地的相關(guān)指標(biāo)滿足要求，在實(shí)現(xiàn)自身一定重現(xiàn)期的降雨不外排的基礎(chǔ)上，盡可能接收城市周邊區(qū)域的客水。針對處理的問題和雨水來源的不同，不同類型的城市綠地在雨水管理中承擔(dān)了不同的功能。因此，在規(guī)劃中應(yīng)建立與城市地形地貌、布局結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的、具有調(diào)蓄雨水功能的綠地體系，建立城市綠地與海綿城市建設(shè)之間的和諧關(guān)系。其相互關(guān)系見表1。

2.3 城市公園節(jié)點(diǎn)的雨水管理措施和指標(biāo)

在對主要公園節(jié)點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，需要將雨水管理系統(tǒng)作為公園建設(shè)的一項(xiàng)內(nèi)容。綠地在一定時(shí)間內(nèi)所能吸納的雨水量是有限的，一味地吸納雨水將會使公園植物浸泡而死，不利于公園正常運(yùn)行，也不利于公園生態(tài)功能和景觀游憩功能的實(shí)現(xiàn)。因此，規(guī)劃時(shí)，應(yīng)根據(jù)公園的位置、周邊用地狀況、現(xiàn)狀條件等，確定公園具體情況制定具體的雨水管理措施和指標(biāo)。其中，管理措施有：雨水收集及回用系統(tǒng)、透水磚鋪裝下滲、雨水花園、綠色屋頂、滲透塘、滲井等，美國綠色建筑委員會頒發(fā)的LEED-ND認(rèn)證體系中針對雨水收集利用的考核指標(biāo)要求，需通過滲透、蒸發(fā)（騰）或者集蓄利用等措施，將場地90%雨水收集利用并在3天內(nèi)排空。另外，具有一定水面的公園或濕地公園也可以接收一定量周邊區(qū)域的雨水，起到防澇減災(zāi)的作用。

3 海綿城市建設(shè)與綠地系統(tǒng)規(guī)劃結(jié)合方法

城市綠地是海綿城市建設(shè)的主要載體，在實(shí)際規(guī)劃過程中，應(yīng)根據(jù)具體情況明確建設(shè)方向，并合理地控制建設(shè)強(qiáng)度。在孟州市綠地系統(tǒng)規(guī)劃實(shí)踐中，該市市內(nèi)水資源低于全國平均水平，全年降水量分配不均，多年平均地面徑流量0.712億m3，占全縣水資源總量的37.5%。雨水資源占孟州市水資源的比例較高，充分利用雨水資源補(bǔ)充、涵養(yǎng)城市地形水對孟州市建設(shè)具有重要意義。為此，在對該市綠地進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，嘗試將海綿城市建設(shè)與綠地系統(tǒng)規(guī)劃相結(jié)合，并進(jìn)一步探討兩者結(jié)合的具體內(nèi)容。

3.1 城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃

在對城市綠地進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，嘗試將各類綠地的建設(shè)與海綿城市建設(shè)“源頭控制一受納傳導(dǎo)一凈化利用”的3個階段充分結(jié)合，以期使綠地能更好地發(fā)揮雨水控制的作用。

在實(shí)際操作中，源頭控制階段，首先確定孟州市年徑流量控制率應(yīng)在75%～85%，對應(yīng)的降水量為23.1-34.3mm（參考《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》表F2-1我國部分城市年徑流總量控制率對應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量值一覽表中鄭州市的數(shù)據(jù)）。之后，依據(jù)道路路網(wǎng)、各類綠地分布情況和綠地總量，結(jié)合新老城區(qū)的現(xiàn)狀條件，并綜合考慮集水區(qū)（匯水域）面積對水文效應(yīng)的影響，把孟州市分成個32低影響開發(fā)單元，各單元用地規(guī)模在1.50～3k㎡。各單元的控制等級不同，對應(yīng)的下凹式綠地率、透水鋪裝率也不同。對規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行模擬時(shí)，當(dāng)設(shè)置下凹式綠地深度為100mm時(shí)，孟州市年徑流總量控制率為60%，對應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量為14mm;當(dāng)設(shè)置下凹式綠地深度為200 mm時(shí)，市年徑流總量控制率為80%，對應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量為27.8mm。

由此可知，在源頭控制階段，對附屬綠地、街旁綠地、小區(qū)游園等小型綠地進(jìn)行有效的規(guī)劃，控制其下沉式綠地、透水鋪裝等比例，可以有效地吸收地塊內(nèi)的雨水徑流，降低各類綠地直接排入市政雨水管網(wǎng)雨水徑流量。

在受納傳導(dǎo)階段，根據(jù)實(shí)際情況，針對老城區(qū)的內(nèi)澇問題，在老城區(qū)低洼地塊規(guī)劃了8個雨水花園，可在夏季暴雨時(shí)承接部分周邊區(qū)域的雨水，緩解老城區(qū)內(nèi)澇問題。在凈化利用階段，根據(jù)城市現(xiàn)狀，在市區(qū)南部劃定了4個濕地公園，凈化市區(qū)排出的過量雨水，并要求出水水質(zhì)達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，規(guī)劃結(jié)合現(xiàn)有污水處理廠周邊狀況，劃定了城市的生產(chǎn)綠地，城市中排出的澇水經(jīng)凈化處理可用作灌溉。

3.2 城市綠地專項(xiàng)規(guī)劃

在對防護(hù)綠地進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，沿環(huán)城水系外圍布置了30～ 50m寬的防護(hù)綠帶，特別是城市北部新開辟的水系，在雨季會承接城外北部村莊的雨水，因此在其兩側(cè)規(guī)劃了一系列帶狀公園，公園內(nèi)布置了滯留池、濕塘、雨水濕地等設(shè)施，對攔截的雨水進(jìn)行初步的凈化后再流入“環(huán)城水系”中，降低對水體的污染。在其他綠地的規(guī)劃中，針對城市新區(qū)北部嶺區(qū)內(nèi)豐富的水資源，劃定了以順澗湖為中心涵蓋周邊區(qū)域作為水源保護(hù)區(qū)，作為城市重要的水源涵養(yǎng)區(qū)域，保證城區(qū)用水安全。

防洪方面，城市面臨的主要問題是南部黃河的和北部水庫的潛在威脅。規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)了南部的黃河濕地區(qū)，作為孟州市和黃河之間防洪緩沖區(qū)的重要作用，提出了將區(qū)內(nèi)防洪區(qū)，泄洪區(qū)等防洪設(shè)施與生態(tài)保護(hù)結(jié)合的一些措施。同時(shí)，規(guī)劃對一千渠及其周邊區(qū)域的建設(shè)進(jìn)行了限制，是城市泄洪的主要通道，規(guī)劃中對保證城市北部水庫排洪、泄洪通道的暢通。

3.3 公園建設(shè)規(guī)劃

在進(jìn)行主要公園節(jié)點(diǎn)的規(guī)劃時(shí)，結(jié)合若干城市公園周邊情況，提出了具體的雨水調(diào)蓄指標(biāo)，使其和周邊區(qū)域的附屬綠地相結(jié)合，共同控制雨水徑流量和峰值流量。具體是，在降水量為3年一遇72.6mm的情況下，濱河濕地公園（規(guī)劃面積17.9h㎡）.規(guī)劃其自身雨水不外排，并調(diào)蓄周邊區(qū)域徑流量12 000m3，同時(shí)規(guī)定了公園內(nèi)濕地污染物總量的削減率：生物需氧量（BOD）30%、化學(xué)需氧量（COD） 30%、氨氮30%、總磷30%。宋村濕地公園（規(guī)劃面積18.9h㎡）自身雨水不外排并調(diào)蓄水量5000m3：污染物削減率：BOD20%、COD20%、氨氮20%、總磷20%。濱河公園在后期的改造中，應(yīng)增加調(diào)蓄雨水的功能，自身雨水不外排并調(diào)蓄的水量為5500m3。

4 結(jié)論與討論

城市綠地系統(tǒng)與海綿城市體系相輔相成，將雨洪管理的理念融入城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃，可以統(tǒng)籌考慮城市綠地與雨洪調(diào)蓄設(shè)施在布局、結(jié)構(gòu)上的結(jié)合，前瞻性地將城市中雨洪管理的關(guān)鍵位置與城市綠地相結(jié)合，并制定相關(guān)指標(biāo)，從而更好地引導(dǎo)城市綠地的發(fā)展方向，發(fā)揮城市綠地在調(diào)蓄城市雨洪問題方面的作用。對于類似孟州這樣的華北地區(qū)城市，城市面臨嚴(yán)重缺水，降雨不均勻的問題，應(yīng)重點(diǎn)考慮系統(tǒng)地調(diào)節(jié)、儲蓄和利用雨水，保護(hù)城市水源，補(bǔ)充地下水。在城市建成區(qū)，可以根據(jù)現(xiàn)狀條件，將雨水管理措施融入到綠地中去，在城市規(guī)劃的建設(shè)用地范圍，可對綠地建設(shè)提出新的要求，形成全系統(tǒng)的雨水管理體系。