海綿城市目標(biāo)下開放街區(qū)建設(shè)與雨洪管理研究

張宇崢 王潤(rùn)婷

摘要：當(dāng)今城市化進(jìn)程不斷加快，洪澇災(zāi)害頻發(fā)和交通擁堵成為兩大重要的城市問題。近些年所推行的海綿城市建設(shè)，開放街區(qū)建設(shè)，為這兩大問題提供了解決方案。特別是隨著《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50180-2018的出臺(tái)，將開放街區(qū)建設(shè)與海綿城市建設(shè)寫入居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)城市建設(shè)理念落實(shí)到實(shí)際規(guī)劃與建設(shè)工作中提供了依據(jù)與保障。將海綿城市的雨洪管理與開放街區(qū)規(guī)劃相結(jié)合，使海綿城市原則應(yīng)用于街區(qū)單元，建設(shè)海綿式開放街區(qū)是未來(lái)城市發(fā)展的方向。本文將以唐山市鷺港社區(qū)為例對(duì)開放街區(qū)規(guī)劃建設(shè)與雨洪管理的相關(guān)問題進(jìn)行探討。

Abstract： Nowadays， with the acceleration of urbanization， frequent flooding and traffic congestion have become two major urban problems. In recent years， sponge city construction and open block construction have provided solutions to these two problems. Especially with the publication of "Standards for Planning and Design of Urban Residential Areas" GB50180-2018， the construction of open blocks and sponge cities are included in the planning and design standards of residential areas， which provides the basis and guarantee for the implementation of relevant urban construction concepts into the actual planning and construction work. Combining the stormwater management with the planning of open blocks， applying the principle of sponge city to block units， and building sponge open blocks is the future direction of urban development. Taking Lugang Community in Tangshan City as an example， this paper will discuss the related issues of planning and construction of open blocks and storm water management.

關(guān)鍵詞：開放街區(qū);雨洪管理;海綿城市

Key words： open block;stormwater management;sponge city

中圖分類號(hào)：TU984.12 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）15-0010-04

1 ?海綿城市與開放街區(qū)概述

1.1 海綿城市與雨洪管理

海綿城市，以海綿來(lái)代指城市中對(duì)雨洪有調(diào)蓄作用的濕地河流等，以海綿城市來(lái)代指城市良好的雨洪調(diào)蓄，水資源再利用生態(tài)保護(hù)能力。

目前我國(guó)城市管網(wǎng)工程雖經(jīng)不斷建設(shè)改造，排水能力大大提高，但缺乏統(tǒng)一的系統(tǒng)的規(guī)劃，同時(shí)也是簡(jiǎn)單強(qiáng)調(diào)以排出雨水為主，對(duì)城市雨洪管理中的調(diào)和蓄的能力建設(shè)嚴(yán)重不足，同時(shí)存在雨污分流建設(shè)不到位等問題，在城市雨季的排水過程中易發(fā)生生態(tài)問題。建設(shè)海綿城市旨在推進(jìn)生態(tài)雨洪管理（ecological storm water management）模式，降低洪澇災(zāi)害對(duì)城市影響，增強(qiáng)城市應(yīng)對(duì)雨洪災(zāi)害的彈性，改善城市水環(huán)境的質(zhì)量。

1.2 開放街區(qū)規(guī)劃建設(shè)

傳統(tǒng)大型封閉社區(qū)的存在將城市區(qū)域劃分成若干個(gè)封閉空間，這些空間由于封閉社區(qū)的大門與圍墻的存在令其與城市整體難以有機(jī)融合，將道路交通割裂，引起交通問題，令社區(qū)資源與城市資源難以互補(bǔ)，引起資源共享問題。同時(shí)也使城市缺乏活力，社區(qū)缺乏特征性。開放街區(qū)的推廣旨在改善城市中的封閉性與規(guī)模嚴(yán)重不符的區(qū)域，推進(jìn)城市基礎(chǔ)設(shè)施的改造，推動(dòng)資源共享建造尺度適宜環(huán)境友好價(jià)值認(rèn)同感強(qiáng)的新型街區(qū)型城市。

2 ?研究區(qū)域概況

唐山市年平均氣溫12.5℃，區(qū)域降水量500～700mm，地表徑流量達(dá)14.62億m3，屬渤海水系。唐山市常年水資源總量為26.27億m3，人均占有量?jī)H為385m3，低于警戒線400m3的水平，屬于我國(guó)嚴(yán)重缺水城市。

唐山市鷺港社區(qū)位于唐山市鳳凰新城片區(qū)，規(guī)劃占地571畝，另代征城市道路238畝，總建設(shè)規(guī)模130多萬(wàn)平方米。社區(qū)采用組團(tuán)式設(shè)計(jì)，組團(tuán)間道路對(duì)外開放，基礎(chǔ)設(shè)施共享程度高，是一個(gè)集住宅、商業(yè)、辦公等為一體的綜合性開放社區(qū)。

3 ?開放街區(qū)建設(shè)與雨洪管理相結(jié)合

無(wú)論是海綿城市建設(shè)還是開放街區(qū)建設(shè)改造，都涉及城市未來(lái)區(qū)域發(fā)展，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，城市規(guī)劃與城市改造，涉及城市管理的方方面面。在2018年12月開始實(shí)施的《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50180-2018中，生活圈居住區(qū)、居住街坊及低影響開發(fā)等首次寫入居住區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范。新的規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中將居住區(qū)分為十五分鐘生活圈居住區(qū)、十分鐘生活圈居住區(qū)、五分鐘生活圈居住區(qū)及居住街坊四級(jí)，提出了“小街區(qū)、密路網(wǎng)”的交通組織方式，打造安全便捷、尺度適宜、公交優(yōu)先、步行友好的開放街區(qū)。同時(shí)明確了居住區(qū)規(guī)劃應(yīng)采用低影響開發(fā)的建設(shè)方式，促進(jìn)雨水的自然積存、自然滲透與自然凈化。應(yīng)有效組織雨水的收集與排放，并應(yīng)滿足地表徑流控制、內(nèi)澇災(zāi)害防治、面源污染治理及雨水資源化利用的要求。開放社區(qū)與海綿城市是未來(lái)城市建設(shè)的兩個(gè)重要方向，而兩者本身存在著共性。唐山市鷺港社區(qū)作為典型的開放社區(qū)，建設(shè)中充分遵循小地塊密路網(wǎng)的設(shè)計(jì)理念，并融合海綿城市相關(guān)要求，在建設(shè)海綿城市目標(biāo)下的開放街區(qū)規(guī)劃與雨洪管理中有很強(qiáng)的研究?jī)r(jià)值。

3.1 可持續(xù)發(fā)展原則的貫徹落實(shí)

可持續(xù)發(fā)展的理念在近些年得到了廣泛的認(rèn)同，被應(yīng)用于涉及人類生存發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域，而可持續(xù)發(fā)展原則在城市規(guī)劃方面的深入貫徹還需加強(qiáng)。城市建設(shè)缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略布局，千城一面現(xiàn)象突出，對(duì)于與人們生活生存發(fā)展息息相關(guān)的城市而言，生態(tài)友好極為欠缺。在開放街區(qū)規(guī)劃建設(shè)與雨洪管理中貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展原則不僅是對(duì)環(huán)境的承諾，更是未來(lái)城市建設(shè)規(guī)劃發(fā)展的必經(jīng)之路。

對(duì)于規(guī)劃師來(lái)說，將土地、空氣和水的質(zhì)量與人口增長(zhǎng)及隨之帶來(lái)的污染數(shù)據(jù)作比較已經(jīng)逐漸成為一項(xiàng)常規(guī)工作。他們之間的關(guān)系有助于在空氣和水環(huán)境質(zhì)量一定的條件下確定開發(fā)承載力?？諝?、水與人口的關(guān)系，作為城市環(huán)境承載力的一個(gè)框架，限定了城市規(guī)劃與管理的可操作空間，對(duì)開放街區(qū)規(guī)劃與雨洪管理有著重要作用?？諝?、水、人口為開放街區(qū)的規(guī)劃提供了承載力邊界，在邊界中，對(duì)開放街區(qū)中的各項(xiàng)城市職能給予合理安排，同時(shí)對(duì)城市未來(lái)建設(shè)發(fā)展中的雨洪管理給予充分考慮。在開放街區(qū)的雨洪管理中可以通過雨水綜合利用規(guī)模W及初期徑流控制量Wi來(lái)構(gòu)建雨洪管理承載力邊界。

唐山市鷺港社區(qū)的規(guī)劃建設(shè)中，雨水綜合利用規(guī)模W及初期徑流控制量Wi分別為

W=10-3×hy×（Fi1×Ψci1+Fi2×Ψci2+Fi3×Ψci3）

式中：

W—雨水收集設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)模;m3;

hy—唐山市日設(shè)計(jì)降雨厚度，取20.5mm;

Fi1—屋頂面積，131219m2;

Ψci1—屋頂?shù)挠炅繌搅飨禂?shù)，取0.8;

Fi2—硬化路面面積，162772.44m2;

Ψci2—硬化路面的雨量徑流系數(shù)，取0.8;

Fi3—綠地面積，65548.29m2;

Ψci3—綠地的雨量徑流系數(shù)，取0.15。

W=5023.02m3

Wi=10-3×（δ1×F1+δ2×F2）

式中：

Wi—設(shè)汁初期徑流控制量，m3：

δ1—屋頂初期徑流控制厚度，3mm;

F1—屋頂匯水面積，118097.1m2;

δ2—硬化路面初期徑流控制厚度，4mm;

F2—硬化路面匯水面積，115568.43m2;

Wi=816.57m3

雨水綜合利用及初期徑流控制量的規(guī)模為鷺港開放街區(qū)中的雨洪管理搭建出一個(gè)合理框架，其建設(shè)和管理工作均在這個(gè)框架內(nèi)有序進(jìn)行。在以往的城市建設(shè)改造中，城市雨洪管理的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)往往滯后于城市片區(qū)發(fā)展，不僅造成城市規(guī)劃分散，攤大餅，同時(shí)加大了對(duì)城市原有土地等資源的破壞，城市下墊面挖開鋪裝再挖開現(xiàn)象嚴(yán)重，浪費(fèi)了大量的資源。

在唐山市鷺港開放街區(qū)規(guī)劃建設(shè)與雨洪管理中，通過基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)引導(dǎo)街區(qū)規(guī)劃建設(shè)，使街區(qū)緊湊但尺度合理地沿雨洪基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)布局，既能有效解決雨洪管理問題，又在開放街區(qū)的規(guī)劃建設(shè)中節(jié)省大量的資源。開放街區(qū)雨洪管理圍繞雨水的質(zhì)、量、再利用三個(gè)方面展開。水質(zhì)管理，一方面可通過街區(qū)環(huán)境管理特別是城市衛(wèi)生的管理，完善雨污分流設(shè)施建設(shè)，從源頭上預(yù)防雨水質(zhì)量污染，另一方面通過街區(qū)內(nèi)雨水花園，公共綠地，排水池兩岸的植被進(jìn)行生態(tài)過濾，來(lái)實(shí)現(xiàn)雨水水質(zhì)管理。水量管理是雨洪管理的重中之重，街區(qū)內(nèi)排水管線與綠色生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合，通過喬木高大樹種延緩雨滴下落時(shí)間，以彌補(bǔ)管網(wǎng)引發(fā)的匯水流速過快。再利用問題通常涉及多個(gè)街區(qū)，乃至整個(gè)城市，而街區(qū)作為整個(gè)體系中的一環(huán)，對(duì)體系之中的設(shè)施建設(shè)維護(hù)都有著重大責(zé)任。

3.2 低影響開發(fā)技術(shù)在街區(qū)尺度中的應(yīng)用

低影響開發(fā)（low impact development，LID）是一種微觀尺度的雨洪管理模式，不同于最佳管理措施（best management practice，BMP），其注重強(qiáng)調(diào)微觀尺度下的近自然排水，減少了其因尺度范圍而難以操作的方面，提高了雨洪管理的效率。

低影響開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用尺度對(duì)街區(qū)而言是友好可操作的，在街區(qū)中通過布局合理，密度適宜的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對(duì)雨水進(jìn)行收集，運(yùn)輸，儲(chǔ)存，再利用等一系列過程，高效有序進(jìn)行雨水“匯”“排”“用”，減少環(huán)境污染，加強(qiáng)城市生態(tài)建設(shè)與管理。唐山市鷺港社區(qū)基于海綿城市目標(biāo)，將滲透鋪裝，下凹式綠地，雨水花園，調(diào)蓄池等綠色基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合。組團(tuán)內(nèi)設(shè)置下凹綠地，社區(qū)組團(tuán)級(jí)道路兩側(cè)便道采用透水鋪裝，社區(qū)中心規(guī)劃雨水花園，雨水花園下布設(shè)調(diào)蓄池，搭建“組團(tuán)—街道—街區(qū)”低影響開發(fā)系統(tǒng)，對(duì)雨水進(jìn)行有效組織管理。（圖1、圖2、圖3）

在開放街區(qū)規(guī)劃與建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)充分利用利用開放街區(qū)與傳統(tǒng)大型封閉小區(qū)相比的開放特點(diǎn)。開放街區(qū)與傳統(tǒng)封閉小區(qū)相比有著更強(qiáng)的基礎(chǔ)設(shè)施共享性，其表現(xiàn)在雨洪管理基礎(chǔ)設(shè)施上，開放街區(qū)中透水路面、植被淺溝、生態(tài)景觀等綠色基礎(chǔ)設(shè)施布局更合理，規(guī)劃尺度更加符合雨洪管理需要。開放街區(qū)道路公共化加強(qiáng)交通微循環(huán)的同時(shí)，排滲一體化管網(wǎng)建設(shè)將覆蓋到街區(qū)層面，透水鋪裝將更好地應(yīng)用于街區(qū)道路;開放社區(qū)雨水花園既是居民提供社交休閑場(chǎng)所又是社區(qū)雨洪管理不可缺少的綠色基礎(chǔ)設(shè)施。同時(shí)開放街區(qū)的雨洪管理有著更強(qiáng)的適應(yīng)性，設(shè)施維修養(yǎng)護(hù)，防洪搶險(xiǎn)效率提高等方面都有著更好的表現(xiàn)。

雨洪管理的措施按應(yīng)用空間可分為應(yīng)用于場(chǎng)地，應(yīng)用于街區(qū)單元，應(yīng)用于區(qū)域流域。在街區(qū)小尺度下，場(chǎng)地措施和街區(qū)單元措施顯得尤為重要。建筑物綠色屋頂建設(shè)，透水路面設(shè)計(jì)，雨水回收收集系統(tǒng)建設(shè)均應(yīng)得到重視。在場(chǎng)地即建筑物層面上對(duì)雨水的收集、運(yùn)輸、水質(zhì)改善進(jìn)行管理。透水路面的建設(shè)對(duì)凈化空氣，減弱噪聲降低城市熱島有著積極影響。同時(shí)在整個(gè)街區(qū)中通過低勢(shì)綠地，雨水花園，景觀水體進(jìn)行合理規(guī)劃布局，不僅具有削弱徑流，涵養(yǎng)水源，改善空氣等生態(tài)作用，同時(shí)具備美學(xué)價(jià)值，并對(duì)開放空間構(gòu)建有好的引導(dǎo)作用。（圖4、圖5、圖6）

3.3 開放空間的營(yíng)造與保護(hù)

開放空間的規(guī)劃設(shè)計(jì)是開放街區(qū)的規(guī)劃營(yíng)造中最重要的因素，在現(xiàn)代化的鋼筋混凝土城市中，適宜的開放空間能夠給予城市更加溫婉的空間環(huán)境，塑造積極向上的，具有幸福感的城市價(jià)值認(rèn)同。

唐山市鷺港社區(qū)規(guī)劃建設(shè)了組團(tuán)景觀綠地—景觀街道—社區(qū)花園的完整小區(qū)域開放空間體系，這一空間體系中的綠色基礎(chǔ)設(shè)施亦構(gòu)成了由組團(tuán)至街區(qū)的雨水匯排系統(tǒng)。同時(shí)鷺港社區(qū)西側(cè)緊鄰唐山市環(huán)城水系—青龍河，社區(qū)雨水經(jīng)過調(diào)蓄后排入環(huán)城水系，即大面積開放空間中。小區(qū)域開放空間中綠色基礎(chǔ)設(shè)施和大面積開放空間的綠色基礎(chǔ)設(shè)施在空間上為雨水由社區(qū)內(nèi)匯集到排入環(huán)城水系搭建了通暢平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了“匯”“排”“用”的空間統(tǒng)一性。

大面積開放空間往往位于郊區(qū)或城市邊緣地帶，河流、自然湖泊、人工湖、排水通道等都是大面積開放空間的代表，與小面積開放空間相比，具有更大的城市生態(tài)保護(hù)職能。自然河岸、排水通廊是重點(diǎn)保護(hù)的內(nèi)容，并在河岸兩側(cè)種植植被，以對(duì)雨水起到過濾作用。在可持續(xù)城市排水系統(tǒng)中（SUDS），大型開放空間的意義多集中于雨水徑流管理鏈的第三和第四等級(jí)，即場(chǎng)地控制和區(qū)域控制，是雨水徑流管理的終端。

小區(qū)域開放空間往往位于街區(qū)內(nèi)，多以廣場(chǎng)、綠地公園、生態(tài)景觀綠化為主。新的居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中要求綠地應(yīng)結(jié)合場(chǎng)地雨水排放進(jìn)行設(shè)計(jì)，并宜采用雨水花園、下凹式綠地、景觀水體、干塘、樹池、植草溝等具備調(diào)蓄雨水功能的綠化方式，并對(duì)開放空間中地面鋪裝的透水性做了一定程度的要求。在開放街區(qū)營(yíng)造中，保護(hù)原有開放空間，提升開放空間的質(zhì)量，可以為街區(qū)塑造更好的標(biāo)志性，提高街區(qū)內(nèi)居民的生活品質(zhì)，小區(qū)域開放空間中的植被對(duì)徑流的削減、涵養(yǎng)水源、水質(zhì)保護(hù)、凈化空氣有著重要作用。當(dāng)足夠的小區(qū)域開放空間合理布局，其對(duì)雨水調(diào)節(jié)的作用加和之后將產(chǎn)生系統(tǒng)性的調(diào)蓄能力，同時(shí)將極大減輕下游調(diào)蓄的壓力。用最分散的小區(qū)域開放空間，最低的生態(tài)破壞最佳的城市生態(tài)環(huán)境來(lái)進(jìn)行城市雨洪管理，是符合城市未來(lái)發(fā)展的手段。

3.4 注重規(guī)劃管理的橫向聯(lián)系與適應(yīng)性

街區(qū)是若干街道圍成的相互聯(lián)系較為緊密的區(qū)域。街區(qū)是整個(gè)城市的重要組成部分。每一個(gè)街區(qū)都不是孤立存在的，而是與其他街區(qū)相聯(lián)系，作用，共同構(gòu)成整個(gè)城市。

在唐山市鷺港社區(qū)的街區(qū)規(guī)劃與雨洪管理中，貫徹唐山市建設(shè)鳳凰新城規(guī)劃要求，著眼于整個(gè)城市系統(tǒng)的運(yùn)行，結(jié)合街區(qū)的實(shí)際情況，協(xié)調(diào)不同街區(qū)的雨洪管理工作，既滿足本街區(qū)內(nèi)雨水的“匯”“排”“再利用”，又配合整個(gè)城市的環(huán)城水系建設(shè)中雨水規(guī)劃管理。

在城市規(guī)劃中，按不同規(guī)劃層次可分為城市總體規(guī)劃、城市控制性規(guī)劃和城市修建性規(guī)劃。在雨洪管理中，城市總體規(guī)劃主要涉及濕地，水源地保護(hù)及城市防災(zāi)，城市控制性規(guī)劃主要涉及綠地率、市政工程管線、地下空間開發(fā)等具體要求，而城市修建性規(guī)劃是街區(qū)規(guī)劃角度最重要的層次，包括建筑道路綠地等空間布局、綠地系統(tǒng)規(guī)劃等。在開放街區(qū)規(guī)劃與雨洪管理中，要充分考慮街區(qū)的個(gè)性特點(diǎn)，可依托GIS環(huán)境平臺(tái)對(duì)街區(qū)雨水生態(tài)雨水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃分析并依據(jù)城市總體規(guī)劃和控制性規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化修正，協(xié)調(diào)其與其他街區(qū)規(guī)劃與雨洪管理的關(guān)系，使它們統(tǒng)一于總體規(guī)劃要求之下。

開放街區(qū)與雨洪管理中除了要注重街區(qū)規(guī)劃與管理的橫向聯(lián)系，還要充分重視城市規(guī)劃與管理的適應(yīng)性。在此之前的封閉小區(qū)建設(shè)往往不具備較好的適應(yīng)性難以對(duì)城市發(fā)展做出改變，城市隨著時(shí)間的發(fā)展，建筑、環(huán)境必將隨著時(shí)間的變化作出調(diào)整乃至根本性改變。開放街區(qū)規(guī)劃建設(shè)與雨洪管理中注重適應(yīng)性，城市中相關(guān)元素改變之后，街區(qū)與雨洪管理系統(tǒng)仍能保持完整而不被瓦解式破壞。合理的規(guī)劃框架與管理框架是良好適應(yīng)性的基礎(chǔ)，框架大小決定了規(guī)劃尺度深度，管理的方法、投入。框架過大，則不確定因素過多，難以應(yīng)對(duì)改變，框架過小則缺乏整體性，難以規(guī)劃管理。其次，注重綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，傳統(tǒng)管網(wǎng)建設(shè)的妥協(xié)性差，難以隨地上建筑，環(huán)境的變化而變化，改造費(fèi)用極高。綠色基礎(chǔ)設(shè)施則具備更強(qiáng)的適應(yīng)性，它基于自然生態(tài)系統(tǒng)并支持自然生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)，是一個(gè)由多要素組成的相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)，且這個(gè)網(wǎng)絡(luò)能隨著城市發(fā)展而進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

4 ?結(jié)語(yǔ)

在開放街區(qū)規(guī)劃與雨洪管理中貫徹可持續(xù)發(fā)展原則、構(gòu)建街區(qū)低影響開發(fā)系統(tǒng)、加強(qiáng)開放空間營(yíng)造與保護(hù)、注重街區(qū)規(guī)劃和雨洪管理的橫向聯(lián)系與發(fā)展，有利于建設(shè)海綿式開放街區(qū)，使城市回歸最本真最自然的居住狀態(tài)。

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