城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)方法和途徑

楊冬冬 曹 易 曹 磊

1 生態(tài)化雨洪管理思想的產(chǎn)生

近年來(lái)，城市化進(jìn)程迅猛發(fā)展，城市下墊面硬質(zhì)化率增大、水域面積減少、水文循環(huán)過(guò)程破壞等給城市防洪排澇帶來(lái)巨大壓力。海綿城市建設(shè)的提出引發(fā)了多領(lǐng)域?qū)τ谛滦统鞘杏旰楣芾砟Ｊ降乃伎肌?/p>

中國(guó)雨洪管理歷程大致經(jīng)歷了以下階段。1)城市早期建設(shè)采用雨污合流制的明溝或管道系統(tǒng)。2)1953年北京率先確定了城市新建排水系統(tǒng)采取分流制的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則[1]。上述2種管道式雨水治理方式，均以直接“排放”為主，這是由當(dāng)時(shí)將“雨水”視為“廢水”的態(tài)度所決定的。3)1992年，中國(guó)簽署了環(huán)境與發(fā)展宣言，構(gòu)建資源可持續(xù)發(fā)展型社會(huì)的目標(biāo)由此確立。北京、上海等地結(jié)合綠色建筑的實(shí)踐進(jìn)行了場(chǎng)地尺度新型雨洪控制模式的嘗試[2]，采用了綠色屋頂收集雨水回用灌溉、透水鋪裝促進(jìn)雨水下滲等生態(tài)措施。該階段是我國(guó)城市將雨水作為資源加以管控的萌芽時(shí)期。4)近年來(lái)，國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)不斷引入，我國(guó)提出建設(shè)海綿城市的目標(biāo)。其一個(gè)首要任務(wù)就是在我國(guó)現(xiàn)有單純依靠市政工程設(shè)施進(jìn)行城市雨洪管理的基礎(chǔ)上，充分利用綠地、開(kāi)放空間補(bǔ)充構(gòu)建生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)綠、灰2套雨洪管理系統(tǒng)的耦合[3]。因此，如何系統(tǒng)化、科學(xué)化構(gòu)建城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)成為目前我國(guó)雨洪管理模式轉(zhuǎn)型、構(gòu)建海綿城市的關(guān)鍵。

2 城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)構(gòu)建的體系框架

城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)的構(gòu)建是一項(xiàng)涉及多學(xué)科、多技術(shù)、多部門的綜合性系統(tǒng)工程。其不僅與水文循環(huán)系統(tǒng)中的產(chǎn)匯流過(guò)程、時(shí)間效應(yīng)直接相關(guān)，而且還涵蓋了城市規(guī)劃、風(fēng)景園林設(shè)計(jì)中的多項(xiàng)內(nèi)容。水文循環(huán)在整個(gè)城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用，是系統(tǒng)構(gòu)建的內(nèi)在基礎(chǔ)；空間布局和規(guī)模等則是對(duì)應(yīng)于水文循環(huán)過(guò)程的空間策略和優(yōu)化；景觀要素則成為系統(tǒng)構(gòu)建的外在表現(xiàn)。綜上所述，城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)構(gòu)建的體系框架可細(xì)化為水文單元、景觀單元以及規(guī)劃單元三部分(圖1)。

2.1 水文單元

水文單元是在城市現(xiàn)狀水文環(huán)境的基底上，由多種單項(xiàng)雨洪管理措施(以綠色基礎(chǔ)設(shè)施為主，灰色基礎(chǔ)設(shè)施為輔)組成構(gòu)建的，旨在彌補(bǔ)、調(diào)整或修正城市現(xiàn)狀水文循環(huán)過(guò)程中存在的問(wèn)題或缺失，重塑城市新的、健康的水文循環(huán)過(guò)程，達(dá)到雨洪資源管理利用的目的。

具體而言，水文單元是城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是系統(tǒng)運(yùn)行的功能載體，可以獨(dú)立應(yīng)用并存在。一般情況下，能夠起到降低雨水徑流量峰值、減緩徑流下泄速度、延長(zhǎng)徑流下泄時(shí)間、緩解面源污染等作用的各單項(xiàng)雨洪管理措施是該單元的技術(shù)核心。

水文單元的功效則由多種雨洪措施所構(gòu)成的某種控制利用流程或模式所決定。針對(duì)不同城市或區(qū)域的突出問(wèn)題和主導(dǎo)目標(biāo)，可以組合成多種不同的技術(shù)模式。模式中，對(duì)應(yīng)于突出問(wèn)題的解決措施應(yīng)予以強(qiáng)調(diào)。

需要指出的是，對(duì)城市、區(qū)域或地塊現(xiàn)狀水文情況分析的全面性和深入程度是準(zhǔn)確了解城市現(xiàn)狀雨洪管理突出問(wèn)題、制定合理目標(biāo)的關(guān)鍵，因此其對(duì)于水文單元的設(shè)計(jì)構(gòu)建至關(guān)重要。通常包括了城市或區(qū)域流域劃分、產(chǎn)匯流過(guò)程模擬分析、區(qū)域內(nèi)河道行洪過(guò)程模擬等。

2.2 景觀單元

景觀單元以水文單元為基礎(chǔ)框架，運(yùn)用景觀設(shè)計(jì)元素對(duì)各措施加以外化和展示，在保障甚至強(qiáng)化雨洪管理功能的前提下，豐富雨洪管理措施的外在形式，賦予其地域性特點(diǎn)。換言之，城市生態(tài)化雨洪管理利用系統(tǒng)的生態(tài)性主要通過(guò)景觀單元加以實(shí)現(xiàn)和具體化，是不同城市或地塊地域特性的載體。

需要指出的是，傳統(tǒng)的雨洪治理思路和方法僅關(guān)注水文調(diào)節(jié)功能的實(shí)現(xiàn)，而將生態(tài)系統(tǒng)分割在外，不同地域的水文化內(nèi)涵更無(wú)從談起。生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)嘗試借助地形、植物、材質(zhì)、空間等景觀要素實(shí)現(xiàn)對(duì)城市水循環(huán)、水生態(tài)乃至水文化的融合和集中體現(xiàn)，跨學(xué)科、多領(lǐng)域地對(duì)雨洪控制利用所有相關(guān)子內(nèi)容進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)和融合，這也是雨洪控制利用的最佳方式。

2.3 規(guī)劃單元

規(guī)劃單元介于水文單元和景觀單元之間，一般由城市用地性質(zhì)、道路交通系統(tǒng)模式、空間布局結(jié)構(gòu)以及文化背景等城市規(guī)劃層面的相關(guān)內(nèi)容組成，是水文管控過(guò)程或模式的空間載體，決定了各單項(xiàng)雨洪措施在空間中的位置、規(guī)模，同時(shí)作為風(fēng)景園林設(shè)計(jì)的上游環(huán)節(jié)，它還是景觀單元外在形式的基底，決定了各景觀要素的設(shè)計(jì)風(fēng)格和地域特點(diǎn)。

生態(tài)化雨洪管理利用系統(tǒng)構(gòu)建的復(fù)雜性、模糊性以及相對(duì)性[4]集中體現(xiàn)在這一環(huán)節(jié)中。與水文單元關(guān)注的匯流速度、徑流量有所不同，規(guī)劃單元中涉及的大部分與城市規(guī)劃相關(guān)的內(nèi)容或要素不易于量化。各因素的影響程度不同，且影響因素權(quán)重值的確定亦存在較大的主觀性和不確定性。而且因城市空間布局的多變性，各單項(xiàng)雨洪措施類型形制的選擇、尺度的確定不僅是一個(gè)復(fù)雜的決策過(guò)程，而且難于直接推廣。

3 城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)構(gòu)建的方法和途徑

3.1 基礎(chǔ)內(nèi)容

城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)構(gòu)建的基礎(chǔ)內(nèi)容是建立在城市水文信息獲取的基礎(chǔ)上，并涉及城市中的用地性質(zhì)、空間組織方式等城市規(guī)劃層面的要素。其關(guān)注城市水文過(guò)程與城市用地情況間的相互聯(lián)系及影響，進(jìn)而為下一步城市水文循環(huán)過(guò)程數(shù)學(xué)模擬模型的建立做準(zhǔn)備。具體內(nèi)容如下。

3.1.1 數(shù)據(jù)采集與篩選

圖1 城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)構(gòu)建的體系框架模式圖

區(qū)域尺度上，搜集匯總區(qū)域內(nèi)的降雨資料、蒸發(fā)和下滲情況、地下水資源情況。將用地圖、地形圖、下墊面情況、排水管線布局圖及其豎向設(shè)計(jì)等轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)兼容的數(shù)字形式。場(chǎng)地尺度上，了解獲得河道、湖泊典型年的洪水過(guò)程線，平水年、枯水年的水位、水量情況；河道、湖泊的水源；河道沿線匯水口、分水口位置和流量、泵站的運(yùn)行方式以及水質(zhì)指標(biāo)等。從河道以往的防洪規(guī)劃設(shè)計(jì)報(bào)告中讀取河道、湖泊斷面信息。若無(wú)相關(guān)信息，建議組織河道測(cè)繪，掌握間距在100～500m之間的各斷面情況，同樣轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可兼容的數(shù)字形式。

3.1.2 流域劃分

城市流域劃分包含2個(gè)層次。宏觀層次依據(jù)城區(qū)總體地形地貌進(jìn)行自然流域劃分。傳統(tǒng)自然流域的劃分方法是根據(jù)地形圖上的等高線進(jìn)行人工勾繪。隨著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，數(shù)字高程模型在地形地貌描述中的應(yīng)用越來(lái)越廣，可利用ArcGIS軟件從DEM數(shù)據(jù)中提取流域數(shù)字河網(wǎng)，進(jìn)行自然流域劃分，并獲得平均坡度、匯流長(zhǎng)度以及流域面積等要素信息。由于城市主要依靠地下排水系統(tǒng)匯集、排泄雨水，因此在宏觀自然流域劃分的框架下，還需在微觀尺度上依據(jù)場(chǎng)地內(nèi)的地下排水管線布局進(jìn)行人工子流域劃分。

3.1.3 用地分析與公眾調(diào)研

對(duì)城區(qū)內(nèi)各子流域的用地性質(zhì)、硬質(zhì)化程度、建筑密度、綠化率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并結(jié)合對(duì)相應(yīng)地塊內(nèi)澇情況、雨洪問(wèn)題的公眾調(diào)研結(jié)果，了解其中布設(shè)生態(tài)化雨洪管理措施的需求和潛力，并對(duì)各片區(qū)進(jìn)行歸類。

3.2 技術(shù)內(nèi)容

3.2.1 產(chǎn)匯流分析

為城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)構(gòu)建提供規(guī)劃設(shè)計(jì)依據(jù)的產(chǎn)匯流分析，其關(guān)注的核心是城區(qū)各子流域內(nèi)地面匯流洪峰流量與管道出流洪峰流量的差值，以此判定各子流域的積水情況，推求各子流域的平均積水時(shí)間、積水量、平均積水深度等指標(biāo)。通過(guò)比較各子流域積水時(shí)長(zhǎng)、積水深度，將城區(qū)各子流域按照內(nèi)澇嚴(yán)重程度的不同劃分為若干等級(jí)，最終為雨洪措施的類型、形制、位置的選擇和尺寸的確定提供依據(jù)(圖2)。

3.2.2 河道行洪排澇能力評(píng)估

河道是城市防洪排澇的重要通道，是城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)中的重要末端環(huán)節(jié)之一，彼此聯(lián)系緊密。因此準(zhǔn)確評(píng)估和掌握城市河道行洪排澇能力，對(duì)于城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)的構(gòu)建至關(guān)重要。評(píng)估內(nèi)容涉及水位過(guò)程線、河道壅水高度、流速變化模擬，以及橋梁、堰等水利工程對(duì)河道水面線的影響等，其中最基本的是對(duì)河流水面線的計(jì)算與模擬。HECRAS(Hydrologic Engineering Center's River Analysis System)軟件由美國(guó)陸軍工程兵團(tuán)水文工程中心開(kāi)發(fā)，包含多個(gè)一維水力分析模型，適用于河道穩(wěn)定和非穩(wěn)定流的一維水力計(jì)算，水面線模擬能力突出[5]。設(shè)計(jì)者可根據(jù)研究基礎(chǔ)階段獲得的河道水系斷面、地形、水閘、泵站和調(diào)蓄水域信息，利用HEC-RAS軟件構(gòu)建目標(biāo)河段的行洪排澇模擬模型。在此基礎(chǔ)上，以河段沿線洪澇水匯入、排出位置、流量和水利控制工程布置作為模型邊界，依據(jù)理論經(jīng)驗(yàn)和模擬復(fù)核設(shè)定模型參數(shù)，根據(jù)不同設(shè)計(jì)暴雨標(biāo)準(zhǔn)加載模型初始運(yùn)行條件，獲得目標(biāo)河段的水面線及其他相關(guān)模擬結(jié)果(圖3)。模擬結(jié)果對(duì)于河道自身的設(shè)計(jì)形式、生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)近河區(qū)域的規(guī)劃設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。

3.3 關(guān)鍵內(nèi)容

3.3.1 生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)

在產(chǎn)匯流分析和河道行洪排澇能力評(píng)估的基礎(chǔ)上，可以準(zhǔn)確了解城市或區(qū)域現(xiàn)狀雨洪管理問(wèn)題，明確生態(tài)化雨洪控制利用目的，進(jìn)而提出生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)的針對(duì)性設(shè)計(jì)。典型的系統(tǒng)流程有雨洪調(diào)蓄、促進(jìn)下滲、徑流污染控制、綜合目標(biāo)控制等(圖4～7)。

但是，一方面，單項(xiàng)生態(tài)化雨洪措施應(yīng)用于不同的管理系統(tǒng)中，其所承擔(dān)的功能存在差異，例如植草溝多作為一種雨水傳輸?shù)木€性裝置，但在用地緊張的區(qū)域，經(jīng)過(guò)改造也可以兼顧初期過(guò)濾沉淀、滲透減排的作用；另一方面，受場(chǎng)地條件的制約，包括場(chǎng)地降雨、地下水位、下墊面情況等，相同雨洪措施所能發(fā)揮的功效存在較大差異。這些都給生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)提出了難題，要求對(duì)各單項(xiàng)措施、管理模塊靈活運(yùn)用，嘗試多樣化組合流程，以適應(yīng)不同場(chǎng)地條件。在有些地區(qū)需要進(jìn)行先期模型實(shí)驗(yàn)，以對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)的系統(tǒng)流程進(jìn)行校核驗(yàn)證。

3.3.2 生態(tài)化雨洪管理措施的構(gòu)造設(shè)計(jì)

水文分析和河道行洪排澇能力評(píng)估的結(jié)果表明了城區(qū)現(xiàn)狀雨洪管理的薄弱點(diǎn)(如城內(nèi)內(nèi)澇區(qū)域)以及欠缺程度(如內(nèi)澇程度、面源污染程度)。這些信息表明了實(shí)施生態(tài)化雨洪措施的位置和問(wèn)題所在。

但是往往現(xiàn)狀用地情況制約著雨洪措施的“落地”，主要包括用地性質(zhì)、空間規(guī)模、地形坡度等。在類似情況下，設(shè)計(jì)者應(yīng)在遵循雨洪自然水文過(guò)程的基礎(chǔ)上，對(duì)雨洪措施的類型、形式加以調(diào)整，借助風(fēng)景園林設(shè)計(jì)手法靈活處理、巧妙設(shè)計(jì)。

例如植草溝，其縱向坡降有較為嚴(yán)格的限制要求，允許值在0.5%～3%之間，且溝內(nèi)水流速度一般不允許超過(guò)0.5m/s，以避免流速過(guò)快造成侵蝕。但若由于場(chǎng)地地形或可利用長(zhǎng)度限制導(dǎo)致草溝坡降大于3%，則可通過(guò)沿線設(shè)置小堆石壩控制流速，也可在溝底散布碎石、木屑，增加糙率，減緩流速，豐富景觀效果。在用地緊張的商業(yè)區(qū)，可將蓄水池與常見(jiàn)的旱噴地下結(jié)構(gòu)相結(jié)合等。因地制宜的設(shè)計(jì)要求給生態(tài)化雨洪措施的景觀效果帶來(lái)了多種可能[6-7]。

此外，需要指出的是，如若內(nèi)澇區(qū)域的現(xiàn)狀用地情況限制了本區(qū)內(nèi)生態(tài)化雨洪措施的落地及功效發(fā)揮，可將工作重點(diǎn)向內(nèi)澇區(qū)域的上游區(qū)塊遷移，減少上游區(qū)塊雨洪徑流亦可起到緩解本區(qū)雨洪管控壓力。

4 福州江北城區(qū)生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)構(gòu)建

4.1 福州江北城區(qū)概況

圖2 產(chǎn)匯流分析流程

圖3 河道行洪排澇能力模擬流程

圖4 雨洪調(diào)蓄流程

圖5 促進(jìn)下滲流程

圖6 徑流污染控制流程

圖7 綜合目標(biāo)控制流程

福州江北城區(qū)位于福州盆地的中心地帶，西北東三面群山環(huán)抱，南臨閩江北港，是福州市主城區(qū)和政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。但該區(qū)在水文環(huán)境上北受山洪威脅，南有海潮托頂，內(nèi)有自產(chǎn)徑流，城區(qū)排水壓力很大。隨著城市化進(jìn)程的加快，區(qū)內(nèi)硬質(zhì)化率大幅提高，原有的河流、坑塘被部分填埋，管網(wǎng)改造跟不上城市發(fā)展步伐，暴雨產(chǎn)匯流時(shí)間不斷縮短，洪澇水量大幅增加，城市水文過(guò)程和功能嚴(yán)重喪失，許多重要地段“逢雨必澇”現(xiàn)象突出[8]?；诖?，改善福州江北城區(qū)水文環(huán)境、降低內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生概率已成為福州市“十二五”規(guī)劃的重點(diǎn)[9]。結(jié)合福州城市環(huán)境建設(shè)，借鑒國(guó)外雨洪管理理念，對(duì)福州江北城區(qū)生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)的構(gòu)建進(jìn)行深入探討，可為江北城區(qū)水文自調(diào)節(jié)能力的恢復(fù)、城區(qū)內(nèi)澇問(wèn)題的緩解提供科學(xué)、系統(tǒng)化建議。

4.2 福州江北城區(qū)水文環(huán)境分析

福州市江北城區(qū)可劃分為白馬河、晉安河、鳳坂河、浦東河和光明港5個(gè)流域，將各流域進(jìn)一步劃分為若干排水分區(qū)。采用推理公式法對(duì)各流域的排水分區(qū)進(jìn)行產(chǎn)匯流計(jì)算，即由柯?tīng)柶ご墓接?jì)算匯流時(shí)間，用暴雨公式進(jìn)行不同歷時(shí)暴雨間的轉(zhuǎn)換，利用洪峰流量推理公式求出洪峰流量，以及暴雨產(chǎn)生的洪量(注：由于城區(qū)匯流速度較快，一般在幾分鐘到幾十分鐘，故可認(rèn)為最大1h降雨出現(xiàn)時(shí)間即為地面徑流峰出現(xiàn)時(shí)間)。然后，根據(jù)各排水分區(qū)的管網(wǎng)出流條件，計(jì)算管道出流過(guò)程。通過(guò)對(duì)各子片區(qū)的地面匯流和管道出流洪峰流量進(jìn)行比較，最終獲得各流域排水分區(qū)的平均積水時(shí)間和積水量[10](圖8)。

由此可見(jiàn)，5年一遇標(biāo)準(zhǔn)下，積水時(shí)間超過(guò)10h的排水分區(qū)有白馬河流域b4，鳳坂河流域f5，晉安河流域j9、j17、j18及浦東河流域p4。此外，利用HEC-RAS軟件模擬了5年一遇設(shè)計(jì)降雨標(biāo)準(zhǔn)下，江北城區(qū)各河道水系的淹沒(méi)情況。河道淹沒(méi)和道路積水均主要集中在晉安河流域五四路、華林路附近(圖9)。

4.3 福州江北城區(qū)生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)的構(gòu)建

根據(jù)江北城區(qū)不同流域的水文環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)的針對(duì)性設(shè)計(jì)。從圖10中不難看出，晉安河流域內(nèi)澇問(wèn)題突出，流域內(nèi)河流特別是上游河段過(guò)流能力不足，“堵塞”現(xiàn)象嚴(yán)重。因此該流域內(nèi)的生態(tài)化雨洪管理以調(diào)蓄為主要目標(biāo)，采用雨洪調(diào)蓄流程。而鳳坂河、浦東河流域?yàn)楣I(yè)區(qū)，徑流污染河道問(wèn)題顯著，故該流域內(nèi)的生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)以徑流污染控制流程為核心。白馬河流域經(jīng)過(guò)近年的環(huán)境整治，河道防洪排澇能力提高，景觀環(huán)境改善。上游西湖作為江北區(qū)重要的市民活動(dòng)空間，其右側(cè)內(nèi)澇片區(qū)的雨洪管理系統(tǒng)應(yīng)兼顧徑流污染控制和調(diào)蓄功能。由于文章篇幅的限制，本文僅以晉安河流域?yàn)槔U述該流域內(nèi)的雨洪管理系統(tǒng)構(gòu)建。

圖8 5個(gè)流域各排水分區(qū)的積水量[10]

圖9 5年一遇標(biāo)準(zhǔn)下江北城區(qū)水文環(huán)境

晉安河流域調(diào)蓄型生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)(圖10)，以“源頭為先，全過(guò)程跟蹤”為規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，流域內(nèi)大面積居住區(qū)內(nèi)散布的諸多小型綠地為生態(tài)化雨洪調(diào)蓄系統(tǒng)的構(gòu)建提供了基礎(chǔ)條件。由于流域上游河流水道密集，在雨洪調(diào)蓄基本流程的基礎(chǔ)上還增加了盲腸河段滯留雨洪和行洪河段與雨水花園結(jié)合的模塊設(shè)計(jì)。針對(duì)晉安河流域現(xiàn)狀構(gòu)建的雨洪調(diào)蓄系統(tǒng)具體內(nèi)容如下：1)針對(duì)流域內(nèi)上游河道受城區(qū)產(chǎn)匯流影響，5年一遇暴雨標(biāo)準(zhǔn)下大范圍淹沒(méi)的問(wèn)題，在流域內(nèi)上游片區(qū)(j1、j2、j3)布設(shè)生物滯留池、地下儲(chǔ)水箱以及景觀水池等，并建議新建樓宇增建屋頂花園、豎向綠化，從源頭滯納雨水徑流，減少下游壓力；2)由于湖前河下游、樹(shù)兜河、五四河單側(cè)有可利用空間，建議單側(cè)退堤，擴(kuò)大河道斷面，塑造復(fù)式駁岸，在提高防洪排澇能力的同時(shí)增加沿河綠道走廊，輔以濕生植物種植凈化水質(zhì)；3)針對(duì)流域內(nèi)琴亭河、華林河、龍峰河及淌洋河4條盲腸河流坡降低、水流不暢的特點(diǎn)，提出清淤后置換底泥、置石曝氣、種植功能性植物的設(shè)計(jì)建議，賦予這類隱藏在密集居住區(qū)后的河段滯納洪峰、凈化水質(zhì)的功能；4)考慮晉安河流域內(nèi)j17、j18片區(qū)積水嚴(yán)重的問(wèn)題，沿晉安河自上而下分別利用高架橋下空間、片區(qū)現(xiàn)狀水域以及晉安河與鳳坂河交口處的規(guī)劃綠地營(yíng)建面狀雨水花園。在滯納雨洪、解決片區(qū)積水問(wèn)題的同時(shí)，改變晉安河直線石砌溝渠面貌，塑造豐富自然的河流系統(tǒng)。j9片區(qū)由于沒(méi)有足夠集中空間來(lái)建雨水花園，故該區(qū)做法與j1、j2等上游片區(qū)相同。

圖10 晉安河流域生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)

5 結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)對(duì)水文、規(guī)劃、景觀三要素在生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)中的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行分析和整合，提出城市生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)構(gòu)建的方法和技術(shù)途徑。研究顯示：水文過(guò)程模擬分析結(jié)果直接決定了生態(tài)化雨洪管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和策略，但目標(biāo)與策略的落地實(shí)施卻受到規(guī)劃系統(tǒng)的限制或啟發(fā)。面對(duì)雨洪管理的功能需求和城市空間制約的現(xiàn)實(shí)條件，景觀中多樣的設(shè)計(jì)元素、功能空間和表現(xiàn)手法，可將雨洪措施與城市景觀融合起來(lái)，不僅提高了雨洪管理措施在復(fù)雜、擁擠城市空間內(nèi)的可實(shí)施性和可推廣性，而且有助于城市綠色與灰色雨洪管理設(shè)施的耦合聯(lián)動(dòng)，對(duì)于城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)、防災(zāi)減災(zāi)及水資源供需矛盾的緩解具有極高的價(jià)值。

注：文中圖片除注明外，均由作者繪制。

致謝：感謝清華大學(xué)建筑學(xué)院劉海龍老師依托福州江北城區(qū)內(nèi)河水系整治與人居環(huán)境研究項(xiàng)目對(duì)本研究的指導(dǎo)。