應對城市雨洪危機的郊野公園營建策略探析
——以夾河郊野公園為例

姚朋 周佳怡 王子晴 李雄

隨著城市化進程的加快，中國很多城市尤其是北方城市年降雨量分布不均，極端暴雨災害發(fā)生頻率增加，加之相關基礎設施建設和更新滯后，導致城市洪澇災害問題凸顯，引起廣泛關注。在此背景下，中國有關部門和行業(yè)逐漸展開除傳統(tǒng)市政排水方式外，以城市綠地應對雨洪危機的探索。此前，在國際上已有多個國家和地區(qū)進行基于可持續(xù)理念、以綠地為主要載體的雨洪管理探索與實踐。國內(nèi)外已有多項實踐與研究表明，城市綠地對于消解城市地表徑流、緩解雨洪危機具有重要且現(xiàn)實的意義。

1 應對城市雨洪危機的郊野公園

1.1 中國郊野公園發(fā)展概況

中國郊野公園建設開始于20世紀80年代初的香港；中國內(nèi)地城市中，深圳最早引進郊野公園的概念，并于2002年開始建造郊野公園[1]。此后，伴隨著城市化進程的加快，中心城區(qū)綠地發(fā)展受到很大限制，郊野公園建設迅速開展起來。其中以北京、上海為代表的一線城市率先規(guī)劃建立了郊野公園體系，以南京、成都、天津、武漢為代表的城市也陸續(xù)開展了郊野公園的建設。2018年新版《城市綠地分類標準》對郊野公園的定義及屬性進行了進一步明確，其作為城市邊緣區(qū)重要的綠色空間，對于統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展與管控生態(tài)空間具有重要的意義，但從目前中國的建設現(xiàn)狀來看，郊野公園在生態(tài)資源保護、景觀吸引度、后期養(yǎng)護成本及區(qū)域空間體系建立等層面都暴露出諸多問題，特別在應對城市生態(tài)問題層面，未能體現(xiàn)應有的價值。

1.2 郊野公園應對城市雨洪危機的必要性

郊野公園作為區(qū)域綠地的重要組成部分，具有應對城市雨洪、防災避險及優(yōu)化生態(tài)空間等基本功能。郊野公園選址一般位于城市邊緣區(qū)和城鄉(xiāng)過渡帶，立地條件復雜且生態(tài)較為脆弱，也是極端暴雨與地質(zhì)災害的易發(fā)頻發(fā)地段，因此應發(fā)揮區(qū)域綠地的功效，在城市邊緣建立生態(tài)緩沖區(qū)，為城市生態(tài)安全提供保障；此外，郊野公園面積規(guī)模較大且自然地表占地比例大，更適宜設置滯留池、雨水緩沖帶及其他大型雨洪消解設施，因此郊野公園建設應當在應對城市雨洪方面作出探索與實踐，為雨洪管理做出積極貢獻。

國外針對城市綠地與郊野公園在應對城市雨洪方面的策略都做出不少研究與實踐。美國提出的雨洪最佳管理措施（Best Management Practices，簡稱BMPs）、低影響開發(fā)（Low Impact Development，簡稱LID）、綠色基礎設施（Green Infrastructure，簡稱GI）、雨水管理措施（Green Stormwater Infrastructure，簡稱GSI）；英國的可持續(xù)城市水系統(tǒng)（Sustainable Urban Drainage System，簡稱SUDS），澳大利亞的水敏感城市設計（Water Sensitive Urban Design，簡稱WSUD）等理論基本奠定了源頭治理為主，輔助過程、末端治理的綜合措施方案[2]。另有研究表明，水文敏感區(qū)①的劃定在很大程度上能夠準確模擬城市的內(nèi)澇產(chǎn)生與形成機制[3]；且與流域內(nèi)非水文敏感區(qū)相比，水文敏感區(qū)是更易發(fā)生非點源污染的風險區(qū)域[4]；因而在水文敏感區(qū)設置的LID設施效果相對更為顯著[5]。由于郊野公園立地條件多樣且易容納大面積水體，其與水文敏感區(qū)空間重合度相對較高，因而有必要在其中加強雨污徑流管控，減少污染物進入水體。國外也有諸多相關設計實踐，如英國赫里福德市的莫卡辛·希爾·伍德郊野公園，其用地以農(nóng)田和林地為主，地形下洼，通過模擬自然界雨水的循環(huán)過程，運用雨洪管理技術，采用集水、蓄水和用水三大措施，循環(huán)利用雨水，有效解決暴雨問題[6]。

1-1 北京市郊野公園體系Country park system in Beijing

1-2 北京市中心城區(qū)雨水調(diào)蓄區(qū)總體布局General layout of rain water storage areas in central Beijing

表1 夾河郊野公園所獲獎項Tab. 1 Awards won by Jiahe River Country Park

近年來，中國國內(nèi)大中城市陸續(xù)出臺了防洪防澇系統(tǒng)規(guī)劃，將雨水調(diào)蓄區(qū)與城市郊野公園及其他綠地相關聯(lián)以應對雨洪危機。例如北京市1983年開始建設綠化隔離帶，2003年開展第二道綠化隔離帶建設，2007年6月啟動“郊野公園環(huán)”建設，現(xiàn)已形成具有游憩功能的景觀綠化帶和生態(tài)保護帶，實現(xiàn)了郊野公園環(huán)繞北京的規(guī)劃設想[7]（圖1-1）。2014年，《北京市中心城防洪防澇系統(tǒng)規(guī)劃（說明）》發(fā)布，圍繞歷史上城市內(nèi)澇易發(fā)地區(qū)和內(nèi)澇模擬風險評估中的高風險地區(qū)開展防洪防澇系統(tǒng)規(guī)劃：將中心城區(qū)第一道綠化隔離帶作為環(huán)狀雨水調(diào)蓄利用系統(tǒng)，結合濕地、湖泊、公園、綠地和廣場等城市用地規(guī)劃，合理布局雨水調(diào)蓄空間[8]（圖1-2）。對比北京市郊野公園體系與中心城區(qū)雨水調(diào)蓄區(qū)總體布局可以發(fā)現(xiàn)，北京市雨水調(diào)蓄區(qū)規(guī)劃位置與城市郊野公園在空間上高度吻合。綜上所述，以郊野公園應對城市雨洪危機具有現(xiàn)實性與必要性，然而相較于發(fā)達國家的研究與實踐，中國的相關探索尚在起步階段，有待深入研究及更多的實踐支撐。

2 夾河郊野公園營建策略

煙臺市夾河郊野公園是以北京林業(yè)大學園林學院為主導完成的規(guī)劃設計項目，從2010年開始規(guī)劃設計，2014年建成并向公眾開放，先后3次獲得國內(nèi)、國際獎項（表1）。

2.1 項目背景

項目位于山東省煙臺市。臨海的區(qū)位為煙臺市提供了良好的發(fā)展機遇，它是環(huán)渤海地區(qū)重要的港口城市，也是環(huán)渤海經(jīng)濟圈內(nèi)重要的節(jié)點城市。然而近年來，城市水問題成為阻礙煙臺市可持續(xù)發(fā)展的一個重要原因。

2.1.1 城市水問題

煙臺市存在嚴重的水資源匱乏問題。其干旱指數(shù)高且人均占有水資源量不足全國人均占有水資源量的1/5，遠低于國際公認的人均水資源占有量缺水下限，屬于資源性缺水城市[9]。煙臺市毗鄰渤海灣及外夾河干流，年降雨量時空分配不均，城市極易受到內(nèi)澇及夾河汛期影響，多年來，暴雨對市民個人、財產(chǎn)安全及市政基礎設施都造成了不同程度的損害。

表2 煙臺市水問題總結Tab. 2 Summary of water problems in Yantai City

2 項目區(qū)位Poject site

3 平面圖與策略Master plan and strategy

煙臺市的地表水及地下水質(zhì)量均存有極大隱患。夾河下游河段、河流入海口多為工業(yè)用水區(qū)、農(nóng)業(yè)用水區(qū)，隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的發(fā)展，工業(yè)廢水、生活污水的大量排放，地表水水質(zhì)惡化愈發(fā)嚴重，大多僅為Ⅴ類、劣Ⅴ類水質(zhì)，主要超標污染物為：CODcr、CODMn、BOD5。市域大型水庫6座，由于匯水區(qū)內(nèi)生活點源及農(nóng)業(yè)面源氮肥流失，造成水庫總氮均超標，為劣Ⅴ類水質(zhì)。同時，由于沿海各工礦企業(yè)無節(jié)制地大量開采，地下水水位降低，形成大面積水漏斗區(qū)，導致海水入侵。

受城市擴張的影響，煙臺市生物資源遭到極大破壞。20世紀70―80年代，煙臺市在夾河沿岸造田、圍地，使水禽的棲息地日益縮小。隨著濕地面積的減小，濕地生態(tài)功能明顯下降，生物多樣性降低，出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境惡化現(xiàn)象，以濕地為主要越冬棲息地的諸多珍禽種群數(shù)量銳減。同時，對濕地資源進行的掠奪式開發(fā)嚴重破壞了濕地生態(tài)環(huán)境，水生動植物資源急劇減少（表2）。

2.1.2 場地現(xiàn)狀及規(guī)模

夾河是煙臺市母親河，由內(nèi)夾河和外夾河合流而成，連接煙臺市城區(qū)和渤海，是煙臺市區(qū)防洪排澇的骨干河道。夾河郊野公園位于外夾河畔，西南側以夾河為界，東、北側均為新修的市政道路，西側隔夾河支流與機場高速相交；距市中心14 km，鄰近萊山機場，屬于城市南部邊緣地帶。場地植被貧瘠，多為農(nóng)田與荒地，東側分布少許村落，殘存幾處破敗溫室和小屋，現(xiàn)狀地形平坦，總建設面積48.8 hm2（圖2）。

2.2 設計目標與策略

項目依托場地現(xiàn)有條件，結合自然環(huán)境，在滿足功能性、景觀性的基礎上提出了針對現(xiàn)狀問題的彈性處理策略，即高效能應對城市雨洪與低成本建設郊野公園（圖3）。

2.2.1 高效能應對城市雨洪

1） 徑流處理。

徑流處理上，秉持“存蓄、消納、遲滯”的原則，對應“城市—支流—干流”3個層面，將夾河郊野公園作為城市面向河道的徑流防線，同時也將公園作為面向城市的彈性緩沖區(qū)域。

城市層面上，采用集雨型綠地營建策略，將匯水區(qū)內(nèi)降雨所產(chǎn)生的徑流通過地形整理、管渠疏導等方式引入園區(qū)，并在園區(qū)內(nèi)通過綠地下滲、水體補充、地下水回灌等方式進行存蓄處理，降低城市界面對夾河河道的徑流排放壓力，同時園區(qū)內(nèi)所存蓄的徑流可以通過循環(huán)利用的方式補充部分日常管護用水。支流層面上，設計將西、南兩側支流與場地內(nèi)景觀水系連通，在2年一遇至20年一遇降水情況下，當支流水系出現(xiàn)行洪壓力時，將支流與河道間連通水閘打開，利用園區(qū)內(nèi)下沉綠地及景觀水體預留調(diào)蓄量對夾河支流水系徑流量進行分擔消納，降低總體排放量及洪峰流量、推遲洪峰時間，緩解主河道行洪壓力。主河道層面上，在防洪堤上設置泄洪閘口，當主河道水位超過防洪警戒水位時，打開泄洪閘口，將園區(qū)整體作為適應性調(diào)蓄區(qū)，以確保城市安全。

2） 雨污凈化。

針對水體污染，公園采用植物、土壤等自然材料以及石籠、生物滯留池等設計元素，對地表徑流和下滲水進行凈化處理。對于地表徑流，通過將現(xiàn)狀單一的種植群落調(diào)整為喬灌草復合群落，引入抗逆性更強的鄉(xiāng)土樹種，利用植物自然吸收的手段對地表徑流中污染物進行處理，同時在徑流路線上增加石籠、生物滯留池等凈化設施，進一步降低水體內(nèi)所含污染物；對于下滲水，增加種植土厚度并調(diào)整土壤結構，增加土壤空隙度及下滲時長，并在景觀水體內(nèi)設置深水溫差對流井，利用土壤和水體的自凈功能降低下滲地下水體所含污染物（圖4～7）。

2.2.2 低成本建設郊野公園

1） 地形塑造。

公園在土方平衡的基礎上營造整體山水體系?，F(xiàn)狀堤壩高程已給定，設計結合堤內(nèi)人工濕地和堤外園林綠地，靈活處理坡面景觀。山體整體地形結合園內(nèi)花溪湖景、陽光草坪以及主題游憩等內(nèi)容靈活處理，形成郊野公園的密林景觀和背景林帶；微地形結合功能營造，豐富空間變化與景觀效果，增加游賞體驗。

4 雨中湖景Lake in the rain

5 濱水場地Waterfront site

6 雨后堤壩Embankment after the rain

7 石籠駁岸Stone wall to protect embankment

2） 植物景觀。

園區(qū)引入超過200種鄉(xiāng)土植物，在植物景觀設計中注重發(fā)揮速生樹種及自播野花的特點，形成多樣的群落結構，塑造季相變化延續(xù)的景觀效果，根據(jù)不同主題選擇植物，體現(xiàn)地域特色，形成喬灌密林—疏林—野花草坪—水生植物—花境的復合植物景觀層次。

在喬灌木層面，以鄉(xiāng)土樹種為主，考慮空間的色彩和季相變化，突出不同季節(jié)花、葉、果、枝的觀賞特點，利用間斷的點、線、面及色彩來加強空間韻律感。在地被層面，用鄉(xiāng)土地被植物取代草坪，避免反復修剪和澆水帶來的高額養(yǎng)護費用，且鄉(xiāng)土地被多為多年生植物，花期不同且管理簡單，可自行繁殖或更新，在一定程度上節(jié)約了養(yǎng)護成本。

3） 游憩系統(tǒng)。

公園營建具有郊野特征且可供參與的游憩系統(tǒng)，秉持生態(tài)化與景觀化原則，對現(xiàn)狀植被和農(nóng)田進行梳理和改造。設計以鄉(xiāng)土植被為主題的專類花園，增強公園的科普性與參與性；結合堤壩、水岸、游步道等元素，設計多個空間與形態(tài)各異的活動場地；全園形成超過10 km的環(huán)形慢跑道，2 640 m的濕地科普棧道系統(tǒng)，5.64 hm2的草花地被觀景區(qū)，構建郊野型游憩系統(tǒng)，在城市邊緣區(qū)營造出寶貴的綠色空間（圖8～13）。

2.3 項目績效

夾河郊野公園自2014年建成以來，受到社會公眾的一致好評，并對煙臺市近夾河城市邊緣區(qū)的建設起到了積極作用。

2.3.1 水資源利用

公園年平均調(diào)蓄地表徑流9.84萬t，可循環(huán)水量8.85萬t，近4%的地表徑流通過綠地下滲補充地下水，存蓄徑流量不僅作為公園內(nèi)景觀用水補水，且作為公園內(nèi)植物灌溉用水，部分程度上緩解了水資源短缺壓力。

2.3.2 水安全保障

園區(qū)內(nèi)構建了暴雨管理體系。依據(jù)設計，公園需消納周邊317.3 hm2城市建成區(qū)的雨水徑流，運用SWMM模型模擬1年、2年、5年、10年、20年一遇降雨強度條件下，公園雨洪管理體系對區(qū)域雨水徑流總量、峰值流量和峰現(xiàn)時間的調(diào)控效果（表3）。其中各項參數(shù)綜合參考模型用戶手冊中的典型值及相關文獻，根據(jù)下墊面材質(zhì)設定；降雨量通過煙臺市暴雨強度公式計算，設計雨型選用芝加哥降雨型。由模擬結果可見，在2年一遇降雨強度條件內(nèi)，公園可消納全部雨水徑流；在5年一遇降雨強度條件下，公園單次雨水徑流削減量達1.9萬m3，可降低70%的洪峰流量，可遲滯峰值消失及出現(xiàn)時間為12.75 h，一定程度上降低了河道行洪壓力，保障了城市安全（圖14）。

8 專類花園Specialized garden

10 湖畔意趣Frolic wild ducks

11 鄉(xiāng)土地被Ground covered with native plants

12 野花小徑Wild flower footpath

13 灌溉渠頂格柵步道Grille track over irrigation ditch

表3 不同降雨強度條件下出水口雨水徑流量模擬數(shù)據(jù)Tab. 3 Simulated data of runoff in outlets under various rainfall intensities

2.3.3 水環(huán)境提升

公園將92%駁岸生態(tài)化，通過濕地、生物滯留池、濕塘等設施凈化城市徑流及夾河支流水體污染。經(jīng)測量與模擬，園區(qū)對城市界面徑流中TSS凈化率為92%，TP凈化率為91%，TN凈化率為94%。同時在暴雨情況下，對夾河支流水體徑流中TSS、TP、TN的凈化率也分別達到73%、47%、22%，對地表徑流凈化及地下水源保護起到了積極有效的作用。

2.3.4 水生態(tài)營造

公園建成后對生態(tài)環(huán)境起到積極作用。設計采用i-Tree評估模型的i-Tree Canopy模塊，通過樹木自身屬性分析量化樹木的生態(tài)效益。在公園范圍內(nèi)隨機選取500個樣本點，目視解譯谷歌衛(wèi)星地圖地表覆蓋類型獲取數(shù)據(jù)。模型計算的主要依據(jù)是樹木生長模型，基于2002—2004年美國北卡羅萊納城市景觀工程管理局調(diào)查的數(shù)據(jù)建立。園區(qū)內(nèi)植物每年二氧化氮去除量達到190.11 kg，吸收二氧化碳量達到303.70 t，凈化空氣中PM10達到416.79 kg，對生態(tài)環(huán)境改善起到了積極的促進作用（圖15，表4、5）。

3 結語

在新時代背景下，郊野公園及郊野公園體系的建立是實現(xiàn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌和區(qū)域一體化發(fā)展的有效手段，對于保護城市邊緣區(qū)生態(tài)資源，推動山水林田湖草系統(tǒng)治理，構建新型游憩方式具有重要意義。郊野公園建設不能等同于城市公園，首先要直面城市自然資源與生態(tài)環(huán)境問題，其次要堅持低成本建設、低維護管理的理念，充分發(fā)揮生態(tài)效益，維系城市邊緣區(qū)人工環(huán)境與自然生態(tài)系統(tǒng)間的平衡，構建區(qū)域性的綠色空間體系。

夾河郊野公園構建了一個以應對城市水問題為核心、促進城市邊緣區(qū)發(fā)展的綠色空間，旨在探索以解決城市內(nèi)澇與緩解河道行洪、改善生態(tài)環(huán)境和塑造低成本綠地為目標的設計方法。設計在水資源利用、水安全保障、水環(huán)境提升、水生態(tài)營造4個方面進行研究和分析，利用徑流疏導、水系凈化與調(diào)蓄、低維護鄉(xiāng)土植被引入、棲息地營建等設計策略，實現(xiàn)了高效能應對城市雨洪和低成本建設郊野公園的結合。夾河郊野公園項目的探索，在中國北方城市的風景游憩型區(qū)域綠地的設計與建設中具有代表性，后續(xù)研究與實踐應當繼續(xù)以城市生態(tài)問題為導向，探索郊野公園體系與區(qū)域性綠色空間的構建，助力新時代國家生態(tài)文明與美麗中國建設。

表4 隨機選取樣本點數(shù)據(jù)Tab. 4 Random sampling statistics

表5 樹木生態(tài)效益量化Tab. 5 Quantitative analysis of ecological benefits of trees

14 不同降雨強度條件下出水口雨水徑流曲線Runoff curve in outlets under various rainfall intensities

15 景觀績效Landscape performance

注釋：

① 水文敏感區(qū)（Hydrologically sensitive areas）指流域中相對更易產(chǎn)生徑流，并沿坡面迅速流入溪流等水體，從而形成景觀和水體的潛在直接水文連接的區(qū)域。

② 圖1-1改繪自北京市人民政府網(wǎng)站《綠化隔離地區(qū)范 圍示意圖》http://zhengce.beijing.gov.cn/guih ua/2841/6510/1700230/1560340/index.html；圖1-2改繪自《北京市中心城防洪防澇系統(tǒng)規(guī)劃》課題組《北京市中心城防洪防澇系統(tǒng)規(guī)劃（說明）》；圖2、3、14、15均為作者繪制；圖4～13由作者團隊現(xiàn)場拍攝；所有表格均為作者繪制。