基于“海綿城市”視角下城市綠地雨洪管理研究

摘要：指出了城市綠地既是城市的重要組成，也是海綿城市構(gòu)建中不可或缺的部分。以廈門翔安新城港漢流域南片區(qū)為例，結(jié)合“海綿城市”理念在城市綠地規(guī)劃設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，從宏觀、中觀、微觀三個(gè)層面提出了城市綠地雨洪管理的系統(tǒng)模式，為相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：海綿城市;城市綠地規(guī)劃設(shè)計(jì);雨洪管理

中圖分類號(hào)：TU986 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2019）17-0004-03

1 引言

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市環(huán)境趨向惡化，導(dǎo)致傳統(tǒng)城市中出現(xiàn)暴雨急澇、熱島效應(yīng)、水資源緊缺等問題，引發(fā)社會(huì)廣泛關(guān)注。然而城市綠地在城市綜合防災(zāi)減災(zāi)體系中起著重要作用，不僅承擔(dān)著美化城市環(huán)境、平衡城市生態(tài)系統(tǒng)等綠化宣傳作用，更是深入城市肌理提升城市生態(tài)修復(fù)力、調(diào)蓄城市應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害能力的內(nèi)容[1]。為化解城市發(fā)展與水資源管理的矛盾，我國(guó)提出了“海綿城市”的發(fā)展理念，對(duì)解決城市內(nèi)澇，保持城市水環(huán)境具有重要意義[2]。

2 LID理念到海綿城市理念

LID（Low Impact Development）低沖擊開發(fā)理念是20世紀(jì)90年代美國(guó)環(huán)境資源署為解決城市雨洪管理和水資源污染等問題提出的概念。2012年，我國(guó)汲取國(guó)外LID理念的發(fā)展與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，逐步形成適合中國(guó)城市建設(shè)模式的“海綿城市”理念。海綿城市是指城市在下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將儲(chǔ)蓄的水釋放與利用，在應(yīng)對(duì)環(huán)境變化與自然災(zāi)害時(shí)具有良好的彈性，從而使城市能夠像海綿一樣，實(shí)現(xiàn)雨水在自然界的自發(fā)交換[3]。海綿城市理念的引入為我國(guó)城市水環(huán)境整治和水域空間合理開發(fā)提供了嶄新的思路和對(duì)策[4]，從而相繼出臺(tái)了一系列相關(guān)政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[5]，成為相關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐的重要理論基礎(chǔ)與科學(xué)指導(dǎo)。

3 廈門翔安新城港漢流域南片區(qū)綠地規(guī)

劃與海綿城市技術(shù)運(yùn)用

3.1 項(xiàng)目背景與項(xiàng)目簡(jiǎn)介

廈門翔安新城港漢流域南片區(qū)市政綠地規(guī)劃設(shè)計(jì)的項(xiàng)目正是在海綿城市的熱議下應(yīng)運(yùn)而生的，項(xiàng)目位于廈門市翔安區(qū)南部，占據(jù)廈門市極具發(fā)展?jié)摿Φ男鲁墙M團(tuán)。規(guī)劃區(qū)是廈門市海綿城市的試點(diǎn)區(qū)，在《廈門市海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃》的大背景下，對(duì)廈門海綿城市的規(guī)劃目標(biāo)可以概括為三“不”四“有”，即：水質(zhì)不超標(biāo)、城鎮(zhèn)不受淹、河道不斷流;綠色自然有彈性、生態(tài)和諧有特色、適游宜居有文化、管理有序有章法。

規(guī)劃范圍涉及港漢流域，南起翔安西路，北至翔安南路，西起洪鐘大道、翔安大道，東至翔安東路，總面積7.76km²。規(guī)劃區(qū)屬堆積平原臺(tái)地區(qū)，現(xiàn)狀綜合徑流系數(shù)約為0.39，綜合徑流系數(shù)較低。全區(qū)多年平均降水量1259.2mm，降雨集中在3～6月的梅雨季和7～10月的臺(tái)風(fēng)季。規(guī)劃區(qū)現(xiàn)狀以村莊建設(shè)用地、農(nóng)林用地為主，主要道路建設(shè)中，部分項(xiàng)目也已經(jīng)落實(shí)或有意向，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀已建部分不能很好的體現(xiàn)區(qū)域作為海綿城市試點(diǎn)區(qū)的形象。因此，廈門翔安新城規(guī)劃急需解決六大問題，即城市門戶的形象需求;緩解經(jīng)濟(jì)投入挑戰(zhàn);解決短時(shí)降雨問題;解決缺水、水污染問題;現(xiàn)狀天然海綿體豐富;已建部分形象不突出。因此項(xiàng)目在海綿城市“六字方針”的指導(dǎo)下，根據(jù)各類海綿設(shè)施單位面積調(diào)蓄容積，從而確定海綿城市建設(shè)規(guī)劃最終方案。

3.2 宏觀層面

根據(jù)翔安新城缺水、多臺(tái)風(fēng)、且有海水倒灌危險(xiǎn)的實(shí)際情況，結(jié)合海綿城市六字方針提出：“就近滯蓄，分散滲排，凈用提升”的基本原則。

“就近滯蓄”即均衡滯蓄、削峰儲(chǔ)水，是以“一帶雙環(huán)”作為海綿城市主體系，設(shè)置大量海綿體，均衡布局，讓每個(gè)地塊都能就近將雨水導(dǎo)人海綿體，消減峰值徑流。結(jié)合港漢河水系及周邊了綠地，設(shè)置中央蓄水帶與內(nèi)環(huán)蓄水帶。中央蓄水帶：以港漢河水系及周邊綠地為主，濕塘、雨水花園、下沉式綠地占總用地60%左右，單位面積調(diào)蓄約0.6-1.2m³/m³，能滿足地塊及周邊大部分用地的調(diào)蓄需求。內(nèi)外蓄水環(huán)：以景觀規(guī)劃中的兩環(huán)為主體，設(shè)置大量雨水花園和下沉式綠地，總調(diào)蓄容積超過15萬m³，能在干旱時(shí)保證港漢水系的水源。

“分散滲排”即緩排慢滲、降低徑流，是對(duì)于建設(shè)用地，特別是遠(yuǎn)離海綿城市主體的地塊，通過設(shè)置透水鋪裝、小型綠地等措施，實(shí)現(xiàn)緩排慢滲，降低徑流。對(duì)于不靠近綠地的地塊及兩側(cè)無綠化帶的道路，主要采用分散滲排的方式來降低徑流。

“凈用提升”即多點(diǎn)凈化、回收利用，是中央蓄洪廊道設(shè)置人工濕地、浮床等設(shè)施對(duì)匯人的水體進(jìn)行凈化，并將水用于公園綠地的灌溉、城市道路的養(yǎng)護(hù)等。通過“源頭控制，過程截流，水質(zhì)提升，全程監(jiān)控”等雨水凈化手段，采用生態(tài)凈化措施，將部分雨水收集回收利用，以提升整個(gè)區(qū)域的水體環(huán)境格局。

在海綿城市總體理念指導(dǎo)下，規(guī)劃根據(jù)對(duì)各地塊匯水的流向、各個(gè)海綿體所承擔(dān)的匯水區(qū)域，兼顧地塊規(guī)模，對(duì)規(guī)劃區(qū)進(jìn)行集水區(qū)劃分，規(guī)劃共含33個(gè)集水分區(qū)。匯水區(qū)域集中于中央排洪調(diào)蓄帶、內(nèi)環(huán)調(diào)蓄環(huán)、外環(huán)調(diào)蓄環(huán)3個(gè)區(qū)域。中央排洪調(diào)蓄帶：考慮港漢流域即是規(guī)劃區(qū)最重要的排洪通道，也是最大的景觀資源，規(guī)劃將其作為對(duì)周邊雨水排洪、收蓄、凈化的主要區(qū)域，承擔(dān)約50%的雨水徑流。內(nèi)環(huán)調(diào)蓄環(huán)：由綠帶和水系共同組成，承擔(dān)約30%的雨水徑流。外環(huán)調(diào)蓄環(huán)：調(diào)蓄周邊地塊的少量雨水徑流。

3.3 中觀層面

本次規(guī)劃設(shè)計(jì)，結(jié)合水域與其周邊綠道情況，整體考慮，確定從水體海綿體系規(guī)劃與18個(gè)綠地規(guī)劃設(shè)計(jì)兩個(gè)層面著手，展開工作。

3.3.1 水體海綿體系規(guī)劃

充分發(fā)揮河、湖水系增加蓄水面，儲(chǔ)存和吸納水量，保障水資源平衡，補(bǔ)充地下水，調(diào)制徑流，控制雨洪以及旅游、娛樂、科研等其他功能的作用，確立“一帶兩環(huán)，多源補(bǔ)水，分類控制”的原則。

“一帶兩環(huán)”是在現(xiàn)有綠地系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行梳理從而確立的?！耙粠А奔礊橹醒肱藕檎{(diào)蓄水帶，以港漢河為中央蓄水帶，連通區(qū)域內(nèi)各水系并匯聚于此。河道規(guī)模依據(jù)港漢水系50年一遇降雨與2年一遇潮位的河道最高水位確定?！皟森h(huán)”，設(shè)計(jì)上盡量多采用“蓄”和“滯”的手段，降雨時(shí)時(shí)分流港漢河蓄水壓力，干旱時(shí)為港漢河供水，具體通過小型景觀水面實(shí)現(xiàn)均衡調(diào)蓄的內(nèi)部調(diào)蓄環(huán)和運(yùn)用防護(hù)綠化形成的連續(xù)林帶滯水的外部滯留環(huán)實(shí)現(xiàn)。

“多源補(bǔ)水”通過三大手段實(shí)現(xiàn)：①生態(tài)補(bǔ)水：兩處大型水面作為生態(tài)補(bǔ)水源，一處位于上游規(guī)劃區(qū)外，進(jìn)人東山湖;一處位于規(guī)劃區(qū)北部市民公園，兩處生態(tài)水源必要時(shí)直接補(bǔ)水進(jìn)入下游河道。②凈化補(bǔ)水：充分發(fā)揮洋塘污水處理站（規(guī)模5000m³/d）的多余水量，作為港漢水系的補(bǔ)充水源。③設(shè)水閘控水：為攔蓄本地水資源，需要時(shí)為下游河道提供生態(tài)流量用水，擬設(shè)置兩處水閘，分別為東山湖水閘和港漢人海擋潮閘。為了減小建設(shè)成本并體現(xiàn)生態(tài)性，建議東山湖水閘以湖底生態(tài)淺壩的形式保證湖面率。

“分類控制”是根據(jù)雨水量大小分段、分時(shí)制定針對(duì)化的解決策略，從而實(shí)現(xiàn)雨洪的時(shí)效管理。分段控制即控制新建堤頂高程需滿足50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合沿水系堤頂市政道路;控制河道水位與兩側(cè)堤防的高差，增強(qiáng)河道的親水性、生態(tài)性、娛樂性;河道的景觀水位根據(jù)廈門市河道、內(nèi)湖的常規(guī)水位控制為3.95m。分期控制即針對(duì)枯水期、一般時(shí)期和極端暴雨期采用不同的控制手法：非汛期控制景觀水位，汛期限制水位，執(zhí)行當(dāng)?shù)胤姥凑{(diào)度部門的規(guī)定。

3.3.2 十八個(gè)綠地項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)

通過對(duì)18個(gè)綠地項(xiàng)目對(duì)于海綿城市貢獻(xiàn)效益進(jìn)行分級(jí)，從而確定綠地內(nèi)海綿城市設(shè)施的數(shù)量?！巴猸h(huán)”削峰緩流系統(tǒng)——“滲、滯、排”為主，沿海綿體系“外環(huán)”（洪鐘大道一翔安南路一翔安東路一翔安西路）兩側(cè)的防護(hù)綠地，設(shè)置削減峰值、傳輸雨水的通道。建議以“下沉式綠地、植草溝、雨水花園、透水鋪裝”等海綿設(shè)施為主，共涉及4個(gè)綠地項(xiàng)目，總面積共計(jì)24hm²，總調(diào)蓄容積：387m³?！皟?nèi)環(huán)”截污凈化系統(tǒng)——“滲、滯、蓄、凈”為主，沿海綿體系“內(nèi)環(huán)”的公園綠地，以及部分較寬的沿路公園綠地，設(shè)置具有削減峰值、貯蓄和凈化雨水的海綿設(shè)施帶。建議以“下沉式綠地、雨水濕地、雨水花園、濕塘”等海綿設(shè)施為主;共涉及4個(gè)綠地項(xiàng)目，總面積共計(jì)9.2hmm²總調(diào)蓄容積：166m³。其他綠地項(xiàng)目為削峰滲透系統(tǒng)——“滲、滯”為主，規(guī)劃區(qū)內(nèi)部道路兩側(cè)防護(hù)綠地，設(shè)置消減峰值為主的綠地系統(tǒng)，項(xiàng)目建議以“下沉式綠地、植草溝、植被緩沖帶、雨水濕地”等海綿設(shè)施為主，共涉及9個(gè)綠地項(xiàng)目，總面積共計(jì)27.5hm²，總調(diào)蓄容積：377m³。

3.4 微觀層面

3.4.1 下沉式綠地（下凹綠地）

下沉式綠地，即下凹綠地，是自然形成的或人工挖掘的淺凹綠地，被用于匯聚并吸收來自屋頂或地面的雨水，通過植物、沙土的綜合作用使雨水得到凈化，并使之逐漸滲入土壤，涵養(yǎng)地下水[6]。在景觀工程項(xiàng)目中，一般要求場(chǎng)地的標(biāo)高低于綠地的標(biāo)高，這樣綠地的雨水可以匯集于場(chǎng)地，通過涵管一并排出。但是這種排水的方式近年來達(dá)到了極限以至于出現(xiàn)了很多道路、場(chǎng)地積水無法短時(shí)間內(nèi)排出的現(xiàn)象。下沉式綠地可以減輕涵管排水的壓力，可以存蓄和下滲雨水，但是在實(shí)際的運(yùn)用也會(huì)面臨一些問題，最主要的就是下沉式綠地總量的控制。在本案中設(shè)置集中式和分散式的下沉綠地，通過對(duì)下沉式綠地的蓄水容積進(jìn)行計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)總體規(guī)劃指標(biāo)。

3.4.2 人工濕地

在水岸生態(tài)狀況適宜的區(qū)域設(shè)計(jì)入工濕地，引導(dǎo)河岸的生態(tài)化進(jìn)程。如上海后灘濕地公園便是一個(gè)典范。但是與后灘公園不同，本案借助道路與河岸高差，形成地表徑流自然形成的微小型人工濕地。通過多個(gè)微小型人工濕地的共同作用來取代大型的人工濕地。在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)局部河道由魚塘開挖而成，具有濕地特性，在這些區(qū)域內(nèi)運(yùn)用人工技術(shù)加以生態(tài)恢復(fù)。

3.4.3 透水鋪裝

本次規(guī)劃設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)綠地道路體系，多采用生態(tài)的道路鋪設(shè)方式，例如夯土路、青石板路，在少量的自行車和硬質(zhì)場(chǎng)地上通過透水鋪裝實(shí)現(xiàn)雨水的滲透。

3.4.5 屋面收水

構(gòu)筑和景觀建筑的設(shè)計(jì)中也體現(xiàn)了一定的技術(shù)方法，主要是在材質(zhì)的選擇和屋頂?shù)奶幚矸矫?。采用屋頂綠化、半覆土建筑的方式，通過屋面收水的方式將雨水收集于一處，可以用于綠地灌溉。

4 結(jié)語

近年來，由于國(guó)家對(duì)于海綿城市的重視，使得海綿城市LID理念成為社會(huì)各界廣泛關(guān)注的課題。城市洪澇的問題不斷的加劇，城市建設(shè)部門和規(guī)劃設(shè)計(jì)專家不得不重新審視以往雨洪管理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。目前在國(guó)內(nèi)，對(duì)于海綿城市的技術(shù)理論研究還非常有限，應(yīng)該加快對(duì)于城市綠地系統(tǒng)景觀和技術(shù)設(shè)施的研究。

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收稿日期：2019-09-23

作者簡(jiǎn)介：皮雪吟（1992-），女，助理工程師，碩士（MLA）研究生，研究方向?yàn)轱L(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)。