基于海綿城市的舊工業(yè)區(qū)改建策略

李陽(yáng)

（中國(guó)航空油料有限責(zé)任公司西安分公司，西安 710064）

1 引言

隨著我國(guó)城市化水平的不斷提高，缺乏且落后的雨水利用設(shè)施和雨水管理理念導(dǎo)致不少城市及廠區(qū)在暴雨過(guò)后出現(xiàn)面源污染、城市內(nèi)澇、道路積水、建構(gòu)筑物下陷等現(xiàn)象[1]。如何將這部分廠區(qū)用地加以可持續(xù)發(fā)展理念的改造與更新，這是當(dāng)代社會(huì)面臨的一大關(guān)鍵性難題。傳統(tǒng)改造后的舊工業(yè)廠區(qū)暴雨內(nèi)澇、面源污染和積水現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，植被綠化、廠區(qū)景觀、雨水利用等元素之間的關(guān)系被忽視，原先工業(yè)區(qū)大面積硬化導(dǎo)致不透水的情況沒有得到緩解，從而產(chǎn)生大量雨水徑流。海綿城市理念就是將城市建設(shè)成為像海綿一樣具有一定水彈性的機(jī)體，在降雨過(guò)后，城市將雨水進(jìn)行初步凈化，通過(guò)極強(qiáng)的下滲作用存蓄起來(lái)，當(dāng)城市在遇到極端環(huán)境需要用水時(shí)，又可以將存蓄的雨水調(diào)配出來(lái)，其他國(guó)家將這種海綿化的機(jī)體城市建設(shè)稱之為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的構(gòu)建”[2]。我國(guó)政府層面對(duì)海綿城市的建設(shè)理念和功能機(jī)理進(jìn)行了官方的詮釋，海綿城市是指通過(guò)對(duì)城市規(guī)劃和建設(shè)管理的加強(qiáng)，積極利用自然生態(tài)對(duì)雨水的蓄滲和吸收作用，讓城市可以自然消解和凈化雨水[3]。目前我國(guó)大多數(shù)地區(qū)正面臨著許多由于水造成的城市問(wèn)題，海綿城市建設(shè)理念從城市雨洪問(wèn)題產(chǎn)生的途徑出發(fā)，結(jié)合地下水資源涵養(yǎng)要求，全面且有效地解決當(dāng)前城市所面臨的雨洪管理問(wèn)題。本文立足于海綿城市的建設(shè)理念，把其建設(shè)優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于舊工業(yè)廠區(qū)改造更新的實(shí)踐中，將廠區(qū)內(nèi)的主要改建內(nèi)容和雨水資源利用的景觀體系相結(jié)合，充分發(fā)揮城市海綿體的水彈性功能，為舊工業(yè)改造方案增加新的元素。

2 基于海綿城市的舊工業(yè)區(qū)改建策略

2.1 海綿城市理念與低影響開發(fā)技術(shù)

為應(yīng)對(duì)我國(guó)城市雨水管理問(wèn)題，充分發(fā)揮雨水資源的主觀能動(dòng)作用，利用人工輔助的手段，打造具有海綿化物理特性的城市或區(qū)域而制定的海綿城市建設(shè)戰(zhàn)略規(guī)劃，使人為建設(shè)的海綿城市擁有與自然相似的雨水滲透、凈化、存蓄以及再利用的能力。海綿城市技術(shù)的實(shí)施，最直觀的效果是當(dāng)暴雨來(lái)臨時(shí)，雨水給城市道路和建筑帶來(lái)的壓力被吸收和消解；而降雨過(guò)后，當(dāng)城市需要水資源時(shí)可以將其存蓄和凈化后的雨水作為資源二次利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雨水的良性管理。海綿城市的建設(shè)需要將生態(tài)理念注入其中，盡可能將人為改造的方式貼合大自然的管理方式，使自然水生態(tài)循環(huán)通道保持暢通，將雨水資源化利用，改善原有水生態(tài)敏感系統(tǒng)，提高地下水源涵養(yǎng)。海綿城市的建設(shè)對(duì)于一座城市來(lái)講，是一個(gè)綜合的系統(tǒng)性問(wèn)題，需要多部門協(xié)同建設(shè)多方位的雨水資源利用體系，其過(guò)程漫長(zhǎng)且復(fù)雜。

低影響開發(fā)技術(shù)（Low Impact Development，LID），核心是將雨水作為一種城市資源進(jìn)行管理，盡可能做到資源的再利用。低影響開發(fā)技術(shù)實(shí)施的重要任務(wù)是：合理地控制和管理徑流總量、峰值流量以及峰現(xiàn)時(shí)間等，其實(shí)施的思路是采用“源頭控制”的生態(tài)技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“末端處理”技術(shù)，而源頭管控最直接的辦法就是利用單純的、非結(jié)構(gòu)性雨水設(shè)施對(duì)降雨過(guò)程中的總徑流流量進(jìn)行管理和控制，模擬自然狀態(tài)下水循環(huán)的整個(gè)過(guò)程，盡可能地降低不透水面積，提高雨水利用效率，減輕面源污染，緩解暴雨積澇災(zāi)害，同時(shí)還可以增添與自然環(huán)境相融合的景觀功能，以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地開發(fā)前的水文健康環(huán)境與開發(fā)后的特征保持一致。低影響開發(fā)技術(shù)和其設(shè)施可以通過(guò)對(duì)雨水的滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)輸與截污凈化等功能，直觀地解決城市雨水管理問(wèn)題，同時(shí)，對(duì)城市發(fā)展過(guò)程中區(qū)域生態(tài)高強(qiáng)度地破壞進(jìn)行修復(fù)，高效地應(yīng)對(duì)城市建設(shè)與環(huán)境之間不友好的現(xiàn)象，因此在推進(jìn)海綿城市建設(shè)過(guò)程中，低影響開發(fā)技術(shù)起著關(guān)鍵性作用，更是海綿化理念建設(shè)的技術(shù)支撐。

2.2 舊工業(yè)區(qū)海綿化改建策略

2.2.1 改建區(qū)域的平面布置設(shè)計(jì)研究

平面設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于盡可能采用原始地形提供的基礎(chǔ)條件，根據(jù)天然的土壤、濕地、洼地、小型土丘來(lái)依勢(shì)而建。傳統(tǒng)改造模式下的雨洪管理平面設(shè)計(jì)和海綿化改造模式下的雨洪管理平面設(shè)計(jì)如圖1 所示，從圖中可以明顯地發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)模式的降雨多為集中處理，將散落各處的雨水通過(guò)各種硬性設(shè)施進(jìn)行引導(dǎo)，最后匯集到整個(gè)場(chǎng)地的某幾個(gè)集中處理的區(qū)域，這樣大大增加了地表徑流和雨水污染的可能性，在改造過(guò)程中還會(huì)破壞原有生態(tài)，為舊工業(yè)廠區(qū)增加更多灰色元素，而且易造成內(nèi)澇和路面積水的問(wèn)題。而從海綿化改造的場(chǎng)地平面設(shè)計(jì)中可以看出，在場(chǎng)地各處都存在源頭消解單元，通過(guò)各個(gè)單元之間串聯(lián)作用，使整個(gè)場(chǎng)地的雨水管理變得井然有序，同時(shí)要強(qiáng)調(diào)的是，雖然海綿化改造的場(chǎng)地也會(huì)將場(chǎng)地雨水通過(guò)引導(dǎo)的方式，進(jìn)行末端處理，但是在雨水運(yùn)輸途中，根據(jù)場(chǎng)地條件會(huì)設(shè)置相應(yīng)的LID 設(shè)施，例如，植草溝、下凹綠地、旱溪等，它們作為一種軟性引導(dǎo)技術(shù)，不僅為廠區(qū)解決了雨水問(wèn)題，還營(yíng)造了綠化景觀，對(duì)水體在傳輸中也做了初級(jí)凈化的作用。

圖1 傳統(tǒng)模式與海綿化平面布局示意圖

2.2.2 改建區(qū)域的豎向布置設(shè)計(jì)研究

豎向設(shè)計(jì)的優(yōu)劣作為影響雨水分布和檢驗(yàn)雨水設(shè)施的重要評(píng)判依據(jù)，所以舊工業(yè)廠區(qū)海綿化設(shè)計(jì)時(shí)，要尤為重視廠區(qū)的豎向設(shè)計(jì)（見圖2）。而豎向設(shè)計(jì)又稱地形設(shè)計(jì)，主要關(guān)注場(chǎng)地的高程、方位、坡度等因素，它將直接影響低影響開發(fā)設(shè)施的布置，進(jìn)而會(huì)間接影響到廠區(qū)景觀空間的布局。在對(duì)廠區(qū)進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)時(shí)，明確廠區(qū)的地形地貌特征和平面設(shè)計(jì)中的功能分區(qū)，并結(jié)合實(shí)際情況因地制宜，統(tǒng)籌規(guī)劃場(chǎng)地內(nèi)建筑、道路、廣場(chǎng)、綠化的具體位置，做好各個(gè)排水單元之間的高程銜接，確保上游設(shè)施單元要比下游設(shè)施單元在場(chǎng)地中的地勢(shì)要高。場(chǎng)地條件允許的情況下，可以結(jié)合場(chǎng)地自然高差，利用地勢(shì)的巧妙之處，再搭配低影響開發(fā)設(shè)施來(lái)組織場(chǎng)地雨水徑流路徑，既保證了雨水匯集和凈化的管理，又可以為廠區(qū)增添雨水利用的景觀元素。

圖2 階梯式植草溝示意圖

3 適用性分析

海綿城市建設(shè)理念的引入，為城市雨水管理問(wèn)題提供了新的思路，相比于傳統(tǒng)的雨水管理理念，具有生態(tài)改善、可操作性強(qiáng)和景觀衍生等優(yōu)勢(shì)。

1）生態(tài)改善優(yōu)勢(shì)。海綿城市建設(shè)可以幫助舊工業(yè)廠區(qū)提高現(xiàn)有排水系統(tǒng)的消解能力，將暴雨洪峰來(lái)臨時(shí)的地表徑流量驟減，降低廠區(qū)內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)，規(guī)避對(duì)建筑的損害，提升使用者的滿意度。從根本上將舊工業(yè)廠區(qū)在高強(qiáng)度開發(fā)后的自然水文特征恢復(fù)至該區(qū)域未開發(fā)前的狀態(tài)，盡可能確保自然水循環(huán)路徑不受閉塞，進(jìn)而可以恢復(fù)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)受到水生態(tài)循環(huán)破壞后在結(jié)構(gòu)和功能上的影響。

2）可操作性強(qiáng)。在海綿城市理念的改造下，采用低影響開發(fā)技術(shù)對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行操作，海綿化設(shè)施的建設(shè)難度與傳統(tǒng)設(shè)施相比可操作性較強(qiáng)，在實(shí)際項(xiàng)目中也比較容易推廣，效率高，成本低，而且還附帶景觀功能，有效實(shí)現(xiàn)城市環(huán)境層次感的提升。

3）景觀衍生。工業(yè)廠區(qū)本身在建設(shè)初期就缺乏綠色元素，將海綿城市建設(shè)理念融入工業(yè)遺產(chǎn)改造項(xiàng)目的中，既能緩解雨水內(nèi)澇問(wèn)題，又增加了景觀修復(fù)與改造的功能，也改善了工業(yè)廠區(qū)內(nèi)部的生態(tài)環(huán)境，使廢舊廠區(qū)重新煥發(fā)活力，同時(shí)在生態(tài)設(shè)計(jì)層面的可操作性較強(qiáng)，能夠滿足使用者對(duì)綠色生態(tài)景觀的需求。

4 結(jié)語(yǔ)

海綿城市建設(shè)理念在舊工業(yè)區(qū)改造與更新設(shè)計(jì)研究中的高度融合，使舊工業(yè)廠區(qū)在海綿化設(shè)計(jì)后構(gòu)建起了雨水資源利用體系，同時(shí)可以緩解場(chǎng)地內(nèi)澇、排水困難、地下水匱乏、生物多樣性遭到破壞等問(wèn)題。海綿化改建方案在自然生態(tài)層面和水文特征層面均較現(xiàn)狀的傳統(tǒng)舊工業(yè)區(qū)改造方案得到積極的改善和提升，使舊工業(yè)區(qū)的水文特征恢復(fù)或接近至未開發(fā)狀態(tài)，有效地將舊工業(yè)區(qū)改造成為集工業(yè)文化元素和雨水景觀利用于一體的城市海綿體。