周慧霞

集雨型植物園規(guī)劃設(shè)計研究

周慧霞

我國從2011年開始城鎮(zhèn)化率就已經(jīng)超過了50%，最近幾年以來隨著城市化建設(shè)的迅速發(fā)展直接導致了我國城市從數(shù)量和規(guī)模都呈現(xiàn)出迅速擴張的勢頭。城市化的迅速發(fā)展在推動我國社會經(jīng)濟高速發(fā)展進步的同時也帶來了一系列的生態(tài)環(huán)境問題。其中，水生態(tài)危機就是一個典型的問題。一方面，一些城市長期遭受水資源短缺的困擾，另一方面許多城市又飽受洪水災(zāi)害的破壞，傳統(tǒng)的城市雨水排水系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)給自然的水環(huán)境造成了巨大的破壞，因此引發(fā)的大量大雨和洪澇災(zāi)害更是頻發(fā)。例如，今年我國許多地方出現(xiàn)的“城中看海”就是最真實的寫照。這表明我國城市正面臨著嚴峻的水環(huán)境問題，這也警示我們僅僅依靠基礎(chǔ)設(shè)施來管理雨洪水的傳統(tǒng)方式急需改變，尋求一種新的，具備更多生態(tài)和社會功能效益的可持續(xù)發(fā)展方式，更加有利于雨洪水資源的管理和利用。海綿型城市理念的提出，為從風景園林領(lǐng)域拓展我國城市雨洪水的管理途徑提供了現(xiàn)實的可行性。以雨洪管理為目標，在有限的城市空間區(qū)域內(nèi)，合理規(guī)劃設(shè)計集雨型植物園，利用城市山地公園，其它綠地等植物園的設(shè)計對雨水徑流進行留置、儲蓄、傳輸、滲透和合理利用，從而調(diào)節(jié)城市水循環(huán)，減少城市旱澇災(zāi)害的發(fā)生。

一、相關(guān)概念闡述

1.植物園的涵義

植物園這一稱謂是伴隨近代歐洲植物學的興起而產(chǎn)生的一個專業(yè)術(shù)語，就我國來說，植物園這一稱謂實際上是一個外來的術(shù)語。這一術(shù)語產(chǎn)生以后，在世界各地產(chǎn)生了不同的解釋和含義。雖然人們對其含義和解釋不盡相同，當前對其定義的認同中，由國際植物園保護組織提出的：“擁有活植物收集區(qū)、并對收集區(qū)內(nèi)的植物進行記錄管理、使之可用于科學研巧、保護、展示和教育的機構(gòu)?！边@一定義最為受到人們的認同。根據(jù)這一定義，我們可以看出，植物園實際上具有非常豐富的內(nèi)涵，是集公益性、科普性、藝術(shù)性、以及科學性等多重屬性于一身的一種準研究機構(gòu)。

2.海綿城市概述

海綿城市指的是城市能夠像海綿一樣，在應(yīng)對自然災(zāi)害和適應(yīng)環(huán)境變化方面具有良好的“水資源彈性”，換言之就是在下雨時能夠蓄水、集水、凈水、滲水，并在需要的時候?qū)⑿?、集、凈化的水資源釋放并進行利用的雨洪管理理念。前國家住建部副部長仇保興在《海綿城市（LID）的內(nèi)涵、途徑與展望》一文中指出：“海綿城市的本質(zhì)是改變傳統(tǒng)城市建設(shè)理念，實現(xiàn)與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)和發(fā)展”。按照海綿城市的內(nèi)涵和理念，其建設(shè)主要突出三個特征，一是保護原有的水生態(tài)系統(tǒng)；二是對已被破壞的水生態(tài)加以修復；三是采取低影響開發(fā)措施建設(shè)城市生態(tài)環(huán)境。海綿城市從本質(zhì)上來說在于實現(xiàn)人與水生態(tài)、水環(huán)境、水資源、水循環(huán)的和諧共處。

3.集雨型綠地涵義

所謂的集雨型綠地指的是通過因地制宜的規(guī)劃設(shè)計，對雨水利用的相關(guān)技術(shù)和設(shè)施進行合理安排，從而在一定降水量下消納綠地自身產(chǎn)生的雨水徑流，或者聚集一定量的綠地本身范圍之外的雨水的綠地類型。簡言之，就是通過利用海綿城市的技術(shù)使得此類綠地在滿足原有綠地基本功能的前提下，強化綠地管控自身范圍內(nèi)以及一定范圍外的雨水的能力。從功能上來說，集雨型綠地的功能主要分為三個。一是使得綠地范圍內(nèi)的季節(jié)性降水下滲以補償?shù)叵滤?；二是通過采用低影響開發(fā)措施對屋頂以及綠地范圍外的道路、廣場雨水徑流進行收集；三是對蓄存的雨水進行利用。

二、海綿城市系統(tǒng)視角下的集雨型植物園規(guī)劃設(shè)計相關(guān)理論探討

1.植物園的功能定位

首先，綜合性功能。植物園的功能從定位上來說主要追求全面性，也即是突出綜合性功能。一般來說，在規(guī)劃設(shè)計中，植物園除了要具有收集、引種、展示植物（尤其是濕生、水生植物）這一傳統(tǒng)植物園的功能之外，還要具有一定的水資源彈性，能夠創(chuàng)造出可以有效平衡枯水期和豐水期帶來的景觀矛盾的最近似于自然的濕生和水生環(huán)境，進而實現(xiàn)植物園內(nèi)部水資源的收集、凈化以及利用。

其次，主旨性功能。主旨性功能比較簡單，就是在植物園的規(guī)劃設(shè)計之初，根據(jù)實際情況確定植物園相應(yīng)的主題特色園以及主題園組群。就集雨型植物園來說尤其需要注意的是要有專門的區(qū)域展示植物在低影響開發(fā)設(shè)施下的生長狀態(tài)。

最后，其他功能。集雨型植物園的規(guī)劃設(shè)計除了要滿足消納園內(nèi)一定量的雨水外，還要滿足消納園外一定量的廣場和建筑雨水徑流的需求，經(jīng)過院內(nèi)的低影響開發(fā)設(shè)施特殊的種植池的凈化以后可以對吸收的雨水加以利用。

2.植物園規(guī)劃原則

首先，低影響原則。植物園的設(shè)計最核心的命題在于協(xié)調(diào)好人與自然水生環(huán)境之間的關(guān)系。因此，在植物園的規(guī)劃設(shè)計之初，應(yīng)該對場地的自然狀況進行深入的調(diào)查和評估，具體來說植物園規(guī)劃設(shè)計初期要注意場地范圍內(nèi)各項水體，也即是能夠及時涵養(yǎng)和滲透水源的區(qū)域。而在規(guī)劃設(shè)計后期則要注意因地制宜保護區(qū)域內(nèi)的自然排水特征，在此基礎(chǔ)上對園區(qū)不同功能需求的區(qū)域采取針對性的雨水管理措施。

其次，科學性原則。集雨型植物園的科學性主要集中在科學的規(guī)劃設(shè)計、科學的大眾植物知識的普及教育，以及科學的植物學研究等方面。其規(guī)劃設(shè)計的科學性原則就是要在規(guī)劃設(shè)計中按照這些要求開展規(guī)劃設(shè)計工作，確保植物園能夠滿足植物學研究、植物知識科普的需要。

再次，藝術(shù)性原則。植物園最終是要向公眾開放的，因此，要強調(diào)游覽時的趣味性和觀賞性。因此，植物園的規(guī)劃設(shè)計要遵循一定的藝術(shù)原則，無論是院內(nèi)的植物搭配、建筑、各種場地的位置均需要對虛實、疏密等加以考慮，以實現(xiàn)遠景、近景的協(xié)調(diào)。

最后，地域性原則。地域性特色則要求植物園規(guī)劃設(shè)計時盡可能考慮當?shù)氐奈幕赜蛱厣?，在?gòu)景中突出本土特色。例如，本土特色植物，現(xiàn)有建筑等。

3.植物園低影響開發(fā)措施

首先，滲透系統(tǒng)。滲透系統(tǒng)的作用在于引導地表雨水徑流向下流動，其主要涉及到地表徑流匯集、土壤基質(zhì)的吸水和透水功能等。因此，在規(guī)劃設(shè)計時要根據(jù)場地的現(xiàn)場地勘報告，因地制宜開展?jié)B透系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計。

其次，凈化系統(tǒng)。植物園對雨水的凈化主要是通過生物生態(tài)法來實現(xiàn)的，也即是通過人工濕地來實現(xiàn)。根據(jù)污水在濕地床中的流動方向，濕地可以分為水平潛流濕地、表流濕地、以及垂直潛流濕地，水平與垂直潛流濕地的凈化效果最為明顯。

再次，傳輸系統(tǒng)。傳輸系統(tǒng)所起的作用是將雨水匯集到處理雨水的其他系統(tǒng)設(shè)施中。常見的傳輸系統(tǒng)設(shè)施有植被渠、植被溝。此類傳輸系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的混凝土的明、暗渠而言具有成本低、可減緩雨水徑流速度的優(yōu)勢。

最后，存蓄與回用系統(tǒng)。存蓄與回用系統(tǒng)指的是在豐水期將雨水進行處理和預(yù)處理后暫時儲存起來，并在之后適時、適地加以回用的系統(tǒng)。存儲系統(tǒng)主要分為地上和地下兩種，地上主要是可以與屋頂連接的雨水桶，地下主要是大型儲水箱體。

三、海綿城市系統(tǒng)視角下的集雨型植物園規(guī)劃設(shè)計案例——兩個個集雨型植物園案例簡介

1.上海辰山植物園規(guī)劃設(shè)計分析

首先，項目基本概況。辰山植物園地處上海市松江區(qū)余山山系中的辰山，因此得名辰山植物園，該園由上海市政府、國家林業(yè)局和中國科學院共建，是一座集科研、游賞、科普等功能為一體的綜合性植物園，其占地總面積為207公頃，距上海市中心區(qū)的距離大約為35公里（總體規(guī)劃如圖1所示）。

圖1 上海辰山植物園總體規(guī)劃平面圖（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

其次，植物園的功能定位。在功能定位上辰山植物園突出了綜合性原則。植物園整體功能定位比較全面，沒有偏向于某一主體功能定位，而是將其定位于游賞、科普、科研為一體的集雨型植物園，功能定位上突出綜合性。

再次，突出科普性。在植物園的規(guī)劃設(shè)計中，在綠環(huán)圍繞的中心設(shè)計了中心植物專類園區(qū)，其中以水生類植物、濕生類植物為專類園區(qū)的主要植物，同時也是辰山植物園主要的展示區(qū)，植物專類園區(qū)在突出江南水鄉(xiāng)植物主題的同時也強調(diào)了科普性，在該園的特殊水生植物園的科普池中，就收集種植了諸如水稻等對人類有較大影響的水生植物。

第四，規(guī)劃設(shè)計的藝術(shù)性。規(guī)劃設(shè)計的藝術(shù)性是辰山植物園的一大特色，也是集雨型植物園規(guī)劃設(shè)計的一個重要原則。規(guī)劃設(shè)計的藝術(shù)性主要著眼于提高植物園的可觀賞性，同時也兼顧解決一定的生態(tài)問題。辰山植物園規(guī)劃設(shè)計中，在對場地進行地勘和評估的基礎(chǔ)上，提取了三個最突出的設(shè)計元素：植物、山、水，分別對應(yīng)園區(qū)的中心植物專類園區(qū)、辰山、以及專門用于引種外來植物的綠環(huán)這三個最為重要的空間設(shè)計要素，對這三個設(shè)計要素的合力規(guī)劃產(chǎn)生了明顯的效果，不僅使得園區(qū)的觀賞性大大增加，同時還有效解決了場地中存在的水質(zhì)低劣、土壤堿性偏重、以及地形不豐富造成的生境單一等問題。

第五，優(yōu)秀的水循環(huán)以及雨水管理規(guī)劃設(shè)計。水循環(huán)和雨水管理規(guī)劃設(shè)計是辰山植物園規(guī)劃設(shè)計中一大亮點。在植物園的西北側(cè)有集中處理污水的設(shè)施；園區(qū)內(nèi)的東湖、南湖、西湖等幾個水體之間均相互連通，當豐水期園區(qū)水位過高時可以將多余的水排出園區(qū)，而在枯水期園區(qū)水源不足時則由凈化后的水加以補充，這就在很大程度上實現(xiàn)了對院內(nèi)水位的調(diào)控。而對雨水的管理辰山植物園則主要通過控制雨水徑流污染和徑流量來實現(xiàn)。在徑流量的控制方面，綠環(huán)帶區(qū)域地形變化的豐富性以及斷面結(jié)構(gòu)保證了雨水能夠及時下滲，在經(jīng)過地表和地表下的碎石層之后，雨水經(jīng)由鋪設(shè)在地下的滲管匯集到地下蓄水池中，這些被匯集起來的雨水在經(jīng)過綠環(huán)的初步凈化以后可以作為園區(qū)植物枯水期的灌溉用水加以回收利用。此外，辰山植物園內(nèi)的溫室等建筑物頂也對雨水的滯留起著一定的正面作用，與地表對徑流的控制一起形成對雨水循環(huán)的有效控制。在徑流污染的控制方面，植物園規(guī)劃設(shè)計時通過對集雨面進行分層設(shè)計，很好地實現(xiàn)了對地表徑流污水的水質(zhì)改善。雨水在經(jīng)過植被層、透水層、腐殖層、滲水層、透水層、儲水層、以及土工布等之后得到較好的改善，達到較好的水質(zhì)狀態(tài)，從而改善植物園內(nèi)的水體水質(zhì)。

上海市辰山植物園的規(guī)劃設(shè)計是集雨型植物園規(guī)劃設(shè)計的一個典范之作，無論是從整體規(guī)劃設(shè)計層面，還是雨水的收集管理等方面，植物園對細節(jié)的考慮與規(guī)劃設(shè)計都是超前的、科學的，是目前國內(nèi)植物園中比較符合海綿城市理念的集雨型植物園，對今后我國海綿城市建設(shè)過程中，集雨型植物園的規(guī)劃設(shè)計有極強的借鑒意義。

2.哈爾濱群力國家城市濕地公園規(guī)劃設(shè)計剖析

首先，項目基本情況介紹。哈爾濱群力國家城市濕地公園（下文簡稱群力濕地公園）地處哈爾濱市群力新區(qū)內(nèi)，占地面積大約為34公頃，建成于2010年11月。其總體規(guī)劃圖如下圖2所示。

圖2 哈爾冰群力國家濕地公園規(guī)劃示意圖（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

其次，濕地公園規(guī)劃設(shè)計的自然性原則。該濕地公園所在區(qū)域原本是片被保護起來的濕地，在公園項目開工建設(shè)以前，為了恢復這一區(qū)域的生態(tài)，花了一年的時間進行先期整治。在項目規(guī)劃設(shè)計中，該公園的規(guī)劃設(shè)計者們充分按照集雨型植物園規(guī)劃設(shè)計的自然性原則，最大限度地對原有濕地進行保留，減少人工對濕地水體的加工程度。項目規(guī)劃中保留了原有濕地的絕大部分作為確保濕地生境演替的基礎(chǔ)，這種遵循自然的規(guī)劃設(shè)計理念一方面降低了項目的工程量和成本，另一方面用自然力量來塑造景觀本身更加凸顯了公園的自然性。這與周圍城市充滿了人工元素的環(huán)境相比形成了巨大的反差，為人們提供了可供游覽的一個理想的自然之地，無形中體現(xiàn)了公園的可觀賞性。

再次，公園規(guī)劃設(shè)計的藝術(shù)性。規(guī)劃設(shè)計的藝術(shù)性是群力國家濕地公園的一個突出特點，該公園以周圍的過濾凈化帶作為設(shè)計的重點和核心，采取藝術(shù)性的設(shè)計手法塑造了觀賞性極強的景觀。通過地形塑造形成了高低不同且錯落有致的山丘，以及面積和水深不同的水泡，這兩種空間設(shè)計元素的不但大大豐富了公園周邊的景觀層次，為廣大公眾提供觀賞游玩的空間和場所，同時外圍的凈化過濾滲透設(shè)計有效地將城市周圍的雨水徑流在匯入公園內(nèi)部自然濕地前進行了一定的凈化處理。而不同深度的水泡不僅為不同種類的水生、濕生植物的生長提供了適宜的生境，同時也為游客在游覽過程中參與親水活動提供了平臺。

最后，公園較高的可游覽性。群力國家濕地公園的位置決定了其一個重要的功能就是為人們提供休閑游覽的理想場所，因此其在規(guī)劃設(shè)計上著重體現(xiàn)了公園景觀的可游覽性。整個公園的游線安排、以及路網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計和上下層流線的穿插使得游客可以采取多種方式游覽公園增加了游覽的趣味性；穿梭于山林水泡之間、創(chuàng)造出一種貼近自然的游憩體驗；而空中棧橋、觀鳥塔等建筑的融入，使人可遠眺全園的美景，體會濕地帶給人的舒適與震撼。

在經(jīng)過一連串的低影響開發(fā)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計之后，不僅使得群力濕地公園這塊城市自然濕地的自然生態(tài)系統(tǒng)得到了恢復，同時還在城市雨洪管理中發(fā)揮了重要的積極作用，不但可以收集、涵養(yǎng)、存儲和利用雨水，甚至還可以補償?shù)叵滤?。與此同時，本土的生物多樣性在這里得到了最大限度的保全，園內(nèi)種植植物多是以呈現(xiàn)植物的野外自然狀態(tài)為主。此外，公園內(nèi)的道路鋪裝也采用了有利于雨水下滲的材料，園區(qū)的建筑景觀小品等也主要采用的是原生態(tài)材質(zhì)來進行建造，整體景觀形態(tài)在充滿現(xiàn)代感的同時也體現(xiàn)出了對自然的敬意。

四、結(jié)語

在當前城市化進程中水資源危機頻發(fā)、旱澇災(zāi)害頻繁的嚴峻形勢下，基于集雨型植物園所具有的對地表徑流和生物調(diào)節(jié)方法，是其它任何人工工程措施難以企及的。以集雨型植物園規(guī)劃設(shè)計作為突破口，在城市綠色景觀設(shè)計中突出海綿城市建設(shè)的理念和要求，將城市綠地景觀打造成觀賞性和生態(tài)環(huán)保性統(tǒng)一的新型城市綠地，是當前集雨型植物園規(guī)劃設(shè)計的基本取向。本文中上海辰山植物園和哈爾冰群力國家濕地公園的規(guī)劃設(shè)計是集雨型植物園規(guī)劃設(shè)計的杰出案例，對其進行深入系統(tǒng)的研究分析，不僅可以了解集雨型植物園規(guī)劃設(shè)計的相關(guān)原則和理念，同時還有利于推動海綿城市建設(shè)的快速發(fā)展，為我國城市綠地建設(shè)和城市整體建設(shè)的協(xié)調(diào)推進提供可供借鑒的案例。

（作者單位：北京建工建筑設(shè)計研究院）