成澤虎+鄒敏+吳昊
摘要:指出了作為海綿城市建設(shè)的重要組成部分,城市綠地建設(shè)必然會受到海綿城市理論的影響。對城市綠地系統(tǒng)與海綿城市體系的關(guān)系進(jìn)行了梳理,并根據(jù)我國現(xiàn)行城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn),對不同類型城市綠地在海綿城市建設(shè)中的不同功能進(jìn)行了探討。從建設(shè)低影響開發(fā)設(shè)施、綠地植物、綠地土壤3個(gè)角度提出了提升城市綠地雨洪管理能力的措施,以期為我國未來的海綿城市建設(shè)提供參考。
關(guān)鍵詞:海綿城市;城市綠地;雨洪管理;低影響開發(fā)
中圖分類號:S731.2
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)23-0086-02
1 引言
2013年12月,中央城鎮(zhèn)化工作會議中習(xí)近平總書記提出,城市排水系統(tǒng)的功能提升要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來,更多地利用自然力量排水,建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。隨后在2014年10月,住建部發(fā)布了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》,海綿城市的概念被官方文件明確提出,標(biāo)志著生態(tài)雨洪管理思想和技術(shù)將從學(xué)術(shù)界走向管理層面,在我國城市建設(shè)中得到推廣。海綿城市,其目的是要解決當(dāng)前我國城市面臨的嚴(yán)峻水問題,本質(zhì)是要在城市中建立一種生態(tài)雨洪管理系統(tǒng)。從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)出發(fā),結(jié)合多類具體技術(shù)手段,跨尺度構(gòu)建水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(hydro-ecological infrastructure),是“海綿城市”建設(shè)的核心[1]。
2 城市綠地的定位
2.1 城市綠地系統(tǒng)與海綿城市體系的關(guān)系
當(dāng)前,我國的海綿城市建設(shè)主要通過建設(shè)低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的構(gòu)建需要落實(shí)到包括排水、道路、園林、交通等城市建設(shè)的方方面面[2]。城市自然水文過程中,綠地系統(tǒng)天然具有積存、滲透、凈化雨水的作用,是城市中為數(shù)不多的海綿體。因此在城市低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)建設(shè)過程中,綠地系統(tǒng)就成為各項(xiàng)低影響開發(fā)設(shè)施建設(shè)的主要載體,諸如雨水花園、下沉式綠地、生物滯留設(shè)施等,均是要在城市現(xiàn)存綠地的基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)劃建設(shè),從而部分滿足海綿城市建設(shè)對城市雨水徑流量、峰值流量與徑流污染的控制要求。
在規(guī)劃階段,城市綠地系統(tǒng)與海綿城市體系應(yīng)該互為指導(dǎo)。城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃是對城市各類型綠地進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,系統(tǒng)考慮綠地性質(zhì)、規(guī)模、位置等多種因素,做出合理安排和布局,其目的是為了使城市居民能夠最大程度接觸到綠地資源,最大限度的發(fā)揮綠地生態(tài)服務(wù)功能[3]。在海綿城市體系下,對城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃提出了更為細(xì)致和嚴(yán)格的要求。綠地系統(tǒng)規(guī)劃應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)對雨水徑流量、峰值流量與徑流污染控制的需求,根據(jù)城市的水生態(tài)安全格局,有所側(cè)重的進(jìn)行城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃,針對城市中的水生態(tài)敏感區(qū),規(guī)劃以更多的配套綠地,結(jié)合低影響開發(fā)設(shè)施,確保區(qū)域水生態(tài)安全。反過來,城市綠地的布局、規(guī)模與建設(shè)情況也會影響海綿城市體系的規(guī)劃。當(dāng)前,我國多數(shù)城市綠地系統(tǒng)構(gòu)架已經(jīng)完成,重新規(guī)劃已不太現(xiàn)實(shí),因此要以現(xiàn)有城市綠地系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)建適宜的海綿城市體系,根據(jù)海綿城市建設(shè)具體指標(biāo)和城市未來的發(fā)展需求,將綠地規(guī)劃融入到海綿城市建設(shè)體系當(dāng)中,解決未來城市發(fā)展面臨的雨洪問題。
從分布上講,相對于城市綠地系統(tǒng),海綿城市體系通常是不均衡的。由于城市不同區(qū)域內(nèi)存在不同的地表結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)施狀況,各區(qū)域內(nèi)的地表雨水徑流量和水資源污染狀況千差萬別,因此海綿城市的建設(shè)要突出重點(diǎn),針對城市中的易澇頻發(fā)區(qū)域,在規(guī)劃時(shí)就應(yīng)劃定為海綿城市建設(shè)重點(diǎn)區(qū)域,可通過建設(shè)“雨水花園”等設(shè)施實(shí)現(xiàn)對本區(qū)域徑流總量及峰值的控制;針對城市中工廠或居民區(qū)周邊的重污染區(qū)域,可通過規(guī)劃建設(shè)“初期雨水棄流設(shè)施”、“濕式植草溝”等設(shè)施實(shí)現(xiàn)對本區(qū)域徑流水質(zhì)的凈化。當(dāng)然,上述城市水生態(tài)問題的解決不能完全依賴城市綠地系統(tǒng),城市綠地系統(tǒng)承擔(dān)的應(yīng)當(dāng)是輔助角色[4]。
2.2 不同城市綠地類型的功能
海綿城市體系中,不同城市綠地類型承擔(dān)的功能不盡相同。下面以我國現(xiàn)有的綠地分類標(biāo)準(zhǔn),分別對公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護(hù)綠地、附屬綠地及其他綠地[5]的功能進(jìn)行介紹。
城市中公園綠地規(guī)模大,植被種類多,功能最為齊全,是城市中少有的集中綠地區(qū)域。對于綜合公園、社區(qū)公園、專類公園等,其功能輻射范圍廣,可作為徑流終端,接收來自周圍區(qū)域的多余徑流,其雨水利用形式可采用收集回用和滲入地下相結(jié)合的形式,在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),結(jié)合濕塘、雨水花園等大型設(shè)施,提高綠地海綿功能的同時(shí)景觀也得到提升。針對于帶狀公園、街旁綠地等,其本身水容量有限,可以充分利用其長度,發(fā)揮運(yùn)送和凈化的作用,將多余的徑流傳輸至終端設(shè)施。在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),結(jié)合地形坡度設(shè)計(jì)一些植草溝、下沉式綠地,提升該層的傳輸和凈化功能[6]。通常的降雨強(qiáng)度,公園綠地完全可以進(jìn)行 全部儲存,是城市中良好的終端儲水設(shè)施。但是當(dāng)遇到極端降雨情況,雨水量超過公園綠地儲水能力時(shí),可以通過類似帶狀公園等線型綠地將城市中多余的雨水排向城郊,排向城市周邊的農(nóng)田和林業(yè)用地中。
不同于公園綠地,城市中附屬綠地規(guī)模小、分布廣,存在于城市的各個(gè)角落,具有明顯的數(shù)量優(yōu)勢。據(jù)統(tǒng)計(jì),城市附屬綠地總面積平均可以占到城市綠地總面積的50%?;诖耍诤>d城市建設(shè)中,附屬綠地重點(diǎn)應(yīng)該承擔(dān)徑流源頭收集的功能,對其周邊的住宅區(qū)、工廠、道路和廣場等灰色基礎(chǔ)設(shè)產(chǎn)生的徑流,從源頭上進(jìn)行收集,同時(shí)規(guī)劃設(shè)計(jì)一些小型的生物滯留設(shè)施、下沉式綠地等促進(jìn)雨水的收集、下滲[7],分擔(dān)公園綠地、城市排水管網(wǎng)等設(shè)施的徑流壓力。當(dāng)然,附屬綠地的功能是有限的,其功能輻射范圍小,只能收集臨近區(qū)域的雨水徑流,應(yīng)對較大降雨強(qiáng)度的能力也較差。
生產(chǎn)綠地與防護(hù)綠地總面積占城市綠地總面積較少。生產(chǎn)綠地常處于城市周邊地帶,其在滿足其自身功能需求的基礎(chǔ)上可以作為終端設(shè)施,建設(shè)一些儲水、蓄水設(shè)施,吸收城市中心區(qū)域的徑流,通過適當(dāng)處理成為生產(chǎn)用水。防護(hù)綠地主要包括道路防護(hù)綠地、城市高壓走廊綠帶區(qū)域,作為城市中的線狀綠地,可以結(jié)合下沉式綠地等設(shè)施,發(fā)揮徑流傳輸和轉(zhuǎn)運(yùn)的功能。其它綠地,包括風(fēng)景名勝區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、自然保護(hù)區(qū)等,該類綠地中存在大量自然綠地,對調(diào)節(jié)城市大環(huán)境發(fā)揮著重要作用,可根據(jù)需要對其進(jìn)行適度低影響開發(fā),不宜做大的改變。endprint
3 城市綠地的功能提升
作為“海綿城市”的良好載體,城市綠地本身具有一定的雨洪管理功能,能起到對城市中的雨水徑流量、峰值流量與徑流污染的作用。將低影響開發(fā)設(shè)施融入到城市綠地中,可以大大提高綠地的雨洪管理能力,此外,綠地植物和土壤作為城市綠地的兩個(gè)基本要素,對其相應(yīng)功能的提升,將有助于提高綠地整體的雨洪管理能力[8]。
3.1 將低影響開發(fā)設(shè)施融入城市綠地
上文已經(jīng)提到,城市綠地是低影響開發(fā)設(shè)施建設(shè)的重要載體,城市綠地要與其周邊匯水區(qū)域進(jìn)行銜接,明確周邊匯水面積及匯水量,將低影響開發(fā)設(shè)施融入城市綠地的規(guī)劃設(shè)計(jì)中,以滿足周邊多余徑流匯入綠地的需求。城市綠地中設(shè)計(jì)濕塘、雨水濕地等雨水調(diào)蓄設(shè)施,能通過多功能調(diào)蓄的方式,滿足綠地對大雨及暴雨的調(diào)蓄需求。同時(shí)采取水質(zhì)調(diào)控措施,利用生態(tài)堤岸和雨水濕地等設(shè)施來提高綠地對水體的凈化能力,條件允許,還可使用人工土壤滲濾等輔助設(shè)施對水體進(jìn)行循環(huán)凈化。對于徑流污染嚴(yán)重的區(qū)域,應(yīng)采用初期雨水棄流、沉淀、截污等預(yù)處理措施,在徑流雨水進(jìn)入綠地前對部分污染物進(jìn)行截流凈化。有降雪時(shí)還應(yīng)對含融雪劑的雪水進(jìn)行棄流,棄流的雪水經(jīng)沉淀等處理后再排入市政污水管網(wǎng)。
3.2 綠地植被
提高綠地系統(tǒng)雨洪管理能力,要充分發(fā)揮綠地植被的作用。研究表明,植被可以通過冠層截留、蒸騰和促進(jìn)土壤滲透等功能來提高綠地的雨洪控制能力[9]。通過保留、建設(shè)城市森林和中小型綠地,種植一些冠層結(jié)構(gòu)復(fù)雜的常綠樹種,增大城市植被的總體覆蓋度[10];制定適宜的植物修剪養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn),保持綠地美觀的同時(shí)最大限度減少修剪帶來的冠層截留的削弱。同時(shí),加強(qiáng)對不同樹種截留降雨能力及其影響因素的研究,使其截留效益達(dá)到最佳;加強(qiáng)對城市樹冠和森林林冠截留轉(zhuǎn)換關(guān)系的研究,將森林林冠截留成果運(yùn)用到城市樹冠[9]。另外,加強(qiáng)對能夠經(jīng)受長時(shí)間浸泡且凈水能力強(qiáng)的植物種類篩選,加大對根系發(fā)達(dá)的鄉(xiāng)土植物的應(yīng)用,充分發(fā)揮綠地植物截水、吸水和凈水的生態(tài)作用。
3.3 綠地土壤
土壤作為天然的“蓄水庫”,其徑流吸納能力不言而喻。當(dāng)前,各個(gè)城市在建設(shè)低影響開發(fā)設(shè)施前,應(yīng)充分摸清城市土壤滲透能力情況,作為“海綿城市”規(guī)劃選址的重要依據(jù);其次,針對城市中滯水能力差的綠地土壤,可以采用改變微地形等方法,增加雨水流經(jīng)綠地的長度,拉長雨水流經(jīng)綠地的時(shí)間,使土壤可以充分的發(fā)揮下層空間的滯存能力;針對城市中滲透能力差的土壤類型,提出持久有效的土壤改良措施,例如,可以利用植物根系,通過穿插、分割等方式長期作用于土壤,改善土壤非毛管孔隙度、土壤團(tuán)聚體等結(jié)構(gòu),長效的發(fā)揮雨水的滲透能力;另外,對一些山地城市來說,加強(qiáng)綠地坡度與滲透能力關(guān)系的研究則顯得非常重要。后期管理中,要加強(qiáng)蓄滲綠地土壤入滲能力的檢測和維護(hù)工作,充分發(fā)揮土壤“吸水”的海綿作用。
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