梁堯欽

梅 娟

單琳娜

熊 鋒

隨著城市問題日益被人們所關注，城市發(fā)展進入存量規(guī)劃時代，“精細化”理念被越來越多地應用到城市規(guī)劃管理的各個領域。如國際上“精明增長”[1]“緊湊城市”[2]等理論均體現(xiàn)了精細化思維，中國學者也在精細化規(guī)劃[3]、設計[4]和管理[5]等方面進行了大量探索。在城市空間集約型發(fā)展，而傳統(tǒng)城市綠地布局過于粗放的背景下，如何為城市預留足夠的綠地并切實發(fā)揮其生態(tài)景觀價值意義重大，因此城市綠地規(guī)劃的精細化需求日益凸顯。

然而以“精細化”為關鍵詞進行檢索，“綠化”“景觀”“綠地”方面的研究十分有限。周聰惠等基于構建綠地復合型分類框架的綠地系統(tǒng)精細化調(diào)控方法研究[6]，以及李晨等基于精細化思維的城市綠地系統(tǒng)控制性詳細規(guī)劃編制優(yōu)化途徑研究[7]，均體現(xiàn)了綠地系統(tǒng)規(guī)劃中精細化思維的雛形，但只局限于綠地分類和綠地系統(tǒng)規(guī)劃編制本身，對整個城市的用地布局統(tǒng)籌考慮不足。其他研究多涉及綠地的精細化養(yǎng)護[8]，或是城市景觀風貌的精細化管理[9]，對實現(xiàn)精細化所依托的科學方法和技術手段研究較少，精細化景觀規(guī)劃還停留在理念層面，實現(xiàn)路徑尚不明晰。

所謂“精細化”，本指企業(yè)管理者在調(diào)整產(chǎn)品、服務及運營過程中使用的一種技術方法[7]。景觀規(guī)劃的“精細化”核心是將景觀規(guī)劃從“形象化向科學化”轉(zhuǎn)變，從“定性評估向定量評價”轉(zhuǎn)變，因此構建科學理念下的綜合評價體系是關鍵所在，為此本文引入了“生態(tài)導向”和“海綿城市”理念。

“生態(tài)導向”概念最早由美國學者Honachefsky于1999年提出，強調(diào)將區(qū)域生態(tài)價值和服務功能與土地開發(fā)利用政策相結合[10]，這一思想得到全球范圍內(nèi)的積極響應，并由最初單純強調(diào)保護向利用生態(tài)引導區(qū)域開發(fā)的方向發(fā)展[11]。中國學者圍繞生態(tài)導向的城鄉(xiāng)融合區(qū)域規(guī)劃及城市開發(fā)與設計等方面開展了一系列研究，近年來的生態(tài)園林城市和綠色基礎設施建設等，無不體現(xiàn)了這一思想。但目前生態(tài)導向的景觀規(guī)劃布局還處于理念引導與模式探討階段，技術層面的支撐不足。

圖1 山水格局

圖2 高程分析

圖3 坡度分析

“海綿城市”是新一代城市雨洪管理概念，在緩解城市化帶來的雨洪問題上，西方國家開展了多方面的探索，包括BMP、LID、WSUD、GI等[12-13]，取得了較好的實際應用效果。我國借鑒國外先進理念，在生態(tài)雨洪管理方面也進行了諸多有益嘗試[14-15]。2014年，住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布《海綿城市建設技術指南》[16](以下簡稱“指南”)，將透水型城市發(fā)展理念融入其中，以建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市為目標，為我國城市建設提供了技術指導。

可見，“生態(tài)導向”和“海綿城市”理念相輔相成，各有側(cè)重?；诖耍蒙鷳B(tài)評估、模型模擬等科學方法實現(xiàn)城市內(nèi)部空間結構的優(yōu)化和合理利用，是精細化景觀規(guī)劃的有效途徑。

1 規(guī)劃思路

山地城市空間資源緊缺，精細化規(guī)劃的需求更為迫切。本文以重慶科學城為例，通過地理信息、景觀生態(tài)學、水文模型等技術方法，耦合地形地貌、植被生境、用地現(xiàn)狀、景觀和匯水等多元要素，探討構建空間化、精細化的綜合評價體系和規(guī)劃方法。

重慶科學城位于重慶市渝北區(qū)，毗鄰江北國際機場，規(guī)劃研究范圍10.7km2，場地西高東低，高差近300m。北側(cè)后河為嘉陵江支流，花石溝從場地中南部穿過。作為典型的山地城市，生態(tài)系統(tǒng)敏感性高，在科學城的建設過程中一旦被破壞將很難恢復，因此生態(tài)保護對區(qū)域可持續(xù)發(fā)展至關重要。

重慶常年降雨量在1 000mm以上，主要集中在夏秋兩季，加之地形地貌復雜，防洪排澇形勢嚴峻，再疊加氣候、水體、植被及人為因素的影響，僅靠地下管網(wǎng)無法保障城市雨洪安全，因此構建生態(tài)安全格局，結合場地匯水條件營造城市排水“軟性系統(tǒng)”，是山地內(nèi)澇防治和雨水利用的必要保障。

基于對場地特征的充分認知，從總體規(guī)劃和詳細規(guī)劃2個層面，將精細化理念落實到具體景觀規(guī)劃中?？傮w規(guī)劃層面，將生態(tài)評價工作前置，識別基址內(nèi)生態(tài)要素，結合生態(tài)敏感性分析和安全限制要素，劃定非建設區(qū)邊界和建設強度分區(qū)，使規(guī)劃結構服從外圍生態(tài)基礎設施結構，既從空間上保留河流、山體等綠色基底，更從功能上梳理其對城市用水、防洪排澇的作用，實現(xiàn)對科學城空間結構的精細化布局。

詳細規(guī)劃層面，以海綿城市建設為指引，劃定匯水分區(qū)，結合降雨情景模擬技術，科學布局生態(tài)雨洪設施，降低降雨過程中潛在的城市內(nèi)澇、下游洪水和雨水污染等問題，并對雨水進行收集利用，構建城市內(nèi)澇防控系統(tǒng)，實現(xiàn)對科學城海綿城市生態(tài)雨洪設施的精細化布局。

2 生態(tài)導向下城市空間布局

基于“先保護后開發(fā)”的生態(tài)優(yōu)先理念，甄別基址內(nèi)山脈、河流等生態(tài)要素，尊重并理解自然過程，識別潛在綠化用地與建設用地，劃定區(qū)域生態(tài)安全格局，結合生態(tài)敏感性評價和限制性要素布局，對建設強度進行分級，進而劃定建設用地單元。

2.1 維護山水景觀格局

保護基址內(nèi)高品質(zhì)的天然林地、草地、灌木叢和農(nóng)田等，融入綠色空間體系，強化山脈、河流等自然要素在規(guī)劃中的作用，構建高品質(zhì)、低維護的山水格局。

規(guī)劃區(qū)內(nèi)共識別出5條山脊線，山脊平均高度300～380m，山脊長度均在1 700m以上，建議保留原有地形，維護山地植被群落，保護喬灌草垂直結構，從而促進群落自然演替、維持生境多樣性、提升生態(tài)服務功能。同時結合場地制高點和較高點，設置7處觀景點，主要沿花石溝兩側(cè)山脊分布，注重觀景點之間及觀景點面向場地的視廊通達和景觀營造(圖1)。

河流、湖泊、濕地、坑塘和溝渠等是典型的水生態(tài)敏感區(qū)，保留場地重要匯水線，控制水系防護距離，保持水土涵養(yǎng)水源，是最有效應對較強降雨的生態(tài)措施。規(guī)劃后河泄洪通道按兩側(cè)不小于20m的防護距離進行控制，花石溝泄洪通道按兩側(cè)不小于10m的防護距離進行控制，并在防護綠化帶內(nèi)預留污水干管走廊。

2.2 保護生態(tài)敏感區(qū)域

2.2.1 生態(tài)基礎要素

地形因子是區(qū)域的骨架和背景，對場地生態(tài)環(huán)境與景觀品質(zhì)有著重要的影響。重慶作為山地城市，地形起伏明顯，選取高程和坡度2項基本環(huán)境要素對地形進行評價(圖2、3)。高程高的區(qū)域生態(tài)敏感性高，應予重點保護；坡度對自然環(huán)境的穩(wěn)定性和雨水徑流均有重要影響，因此坡度大的區(qū)域在進行開發(fā)建設時應予以避讓。

植被是生態(tài)環(huán)境中最重要、最敏感的自然要素，是保護生態(tài)系統(tǒng)、改善環(huán)境的重要因素，以植被覆蓋率為考量指標，綜合生物多樣性和群落復層結構等，篩選覆蓋率高、多樣性高的區(qū)域作為重點保護區(qū)域(圖4)。

用地類型亦對生態(tài)敏感性產(chǎn)生重要影響，林地、農(nóng)田、河流、湖泊和濕地等具有生態(tài)調(diào)節(jié)功能的用地是城市重要的生態(tài)涵養(yǎng)地，對林地、開放水體進行提取，最大限度地保護生態(tài)用地和生態(tài)敏感區(qū)域(圖5)。

2.2.2 斑塊廊道要素

景觀生態(tài)格局反映了生態(tài)系統(tǒng)的空間結構特征，而斑塊廊道是景觀格局最普遍的形式。

斑塊形狀和大小是評價斑塊內(nèi)部生境的重要指標，物種多樣性隨著斑塊面積、邊緣復雜程度的增加而增加，指標數(shù)值越高生態(tài)保護價值越高(圖6)。

廊道形狀和寬度是判定廊道質(zhì)量的重要指標，若廊道長度超過其寬度的2倍，則其邊緣生境比例將高于內(nèi)部生境；廊道寬度是影響生境結構和傳導功能的主要因素，評價值越高的區(qū)域生態(tài)敏感性越高(圖7)。

生境連通性是影響生境傳導、過濾、源和匯的重要因素，以林地、水體作為源，用高程、坡度、植被覆蓋率確定阻力系數(shù)，建立累計最小阻力模型，評估生境之間的連通性，連通性越高生態(tài)效益越好(圖8、9)。

2.3 保障安全限制要素

結合重慶科學城現(xiàn)狀，共識別出5類安全限制性要素，包括坡度25°以上的不適宜建設區(qū)、地質(zhì)災害點、市政道路和地鐵線路、已批已建用地，以及市政管線和高壓走廊(圖10)。

其中市政道路包括已征地的悅港大道，以及秋成大道、椿萱大道和悅港北路對外連接的主干路，地鐵線路包括5號線、9號線和14號線；已批建設用地包括公租房和小學用地；市政管線主要是燃氣管線，包括DN325相兩線、DN200水兩線；高壓走廊包括現(xiàn)狀220KV思悅線、220KV思禮線(規(guī)劃500KV線位調(diào)整)、110KV云空線(規(guī)劃線位調(diào)整)，以及東側(cè)新增220KV思高線。以上均為規(guī)劃應保障的安全限制要素。

圖4 植被覆蓋率

圖5 林地水體分布

圖6 斑塊要素評價

圖7 廊道寬度評價

圖8 林地最小累計阻力模型

圖9 水體最小累計阻力模型

圖10 限制性要素

圖11 建設強度分級

圖12 海綿城市構建技術路線

圖13 規(guī)劃區(qū)現(xiàn)狀下墊面

圖14 各匯水分區(qū)綜合徑流系數(shù)

綜上，用地選擇的核心是保護高價值自然植被群落與基址地表排水模式，強化基址內(nèi)自然要素功用，科學劃定用地單元和開發(fā)強度，借助自然做功削減開發(fā)建設對環(huán)境的影響?；趯ι鷳B(tài)基礎要素的識別、對生態(tài)敏感性和斑塊廊道要素的綜合評估，以及對安全限制要素的避讓，通過層次分析法，在GIS平臺上對各要素進行加權疊加，得出建設強度分級圖(圖11)，以指導重慶科學城的空間規(guī)劃布局。

3 海綿城市下雨洪系統(tǒng)構建

3.1 構建思路

海綿城市的核心思想是利用地形、植物和水體等構建近自然的雨水處理設施，相對于傳統(tǒng)的排水模式，將排水系統(tǒng)劃分為若干個匯水分區(qū)，并以小型、分散、低成本的生態(tài)方式進行水文單元的管理[17]，從而有效減少洪峰流量、降低地表徑流系數(shù)、控制面源污染，主要針對中、小降雨事件進行雨洪管理。

在科學劃定城市布局、合理控制開發(fā)強度的基礎上，針對山地城市重慶的自然環(huán)境、降雨產(chǎn)流、水資源及水環(huán)境特征，從雨水滲透、收集調(diào)蓄和凈化利用出發(fā)，從以下3個方面出發(fā)構建海綿城市體系(圖12)。

1)水安全方面，通過削峰調(diào)蓄、控制徑流實現(xiàn)雨水自然積存，優(yōu)先應用“滯”“蓄”等措施，針對重慶山地坡度較大、降雨匯流速度快等特點，通過下沉式綠地、生物滯留設施等滯蓄系統(tǒng)，延長降雨產(chǎn)流、匯流及轉(zhuǎn)輸?shù)臅r間，削減洪峰流量。

2)水環(huán)境方面，通過削減城市面源污染實現(xiàn)雨水自然凈化，改善水質(zhì)，綜合應用“凈”“排”等措施，針對山地城市地形坡度大的特點，通過設置梯級植草溝和綠色屋頂?shù)仁占团欧诺缆窂搅?，并承擔地表污染徑流的收集、凈化和排放功能?/p>

3)水資源方面，通過恢復生態(tài)自然循環(huán)實現(xiàn)雨水自然滲透，適當應用“滲”“用”等措施，避免出現(xiàn)雨水入滲導致路基受損或建筑基礎不均勻沉降等問題。滲透性鋪裝主要應用在人行道、廣場和露天停車場等場地，規(guī)劃區(qū)過境水量豐沛，主要在公共建筑周邊小范圍內(nèi)進行雨水回用。

3.2 匯水分區(qū)

匯水單元是指基址地表水自然排放系統(tǒng)的地理單元，基于自然匯水單元和自然水循環(huán)過程，采用地形圖、坡度圖和匯水線等確定排水格局，結合城市人工湖、集蓄池、人工濕地、天然洼地、坑塘、河流和溝渠等，界定基本規(guī)劃管理單元。重慶科學城共劃分為24個匯水單元，以匯水單元為基礎，結合規(guī)劃區(qū)現(xiàn)狀下墊面分析組織土地利用(圖13、14)，能實現(xiàn)自然排水模式的有效保護以及建設單元中低環(huán)境影響的排水管理，是構建海綿城市的前置性條件。

3.3 模型模擬

“分解可控”是精細化理念的核心特征，如何在城市有限的空間和用地資源中優(yōu)化綠地布局，并將生態(tài)雨洪設施要素及其空間服務供需進行細分和梳理，最終在實現(xiàn)開發(fā)后徑流量接近開發(fā)前徑流量的同時，提升懸浮物總量的去除率。

經(jīng)分析，重慶科學城現(xiàn)狀下墊面共有123個地塊，其中居住用地25個、商業(yè)用地26個、綠地與廣場18個、公共管理與公共服務13個、道路與交通設施地41個。利用Digital Water Simulation模型軟件，基于匯水區(qū)地形和現(xiàn)狀下墊面構建地表產(chǎn)匯流模型，模擬得出近3年規(guī)劃區(qū)年徑流控制率分別為78%、79%和81%。

根據(jù)“指南”年徑流總量控制率分區(qū)標準，重慶位于Ⅲ區(qū)，控制率目標為75%～85%。為確保開發(fā)后的徑流量接近開發(fā)前的徑流量，將規(guī)劃場地年徑流總量控制率定為80%(對應設計日降雨量25.5mm)，年懸浮物總量去除率定為40%。運用海綿城市規(guī)劃系統(tǒng)將年徑流總量控制率分解到各個地塊，進一步確定各地塊低影響開發(fā)措施的控制參數(shù)及徑流削減量。

3.4 控制措施

“指南”中共列出17類生態(tài)雨洪設施，結合重慶科學城場地條件，通過模型模擬及技術經(jīng)濟分析，科學組合控制指標，得出生態(tài)雨洪設施的最優(yōu)布局方案。共選定下沉式綠地、生物滯留池、植草溝、綠色屋頂、透水鋪裝和雨水桶6類生態(tài)雨洪設施，科學分解到各地塊(圖15)，以消減場地建設及運行過程中對自然水文條件的影響，實現(xiàn)徑流控制指標(表1)。

規(guī)劃布局下沉式綠地22.51hm2，包括洼地、雨水塘、雨水濕地等，收集調(diào)蓄周邊場地徑流雨水，預計雨水控制容積26 204m3，占總控制容積的52.4%。

規(guī)劃布局生物滯留池13.06hm2，將雨水暫時儲存后慢慢滲入周圍土壤，從而削減地表雨水洪峰流量，預計雨水控制容積13 262m3，占總控制容積的26.5%，其投入維護成本較低，形成的雨水花園景觀效果良好。

規(guī)劃布局植草溝6.12hm2，預計雨水控制容積6 307m3，占總控制容積的12.6%，其造價相對較低，設計變通性強，可適應各種環(huán)境，同時雨水徑流中的多數(shù)懸浮顆粒污染物和部分溶解態(tài)污染物可得到有效去除。

圖15 生態(tài)雨洪設施分布

表1 生態(tài)雨洪設施配置

規(guī)劃布局綠色屋頂3.15hm2，根據(jù)不同植物和介質(zhì)層，綠色屋頂在夏天一般可滯留70%～90%的降雨量，冬季可滯留25%～40%的降雨量[18]，預計雨水控制容積283m3，占總控制容積的0.6%，在土地緊張的山地城市對雨水資源的管理和利用效果顯著。

規(guī)劃透水鋪裝面積28.57hm2，增加雨水滲透，減少地表徑流，預計雨水控制容積2 954m3，占總控制容積的5.9%，主要在停車場、便道等交通流量較低的區(qū)域使用。

規(guī)劃布局雨水桶937個，預計雨水控制容積999m3，占總控制容積的2.0%，主要用于單體建筑及小建筑群屋面等雨水水質(zhì)較好的場所，適當處理后可作沖廁、植栽、澆灌等，占地小、投資省，運行維護方便。

在場地污水處理方面，采用“集中+分散”的方式，沿后河及花石溝規(guī)劃設置2條截污干管，集中收集污水后送往悅來污水廠，由此可滿足大部分污水排放。另設置4處小型污水處理設施，解決片區(qū)排放，預計可產(chǎn)生880m3/日的再生水量，用于景觀水體補水、綠化、澆灑和沖廁等。

結合全區(qū)水資源調(diào)蓄和滲透補充地下水，方案實施后可節(jié)約水資源量達5.0萬m3，雨水經(jīng)過綠地滲透和生態(tài)濕地等雨水利用設施的凈化，大大減輕了雨水中污染物對環(huán)境的污染。相比傳統(tǒng)方案，以上海綿城市方案可將徑流系數(shù)由0.50降到0.36，降低管網(wǎng)鋪設長度和管徑大小，經(jīng)測算可節(jié)省雨水管網(wǎng)造價的12%。雨洪設施將作為用地條件或建設項目設計要點，約束相應地塊的土地開發(fā)。

綜上，針對重慶科學城雨水資源豐富、土地資源稀缺、生態(tài)環(huán)境脆弱的特征，海綿城市下的雨洪系統(tǒng)既保護了原有生態(tài)環(huán)境和土地資源，又維持了場地的自然水文循環(huán)，同時控制徑流、凈化水質(zhì)，兼顧了生態(tài)功能與景觀效果，實現(xiàn)了對城市規(guī)劃布局的優(yōu)化，為海綿技術與景觀規(guī)劃的融合提供了示范。

4 結論

傳統(tǒng)的規(guī)劃先行、不尊重場地、大填大挖的粗放式土地平整模式已逐漸被摒棄，在當前和未來的規(guī)劃中，更多的注意力將投向城市內(nèi)部空間結構的優(yōu)化和集約利用，而精細化規(guī)劃是實現(xiàn)這一目標的有效途徑。本文突破僅針對生態(tài)資源本身評價的局限，從城市生態(tài)的系統(tǒng)性出發(fā)，引入城市建設需求視角，在“生態(tài)導向”和“海綿城市”理念指導下，構建完善的生態(tài)評估和數(shù)學模型，使景觀規(guī)劃方案“轉(zhuǎn)譯”成可量化的標準。

首先將生態(tài)評價前置，識別山體、河流等關鍵生態(tài)要素并予以重點保護，進而通過定量化綜合評價劃定非建設區(qū)并進行建設強度分級，同時保護河湖水系等天然海綿體，通過匯水分區(qū)和模型模擬篩選生態(tài)雨洪設施的最佳配置方案，再量化細分到各地塊，從而將精細化理念貫穿到用地選擇、空間布局和場地設計的全過程，使用地功能與自然過程及資源特征相匹配，實現(xiàn)對場地特征的精準利用，是將精細化理念用于景觀規(guī)劃實踐的有益嘗試，對空間資源緊缺的山地型城市尤具借鑒意義。

注：文中圖片均由作者繪制。