海绵城市:景观设计中的雨洪管理
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规划尺度下的雨洪管理STORMWATER MANAGEMENT IN PLANNING SCALE

构建区域绿色基础设施,走向精明规划设计——规划尺度下的雨洪管理

近数十年来,城市雨洪内涝灾害愈演愈烈,且在世界各地均频繁发生。除去自然因素,人为活动及其导致的水文功能改变则是关键原因。一方面,现代城市建设导致各类城市硬化地表、人工设施增加,使城市综合径流系数提高,径流总量大为增加。另一方面,高强度人为活动干扰已强烈改变了自然水循环,在一定时空范围内超出了城市系统的调控能力。如有限的雨水管井难以承受短时峰值径流骤增,城市河湖水域面积的减少压缩了水的产汇流路径及缓冲空间,大面积连续硬化下垫面阻断径流下渗导致大规模局部积水,单一快排改变了水体下泄的时空强度与容量,调水、渠系、管网等人工路由极大改变了自然产流、汇流、径流、下渗过程等。

人类目前的城市雨水处理主要采用人为工程化措施,即所谓“灰色基础设施途径(Grey infrastructure)”,包括从明渠、暗沟、合流/分流制地下管网到堤防、泵站、闸控、水库及调蓄深隧等一系列工程,其目标是快排。然而,国际上不断发展的BMPs、LID、WSUD、GSI等理念,均强调自然生态化的雨水处理,充分利用场地内各类自然要素,即绿地、水体、湿地及荒地、农田等,通过土壤、植物等实现对雨水径流的下渗、滞留、调蓄、净化、利用,维持开发建设前的场地水循环及径流水平,从而解决雨洪问题,这可称为“绿色基础设施途径(Green infrastructure)”。

从人居环境及人类生存发展的需求出发,二元水循环、灰绿础设施皆须兼顾。只是长期以来,人们更关注人工水循环,为了自身需求,对水资源一味索取,一意改变,而面对水灾害,也一直依赖“灰色基础设施”以求安全。然而,现在及未来的重点,却是在以工程技术为主导的高密度城市环境下,尽可能地为自然水循环留足空间,留出路径,在一定尺度上使城市的“人工”与“自然”水循环保持协调与平衡。在多座城市遭受严重内涝灾害之后,中国政府于2014年10月发布《海绵城市建设技术指南》并启动试点城市申报,使解决城市内涝问题上升到国家行动的层面。“海绵城市”是指城市像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,有需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

在宏观层面,海绵城市的建设重点是协调人工建成系统与自然水文系统之间的矛盾,使城市在“改变”与“顺应”自然水循环之间取得平衡,从而实现水安全、水资源、水生态等综合效益。“绿色基础设施途径”无疑是建设“海绵城市”的关键策略。然而,其难点是协调水循环过程与区域土地利用和空间布局之间的矛盾。“绿色基础设施”既可理解为现有的“灰色工程基础设施”的绿色化、生态化、环境友好化、低碳化,如对道路、桥梁、河岸、管线甚至建筑等增加绿色元素、加强生态服务功能。同时绿色基础设施也可理解为连续、系统的“绿色基础空间结构”,包括具有基础结构(Infrastructural)意义的任何绿色元素,如河流、湿地、林地、海岸、公园绿地、山脉等等,重点强调其网络化、多层次、复合性及灵活性、适应性等特点。总之,“绿色基础设施途径”既是一个激发人们反思人地关系的“战略”,具有号召力、整合性与开放性,也是一个指导具体行动的“策略”,具有操作性、科学性与空间维度(如形态、尺度、边界等)。

从雨洪管理功能出发,构建区域绿色基础设施可努力的方向包括:(1)流域治理、生态修复、水源涵养、水土保持及区域水资源综合开发利用;(2)城市水系统规划与河湖生态修复;(3)城市生态排水与雨洪管理系统规划;(4)城市滨水区、港区开发与绿色城市设计;(5)城市湿地、湖泊等水域开放空间景观游憩规划等。

近年来,景观水文(Landscape Hydrology)作为一种具有整合性、创新性的水研究与设计理论日益得到重视。该理论旨在从水科学、生态科学与设计学科等交叉领域中进行一番新的探索方法,并非仅仅是水环境的景观化和美化,还包括从水的“过程-格局-功能”的动态关系入手来研究分析各类水文现象及问题,建立基于科学合理性的整体水设计观,以实现水问题的综合解决,因此可成为构建区域绿色基础设施的指导性理论方法。

因此,“构建区域绿色基础设施,走向精明规划设计”成为规划尺度下的雨洪管理的核心思路。本章的各个国内外优秀案例,从不同的角度、不同的地域及不同的类型,对上述目标、策略与实践作出了充分诠释。它们均体现了对传统绿地系统规划和土地利用规划的突破,一方面超越了传统绿地的空间范畴,在更大范围内从多尺度、多层次、多功能考虑绿色生态空间的保护与雨洪管理的需求,另一方面在规划理念、方法、技术等方面有所突破,使原本被动留下的“无意义”空白土地成为具有水文与生态过程、功能、结构的文化景观系统,使消极被动保护变为积极主动管理,影响了城市的空间发展模式和建设方式,改变了人类对地球表面空间的利用态度与方式。这与近年国内外涌现的“精明增长”“反规划”“景观都市主义”等理念皆有内在的联系。

刘海龙

2015年9月