陳凌+張丹
摘要:“海綿城市”建設可以作為“城市雙修”有力的抓手,借助各級試點城市啟動的契機和國家強制性推廣的要求,近期集中力量開展“戰役式”行動,還清歷史欠賬、解決重點問題、加大推進力度。本文在某城市廣場的規劃設計過程中,采用海綿城市的設計理念,秉持先“綠”后“灰”的原則,在修復受損城市綠地的基礎上,通過對現有地形進行改造,優化場地豎向,因地制宜設置海綿設施,有效緩解了周邊內澇問題,有助于區域生態環境的恢復和人居環境的改善。
關鍵詞:城市雙修,海綿城市,海綿型廣場,雨洪調蓄
1 引言
在傳統粗放型城市建設模式指導下,往往忽視生態環境保護,山、水、林、田、湖等生態要素受到嚴重破壞,河道、濕地等生態斑塊面積急劇縮小,生態廊道斷裂或消失,城市生態格局破碎,其自然調節功能嚴重退化甚至喪失;與此同時,內澇、黑臭等一系列城市病頻發且愈演愈烈。近年來這一情況也越來越受到政府和社會的重視,無論是“海綿城市”建設,還是“城市雙修”,都是針對這一現象的積極舉措。
“城市雙修”包括生態修復和城市修補兩個部分,其中生態修復指的是對自然資源的維護和恢復,通過加快山體修復、開展水體治理和修復、修復利用廢棄地、完善綠地系統等措施,提升城市生態功能?!昂>d城市”則是以涵養城市水資源、改善城市水環境、修復城市水生態、提高城市水安全等為目標,通過保護、恢復和修復城市生態系統,推廣低影響開發技術,實現雨水的自然滲透、自然積存和自然凈化。顯然,“城市雙修”和“海綿城市”建設在內容上有所重疊,在功能上也是相輔相成的。
2 “海綿城市”與“城市雙修”的關系辨析
“海綿城市”包括宏觀、中觀、微觀三個尺度的建設。在宏觀尺度上,明確城市開發邊界,最大限度地保護和修復現狀河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區;在中觀尺度上,優化城市水系和綠地布局,均衡布局城市公園等重要城市生態節點,修復城市生態肌理,合理構建城市生態安全格局;在微觀尺度上,關注海綿型公共綠地建設、小區海綿化改造等具體“海綿體”的設計和建設?!昂>d城市”可以有效修復被破壞的生態環境,不同程度地緩解河道黑臭、內澇頻繁、熱島效應等“城市病”,實現多重生態環境效益,完善城市基礎設施,提升城市環境質量。
“城市雙修”在完善城市功能、改善生態質量、提升環境品質方面有著迫切的需求?!俺鞘须p修”可結合海綿城市建設,在修復受損城市綠地的基礎上,合理拓建綠色空間,并通過科學調度管理,將修復和新增的綠地作為城市重要的天然海綿體,為周邊地區提供雨水滯留和調蓄的空間,不但可以提升城市海綿體的功能,有助于完善點線面結合的城市海綿系統,進一步提高海綿城市建設的效果,而且可以恢復自然水文循環,調節城市微氣候,有效提升城市的生態環境質量。
綜上所述,“海綿城市”和“城市雙修”是密不可分的,特別是中微觀尺度的海綿城市建設是“城市雙修”的有力抓手。鑒于國家明確提出到2020年城市建成區20%以上的面積要求達到“海綿城市”建設的目標;“城市雙修”完全借助各級“海綿城市”試點城市啟動的契機和國家強制性推廣的要求,近期集中力量開展“戰役式”行動,還清歷史欠賬、解決重點問題。
3 典型案例分析
筆者在參與某城市廣場的規劃設計過程中,通過對現有地形進行改造,營造公共海綿空間,收集周邊地塊雨水收集城市雨水,使其經過濾、沉淀和凈化后進入核心區的低洼濕地和下沉式綠地,在有效修復生態環境的同時,營造富有特色的空間,增強城市綠地的生態雨洪調蓄能力,完善了城市防洪排澇體系和雨洪管理系統。
3.1 項目概況
某擬建城市廣場選址為一處拆遷廠區,現狀綠地受損嚴重,總用地面積約為6.2ha;周邊地塊大部分已經建成,但周邊內澇一直較為嚴重,尤其是廣場西南角道路交叉口處,嚴重影響市民出行和城市形象。因此,在城市廣場常規排水設計的基礎上,如何緩解周邊內澇問題也成為了本項目需重點考慮的一個因素。
由于擬建廣場綠地率較高(規劃方案綠地率為45.2%),本設計優先考慮通過合理的豎向布局,結合綠地建設海綿設施,在消納自身雨水徑流的同時,盡可能為周邊區域提供雨水滯留和緩釋空間,盡可能地減少城市雨水管渠的改造投入。
通過對場地及周邊區域的地形和管網進行細致分析,廣場的匯水范圍廣場自身以及西側、南側、東側的部分地塊,總面積約為12.7ha。
3.2 設計方案
為方便雨水的收集,廣場整體地形設計為中間低、四周高,如圖1所示。
考慮到場地地下水位較高,場地原土滲透性較差,本項目主要采用滯、蓄為主的海綿設施;考慮到雨水導流、道路面源污染削減以及廣場綠地澆灑,增加凈、用、排的海綿設施。綜合各項海綿技術適宜性和經濟性分析,主要選擇雨水濕地、下沉式綠地、植草溝、蓄水模塊等技術,如圖2所示,具體布置情況如下:
(1)在廣場西側設置階梯式雨水濕地,主要處理西側和北側匯入的雨水徑流,匯水范圍面積約為2.2ha??紤]到處理效果和景觀效果,通過與景觀設計的協調,將雨水濕地設計為階梯式,可對雨水徑流進行逐級凈化,提高凈化效果。濕地占地面積為2000m2,調蓄深度0.3m。經雨水濕地處理的雨水通過雨水管收集至蓄水模塊;并通過設置溢流管,將超過雨水濕地調蓄能力的雨水溢流至蓄水模塊。
(2)在廣場南部和中間設置5處下沉式綠地,主要處理南側和東側匯入的雨水徑流,匯水范圍面積約為5.4ha。設計下沉式綠地相對于周邊鋪裝的下凹深度約為0.2m,并通過在鋪裝下設置雨水通道將5處下沉式綠地相連,構成高程不同、彼此串聯的下沉式綠地組合,總面積約9400m2。下沉式綠地均設置有溢流口,將超過下沉式綠地調蓄能力的雨水溢流至蓄水模塊。
(3)為避免廣場長期積水,在廣場中央最低處地面下設置了4000m3蓄水模塊和小型抽排泵,將多余雨水抽排入附近市政雨水管。endprint
從而可實現如下的雨水徑流組織:場地西南角積水點的雨水通過線性排水溝收集、經兩處初雨棄流裝置處理后,溢流排入廣場。場地南側和東側地塊的雨水通過與市政雨水管相接引入廣場。進入廣場的雨水通過雨水管、植草溝等轉輸設施,就近排入下沉式綠地和雨水濕地進行處理。在下沉式綠地和雨水濕地設置溢流裝置,雨水溢流至蓄水模塊。蓄水模塊設溢流管,超過其蓄水能力的雨水溢流排入周邊市政雨水管,最終排入河道。
圖1總體豎向布局圖 圖2總體方案布局圖
3.3 效果評估
通過Infoworks ICM對上述方案在不同重現期降雨下的積水情況進行模擬,結果如下圖所示。可以看出在短時間(2小時)強降雨情況下,廣場雨水均不需要外排,且西南角道路交叉口內澇現象得以消除;降雨后超過廣場正常調蓄能力(即超過蓄水模塊體積)的雨水可在24小時內通過小型泵站緩排至周邊雨水管網。在不需要對周邊市政管網進行大規模改造的情況下,有效解決了城市內澇的問題。
(a)2年一遇 (b)5年一遇 (c)20年一遇
(d)30年一遇 (e)50年一遇
圖3 不同重現期下模型模擬結果
另外,項目建成后,可以將蓄水模塊凈化處理的雨水用于廣場綠地澆灌和濕地補水,每年可實際利用雨水2.3萬噸以上,有效減少了市政自來水資源的使用。
4 結論和建議
近年來,我國城鎮化和城市建設取得巨大成就,但也留下了不少問題,一是原有生態系統遭受相當程度的破壞,二是雨水管道等市政基礎設施存在明顯的短板,嚴重制約城市良好運行。在開展“城市雙修”的過程中,可以考慮城市公共海綿空間與地塊開發同步實施,傳統市政設施與新型海綿城市同步建設,不但有利于生態環境的恢復,也有助于人居環境的改善。
本文在一個城市廣場的規劃設計過程中,在修復受損城市綠地的基礎上,通過對現有地形進行改造,采用下沉式綠地、階梯式雨水濕地、蓄水模塊、植草溝等海綿設施,收集和處理周邊地塊雨水,凈化后回用。本文探索了如何在提升城市生態環境質量、營造富有特色城市空間的同時,增強和發揮城市綠地的多重生態功能,以協助解決城市現狀問題,供同行參考。
參考文獻:
[1]《國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見》(國辦發〔2015〕75號)
[2]莫琳,俞孔堅.構建城市綠色海綿—生態雨洪調蓄系統規劃研究[J].城市研究,2012,19(5):4-8.endprint