英國艾登堡自然保護區可持續排水設計研究

文/英國諾丁漢大學建筑與環境學院 類延輝

1 背景

針對多雨水天氣，英國政府依據國家政策、地表徑流水災風險管理戰略、地表徑流水災法規控制及地方規劃等要求指導具體設計實踐。

1.1 國家政策

1）《英國政府可持續發展戰略》（Delivering UK Sustainable Development）由英國環境、食品和鄉村事務部（Defra）于2005年制定，為可持續排水設計提供了前提：真正以規劃為導向；當地民眾參與設計；相關部門不僅承擔監督職能，也通過創造性案例提升居民生活環境；考慮居民區需要，推動基礎設施發展；追求高質量設計，以人為本；體現不同區域特色；支持因氣候變化而提倡的低碳發展，并充分考慮洪水風險及海岸線變化；保護并改善自然環境，努力減少污染；鼓勵重復利用已開發土地；推動土地多元利用，降低洪水風險，促進生態多樣性、娛樂性；保護文化遺產，提高當前及未來生活質量；符合地方戰略，滿足地方需要。

2）《國家規劃政策框架》（National Planning Policy Framework）由英國社區與地方政府事務部于2012年頒布，第10條明確規定：地方規劃應考慮氣候變化，如水災風險、水供應、生物多樣性變化及景觀變化等；應避免在高風險水災地區進行新的土地開發，如必須進行，應提出相應解決方案以降低水災風險并保證居民或用戶安全。

1.2 地表徑流水災風險管理戰略

《國家水災以及海岸侵蝕風險管理戰略》（National Flood and Coastal Erosion Risk Management Strategy for England）由Defra2011年制定，要求各城市制定出與國家戰略一致的地表徑流水災風險管理戰略。該戰略明確6項指導原則以幫助地方水災管理：社區焦點和協同工作（Community Focus and Partnership Working）；提出以片區和海岸線單元為基礎的解決方案；可持續發展；提出恰當的風險解決方案；多元利益化；鼓勵受益人投資風險管理。

1.3 地表徑流水災的法規控制

1）《水災風險條例》（Flood Risk Regulations，2009）明確規定各省級政府及相關機構承擔地方水災管理局職能，市政廳有責任作出初步水災風險評估，闡述城市范圍內的水災風險。

2）《水災與水管理法案》（The Flood and Water Management Act，2010）明確市政廳所承擔的地方水災管理新職能。法案第9條規定，市政廳具有法定領導職責，負責開展、維護、應用和監督地方水災風險管理戰略，在空間規劃和應急規劃領域必須包含城市內澇議題。

3）《洪水和水資源管理法案》（Flood and Water Management Act，2010）規定建造商有責任進行景觀開發，以使屋頂排水和車道排水滲入綠地，而不是直接注入城市排水系統。

1.4 地方規劃

《地方主義法》（Localism Act，2011）第116條及列表9，10規定：市政廳獨立監督委員會需根據國家規劃考慮可持續排水設計規劃總圖；地方規劃應識別當地地表徑流水災高風險地區，并提高公眾風險認知；地方規劃還應通過分享優秀實踐經驗及專業知識，幫助地方政府完成地表徑流水災管理；各規劃部門應賦予可持續排水體系設計規劃許可的優先權。

2 可持續排水體系設計指導原則

根據上述政策與法規控制，為更好應對地表徑流水災風險，英國政府委托Defra于2015年制定可持續排水體系4大具體設計指導原則。

1）水資源總量 指對地表徑流總量的控制。具體體現在：利用地表徑流水作為水資源，有效排水；有效控制洪水風險；保護水體形態及生態體系；保持并保護自然水文系統。

2）水資源質量 指管理地表徑流質量以防止污染。具體體現在：加強地表水與地下水資源的管理；應對未來變化。

3）宜居性 指為人們創造并保持更好的居住、生活、工作、休閑場所。具體體現在：多功能最大化；提升視覺特色；實現安全的地表水管理；可識別性最大化；加強社區的環境學習。

4）生物多樣性 指創造并保持更好的自然環境。具體體現在：加強并保護自然棲息地及其地方物種；幫助實現地方生物多樣性；加強棲息地之間的聯系；創造有活力、自給自足的生態系統。

3 艾登堡自然保護區（ANR）

以艾登堡自然保護區為例，闡述實踐過程中如何實現可持續排水體系設計指導原則，為未來可持續排水體系設計提供參考。

3.1 背景

艾登堡自然保護區（ANR）占地226hm2，位于英國諾丁漢郡西南7km處的艾登堡村（Attenborough Village）（見圖1）。現屬于諾丁漢郡野生生物信托（Nottinghamshire Wildlife Trust）并由其管理運營。保護區所在地1929—1965年是砂礫石場，由于挖砂采石，原有自然景觀受到嚴重破壞，原本平整的場地形成多個大坑，雨水存積形成多個大小不一的水坑。20世紀中期，英國政府大力治理環境，該區域被改造為濕地公園。

艾登堡自然保護區于1966年向公眾開放，名字來源于艾登堡村。因艾登堡的名字與英國BBC電視節目主持人大衛·艾登堡（David Attenborough）姓氏相同，因此，大衛·艾登堡受邀出席保護區的開幕儀式。2005年艾登堡自然中心建造完畢，大衛·艾登堡又再次受邀出席該中心開幕儀式。該中心矗立于水中，外部景觀優美，內部配置商店、餐飲、互動展示、教育設施、會議室及其他服務功能。該中心利用收集的雨水沖洗廁所，安裝太陽能光伏板進行發電，是保護區內可識別性建筑之一（見圖2）。

艾登堡自然保護區吸引了眾多游客、居民入內活動，如野餐、慢跑、散步、帶孩子親近大自然、遛狗、喂天鵝和大雁等，成群結隊的鴨群、雁群、天鵝群及各種鳥類暢游在波光粼粼的湖水中，景色宜人。大衛稱該自然保護區為“通往自然界的一條生命線”。

3.2 可持續排水體系分析

艾登堡自然保護區體現了Defra提出的可持續排水體系4大設計指導原則：水資源總量、水資源質量、宜居性及生物多樣性。

3.2.1 水資源總量

1）利用地表徑流實現有效排水 艾登堡自然保護區強調利用地表徑流保持水位線，遇到極端暴雨天氣時，相鄰的諾丁漢特倫特河（Nottingham Trent River）能幫助分解一部分地表徑流水，因此保護區在實現有效排水的同時控制了地表徑流水災風險（見圖3）。由于地表徑流未排入城市排水系統，大大降低該地區對城市排水系統造成的壓力（見圖4）。

圖1 區位

圖4 總平面

2）有效控制洪水風險 為應對極端暴雨天氣引發大量地表水聚集所帶來的洪水危險，諾定漢郡政府于2015年建造數公里的防洪墻，把周邊居民區隔絕于洪水風險外（見圖5）。

3）保護水體形態及生態體系 保護區管理者保留水體堤岸的自然走勢，自然中心未侵占水體，而是懸浮于水面之上。區域內良好的水環境促使整體生態系統的良好運轉。

4）保持并保護自然水文系統 濕地、自然植被、土地及可滲透材料路面等90%以上表面可允許地表水向地下滲透，對其自然水文系統進行了最大程度的保護（見圖6）。

3.2.2 水資源質量

圖2 自然中心

圖3 泄洪口

圖5 防洪墻

1）加強地表水與地下水資源管理 艾登堡自然保護區采取多種措施加強地表水與地下水資源管理，如通過濕地，尤其是蘆葦灘的自然清潔功能凈化地表水資源，進一步保障水資源質量（見圖7）；為降低地表徑流流入湖中所造成的污染，也為避免堤岸坍塌帶來的污染，特別設計石籠墻加固水岸并形成一道強勁的地表水過濾防線（見圖8）。柳樹是一種植被過濾器，保護區通過種植柳樹提高區域內水資源質量。

2）應對未來變化 為更好地適應未來變化，保護區通過濕地、綠地及灌木等景觀對自然環境進行維護與再生，使保護區完善自身良性循環，增強應變能力。

3.2.3 宜居性

1）功能多元化 實現了生態保護、教育、零售、餐飲、展示、社區活動、生日慶祝活動、旅游、運動、野餐、停車等功能（見圖9）。

2）視覺特色 為加強景觀視覺特色，保護區采用了諸多措施，如根據植物不同高度、季相色彩、形態等創造出不同的水體與植物景觀特色；利用室內外景觀創造出獨有的視覺特色（見圖10，11）。

圖6 透水性路面

圖8 石籠墻

圖10 金秋景觀特色

3）安全的地表水管理 游客3h左右可走完最長的繞湖步行道，步行道兼具自行車道功能，設計時充分考慮道路與水面的安全距離。如遇集中降雨、水面上漲情況，將關閉部分距水面較近的步行道；如遇極端暴雨天氣，則關閉整個保護區，且利用防洪墻與出入口處的防洪閘門將水封閉在保護區內。由此，艾登堡自然保護區實現了安全的地表水管理。

4）可識別性 保護區內水體、自然景觀及其強大的地表水吸收與容納能力極具可識別性。與自然風貌相得益彰的艾登堡教堂（見圖12）與自然中心2個極具特色的建筑給保護區的可識別性增添了濃重色彩。一些小木屋（觀鳥屋）也增強了保護區的可識別性，不要小瞧這些看上去有點簡陋的小木屋，除了屋頂材料，其他建筑材料均取材于保護區內，真正做到“取之于林，用之于林”（見圖13）。基于保護區內的動植物特色、地質（砂礫采集場）及地形特點，艾登堡自然保護區被英國政府認定為“特殊科學價值基地”（The Site of Special Scientific Interests，簡稱SSSI）。

圖7 蘆葦灘

圖9 生態保護

圖11 自然中心室內外視覺特色

圖12 建筑可識別性

5）加強社區環境教育 保護區重視環境教育，尤其強調社區居民及兒童的參與度。居民可參與保護區的環境建設，提出建議，也可幫助募捐或義賣，所得資金全部用于保護區的環境建設。保護區還設置不同年齡段兒童的環境學習課程（見圖14）。包括：5歲以下課程（如觀察毛毛蟲蛻變、建造鳥巢等），6～8歲課程（探索動物棲息地、扮演保護區的動物、做游戲等），9～11歲課程（成為野外科學家，創造自己的再生能源等），12～15歲課程（對保護區內3個棲息地進行調研，學習如何標記與識別物種，研究人類對棲息地的影響），16～18歲課程（專門設置環境科學方面的培訓課）。

3.2.4 生物多樣性

1）加強并保護自然棲息地及地方物種 努力降低人類活動對保護區內自然棲息地的影響，一些棲息地處于水體中，隔離于人類活動范圍外，保證物種獨立，自成一片天地（見圖15）。

2）地方生物多樣性 保護區的自然水環境進一步促進區域內地方生物的多樣性。每年春天都能看到水面漂浮著青蛙卵，如此簡單的自然趣事，在很多地方已不多見（見圖16）。數據顯示，過去50年中約有2650個物種被記錄在案，超過30個物種之前在該區域從未發現過。

圖13 觀鳥屋

3）加強棲息地之間的聯系 保護區專門設置紅線（鳳頭潛鴨尋蹤線路）、黃線（云雀尋蹤線路）和藍線（翠鳥尋蹤線路），研究此3個物種的活動規律、棲息地等，加強棲息地之間的聯系，為動物提供更舒適的生活環境。

4）創造有活力、自給自足的生態系統 艾登堡自然保護區是一個有生命力的生態系統，由水、場地、動植物、人類等主體構成。保護區有良好的可持續排水系統，提升了場地水含量，為動植物及人類提供更好的生態環境，保護區內的生態系統處于越來越穩定的動態平衡狀態。

圖14 環境學習課程

4 結語

中國正處在改善城鄉生態系統的重要階段，通過艾登堡自然保護區的成功經驗，得到可持續排水設計的實踐啟發。

1）認真理解國家關于地表徑流水災的政策、風險管理戰略、法規控制和地方規劃要求。

2）仔細理解基于上述政策法規內容的可持續排水體系設計指導原則。

3）設計初衷應考慮地表徑流水在場地內的管理利用，使其成為整個設計的有機組成部分。

4）設計團隊除包括常規成員（城市規劃、城市設計、景觀建筑、建筑、排水設計等人員），還應包括洪水風險管理、動植物、生態、環境教育、當地居民及其他致力于提升可持續排水體系的相關責任方。

可持續排水體系不僅承擔“水”的單一功能，同時還具有生態修復功能。即使場地環境遭到破壞，也可遵循上述4條啟示，使其轉變為健康的生態環境系統，使城市和鄉村都能成為“通向自然界的生命線”。

圖15 不同時間的水中棲息地

圖16 青蛙卵