應(yīng)對城市雨洪危機(jī)的郊野公園營建策略探析
——以夾河郊野公園為例

姚朋 周佳怡 王子晴 李雄

隨著城市化進(jìn)程的加快，中國很多城市尤其是北方城市年降雨量分布不均，極端暴雨災(zāi)害發(fā)生頻率增加，加之相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和更新滯后，導(dǎo)致城市洪澇災(zāi)害問題凸顯，引起廣泛關(guān)注。在此背景下，中國有關(guān)部門和行業(yè)逐漸展開除傳統(tǒng)市政排水方式外，以城市綠地應(yīng)對雨洪危機(jī)的探索。此前，在國際上已有多個國家和地區(qū)進(jìn)行基于可持續(xù)理念、以綠地為主要載體的雨洪管理探索與實(shí)踐。國內(nèi)外已有多項(xiàng)實(shí)踐與研究表明，城市綠地對于消解城市地表徑流、緩解雨洪危機(jī)具有重要且現(xiàn)實(shí)的意義。

1 應(yīng)對城市雨洪危機(jī)的郊野公園

1.1 中國郊野公園發(fā)展概況

中國郊野公園建設(shè)開始于20世紀(jì)80年代初的香港；中國內(nèi)地城市中，深圳最早引進(jìn)郊野公園的概念，并于2002年開始建造郊野公園[1]。此后，伴隨著城市化進(jìn)程的加快，中心城區(qū)綠地發(fā)展受到很大限制，郊野公園建設(shè)迅速開展起來。其中以北京、上海為代表的一線城市率先規(guī)劃建立了郊野公園體系，以南京、成都、天津、武漢為代表的城市也陸續(xù)開展了郊野公園的建設(shè)。2018年新版《城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》對郊野公園的定義及屬性進(jìn)行了進(jìn)一步明確，其作為城市邊緣區(qū)重要的綠色空間，對于統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展與管控生態(tài)空間具有重要的意義，但從目前中國的建設(shè)現(xiàn)狀來看，郊野公園在生態(tài)資源保護(hù)、景觀吸引度、后期養(yǎng)護(hù)成本及區(qū)域空間體系建立等層面都暴露出諸多問題，特別在應(yīng)對城市生態(tài)問題層面，未能體現(xiàn)應(yīng)有的價值。

1.2 郊野公園應(yīng)對城市雨洪危機(jī)的必要性

郊野公園作為區(qū)域綠地的重要組成部分，具有應(yīng)對城市雨洪、防災(zāi)避險及優(yōu)化生態(tài)空間等基本功能。郊野公園選址一般位于城市邊緣區(qū)和城鄉(xiāng)過渡帶，立地條件復(fù)雜且生態(tài)較為脆弱，也是極端暴雨與地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)頻發(fā)地段，因此應(yīng)發(fā)揮區(qū)域綠地的功效，在城市邊緣建立生態(tài)緩沖區(qū)，為城市生態(tài)安全提供保障；此外，郊野公園面積規(guī)模較大且自然地表占地比例大，更適宜設(shè)置滯留池、雨水緩沖帶及其他大型雨洪消解設(shè)施，因此郊野公園建設(shè)應(yīng)當(dāng)在應(yīng)對城市雨洪方面作出探索與實(shí)踐，為雨洪管理做出積極貢獻(xiàn)。

國外針對城市綠地與郊野公園在應(yīng)對城市雨洪方面的策略都做出不少研究與實(shí)踐。美國提出的雨洪最佳管理措施（Best Management Practices，簡稱BMPs）、低影響開發(fā)（Low Impact Development，簡稱LID）、綠色基礎(chǔ)設(shè)施（Green Infrastructure，簡稱GI）、雨水管理措施（Green Stormwater Infrastructure，簡稱GSI）；英國的可持續(xù)城市水系統(tǒng)（Sustainable Urban Drainage System，簡稱SUDS），澳大利亞的水敏感城市設(shè)計(jì)（Water Sensitive Urban Design，簡稱WSUD）等理論基本奠定了源頭治理為主，輔助過程、末端治理的綜合措施方案[2]。另有研究表明，水文敏感區(qū)①的劃定在很大程度上能夠準(zhǔn)確模擬城市的內(nèi)澇產(chǎn)生與形成機(jī)制[3]；且與流域內(nèi)非水文敏感區(qū)相比，水文敏感區(qū)是更易發(fā)生非點(diǎn)源污染的風(fēng)險區(qū)域[4]；因而在水文敏感區(qū)設(shè)置的LID設(shè)施效果相對更為顯著[5]。由于郊野公園立地條件多樣且易容納大面積水體，其與水文敏感區(qū)空間重合度相對較高，因而有必要在其中加強(qiáng)雨污徑流管控，減少污染物進(jìn)入水體。國外也有諸多相關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)踐，如英國赫里福德市的莫卡辛·希爾·伍德郊野公園，其用地以農(nóng)田和林地為主，地形下洼，通過模擬自然界雨水的循環(huán)過程，運(yùn)用雨洪管理技術(shù)，采用集水、蓄水和用水三大措施，循環(huán)利用雨水，有效解決暴雨問題[6]。

1-1 北京市郊野公園體系Country park system in Beijing

1-2 北京市中心城區(qū)雨水調(diào)蓄區(qū)總體布局General layout of rain water storage areas in central Beijing

表1 夾河郊野公園所獲獎項(xiàng)Tab. 1 Awards won by Jiahe River Country Park

近年來，中國國內(nèi)大中城市陸續(xù)出臺了防洪防澇系統(tǒng)規(guī)劃，將雨水調(diào)蓄區(qū)與城市郊野公園及其他綠地相關(guān)聯(lián)以應(yīng)對雨洪危機(jī)。例如北京市1983年開始建設(shè)綠化隔離帶，2003年開展第二道綠化隔離帶建設(shè)，2007年6月啟動“郊野公園環(huán)”建設(shè)，現(xiàn)已形成具有游憩功能的景觀綠化帶和生態(tài)保護(hù)帶，實(shí)現(xiàn)了郊野公園環(huán)繞北京的規(guī)劃設(shè)想[7]（圖1-1）。2014年，《北京市中心城防洪防澇系統(tǒng)規(guī)劃（說明）》發(fā)布，圍繞歷史上城市內(nèi)澇易發(fā)地區(qū)和內(nèi)澇模擬風(fēng)險評估中的高風(fēng)險地區(qū)開展防洪防澇系統(tǒng)規(guī)劃：將中心城區(qū)第一道綠化隔離帶作為環(huán)狀雨水調(diào)蓄利用系統(tǒng)，結(jié)合濕地、湖泊、公園、綠地和廣場等城市用地規(guī)劃，合理布局雨水調(diào)蓄空間[8]（圖1-2）。對比北京市郊野公園體系與中心城區(qū)雨水調(diào)蓄區(qū)總體布局可以發(fā)現(xiàn)，北京市雨水調(diào)蓄區(qū)規(guī)劃位置與城市郊野公園在空間上高度吻合。綜上所述，以郊野公園應(yīng)對城市雨洪危機(jī)具有現(xiàn)實(shí)性與必要性，然而相較于發(fā)達(dá)國家的研究與實(shí)踐，中國的相關(guān)探索尚在起步階段，有待深入研究及更多的實(shí)踐支撐。

2 夾河郊野公園營建策略

煙臺市夾河郊野公園是以北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院為主導(dǎo)完成的規(guī)劃設(shè)計(jì)項(xiàng)目，從2010年開始規(guī)劃設(shè)計(jì)，2014年建成并向公眾開放，先后3次獲得國內(nèi)、國際獎項(xiàng)（表1）。

2.1 項(xiàng)目背景

項(xiàng)目位于山東省煙臺市。臨海的區(qū)位為煙臺市提供了良好的發(fā)展機(jī)遇，它是環(huán)渤海地區(qū)重要的港口城市，也是環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)重要的節(jié)點(diǎn)城市。然而近年來，城市水問題成為阻礙煙臺市可持續(xù)發(fā)展的一個重要原因。

2.1.1 城市水問題

煙臺市存在嚴(yán)重的水資源匱乏問題。其干旱指數(shù)高且人均占有水資源量不足全國人均占有水資源量的1/5，遠(yuǎn)低于國際公認(rèn)的人均水資源占有量缺水下限，屬于資源性缺水城市[9]。煙臺市毗鄰渤海灣及外夾河干流，年降雨量時空分配不均，城市極易受到內(nèi)澇及夾河汛期影響，多年來，暴雨對市民個人、財(cái)產(chǎn)安全及市政基礎(chǔ)設(shè)施都造成了不同程度的損害。

表2 煙臺市水問題總結(jié)Tab. 2 Summary of water problems in Yantai City

2 項(xiàng)目區(qū)位Poject site

3 平面圖與策略Master plan and strategy

煙臺市的地表水及地下水質(zhì)量均存有極大隱患。夾河下游河段、河流入海口多為工業(yè)用水區(qū)、農(nóng)業(yè)用水區(qū)，隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的發(fā)展，工業(yè)廢水、生活污水的大量排放，地表水水質(zhì)惡化愈發(fā)嚴(yán)重，大多僅為Ⅴ類、劣Ⅴ類水質(zhì)，主要超標(biāo)污染物為：CODcr、CODMn、BOD5。市域大型水庫6座，由于匯水區(qū)內(nèi)生活點(diǎn)源及農(nóng)業(yè)面源氮肥流失，造成水庫總氮均超標(biāo)，為劣Ⅴ類水質(zhì)。同時，由于沿海各工礦企業(yè)無節(jié)制地大量開采，地下水水位降低，形成大面積水漏斗區(qū)，導(dǎo)致海水入侵。

受城市擴(kuò)張的影響，煙臺市生物資源遭到極大破壞。20世紀(jì)70―80年代，煙臺市在夾河沿岸造田、圍地，使水禽的棲息地日益縮小。隨著濕地面積的減小，濕地生態(tài)功能明顯下降，生物多樣性降低，出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境惡化現(xiàn)象，以濕地為主要越冬棲息地的諸多珍禽種群數(shù)量銳減。同時，對濕地資源進(jìn)行的掠奪式開發(fā)嚴(yán)重破壞了濕地生態(tài)環(huán)境，水生動植物資源急劇減少（表2）。

2.1.2 場地現(xiàn)狀及規(guī)模

夾河是煙臺市母親河，由內(nèi)夾河和外夾河合流而成，連接煙臺市城區(qū)和渤海，是煙臺市區(qū)防洪排澇的骨干河道。夾河郊野公園位于外夾河畔，西南側(cè)以夾河為界，東、北側(cè)均為新修的市政道路，西側(cè)隔夾河支流與機(jī)場高速相交；距市中心14 km，鄰近萊山機(jī)場，屬于城市南部邊緣地帶。場地植被貧瘠，多為農(nóng)田與荒地，東側(cè)分布少許村落，殘存幾處破敗溫室和小屋，現(xiàn)狀地形平坦，總建設(shè)面積48.8 hm2（圖2）。

2.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)與策略

項(xiàng)目依托場地現(xiàn)有條件，結(jié)合自然環(huán)境，在滿足功能性、景觀性的基礎(chǔ)上提出了針對現(xiàn)狀問題的彈性處理策略，即高效能應(yīng)對城市雨洪與低成本建設(shè)郊野公園（圖3）。

2.2.1 高效能應(yīng)對城市雨洪

1） 徑流處理。

徑流處理上，秉持“存蓄、消納、遲滯”的原則，對應(yīng)“城市—支流—干流”3個層面，將夾河郊野公園作為城市面向河道的徑流防線，同時也將公園作為面向城市的彈性緩沖區(qū)域。

城市層面上，采用集雨型綠地營建策略，將匯水區(qū)內(nèi)降雨所產(chǎn)生的徑流通過地形整理、管渠疏導(dǎo)等方式引入園區(qū)，并在園區(qū)內(nèi)通過綠地下滲、水體補(bǔ)充、地下水回灌等方式進(jìn)行存蓄處理，降低城市界面對夾河河道的徑流排放壓力，同時園區(qū)內(nèi)所存蓄的徑流可以通過循環(huán)利用的方式補(bǔ)充部分日常管護(hù)用水。支流層面上，設(shè)計(jì)將西、南兩側(cè)支流與場地內(nèi)景觀水系連通，在2年一遇至20年一遇降水情況下，當(dāng)支流水系出現(xiàn)行洪壓力時，將支流與河道間連通水閘打開，利用園區(qū)內(nèi)下沉綠地及景觀水體預(yù)留調(diào)蓄量對夾河支流水系徑流量進(jìn)行分擔(dān)消納，降低總體排放量及洪峰流量、推遲洪峰時間，緩解主河道行洪壓力。主河道層面上，在防洪堤上設(shè)置泄洪閘口，當(dāng)主河道水位超過防洪警戒水位時，打開泄洪閘口，將園區(qū)整體作為適應(yīng)性調(diào)蓄區(qū)，以確保城市安全。

2） 雨污凈化。

針對水體污染，公園采用植物、土壤等自然材料以及石籠、生物滯留池等設(shè)計(jì)元素，對地表徑流和下滲水進(jìn)行凈化處理。對于地表徑流，通過將現(xiàn)狀單一的種植群落調(diào)整為喬灌草復(fù)合群落，引入抗逆性更強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種，利用植物自然吸收的手段對地表徑流中污染物進(jìn)行處理，同時在徑流路線上增加石籠、生物滯留池等凈化設(shè)施，進(jìn)一步降低水體內(nèi)所含污染物；對于下滲水，增加種植土厚度并調(diào)整土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤空隙度及下滲時長，并在景觀水體內(nèi)設(shè)置深水溫差對流井，利用土壤和水體的自凈功能降低下滲地下水體所含污染物（圖4～7）。

2.2.2 低成本建設(shè)郊野公園

1） 地形塑造。

公園在土方平衡的基礎(chǔ)上營造整體山水體系。現(xiàn)狀堤壩高程已給定，設(shè)計(jì)結(jié)合堤內(nèi)人工濕地和堤外園林綠地，靈活處理坡面景觀。山體整體地形結(jié)合園內(nèi)花溪湖景、陽光草坪以及主題游憩等內(nèi)容靈活處理，形成郊野公園的密林景觀和背景林帶；微地形結(jié)合功能營造，豐富空間變化與景觀效果，增加游賞體驗(yàn)。

4 雨中湖景Lake in the rain

5 濱水場地Waterfront site

6 雨后堤壩Embankment after the rain

7 石籠駁岸Stone wall to protect embankment

2） 植物景觀。

園區(qū)引入超過200種鄉(xiāng)土植物，在植物景觀設(shè)計(jì)中注重發(fā)揮速生樹種及自播野花的特點(diǎn)，形成多樣的群落結(jié)構(gòu)，塑造季相變化延續(xù)的景觀效果，根據(jù)不同主題選擇植物，體現(xiàn)地域特色，形成喬灌密林—疏林—野花草坪—水生植物—花境的復(fù)合植物景觀層次。

在喬灌木層面，以鄉(xiāng)土樹種為主，考慮空間的色彩和季相變化，突出不同季節(jié)花、葉、果、枝的觀賞特點(diǎn)，利用間斷的點(diǎn)、線、面及色彩來加強(qiáng)空間韻律感。在地被層面，用鄉(xiāng)土地被植物取代草坪，避免反復(fù)修剪和澆水帶來的高額養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，且鄉(xiāng)土地被多為多年生植物，花期不同且管理簡單，可自行繁殖或更新，在一定程度上節(jié)約了養(yǎng)護(hù)成本。

3） 游憩系統(tǒng)。

公園營建具有郊野特征且可供參與的游憩系統(tǒng)，秉持生態(tài)化與景觀化原則，對現(xiàn)狀植被和農(nóng)田進(jìn)行梳理和改造。設(shè)計(jì)以鄉(xiāng)土植被為主題的專類花園，增強(qiáng)公園的科普性與參與性；結(jié)合堤壩、水岸、游步道等元素，設(shè)計(jì)多個空間與形態(tài)各異的活動場地；全園形成超過10 km的環(huán)形慢跑道，2 640 m的濕地科普棧道系統(tǒng)，5.64 hm2的草花地被觀景區(qū)，構(gòu)建郊野型游憩系統(tǒng)，在城市邊緣區(qū)營造出寶貴的綠色空間（圖8～13）。

2.3 項(xiàng)目績效

夾河郊野公園自2014年建成以來，受到社會公眾的一致好評，并對煙臺市近夾河城市邊緣區(qū)的建設(shè)起到了積極作用。

2.3.1 水資源利用

公園年平均調(diào)蓄地表徑流9.84萬t，可循環(huán)水量8.85萬t，近4%的地表徑流通過綠地下滲補(bǔ)充地下水，存蓄徑流量不僅作為公園內(nèi)景觀用水補(bǔ)水，且作為公園內(nèi)植物灌溉用水，部分程度上緩解了水資源短缺壓力。

2.3.2 水安全保障

園區(qū)內(nèi)構(gòu)建了暴雨管理體系。依據(jù)設(shè)計(jì)，公園需消納周邊317.3 hm2城市建成區(qū)的雨水徑流，運(yùn)用SWMM模型模擬1年、2年、5年、10年、20年一遇降雨強(qiáng)度條件下，公園雨洪管理體系對區(qū)域雨水徑流總量、峰值流量和峰現(xiàn)時間的調(diào)控效果（表3）。其中各項(xiàng)參數(shù)綜合參考模型用戶手冊中的典型值及相關(guān)文獻(xiàn)，根據(jù)下墊面材質(zhì)設(shè)定；降雨量通過煙臺市暴雨強(qiáng)度公式計(jì)算，設(shè)計(jì)雨型選用芝加哥降雨型。由模擬結(jié)果可見，在2年一遇降雨強(qiáng)度條件內(nèi)，公園可消納全部雨水徑流；在5年一遇降雨強(qiáng)度條件下，公園單次雨水徑流削減量達(dá)1.9萬m3，可降低70%的洪峰流量，可遲滯峰值消失及出現(xiàn)時間為12.75 h，一定程度上降低了河道行洪壓力，保障了城市安全（圖14）。

8 專類花園Specialized garden

10 湖畔意趣Frolic wild ducks

11 鄉(xiāng)土地被Ground covered with native plants

12 野花小徑Wild flower footpath

13 灌溉渠頂格柵步道Grille track over irrigation ditch

表3 不同降雨強(qiáng)度條件下出水口雨水徑流量模擬數(shù)據(jù)Tab. 3 Simulated data of runoff in outlets under various rainfall intensities

2.3.3 水環(huán)境提升

公園將92%駁岸生態(tài)化，通過濕地、生物滯留池、濕塘等設(shè)施凈化城市徑流及夾河支流水體污染。經(jīng)測量與模擬，園區(qū)對城市界面徑流中TSS凈化率為92%，TP凈化率為91%，TN凈化率為94%。同時在暴雨情況下，對夾河支流水體徑流中TSS、TP、TN的凈化率也分別達(dá)到73%、47%、22%，對地表徑流凈化及地下水源保護(hù)起到了積極有效的作用。

2.3.4 水生態(tài)營造

公園建成后對生態(tài)環(huán)境起到積極作用。設(shè)計(jì)采用i-Tree評估模型的i-Tree Canopy模塊，通過樹木自身屬性分析量化樹木的生態(tài)效益。在公園范圍內(nèi)隨機(jī)選取500個樣本點(diǎn)，目視解譯谷歌衛(wèi)星地圖地表覆蓋類型獲取數(shù)據(jù)。模型計(jì)算的主要依據(jù)是樹木生長模型，基于2002—2004年美國北卡羅萊納城市景觀工程管理局調(diào)查的數(shù)據(jù)建立。園區(qū)內(nèi)植物每年二氧化氮去除量達(dá)到190.11 kg，吸收二氧化碳量達(dá)到303.70 t，凈化空氣中PM10達(dá)到416.79 kg，對生態(tài)環(huán)境改善起到了積極的促進(jìn)作用（圖15，表4、5）。

3 結(jié)語

在新時代背景下，郊野公園及郊野公園體系的建立是實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌和區(qū)域一體化發(fā)展的有效手段，對于保護(hù)城市邊緣區(qū)生態(tài)資源，推動山水林田湖草系統(tǒng)治理，構(gòu)建新型游憩方式具有重要意義。郊野公園建設(shè)不能等同于城市公園，首先要直面城市自然資源與生態(tài)環(huán)境問題，其次要堅(jiān)持低成本建設(shè)、低維護(hù)管理的理念，充分發(fā)揮生態(tài)效益，維系城市邊緣區(qū)人工環(huán)境與自然生態(tài)系統(tǒng)間的平衡，構(gòu)建區(qū)域性的綠色空間體系。

夾河郊野公園構(gòu)建了一個以應(yīng)對城市水問題為核心、促進(jìn)城市邊緣區(qū)發(fā)展的綠色空間，旨在探索以解決城市內(nèi)澇與緩解河道行洪、改善生態(tài)環(huán)境和塑造低成本綠地為目標(biāo)的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)在水資源利用、水安全保障、水環(huán)境提升、水生態(tài)營造4個方面進(jìn)行研究和分析，利用徑流疏導(dǎo)、水系凈化與調(diào)蓄、低維護(hù)鄉(xiāng)土植被引入、棲息地營建等設(shè)計(jì)策略，實(shí)現(xiàn)了高效能應(yīng)對城市雨洪和低成本建設(shè)郊野公園的結(jié)合。夾河郊野公園項(xiàng)目的探索，在中國北方城市的風(fēng)景游憩型區(qū)域綠地的設(shè)計(jì)與建設(shè)中具有代表性，后續(xù)研究與實(shí)踐應(yīng)當(dāng)繼續(xù)以城市生態(tài)問題為導(dǎo)向，探索郊野公園體系與區(qū)域性綠色空間的構(gòu)建，助力新時代國家生態(tài)文明與美麗中國建設(shè)。

表4 隨機(jī)選取樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)Tab. 4 Random sampling statistics

表5 樹木生態(tài)效益量化Tab. 5 Quantitative analysis of ecological benefits of trees

14 不同降雨強(qiáng)度條件下出水口雨水徑流曲線Runoff curve in outlets under various rainfall intensities

15 景觀績效Landscape performance

注釋：

① 水文敏感區(qū)（Hydrologically sensitive areas）指流域中相對更易產(chǎn)生徑流，并沿坡面迅速流入溪流等水體，從而形成景觀和水體的潛在直接水文連接的區(qū)域。

② 圖1-1改繪自北京市人民政府網(wǎng)站《綠化隔離地區(qū)范 圍示意圖》http://zhengce.beijing.gov.cn/guih ua/2841/6510/1700230/1560340/index.html；圖1-2改繪自《北京市中心城防洪防澇系統(tǒng)規(guī)劃》課題組《北京市中心城防洪防澇系統(tǒng)規(guī)劃（說明）》；圖2、3、14、15均為作者繪制；圖4～13由作者團(tuán)隊(duì)現(xiàn)場拍攝；所有表格均為作者繪制。