何俊超 白偉嵐 達周才讓 匙中文 付甜甜 王國玉 HE Junchao BAI Weilan DAZHOU Cairang CHI Zhongwen FU Tiantian WANG Guoyu
以杭州市海綿城市建設實踐為例,構建多尺度藍綠空間與海綿城市建設融合的技術體系與空間模式,即區域流域尺度重點關注藍綠空間蓄排體系構建,城市片區尺度重點關注藍綠空間優化與海綿系統建設,社區項目尺度重點關注藍綠空間與海綿城市融合設計,以期為長三角區域韌性安全提升和生態綠色發展提供借鑒。
藍綠空間;海綿城市;蓄排體系;系統優化;融合模式
藍綠空間作為城鄉生態系統的重要組成,為城市提供廣泛而多重的生態系統服務,影響城市生態系統的健康與穩定。主要包括由公園、綠廊等構成的綠色空間及由河流、濕地等構成的藍色空間[1]。當前極端天氣頻發,洪澇災害嚴重威脅城鄉國土安全,海綿城市、韌性城市等應對城市水災害的策略與方法應運而生,城市藍綠空間與海綿城市建設融合越來越受到關注[2-5]。
藍綠空間生態格局、布局網絡及設施組合的合理建構、相互關聯可使綠地和水域系統化融入海綿城市建設,是實現生態理性、治理城市洪澇災害的重要基礎。多項研究與實踐表明,藍綠空間具有宏觀、中觀與微觀的多尺度特征,不同尺度的空間體系承接的結構布局和職能服務均有不同。海綿城市建設亦是從全域視角系統性出發,在流域、城市、社區、設施等不同層級開展。因此,城市藍綠空間與海綿城市建設融合模式構建的關鍵為:在多個尺度統籌地上與地下、自然空間與人工設施,協同規劃、水利、排水、生態、景觀等多個行業,發揮設施融合的多功能一體化作用,綜合實現海綿生態效益與韌性安全提升。
本文以杭州市海綿城市示范建設為例,基于主城區區域流域尺度與城市片區尺度藍綠空間識別與分類,社區項目尺度案例梳理與總結,剖析海綿城市建設提升城市生態韌性水平的技術路徑與作用機制,集成多尺度城市藍綠空間與海綿城市建設融合的技術經驗模式,為高質量發展理念下長三角區域韌性安全提升與生態綠色轉型提供借鑒。研究區域面積4344km2(見圖1,表1)。

1 區域流域、城市片區、社區項目尺度范圍

表1 區域流域、城市片區、社區項目尺度藍綠空間分類
杭州市地處浙西低山丘陵向浙北平原過渡地帶,西部為低山丘陵區,東部為平原區,屬亞熱帶季風氣候,降水有明顯的季節性特征。市區“山、水、林、田、湖”自然空間豐富,藍綠立體生態網絡塑造出大海綿格局。現狀以山林和丘陵為主的綠色空間占研究區域總面積的42%;河網密布,分布青山湖、西湖、湘湖等一眾湖泊,藍色空間占研究區域總面積的11%(見圖2)。杭州市城市空間順應特大城市快速發展,近20年間藍綠空間面積呈先減少后平緩回升趨勢[6]。城市超大尺度的發散狀空間擴張使“城市病”凸顯,如防洪排澇能力不足、藍綠蓄排體系不完善、河流自然網絡局部破碎化、水循環自凈能力不足等。
杭州市海綿城市建設將流域、城市、社區水問題與“山—水—城”城市空間載體有機嵌合,系統串聯流域蓄排體系不完善、區域防洪御潮存在安全隱患、河流自然網絡局部破碎、水循環自凈能力不足、城區環境品質不高、排水設施短板突出等問題,通過流域水生態保護修復格局構建,錨固區域蓄排體系,提升流域防洪安全韌性;通過城市藍綠灰空間布局優化,強化海綿城市系統建設,協同提升內澇風險應對能力、保障水系水質穩定達標、提高濱水空間生態服務效益;通過詳細梳理項目層面的設計流程及建設要點,總結藍綠空間融合設計手法,利用設施多功能一體化建設和多目標展現形式,實現海綿綜合效益。以此集成多尺度藍綠空間與海綿城市建設融合的建設模式,優化城市藍綠空間格局與結構網絡,提升生態產品供給水平與系統功能韌性。
針對區域流域、城市片區及社區項目3個尺度,在全面梳理杭州市研究區域藍綠空間現狀及特征的基礎上,通過空間識別分析、數據統計計算、案例總結等技術手段,分析區域流域藍綠空間安全格局、城市片區藍綠空間布局、社區項目建設經驗,集成多尺度藍綠空間與海綿城市建設融合技術模式。
2.1.1 水生態安全格局分析
基于水源涵養格局、土壤保持服務格局、雨洪安全格局及水質凈化格局疊加分析,形成流域水生態保護修復格局(見圖3)。結果顯示,杭州市生態保護區面積為3599.76km2,占研究區域面積的75%,主要包括西部及西南部山區的水源涵養區和生態涵養區,以林地為主;生態修復區面積為596.84km2,占研究區域面積的12.43%,主要包括西部及西南部山區的行泄通道、自然調蓄空間和中南部的重要水系廊道,以及錢塘江流域、浦陽江流域、北部地下水涵養區。

3 區域流域水生態保護修復格局
2.1.2 藍綠空間蓄排體系構建
根據流域水生態保護修復格局,按照“蓄、疏、滯”三級原則布局“四山—四湖—一江—多網—多點”的流域蓄排體系,“四山”為東明山、龍王山、賢明山和石牛山;“四湖”分別為青山湖、西湖、銅鑒湖和湘湖;“一江”為富春江—錢塘江水系;“多網”為城區多級水網;“多點”為沿水系布置的雨洪公園,綜合提升流域自然蓄排能力(見圖4)。

4 藍綠空間蓄排體系
2.1.3 藍綠空間保護與涉水基礎設施修復
1)藍綠空間保護 藍綠空間保護主要是對藍綠線的保護與管控。其中,藍線管控是對錢塘江干流與三級支流等提出的水域空間范圍劃定與管控要求;綠線管控用地的類型包括主城區內公園綠地、防護綠地、廣場用地、區域綠地等,綠線管控用地的海綿功能主要劃分為水源涵養型、水質凈化型、雨洪調蓄型和徑流控制型。
2)涉水基礎設施修復 涉水基礎設施修復包括青山湖—石牛山水源涵養地修復、西山—大奇山自然調蓄空間修復、富春江—錢塘江行泄通道涵養修復、湖體與濕地水質凈化與生態修復等。
2.2.1 藍綠空間優化與海綿系統建設要點
1)西部山地丘陵區 西部山地丘陵區面臨的主要問題為流域洪水源頭控制能力不足、河道行洪排澇不暢、局部存在內澇積水、河道生態功能退化、水體自凈能力不足等。故通過河道清淤、堤防加固、拓寬水庫等方式,實現流域防洪能力提升;通過銜接源頭減排設施、管網排口生態整治、建設濕塘及雨水濕地等具有調蓄凈化功能的海綿型公園完成調蓄凈化設施布置;通過構建綠道網絡、修復河道及濕地水生態實現濱水空間生態修復。
2)中部及西南部水體調蓄區 中部及西南部水體調蓄區面臨的主要問題為城市防洪防澇體系有待完善、中小河流防洪能力不足、局部內澇風險高、護岸硬質化比例較高、生態基流不足、季節性缺水明顯,故構建“上游攔蓄、強固大塘、導引山洪、中疏外排、抵御江潮”的防洪排澇體系;實施綠色源頭減壓、排水設施補短板、藍綠蓄排并舉的提升措施,如銅鑒湖防洪排澇調蓄、陽陂湖濕地生態修復治理等工程;開展生態濕地及再生水利用、生態調水工程,河湖水生態岸線改造、濱水空間綠道建設等。
3)中部及北部運河區 中部及北部運河區面臨的主要問題為河道生態功能退化、自凈能力弱、行泄能力不足、自然調蓄空間減少,故構建提標固堤、圩區排澇體系,采取河網共通、排水有道的防洪排澇措施;實施生態岸線建設、湖泊生態修復、河流綜合整治、綠道工程建設等措施。
4)東部平原河網區 東部平原河網區面臨的主要問題為河道防洪排澇能力不足、排水管網能力不足、現狀天然水域遭侵占、公園綠地海綿功能不足。故開展海塘安瀾工程、排澇河道疏通優化,提升外排閘泵能力,強化區域水系連通,建設具有調蓄凈化功能的海綿型公園;加強河湖生態緩沖帶建設,實施生態岸線恢復、斷頭河道連通等工程。
2.2.2 藍綠空間協同防洪排澇系統建設模式
1)上游攔蓄、強固大塘 發揮上游山林滯洪調蓄功能,系統實施水庫防洪能力提升工程、加高擴容工程、大塘達標加固工程、分洪閘改造工程等,有效提高流域防洪能力。
2)導引山洪、中疏外排 導引山洪即遵循防沖不防淹原則,在上游溝道實施閘口更新、河道清淤、堤防加固、截洪溝建設等工程,提高流域山洪排泄能力;中疏外排即通過新建連通河道、泵閘設施,打通斷點,實現互連互通(見圖5)。
3)蓄排并舉、增補網絡 蓄排并舉即識別利用大型湖體、濕地、公園等蓄滯空間,連通河流脈絡,發揮末端藍綠空間調蓄、調節作用;增補網絡即織補完善生態網絡,利用綠道、綠廊串聯山林、水體、濕地、田園等自然斑塊,與河道防洪工程相互銜接,以利于山洪分流,減輕城區防洪排澇壓力。
4)提標固堤、海塘安瀾 提標固堤即開展堤防修建、固腳防沖及加固加高工程,以及堤防生態化改造;海塘安瀾即實施病險海塘加固、岸線整治、防潮閘閥控制等工程,消除問題海塘。
選取研究區域具有代表性的15個海綿示范項目進行梳理分析,凝練總結海綿城市與園林理水融合技術要點、海綿城市與公共建筑融合技術要點、濱水岸線藍綠空間融合技術要點、水系綜合治理中藍綠灰空間融合技術要點,形成社區項目藍綠空間與海綿城市融合設計手法,以綜合提升城市海綿水系統效益與生態宜居功能(見圖6~9)。

6 海綿城市與園林理水融合技術要點

7 海綿城市與公共建筑融合技術要點

8 濱水岸線藍綠空間融合技術要點

9 水系綜合治理中藍綠灰空間融合技術要點
我國長三角地區自然條件優越,水網密集,藍綠空間豐富多樣,但城市安全韌性與生態品質建設面臨較大挑戰。藍綠空間是城鄉建設體系中唯一有生命的基礎設施和重要生態空間,杭州市海綿城市建設以此為切入點,探索多尺度藍綠空間與海綿城市建設融合模式,提出區域流域藍綠空間蓄排體系構建、城市片區藍綠空間優化與海綿系統建設、社區項目藍綠空間與海綿城市融合設計的策略,集成本土化技術,構建以城市水系統為核心的城市韌性宜居發展新方式,為長三角地區類似城市的海綿城市建設提供參考,助力城市高質量綠色發展。