成泽虎+邹敏+吴昊
摘要:指出了作为海绵城市建设的重要组成部分,城市绿地建设必然会受到海绵城市理论的影响。对城市绿地系统与海绵城市体系的关系进行了梳理,并根据我国现行城市绿地分类标准,对不同类型城市绿地在海绵城市建设中的不同功能进行了探讨。从建设低影响开发设施、绿地植物、绿地土壤3个角度提出了提升城市绿地雨洪管理能力的措施,以期为我国未来的海绵城市建设提供参考。
关键词:海绵城市;城市绿地;雨洪管理;低影响开发
中图分类号:S731.2
文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)23-0086-02
1 引言
2013年12月,中央城镇化工作会议中习近平总书记提出,城市排水系统的功能提升要优先考虑把有限的雨水留下来,更多地利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。随后在2014年10月,住建部发布了《海绵城市建设技术指南》,海绵城市的概念被官方文件明确提出,标志着生态雨洪管理思想和技术将从学术界走向管理层面,在我国城市建设中得到推广。海绵城市,其目的是要解决当前我国城市面临的严峻水问题,本质是要在城市中建立一种生态雨洪管理系统。从生态系统服务出发,结合多类具体技术手段,跨尺度构建水生态基础设施(hydro-ecological infrastructure),是“海绵城市”建设的核心[1]。
2 城市绿地的定位
2.1 城市绿地系统与海绵城市体系的关系
当前,我国的海绵城市建设主要通过建设低影响开发雨水系统来实现。低影响开发雨水系统的构建需要落实到包括排水、道路、园林、交通等城市建设的方方面面[2]。城市自然水文过程中,绿地系统天然具有积存、渗透、净化雨水的作用,是城市中为数不多的海绵体。因此在城市低影响开发雨水系统建设过程中,绿地系统就成为各项低影响开发设施建设的主要载体,诸如雨水花园、下沉式绿地、生物滞留设施等,均是要在城市现存绿地的基础上进行规划建设,从而部分满足海绵城市建设对城市雨水径流量、峰值流量与径流污染的控制要求。
在规划阶段,城市绿地系统与海绵城市体系应该互为指导。城市绿地系统规划是对城市各类型绿地进行统一规划,系统考虑绿地性质、规模、位置等多种因素,做出合理安排和布局,其目的是为了使城市居民能够最大程度接触到绿地资源,最大限度的发挥绿地生态服务功能[3]。在海绵城市体系下,对城市绿地系统规划提出了更为细致和严格的要求。绿地系统规划应着重强调对雨水径流量、峰值流量与径流污染控制的需求,根据城市的水生态安全格局,有所侧重的进行城市绿地系统规划,针对城市中的水生态敏感区,规划以更多的配套绿地,结合低影响开发设施,确保区域水生态安全。反过来,城市绿地的布局、规模与建设情况也会影响海绵城市体系的规划。当前,我国多数城市绿地系统构架已经完成,重新规划已不太现实,因此要以现有城市绿地系统为基础构建适宜的海绵城市体系,根据海绵城市建设具体指标和城市未来的发展需求,将绿地规划融入到海绵城市建设体系当中,解决未来城市发展面临的雨洪问题。
从分布上讲,相对于城市绿地系统,海绵城市体系通常是不均衡的。由于城市不同区域内存在不同的地表结构及基础设施状况,各区域内的地表雨水径流量和水资源污染状况千差万别,因此海绵城市的建设要突出重点,针对城市中的易涝频发区域,在规划时就应划定为海绵城市建设重点区域,可通过建设“雨水花园”等设施实现对本区域径流总量及峰值的控制;针对城市中工厂或居民区周边的重污染区域,可通过规划建设“初期雨水弃流设施”、“湿式植草沟”等设施实现对本区域径流水质的净化。当然,上述城市水生态问题的解决不能完全依赖城市绿地系统,城市绿地系统承担的应当是辅助角色[4]。
2.2 不同城市绿地类型的功能
海绵城市体系中,不同城市绿地类型承担的功能不尽相同。下面以我国现有的绿地分类标准,分别对公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地及其他绿地[5]的功能进行介绍。
城市中公园绿地规模大,植被种类多,功能最为齐全,是城市中少有的集中绿地区域。对于综合公园、社区公园、专类公园等,其功能辐射范围广,可作为径流终端,接收来自周围区域的多余径流,其雨水利用形式可采用收集回用和渗入地下相结合的形式,在规划设计时,结合湿塘、雨水花园等大型设施,提高绿地海绵功能的同时景观也得到提升。针对于带状公园、街旁绿地等,其本身水容量有限,可以充分利用其长度,发挥运送和净化的作用,将多余的径流传输至终端设施。在规划设计时,结合地形坡度设计一些植草沟、下沉式绿地,提升该层的传输和净化功能[6]。通常的降雨强度,公园绿地完全可以进行 全部储存,是城市中良好的终端储水设施。但是当遇到极端降雨情况,雨水量超过公园绿地储水能力时,可以通過类似带状公园等线型绿地将城市中多余的雨水排向城郊,排向城市周边的农田和林业用地中。
不同于公园绿地,城市中附属绿地规模小、分布广,存在于城市的各个角落,具有明显的数量优势。据统计,城市附属绿地总面积平均可以占到城市绿地总面积的50%。基于此,在海绵城市建设中,附属绿地重点应该承担径流源头收集的功能,对其周边的住宅区、工厂、道路和广场等灰色基础设产生的径流,从源头上进行收集,同时规划设计一些小型的生物滞留设施、下沉式绿地等促进雨水的收集、下渗[7],分担公园绿地、城市排水管网等设施的径流压力。当然,附属绿地的功能是有限的,其功能辐射范围小,只能收集临近区域的雨水径流,应对较大降雨强度的能力也较差。
生产绿地与防护绿地总面积占城市绿地总面积较少。生产绿地常处于城市周边地带,其在满足其自身功能需求的基础上可以作为终端设施,建设一些储水、蓄水设施,吸收城市中心区域的径流,通过适当处理成为生产用水。防护绿地主要包括道路防护绿地、城市高压走廊绿带区域,作为城市中的线状绿地,可以结合下沉式绿地等设施,发挥径流传输和转运的功能。其它绿地,包括风景名胜区、水源保护区、自然保护区等,该类绿地中存在大量自然绿地,对调节城市大环境发挥着重要作用,可根据需要对其进行适度低影响开发,不宜做大的改变。endprint
3 城市绿地的功能提升
作为“海绵城市”的良好载体,城市绿地本身具有一定的雨洪管理功能,能起到对城市中的雨水径流量、峰值流量与径流污染的作用。将低影响开发设施融入到城市绿地中,可以大大提高绿地的雨洪管理能力,此外,绿地植物和土壤作为城市绿地的两个基本要素,对其相应功能的提升,将有助于提高绿地整体的雨洪管理能力[8]。
3.1 将低影响开发设施融入城市绿地
上文已经提到,城市绿地是低影响开发设施建设的重要载体,城市绿地要与其周边汇水区域进行衔接,明确周边汇水面积及汇水量,将低影响开发设施融入城市绿地的规划设计中,以满足周边多余径流汇入绿地的需求。城市绿地中设计湿塘、雨水湿地等雨水调蓄设施,能通过多功能调蓄的方式,满足绿地对大雨及暴雨的调蓄需求。同时采取水质调控措施,利用生态堤岸和雨水湿地等设施来提高绿地对水体的净化能力,条件允许,还可使用人工土壤渗滤等辅助设施对水体进行循环净化。对于径流污染严重的区域,应采用初期雨水弃流、沉淀、截污等预处理措施,在径流雨水进入绿地前对部分污染物进行截流净化。有降雪时还应对含融雪剂的雪水进行弃流,弃流的雪水经沉淀等处理后再排入市政污水管网。
3.2 绿地植被
提高绿地系统雨洪管理能力,要充分发挥绿地植被的作用。研究表明,植被可以通过冠层截留、蒸腾和促进土壤渗透等功能来提高绿地的雨洪控制能力[9]。通过保留、建设城市森林和中小型绿地,种植一些冠层结构复杂的常绿树种,增大城市植被的总体覆盖度[10];制定适宜的植物修剪养护标准,保持绿地美观的同时最大限度减少修剪带来的冠层截留的削弱。同时,加强对不同树种截留降雨能力及其影响因素的研究,使其截留效益达到最佳;加强对城市树冠和森林林冠截留转换关系的研究,将森林林冠截留成果运用到城市树冠[9]。另外,加强对能够经受长时间浸泡且净水能力强的植物种类筛选,加大对根系发达的乡土植物的应用,充分发挥绿地植物截水、吸水和净水的生态作用。
3.3 绿地土壤
土壤作为天然的“蓄水库”,其径流吸纳能力不言而喻。当前,各个城市在建设低影响开发设施前,应充分摸清城市土壤渗透能力情况,作为“海绵城市”规划选址的重要依据;其次,针对城市中滞水能力差的绿地土壤,可以采用改变微地形等方法,增加雨水流经绿地的长度,拉长雨水流经绿地的时间,使土壤可以充分的发挥下层空间的滞存能力;针对城市中渗透能力差的土壤类型,提出持久有效的土壤改良措施,例如,可以利用植物根系,通过穿插、分割等方式长期作用于土壤,改善土壤非毛管孔隙度、土壤团聚体等结构,长效的发挥雨水的渗透能力;另外,对一些山地城市来说,加强绿地坡度与渗透能力关系的研究则显得非常重要。后期管理中,要加强蓄渗绿地土壤入渗能力的檢测和维护工作,充分发挥土壤“吸水”的海绵作用。
参考文献:
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