应对城市雨洪危机的郊野公园营建策略探析——以夹河郊野公园为例

姚朋 周佳怡 王子晴 李雄

随着城市化进程的加快，中国很多城市尤其是北方城市年降雨量分布不均，极端暴雨灾害发生频率增加，加之相关基础设施建设和更新滞后，导致城市洪涝灾害问题凸显，引起广泛关注。在此背景下，中国有关部门和行业逐渐展开除传统市政排水方式外，以城市绿地应对雨洪危机的探索。此前，在国际上已有多个国家和地区进行基于可持续理念、以绿地为主要载体的雨洪管理探索与实践。国内外已有多项实践与研究表明，城市绿地对于消解城市地表径流、缓解雨洪危机具有重要且现实的意义。

1 应对城市雨洪危机的郊野公园

1.1 中国郊野公园发展概况

中国郊野公园建设开始于20世纪80年代初的香港；中国内地城市中，深圳最早引进郊野公园的概念，并于2002年开始建造郊野公园[1]。此后，伴随着城市化进程的加快，中心城区绿地发展受到很大限制，郊野公园建设迅速开展起来。其中以北京、上海为代表的一线城市率先规划建立了郊野公园体系，以南京、成都、天津、武汉为代表的城市也陆续开展了郊野公园的建设。2018年新版《城市绿地分类标准》对郊野公园的定义及属性进行了进一步明确，其作为城市边缘区重要的绿色空间，对于统筹城乡发展与管控生态空间具有重要的意义，但从目前中国的建设现状来看，郊野公园在生态资源保护、景观吸引度、后期养护成本及区域空间体系建立等层面都暴露出诸多问题，特别在应对城市生态问题层面，未能体现应有的价值。

1.2 郊野公园应对城市雨洪危机的必要性

郊野公园作为区域绿地的重要组成部分，具有应对城市雨洪、防灾避险及优化生态空间等基本功能。郊野公园选址一般位于城市边缘区和城乡过渡带，立地条件复杂且生态较为脆弱，也是极端暴雨与地质灾害的易发频发地段，因此应发挥区域绿地的功效，在城市边缘建立生态缓冲区，为城市生态安全提供保障；此外，郊野公园面积规模较大且自然地表占地比例大，更适宜设置滞留池、雨水缓冲带及其他大型雨洪消解设施，因此郊野公园建设应当在应对城市雨洪方面作出探索与实践，为雨洪管理做出积极贡献。

国外针对城市绿地与郊野公园在应对城市雨洪方面的策略都做出不少研究与实践。美国提出的雨洪最佳管理措施（Best Management Practices，简称BMPs）、低影响开发（Low Impact Development，简称LID）、绿色基础设施（Green Infrastructure，简称GI）、雨水管理措施（Green Stormwater Infrastructure，简称GSI）；英国的可持续城市水系统（Sustainable Urban Drainage System，简称SUDS），澳大利亚的水敏感城市设计（Water Sensitive Urban Design，简称WSUD）等理论基本奠定了源头治理为主，辅助过程、末端治理的综合措施方案[2]。另有研究表明，水文敏感区①的划定在很大程度上能够准确模拟城市的内涝产生与形成机制[3]；且与流域内非水文敏感区相比，水文敏感区是更易发生非点源污染的风险区域[4]；因而在水文敏感区设置的LID设施效果相对更为显著[5]。由于郊野公园立地条件多样且易容纳大面积水体，其与水文敏感区空间重合度相对较高，因而有必要在其中加强雨污径流管控，减少污染物进入水体。国外也有诸多相关设计实践，如英国赫里福德市的莫卡辛·希尔·伍德郊野公园，其用地以农田和林地为主，地形下洼，通过模拟自然界雨水的循环过程，运用雨洪管理技术，采用集水、蓄水和用水三大措施，循环利用雨水，有效解决暴雨问题[6]。

1-1 北京市郊野公园体系Country park system in Beijing

1-2 北京市中心城区雨水调蓄区总体布局General layout of rain water storage areas in central Beijing

表1 夹河郊野公园所获奖项Tab. 1 Awards won by Jiahe River Country Park

近年来，中国国内大中城市陆续出台了防洪防涝系统规划，将雨水调蓄区与城市郊野公园及其他绿地相关联以应对雨洪危机。例如北京市1983年开始建设绿化隔离带，2003年开展第二道绿化隔离带建设，2007年6月启动“郊野公园环”建设，现已形成具有游憩功能的景观绿化带和生态保护带，实现了郊野公园环绕北京的规划设想[7]（图1-1）。2014年，《北京市中心城防洪防涝系统规划（说明）》发布，围绕历史上城市内涝易发地区和内涝模拟风险评估中的高风险地区开展防洪防涝系统规划：将中心城区第一道绿化隔离带作为环状雨水调蓄利用系统，结合湿地、湖泊、公园、绿地和广场等城市用地规划，合理布局雨水调蓄空间[8]（图1-2）。对比北京市郊野公园体系与中心城区雨水调蓄区总体布局可以发现，北京市雨水调蓄区规划位置与城市郊野公园在空间上高度吻合。综上所述，以郊野公园应对城市雨洪危机具有现实性与必要性，然而相较于发达国家的研究与实践，中国的相关探索尚在起步阶段，有待深入研究及更多的实践支撑。

2 夹河郊野公园营建策略

烟台市夹河郊野公园是以北京林业大学园林学院为主导完成的规划设计项目，从2010年开始规划设计，2014年建成并向公众开放，先后3次获得国内、国际奖项（表1）。

2.1 项目背景

项目位于山东省烟台市。临海的区位为烟台市提供了良好的发展机遇，它是环渤海地区重要的港口城市，也是环渤海经济圈内重要的节点城市。然而近年来，城市水问题成为阻碍烟台市可持续发展的一个重要原因。

2.1.1 城市水问题

烟台市存在严重的水资源匮乏问题。其干旱指数高且人均占有水资源量不足全国人均占有水资源量的1/5，远低于国际公认的人均水资源占有量缺水下限，属于资源性缺水城市[9]。烟台市毗邻渤海湾及外夹河干流，年降雨量时空分配不均，城市极易受到内涝及夹河汛期影响，多年来，暴雨对市民个人、财产安全及市政基础设施都造成了不同程度的损害。

表2 烟台市水问题总结Tab. 2 Summary of water problems in Yantai City

2 项目区位Poject site

3 平面图与策略Master plan and strategy

烟台市的地表水及地下水质量均存有极大隐患。夹河下游河段、河流入海口多为工业用水区、农业用水区，随着工业化和城镇化的发展，工业废水、生活污水的大量排放，地表水水质恶化愈发严重，大多仅为Ⅴ类、劣Ⅴ类水质，主要超标污染物为：CODcr、CODMn、BOD5。市域大型水库6座，由于汇水区内生活点源及农业面源氮肥流失，造成水库总氮均超标，为劣Ⅴ类水质。同时，由于沿海各工矿企业无节制地大量开采，地下水水位降低，形成大面积水漏斗区，导致海水入侵。

受城市扩张的影响，烟台市生物资源遭到极大破坏。20世纪70―80年代，烟台市在夹河沿岸造田、围地，使水禽的栖息地日益缩小。随着湿地面积的减小，湿地生态功能明显下降，生物多样性降低，出现生态环境恶化现象，以湿地为主要越冬栖息地的诸多珍禽种群数量锐减。同时，对湿地资源进行的掠夺式开发严重破坏了湿地生态环境，水生动植物资源急剧减少（表2）。

2.1.2 场地现状及规模

夹河是烟台市母亲河，由内夹河和外夹河合流而成，连接烟台市城区和渤海，是烟台市区防洪排涝的骨干河道。夹河郊野公园位于外夹河畔，西南侧以夹河为界，东、北侧均为新修的市政道路，西侧隔夹河支流与机场高速相交；距市中心14 km，邻近莱山机场，属于城市南部边缘地带。场地植被贫瘠，多为农田与荒地，东侧分布少许村落，残存几处破败温室和小屋，现状地形平坦，总建设面积48.8 hm2（图2）。

2.2 设计目标与策略

项目依托场地现有条件，结合自然环境，在满足功能性、景观性的基础上提出了针对现状问题的弹性处理策略，即高效能应对城市雨洪与低成本建设郊野公园（图3）。

2.2.1 高效能应对城市雨洪

1） 径流处理。

径流处理上，秉持“存蓄、消纳、迟滞”的原则，对应“城市—支流—干流”3个层面，将夹河郊野公园作为城市面向河道的径流防线，同时也将公园作为面向城市的弹性缓冲区域。

城市层面上，采用集雨型绿地营建策略，将汇水区内降雨所产生的径流通过地形整理、管渠疏导等方式引入园区，并在园区内通过绿地下渗、水体补充、地下水回灌等方式进行存蓄处理，降低城市界面对夹河河道的径流排放压力，同时园区内所存蓄的径流可以通过循环利用的方式补充部分日常管护用水。支流层面上，设计将西、南两侧支流与场地内景观水系连通，在2年一遇至20年一遇降水情况下，当支流水系出现行洪压力时，将支流与河道间连通水闸打开，利用园区内下沉绿地及景观水体预留调蓄量对夹河支流水系径流量进行分担消纳，降低总体排放量及洪峰流量、推迟洪峰时间，缓解主河道行洪压力。主河道层面上，在防洪堤上设置泄洪闸口，当主河道水位超过防洪警戒水位时，打开泄洪闸口，将园区整体作为适应性调蓄区，以确保城市安全。

2） 雨污净化。

针对水体污染，公园采用植物、土壤等自然材料以及石笼、生物滞留池等设计元素，对地表径流和下渗水进行净化处理。对于地表径流，通过将现状单一的种植群落调整为乔灌草复合群落，引入抗逆性更强的乡土树种，利用植物自然吸收的手段对地表径流中污染物进行处理，同时在径流路线上增加石笼、生物滞留池等净化设施，进一步降低水体内所含污染物；对于下渗水，增加种植土厚度并调整土壤结构，增加土壤空隙度及下渗时长，并在景观水体内设置深水温差对流井，利用土壤和水体的自净功能降低下渗地下水体所含污染物（图4～7）。

2.2.2 低成本建设郊野公园

1） 地形塑造。

公园在土方平衡的基础上营造整体山水体系。现状堤坝高程已给定，设计结合堤内人工湿地和堤外园林绿地，灵活处理坡面景观。山体整体地形结合园内花溪湖景、阳光草坪以及主题游憩等内容灵活处理，形成郊野公园的密林景观和背景林带；微地形结合功能营造，丰富空间变化与景观效果，增加游赏体验。

4 雨中湖景Lake in the rain

5 滨水场地Waterfront site

6 雨后堤坝Embankment after the rain

7 石笼驳岸Stone wall to protect embankment

2） 植物景观。

园区引入超过200种乡土植物，在植物景观设计中注重发挥速生树种及自播野花的特点，形成多样的群落结构，塑造季相变化延续的景观效果，根据不同主题选择植物，体现地域特色，形成乔灌密林—疏林—野花草坪—水生植物—花境的复合植物景观层次。

在乔灌木层面，以乡土树种为主，考虑空间的色彩和季相变化，突出不同季节花、叶、果、枝的观赏特点，利用间断的点、线、面及色彩来加强空间韵律感。在地被层面，用乡土地被植物取代草坪，避免反复修剪和浇水带来的高额养护费用，且乡土地被多为多年生植物，花期不同且管理简单，可自行繁殖或更新，在一定程度上节约了养护成本。

3） 游憩系统。

公园营建具有郊野特征且可供参与的游憩系统，秉持生态化与景观化原则，对现状植被和农田进行梳理和改造。设计以乡土植被为主题的专类花园，增强公园的科普性与参与性；结合堤坝、水岸、游步道等元素，设计多个空间与形态各异的活动场地；全园形成超过10 km的环形慢跑道，2 640 m的湿地科普栈道系统，5.64 hm2的草花地被观景区，构建郊野型游憩系统，在城市边缘区营造出宝贵的绿色空间（图8～13）。

2.3 项目绩效

夹河郊野公园自2014年建成以来，受到社会公众的一致好评，并对烟台市近夹河城市边缘区的建设起到了积极作用。

2.3.1 水资源利用

公园年平均调蓄地表径流9.84万t，可循环水量8.85万t，近4%的地表径流通过绿地下渗补充地下水，存蓄径流量不仅作为公园内景观用水补水，且作为公园内植物灌溉用水，部分程度上缓解了水资源短缺压力。

2.3.2 水安全保障

园区内构建了暴雨管理体系。依据设计，公园需消纳周边317.3 hm2城市建成区的雨水径流，运用SWMM模型模拟1年、2年、5年、10年、20年一遇降雨强度条件下，公园雨洪管理体系对区域雨水径流总量、峰值流量和峰现时间的调控效果（表3）。其中各项参数综合参考模型用户手册中的典型值及相关文献，根据下垫面材质设定；降雨量通过烟台市暴雨强度公式计算，设计雨型选用芝加哥降雨型。由模拟结果可见，在2年一遇降雨强度条件内，公园可消纳全部雨水径流；在5年一遇降雨强度条件下，公园单次雨水径流削减量达1.9万m3，可降低70%的洪峰流量，可迟滞峰值消失及出现时间为12.75 h，一定程度上降低了河道行洪压力，保障了城市安全（图14）。

8 专类花园Specialized garden

10 湖畔意趣Frolic wild ducks

11 乡土地被Ground covered with native plants

12 野花小径Wild flower footpath

13 灌溉渠顶格栅步道Grille track over irrigation ditch

表3 不同降雨强度条件下出水口雨水径流量模拟数据Tab. 3 Simulated data of runoff in outlets under various rainfall intensities

2.3.3 水环境提升

公园将92%驳岸生态化，通过湿地、生物滞留池、湿塘等设施净化城市径流及夹河支流水体污染。经测量与模拟，园区对城市界面径流中TSS净化率为92%，TP净化率为91%，TN净化率为94%。同时在暴雨情况下，对夹河支流水体径流中TSS、TP、TN的净化率也分别达到73%、47%、22%，对地表径流净化及地下水源保护起到了积极有效的作用。

2.3.4 水生态营造

公园建成后对生态环境起到积极作用。设计采用i-Tree评估模型的i-Tree Canopy模块，通过树木自身属性分析量化树木的生态效益。在公园范围内随机选取500个样本点，目视解译谷歌卫星地图地表覆盖类型获取数据。模型计算的主要依据是树木生长模型，基于2002—2004年美国北卡罗莱纳城市景观工程管理局调查的数据建立。园区内植物每年二氧化氮去除量达到190.11 kg，吸收二氧化碳量达到303.70 t，净化空气中PM10达到416.79 kg，对生态环境改善起到了积极的促进作用（图15，表4、5）。

3 结语

在新时代背景下，郊野公园及郊野公园体系的建立是实现城乡统筹和区域一体化发展的有效手段，对于保护城市边缘区生态资源，推动山水林田湖草系统治理，构建新型游憩方式具有重要意义。郊野公园建设不能等同于城市公园，首先要直面城市自然资源与生态环境问题，其次要坚持低成本建设、低维护管理的理念，充分发挥生态效益，维系城市边缘区人工环境与自然生态系统间的平衡，构建区域性的绿色空间体系。

夹河郊野公园构建了一个以应对城市水问题为核心、促进城市边缘区发展的绿色空间，旨在探索以解决城市内涝与缓解河道行洪、改善生态环境和塑造低成本绿地为目标的设计方法。设计在水资源利用、水安全保障、水环境提升、水生态营造4个方面进行研究和分析，利用径流疏导、水系净化与调蓄、低维护乡土植被引入、栖息地营建等设计策略，实现了高效能应对城市雨洪和低成本建设郊野公园的结合。夹河郊野公园项目的探索，在中国北方城市的风景游憩型区域绿地的设计与建设中具有代表性，后续研究与实践应当继续以城市生态问题为导向，探索郊野公园体系与区域性绿色空间的构建，助力新时代国家生态文明与美丽中国建设。

表4 随机选取样本点数据Tab. 4 Random sampling statistics

表5 树木生态效益量化Tab. 5 Quantitative analysis of ecological benefits of trees

14 不同降雨强度条件下出水口雨水径流曲线Runoff curve in outlets under various rainfall intensities

15 景观绩效Landscape performance

注释：

① 水文敏感区（Hydrologically sensitive areas）指流域中相对更易产生径流，并沿坡面迅速流入溪流等水体，从而形成景观和水体的潜在直接水文连接的区域。

② 图1-1改绘自北京市人民政府网站《绿化隔离地区范 围示意图》http://zhengce.beijing.gov.cn/guih ua/2841/6510/1700230/1560340/index.html；图1-2改绘自《北京市中心城防洪防涝系统规划》课题组《北京市中心城防洪防涝系统规划（说明）》；图2、3、14、15均为作者绘制；图4～13由作者团队现场拍摄；所有表格均为作者绘制。