杨静,成婷婷,厉鑫磊,陈阳,徐武驰,董蓉
(宿迁学院,江苏 宿迁 223800)
中国是一个拥有世界第六水资源总量的“水”大国,但由于人口基数过大,人均水资源占有量仅为2240m,是一个重度干旱缺水的国家。由于水资源匮乏,水环境污染,水质量恶化等外因和水文化缺失的内因,各种问题均开始显现。为了改善上述情况,加快新型城镇化建设,我国陆续出台相关政策部署、支持海绵城市建设工作。2013年底,习近平总书记在中央城镇化工作会议上要求“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。2014年10月,住建部发布了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》,提出建设海绵城市是今后我国城市建设的重大任务,要求推广和应用低影响开发建设模式,加大城市径流雨水源头减排的刚性约束。
宿迁地处江苏省北部,位于徐州、连云港、淮安三城的中央地带,其水资源丰富,境内有一条运河穿城而过。此外,还有多个湖泊,如:骆马湖、洪泽湖、运河、淮河、废黄河、淮河、沂河等。但由于宿迁市内排水系统存在漏洞,部分地段由于排涝不良,一旦遇到夏季极端暴雨天气,便会发生严重的积水甚至洪涝现象,因而被戏称为“东方威尼斯”或“苏北水城”。同时,伴随着城市空间的扩张,城区人口数量飞速增长,造成市民对城市老旧公园的高频率使用。城市与公园的交融性与复合性也更加显著,而城市老旧公园在发展的历程中则不断显露出急需解决的问题和矛盾,例如:园区功能退化、基础设施破旧、空间结构不合理、景观风貌破落等问题。
通过国家政策的推动和市民的积极反馈问题,海绵城市项目应运而生。宿迁于2017年成为全国海绵城市试点城市之一,先后在市区内多个公园均开展试点试行,例如:九鼎公园、黄河公园、下相公园、东关口公园等都是宿迁市重点示范项目。为了推动海绵城市建设,尽快达成建设生态宿迁的目标,宿迁市政府推出了相关文件《宿迁市政府关于推进海绵城市建设的实施意见》。2020年底,城市建成区20%以上的面积达到海绵城市建设目标要求,到2030年,城市建成区80%以上的面积达到海绵城市建设目标要求。
海绵城市是指能够像海绵一样,在适应环境变化、应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市能够采用各种工程以及非工程的手段,绿色雨水设施为基础,运用“渗、蓄、滞、净、用、排”等六大技术,达到管理城市雨洪变化、调节生态平衡、净化水质、循环利用水资源、缓解城市“热岛效应”的气候调节、提高城市水安全、复兴城市水文化等综合目标,保护城市原有生态,恢复和修复生态,低影响开发同时促进城市发展,在整体上构建人与自然和谐相处的友好水环境。
海绵城市已经逐步成为中国的一项基本国策和城市生态基础的重要组成部分,同时也已逐步成为生态城市规划的基础理念。海绵城市概念的核心是城市雨洪利用。海绵城市设计是大尺度流域的城市水生态治理的设计;以雨洪为资源的水资源管理的设计;以经济为主轴的生态系统修复的设计。通过多种生态化技术,真正实现雨水径流的排放,使雨水通过自我积存、自我渗透、自我净化的功能来美化环境。
九鼎公园总面积约为6.5hm,北邻项王路,靠近宿迁汽车客运站;东临人民大道,东侧为天星花园和富豪花园小区;南临隆园别墅;西濒民便河,与宿迁市工人医院接壤。
设计之初,将九鼎公园定位为生态体育公园,依照城市公园理念规划设计此河滨景观,引民便河之水入园内,形成气势浩大的大面积水体,以层次变化丰富的水景辅以多品种的植物,营造欢快灵动、极富时代感的滨河公园景观。不足的是由于城市公园老化导致了许多问题:植物配置缺乏层次,透水铺装单一,地形缺少起伏,雨水径流难排造成污染,建筑大量依靠灰色设施。
目前的九鼎公园内部存在很大的问题,由于长期的无人打理,河道边缘的植物缺少修剪,现在部分河道里为无用的植被,阻碍河水的流动导致部分河道成为死水,甚至产生异味。许多水系旁植物生长杂乱,根系浅,无法有效固土,使得土壤在地表径流的冲刷下流入湖泊,污染水质。并且在园内大面积布置草坪,这种途径虽然能够增加园林绿化面积,但在本质上没有提高绿量,缺乏空间维度上的层次变化,造成景色单薄等问题,达不到收获生态效益的最终目的。
建立优质高效的绿色海绵城市系统,其中六大技术要素,即“渗、滞、蓄、净、用、排”都需要植物的参与,海绵城市讲究的是对城市雨水径流的运用,植物的合理配置对雨水径流的渗透,消减,净化都发挥着重要作用。植物不同的生物学特性起到的作用也不同,在进行植物配置时要注意干湿区过渡,点线面结合以及从湿生到陆生。
在选用植物上要注意四大原则。
①适地适树原则。选用宿迁本土树种,适当搭配外来树种,能更好地适应宿迁当地的气候条件和土壤条件,保证植被的生长态势。
②水生植物选择根系发达、茎叶繁茂、净化能力强的品种,净化水质。
③九鼎公园的水量与宿迁当地的降雨量息息相关,有满水期与枯水期交替出现的现象。因此,水际植物的选择既要耐涝,也要有一定的抗旱能力。
④选择可相互搭配种植的植物,构成复合式植物床,提高植物群落的结构层次性和观赏性。
最后结合场地布置植被,建设植草沟等设施,建设植被群落,营造自然生态环境,满足“海绵城市”理念的同时,满足城市公园环境需要。通过植被建设将地形改造和水体建设相连接。引导雨水的储蓄排放,满足海绵城市需求(图1)。
图1 多功能雨水调蓄系统
透水铺装是将天然的地铺材料经过人工处理为可透水的铺装材料,或者人工配制和铺设可透水的地铺材料。九鼎公园现使用单一的透水性多孔沥青,根据建筑的改造应选择相应的铺装,同时公园内的道路铺装也需要使用便于渗水的材料。例如有透水砖、透水混凝土、透水沥青和石子路等园林铺装。九鼎公园整体的地势外高内低,雨水通过铺设渗水的透水铺装沿着地势流入公园中心的湖泊,从而完成雨水的排放和收集。有一部分可采用镂空的铺装,下侧建设便于储存的蓄水设施。在雨水较多的季节可收集雨水,有需要时抽取出来解决临时所需,达到“海绵城市”理念中对雨水的吸收和重复利用。
除此以外,还有更多的铺装方式,可以简单总结为:单一铺装涂装式,组合铺装式,卵石缓冲带边界,透水路缘石边界,渗透雨水沟边界,雨水花池边界等。
地形在海绵城市理念中也是至关重要的,首先通过地形判断该处目前的生态状况,以及该处地块需要改造的所能承受的范围。海绵城市的建设引导雨水就地下渗,通过地形等因素达到积蓄的效果,采用有利手段将雨水转化为可以循环利用的资源。
在地形改造上通过抬高或者降低部分区域掌握整体地形,划分不同的区域,从而控制雨水的走向以及径流方向。地形的改造一共可分为三种形式。
①抬高地形。九鼎公园位于平原地区,在进行改造时考虑到地形因素,在原有的基础上通过抬高部分地形引导雨水流向,减缓雨水在流经地表的速度,帮助公园雨水的排放收集,为公园生态系统的自我设计,自我组织创造条件。
②修建生态洼池。采用挖填相结合的方式,保留原有的植被,通过洼地进行蓄水,利于不同植物的生长,通过雨水的径流沉积营养物质。
③下沉绿地。大片的绿地面积可以通过改造将此处设置为下沉绿地,增加植被的种类与数量。并建设生物滞留设施。生物滞留设施通过植物、微生物和土壤三者相辅相成的作用,对少量的雨水径流进行分层渗蓄并净化,最后加以利用的生态设施(图2)。
图2 雨水径流分层渗蓄净化设施
雨水径流是地表径流组成的一部分,指降水后除直接蒸发、植物截留、渗入地下、填充洼地外,其余经流域地面汇入河槽,并沿河下泄的水流。城市径流是城市化造成雨水的地表径流。但与在地面上的径流不同的是这种径流是世界上多数城市化地区水污染的主要来源。为解决城市雨水径流问题而设置的低影响开发设施就是采用控制雨水径流源头的理念,使用小规模,低成本的雨洪控制利用措施,如滞留,存储,入渗设施对应城市雨水径流,以便减少城市开发建设对城市内部生态系统和水循环所造成的影响,竭力将场地开发前的水文特征维持或尽可能修复。在规划阶段就应当考虑未来发展中的雨洪管理,即尽量规避城市化进程对城市原有的生态环境进行破坏。低影响开发设施包括透水地面设施、下沉绿地设施、储存设施、弃流设施、地表转输设施、渗透设施、缓冲设施、隔离设施、爆氧设施和截水设施等构造设施。低影响开发雨水系统与公园绿地,进而是城市绿地都有密不可分的关系,相当于一个功能分类众多的雨水处理系统。如:雨水花园、下沉式绿地、植草沟等,都在逐渐成为城市公园绿地景观中的主流方向。
九鼎公园之中的最大水体位于整个公园的中央位置,并且承担整个园内的排水防涝功能,其总体布局、规模、竖向设计与城市内涝修护防治系统相衔接,环环相扣。因此,九鼎公园内部水系的自我修复功能显得尤为重要。公园内水体质量尚待改善,部分河道甚至出现干涸现象,应采取水体控制措施,以提高水体的流动性和自净能力,可设计人工土壤等辅助设施帮助雨水径流的渗透,对水体进行循环净化,以此帮助园内补水和营造河道景观。此外,还应该对周边的区域进行规划设计,在雨水径流进入城市公园内设置的低影响开发设施之前,应当使用雨水收集管收集雨水,而后利用沉淀池对进入绿地系统的雨水径流进行预处理、净化和再利用,以此来防止雨水径流带来的对生态景观的污染和破坏(图3)。
图3 雨水花园土层结构示意图
在运用海绵城市的理念改造旧公园的建设中,对建筑的改造同样是一份漫长又必要的工作。九鼎公园原有的建筑并不具备满足海绵城市需求的条件,建筑屋顶排水等方面容易被忽视。通过建设屋顶花园,既可以吸收雨水,又可以增加景观条件,但是屋顶花园的建设成本较大,部分城市的屋顶可能也并不能满足建设屋顶花园。根据宿迁的气候状况,除了建设屋顶花园,也可以建设收集和排水的设施引导雨水的储蓄或者排放。在建筑的周围建设相应的雨水收集设施或者铺有便于雨水下渗的透水铺装便于雨水排放,从而在建筑上满足“海绵城市”理念。
随着城市的发展,城区人口数量的飞速增加,城市与公园的交融整合,造成了城市公园的高频率使用。现如今,城市公园面临“老龄化”等问题。毋庸置疑,纵观园林发展历程,远观风景园林的未来,传统公园的“海绵化”是一个必要且漫长的过程,但由于我国对海绵城市的建设尚处于对理论的分析研究阶段,技术尚不成熟,缺乏对于具体实践的探索,且全国的海绵城市试点城市建设也并不完善,结果并不理想。党的十八大以来,国家逐步提出并重视生态文明建设,随着政府各项政策条例的支持和工作的推进,更多设计师进行反思和创新,城市公园的更新换代一定会有更加广阔和美好的前景。