青云杰
(四川省机场集团有限公司,四川 成都 610000)
近几年,以经济发展为支撑,我国的城市化进程不断加快,城市数量和城市规模呈现急增趋势。受传统城市规划思想影响,我国许多地处平原区域的城市在进行规划过程中,大多采用同心圆式圈层结构模型,这样很容易引发相应的城市水环境问题,如水资源短缺、城市内涝、径流污染等,影响城市的可持续发展。将海绵城市理念引入城市规划中,可有效解决上述问题。
海绵城市意为“像海绵一样的城市”,强调城市具备如同海绵一样的良好弹性,在出现外部环境的剧烈变化,或因暴雨引发的洪涝灾害时,存在于城市地表的各种海绵体可以实现对水流的吸收、净化和储存;而在洪涝灾害过后,又能将存储的雨水释放出来,用于城市绿化、道路清洁等方面,在城市区域内构建起良性的水循环系统。在海绵城市规划建设过程中,需要做好合理安排城市排水系统、防范内涝工作,同时科学利用城市中的道路、绿地、河湖、湿地等,实现对雨水径流的渗透和储存工作。
对比常规的城市规划理念,海绵城市理念有着非常明显的优势,其价值主要体现在以下方面。
1)通过发挥海绵体的海绵效应,能够很好地解决城市建设中的水环境问题,进一步完善和优化基础设施,为城市居民提供更加优质的生活环境,保护城市生态环境。
2)在城市老区更新过程中,以海绵城市理念为支撑,对雨水管网进行改造,于适当区域建设大型调蓄池,能够有效提高区域内海绵体的密度,强化排水和蓄水能力。在海绵体规划设计环节,可以利用绿地、公园、花坛等构筑天然蓄水池,发挥海绵体的作用,降低城市内涝发生的概率,同时实现对雨水的回收利用,在一定程度上解决现代城市中普遍存在的水资源短缺问题。
3)通过构建城市海绵体,可在很大程度上缓解市政排水管网的运行压力,降低基础设施建设以及维护成本;也能够将城市绿地、园林和景观水体等结合在一起,有效减少城市环境治理消耗的资金,助推城市的快速发展。
4)海绵城市理论强调增加绿地面积,可以丰富雨水对地下水的补给途径,有助于扩大城市绿化空间。雨水经过收集和处理用于绿化或者景观水体,不但可以节约城市用水,而且可以改善城市生态环境。
多数城市在规划过程中都存在用地规划、道路规划及绿地规划等专项规划相互脱节的问题,没有做好信息的传递和反馈工作。在城市总体规划中,规划人员一般都是先对城市各个功能分区进行确定,制定出总体的用地布局,然后才是道路、绿地以及市政设施规划。在城市用地布局过程中,对后续专项规划考虑较少。同时,在专项规划中缺乏对用地性质、开发强度等的专业分析与评估,导致地块本身的开发强度和周边基础设施无法很好地匹配。在规划方案早期,由于交通、景观等没有被考虑在整体布局中,无法从多个方面对用地规划与专项规划结合方案进行对比分析;而总体规划确定后已具备相应的法律效力,无法在后续的施工环节做出很大调整,从而影响城市基础设施建设效果。对此,部分城市采用先确定具体指标数据,再对专项规划进行编制的方法,但是这也仅仅是以专项规划来配合城市规划,存在很大的被动性,并不能取得理想的效果。
就目前而言,城市规划中采用的分析方法包括定性分析和定量分析。定性分析多是采用文字描述为主的研究报告,具有简单、直观的特点,不过在实际应用中存在脱离实践、落实难度大等问题。定量分析多基于各类数据的统计分析,得到的结果具备较好的客观性,不过很少会被应用到城市设计中,因为其需要对大量的数据资料进行收集,耗时长、难度大。例如,在城市雨水工程规划中,很多时候设计人员都没有针对施工场地开发前后的用地性质、下垫面条件等进行综合分析,而是直接依照规划好的城市道路,确定雨水管道的走向以及管径等参数,然后对照工程的实际需求进行局部微调。这样的规划模式缺乏对地块开发前后地表雨水产汇流量的合理评估,很容易导致雨水工程布局不符合用地开发强度的情况。
城市用地竖向规划要求在土地开发建设过程中满足道路、建筑布局、排水、景观等方面的要求,针对自然地形进行利用及改造,确定好地块的高程和坡度,对土石方进行平衡。竖向规划在防治城市内涝方面有着非常重要的作用,与城市排水防涝专项规划联系密切,规划设计人员应引起重视。但是在实践中,设计人员往往没有重视对规划区域内地质地貌特征的调查分析,导致竖向规划严重脱离实际,引发城市用地在空间布局层面的矛盾冲突,在一些河网密集或地形复杂的区域,一旦遭遇强降雨,易引发严重的内涝问题。
很多城市都有天然海绵体,如森林、湖泊、湿地等,其在调节河流流量、净化污水等方面发挥着积极作用,城市规划部门应做好对天然海绵体的保护,对于出现损坏的部分进行修复。实践中可以采取以下措施。
1)借助法制手段,划分限建区和禁建区,设置绿线与蓝线,做好对天然海绵体的强制保护。
2)做好河道淤泥疏浚、生态砌岸建设以及水生植物培育等,对自然生态进行修复。
3)选择合适的位置,构建相应的生态长廊,加强河流、水渠和植被之间的联系,提升生态斑块的系统性,形成完善的海绵体系,推动生态环境的一体化。
在城市中借助先进的技术手段,建设仿生人工海绵体,实现对雨水的渗透、储存和回收。仿生人工海绵体可以对强降水进行储存,也可以在干旱时将经过净化的雨水释放出来,用于城市清洁和绿化。在仿生人工海绵体建设过程中需要关注以下2个关键问题。
1)在现代建筑设计中借助专业设备将黑水与灰水分离,实现灰水的二次利用,达到节约用水的效果。绿色建筑可以采用绿色屋顶、透水屋顶、集水罐等设计对天然雨水进行积蓄,经过净化后使用。
2)关注市政水循环中水的二次利用,做好雨水收集,如设置透水式广场地面及人行道,提升地面的透水能力;也可以将一些大型停车场作为试点,建设再生水专用通道,推广水循环系统。
对于一些欠缺天然海绵体的城市,可以借助人工技术对生态海绵体进行建设或者改造。在相关意见中提出,城市湿地以及下沉式绿地在补充城市地下水资源、改善城市生态环境等方面发挥着非常重要的作用,而对生态海绵体进行建设和改造,可以从以下几个方面着手。
1)建设园林绿地 通过在城市中建设人工园林绿地的方式,实现对雨水的积蓄,提升城市洪涝灾害应对能力。
2)改造城市水系统 实现河流、湖泊、湿地等系统的相互联通,切实发挥城市水体的调节作用。
3)改变以往居民区和工业区建设以及绿地建设的布局方式 积极响应国家的方针政策,将原本集中设置的绿地转化为小型的下沉式绿地,分散布局,在不影响其他用地功能的情况下,最大限度地提升城市绿地对雨水的利用率,减少绿地外排水,实现对雨水径流的就地消纳。
4)对现有园林绿地进行改造 通过下凹式设计与滞留塘的相互配合,提高绿地生态效益及透水面积,增强雨水积蓄的效果。
在实施城市总体规划过程中,需要在规划前期切实做好对各种资料的收集工作,开展针对城市水环境、生态保护以及产业发展等的专题研究,针对城市本身的水资源承载力进行评估,对照城市的具体情况,确定好发展目标和方向,明确城市在所处区域内所具备的职能及性质,制定科学的雨水控制目标。通过对城市绿地、水系、竖向等的专项规划与协调,确保贯彻落实海绵城市建设要求,划定海绵城市建设区域。
在详细规划方案制定和优化过程中,设计人员要切实做好对场地土壤特性、水系、竖向高程以及工程设施建设情况的分析和评估,借助模型分析的方式,明确场地开发前后的地表汇流情况,确保设施建设能够很好地满足实际需求。确定好场地低影响开发设施的数量、布局以及规模,利用好场地中原有的坑塘水系,对照场地的实际情况,优化组合低影响开发设施,并对低影响开发设施建设的可行性以及经济性进行分析和评估。
成都天府国际机场位于成渝经济区轴线方向,紧邻天府新区,场址建设不会占用城市的建设用地,场址内用地高低起伏不大,属于西南地区山区与丘陵结合地带,整体东高西低、南高北低,局部存在突出小丘或者低洼池塘。考虑机场防洪安全,需要做好相应的防水设施建设。可以将海绵城市理念融入机场规划设计中,借助多样化的措施和方法,保障机场的建设和运营安全。
依照相关技术规范提供的基本参数,加上城市气象站多年来收集的气象信息,得到了机场所处区域年径流总量控制率和设计降水量之间的关系(见图1)。对照机场区域地形地貌、土壤性质、开发强度等特征,确定区域海绵城市规划中年径流总量的控制率不能低于80%,对应的设计降雨量在31mm以上。
图1 年径流总量控制率和设计降水量之间的关系
确定好雨水控制目标后,需要结合区域内建筑密度、布局以及绿地分布等,做好合理分区,然后对照每一个分区的规模和实际情况,设置综合控制指标,并结合区域具体项目,对目标进行三级分解,细化相应的指标。应确保改造后场地的综合径流系数不超过改造前,确定好具体的目标分解路线。
在针对区域进行总体设计时,应该做好对于生态环境、水系统、下垫面性质等的研究,统筹设置相应的战略目标,依照工程项目的分布以及控制目标需求,做好分区工作。结合相应的用地性质、开发强度、地形地貌等的分析,设置好低影响开发设施建设的比例。为了保证建设工作的顺利实施,立足总体设计,将海绵城市建设目标细化到具体的地块,设置更加贴合实际的指标,如绿色屋顶率、透水铺装率等,确保海绵城市理念落实到所有地块中。
区域低影响开发建设涉及许多方面的问题,需要工作人员做好示范区域的全面调研和专题研究,在不同区域采用不同的专项规划。例如,在地势相对较高的区域,应该重点设置涵养及保护措施;在坡地区域,应该关注控制和提标措施;在地势相对较低的区域,应该做好改建和修复工作。对于试点中尚未开发建设的区域,应该结合用地性质和地块开发强度,做好道路及绿地的调整,确定路网密度。
现代城市运行中存在的雨水径流污染、水资源短缺以及城市内涝问题,需要从城市规划设计的角度进行分析解决,做好各层级规划工作的统筹协调,推动建筑、景观、排水等专业的有效衔接。在城市总体规划阶段,需要做好开发区域的量化分析,控制城市用地,推动海绵城市建设目标和要求的贯彻落实,确保其与专项规划实现协调及衔接。城市规划人员应该对照各类用地的特点以及相应的专项规划,做好低影响开发设施布局的优化。