文/梅州市城市规划设计院有限公司 邓瑞婷
2022年4月,我国珠江三角洲地区遭遇频繁降雨天气,大暴雨造成多地出现城市内涝现象,对城市景观风貌影响较大,并造成较大经济损失。由于全球变暖,冰川融化,海平面上升,位于沿海的珠江三角洲地区将更容易受到洪水的侵袭。近几十年来,珠江三角洲地区大部分城市的城市化进程加速,许多土地利用性质发生变化,造成城市生态系统退化、水资源减少和污染,珠江三角洲地区总体抗洪能力下降,城市景观风貌遭受挑战。
与珠江三角洲地区其他城市相比,香港作为太平洋周边地区降雨量最大的城市之一,近年来水浸情况较少、城市景观风貌稳定,得益于香港几十年来所采取的各种洪水治理措施。香港位于珠江三角洲东部最易受海洋洪水影响的区域,但总体洪水治理在周边城市中最为成功,其洪水治理措施不仅提升了城市抵御洪水侵袭的能力,而且实现了与洪水共生的景观模式。
香港位于亚热带季风区,年平均降雨量为2400mm。降雨量季节分配不均匀,夏季月平均雨量高达400mm。香港水系分布多,河流蜿蜒曲折,自然排水能力有限。同时在城市化进程中,土壤面积减少,雨水大部分成为地表径流,河道排水不及时,许多低洼地区在暴雨过后易出现水浸现象,景观风貌遭到极大破坏。
在过去的几十年,香港城市发展迅速,人口和硬质地面面积迅速增加。地表径流增加、排水系统老化、地势低洼等原因造成的河水泛滥、海水回灌、城市中心淹没等事故在20世纪中期尤为严重。20世纪60年代,香港成立渠务办公室负责设计和维护污水与雨水排放系统。1989年,渠务办公室升格为渠务署,提出全港排水及防洪战略报告,认为要全面改善香港河道的排水情况才能从根本上解决水患问题。香港在1996年开展“雨水排放系统整体计划”,至今已投入数百亿港元,完成80多项防洪工程,如元朗排水绕道、恢复蓄洪池等工程,通过这些工程提升洪水治理水平并维护周边景观风貌。虽然香港仍然存在一些洪水易发区域,但总体洪水治理已取得显著成绩,并通过洪水治理措施对景观的影响,形成“景观与洪水共生”的模式。
香港洪水治理措施由“3+1”模式组成,“3”为截流、蓄洪和疏浚三项基本洪水治理策略,“1”为包含一系列生态修复措施的蓝绿建设。
截流是指建设雨水隧道,将地势高的集水区域的雨水直接引入大海,减轻下游地势低的市区排水系统负荷,主要用于改善市区水患的防洪策略。由于市区楼房密集,很难有足够空间进行大规模开挖式排水系统改善工程,因此需在市区上游截取部分雨水,引流绕过市中心,然后排放入海或输送至其他集水区,从而减少雨水流入市区的排水系统,在提升该地区防洪水平的同时,减少对排水系统工程沿线景观的破坏。
蓄洪意味着设立蓄水及水泵系统,在地势平坦或低洼的区域设立蓄水池,暂存部分雨水,待汛期过后,利用水泵排出储存的雨水。由于香港一些村庄地势低,不仅村庄内部会汇集很多雨水,村庄外部高地的洪水也会流入村庄,由此提出的“乡村防洪计划”对此问题制定了解决方案。
1)外部洪水 在村庄外围筑堤,防止外围洪水进入村庄。
2)内部洪水 将洪水从低洼的内部集水区排至蓄洪池,并用水泵将蓄洪池中的洪水排至堤岸外的水渠或河流。
疏浚是指通过更换、扩充地上和地下排水管道,提升抗洪能力。疏浚是河道治理的主要方法,通过在原有河道进行工程治理或兴建排洪河道和渠道以提升防洪能力。河道治理工程包括河道下游的拉直、拓宽和挖深等,主要目的是扩宽水面,并使用天然泥土铺砌河床以保留原有走向,减少对原有生态环境的破坏。
蓝绿建设是集自然环境、社区特色和现代化于一体的都市排水布局,“蓝”指河流水体,“绿”指绿化景观。蓝绿建设的具体方案包括蓄洪湖泊、透水砖路面、河道活化、屋顶绿化、市区蓄洪净化设施及可持续排水系统等,以达到活水、近水、绿化、美化及善用水资源的目的,形成可持续发展的生态景观。
香港洪水治理运用“3+1”模式中的措施方法均需根据具体条件,因地制宜才能发挥最大效益。其中,截流是在高地建设雨水隧道,但工程建设复杂,需花费大量人力物力,较适合山地和市中心洪水高危区的改造;蓄洪是在村庄周边的低洼地设计蓄洪池收集洪水,需要较大的容纳雨水的空间,才能更好地解决洪水问题;疏浚主要是疏通河道和水渠,香港许多地方的水体均可采用此种方式增加对洪水的抵抗力;蓝绿建设是洪水治理的重点,新的洪水治理项目中均采用了蓝绿建设中的生态修复措施以构建生态系统。
多年来,这些洪水治理策略使香港的洪水问题逐渐得到改善。1995年开始,香港通过追踪监测各处历史水浸地点,将水浸地点及周边区域划分为不同等级的水浸黑点,建立起水浸黑点统计系统。根据水浸黑点等级,重点改造水浸情况严重的区域,利用不同的洪水治理策略解决水浸问题,打造与洪水共生的景观模式。目前,随着多个主要防洪工程计划相继完成,水浸黑点的数目已从90个减少到6个,易形成水浸的土地面积也从3000hm2降至356hm2。
以保护市区上游山地景观为前提,在山地上通过截流措施截取部分雨水,将排水管道引流绕过市中心区域,最终排放至海洋或输送至其他集水区域,从而减少市中心排水系统的负担(见图1)。在山地和市中心的洪水高危区使用截流措施,不仅能提升该地区的防洪水平,而且能通过减少对地形的破坏进而保护山地景观。
1 山地排水系统
香港目前有4条使用截流措施的排水隧道,即启德雨水转运计划、港岛西雨水排放隧道、荃湾雨水排放隧道和荔枝角雨水排放隧道。其中,港岛西雨水排放隧道是全香港最长的雨水排放隧道,采用截流的方法建在半山,以减少对山地及周边景观的破坏。截取山上集水区大部分雨水,通过雨水排放隧道绕过建筑和人群密集的市中心,将水流直接排至钢线湾附近的海域,整个过程不用消耗能源泵送或转运雨水。此外,隧道建造工程在地下深层进行,可大大减轻对生态、交通、居民及商业活动的影响。在走线和进水口方面为减少对自然生态的影响,保护上游山地至下游排水口景观,已开发的政府用地、马路、行车天桥底部等为铺设管线的首选位置。建成后的港岛西雨水排放隧道工程在保护山地景观的基础上,大幅降低香港多地受到洪水威胁的概率。
蓄洪是针对地势较低村落的防洪措施,通过在暴雨时将过多的雨水储存在蓄水池,从而降低洪峰流量。主要是在部分乡村的低洼地区建造蓄洪池,利用蓄洪池活化乡村景观风貌的同时,提高村庄防洪能力。
蓄洪池的设计可按池内日常蓄水与否分为经常蓄水的蓄洪池和非经常蓄水的蓄洪池。其中,经常蓄水的蓄洪池一般作为水塘景观打造,周边结合水景布置栈道,活化水景打造滨水乡村景象;非经常蓄水的蓄洪池一般被设计成大草坪,周边种植乔木,打造疏林草地的乡村景象。
香港新界的一些村庄因自然低洼的地形和可开发用地的限制,即使修建主要排水渠道仍易受到洪水的影响。乡村防洪计划通过蓄洪措施,减轻汛期新界多个村庄的洪水压力,并利用蓄洪池打造了休闲滨水和疏林草地两种景观。香港一共完成27个乡村防洪计划,面积约240hm2,提升了35个村庄的防洪标准,并环绕蓄水池形成特有的乡村景观。
疏浚通过修复和扩大排水管道和河道,打造滨水景观,加强雨水疏导和提升防洪能力。
河道治理主要是通过改造驳岸、连通鱼塘、深挖河床等方式拓宽河道容积,提高汛期河道排水速度。疏浚措施总体经历了从防洪为主到防洪安全与生态恢复、景观建设相结合的演变。通过疏浚治理工程不仅系统提升河道防洪能力,而且从根本上解决了河流两岸低洼地区长期易涝积水的局面,改善了河流周边生态环境,美化了河岸景观。
香港北部的重点防洪工作从深圳河的改造开始,深圳河连接多条河流,汛期水流量激增,导致深圳河与其他河流的集水区常发生洪水。深圳河治理工程主要是通过疏浚措施将深圳河下游拉直、拓宽和挖深,使其防洪标准提高到50年一遇。深圳河两岸有大面积的绿地和鱼塘,为提高防洪标准,河道治理方法包括拓宽河两岸的绿地和连通鱼塘,在尽量保留河道天然走向的前提下,为提高河道蓄水能力和生态价值,保留现有河道曲率并将曲率最大处改造为“河漫滩”与“蓄洪湖”,增加河道蓄水量和湿地面积,丰富滨水景观空间。
蓝绿建设指综合性的都市排水布局,尤其注重保育河道的生态环境,以维持生物多样性,成就生态景观。天然河道不仅具备排洪功能,而且是许多动植物的栖息地。为使河道治理工程更加完善,在规划河道工程时尽量加入合适的保育设施及保留天然河流环境的景观特色,以减少对环境的影响。因此,河流管理必须平衡防洪标准、河道功能、动植物群落空间和景观表现之间的关系。蓝绿建设的河道工程中加入生态保护元素,既提升了河道的防洪能力,又兼顾了周边生物多样性,还塑造了自然生态的景观。
香港早年建成的排水设施注重排洪功能,缺乏对生态环境的营造,景观效果较差。而蓝绿建设借助一系列生态保育方法,为现有及新建的防洪设施注入生态景观元素。其中,元朗排水绕道工程对周边鱼塘和农田环境造成一定程度的影响,经过一系列蓝绿建设的生态修复手段,包括将荒废鱼塘改造成人工湿地、河道建造生态浅水池、河道两岸和底部铺设草砖、水体周边增加绿化面积等,补偿了周边鱼塘和农田在生态上的损失,建立起天然河道生态景观体系。如今,通过蓝绿建设,香港已经有了许多生态环境良好的河岸、芦苇塘、红树林、坑塘等,既能减轻洪涝的问题,又具有生态效应和休闲景观的观赏价值。
香港的洪水治理采用兼具防洪、生态和美学效益的“景观与洪水共生”模式,即通过截流措施减少挖方工程保护山地景观;通过蓄洪措施活化蓄洪池打造乡村景观;通过疏浚措施丰富河岸空间塑造滨水景观;通过蓝绿建设的一系列生态保护策略改善生态景观。在洪水治理与景观设计间取得了平衡,并取得良好的成效。对于珠江三角洲地区其他城市的洪水治理和景观设计来说,借鉴“景观与洪水共生”模式时,需按不同城市的特点因地制宜地制定措施,才能更全面地提升洪水治理方式和景观设计水平,实现“景观与洪水共生”的景象。