方 圓 張卓林
(1.北京大學,北京 100080; 2.北京土人城市規劃設計有限公司,北京 100080)
·水·暖·電·
從LID視角看頤和園后山的雨洪管理
方 圓1張卓林2*
(1.北京大學,北京 100080; 2.北京土人城市規劃設計有限公司,北京 100080)
在綜合考慮現代城市綠地給排水現狀以及總結古代綠地給排水技術的基礎上,著重闡述了頤和園后山雨水處理方式,并從LID視角論述了古典園林綠地給排水技術的長處與不足,以期為現今的設計師和學科建設提供建議及參考。
景觀設計,雨洪管理,生態環境
LID是城市給排水領域中近年來較為流行的理論和技術體系,而頤和園的給排水工程則匯聚了中國古典園林綠地給排水的各項技術,在現今的理論界常常可以看到關于現代城市綠地給排水的討論以及對于古代綠地給排水技術的總結,很少有人會將兩者進行比對論述,這篇論文的創新點在于用LID的理論來查看古典園林綠地給排水技術的長處與不足,以期為現今的設計師和學科建設提供建設性的探討和建議。
LID技術又稱“低影響開發”(Low Impact Development),或“低影響設計”(Low Impact Design),這種技術基于模擬自然水文條件,采用“源頭控制”理念,從而實現有效的雨洪控制利用的較為先進的管理方法。LID技術的目的是“盡可能的維持或恢復某個區域在被開發之前的水文特征”,而且其技術還可以作為降低區域徑流流量、減輕區域面源污染等的改進型措施。為實現其目的,LID技術強調將雨洪控制貫徹于場地設計的每個過程,多采用小規模的、分散的措施對雨水的徑流進行源頭控制,減少雨水徑流峰值流量和總量,提高徑流水質[1]。這些小規模措施主要包括綠色屋頂、植被淺溝、下凹綠地、滲濾、滯留、透水鋪裝等等,看似簡單的措施不但能夠有效的在徑流的源頭去除雨水中的重金屬離子、營養物質、病原體等污染物,還能在一定程度上降低土地開發、旅游活動等對于區域內生態系統的影響。
其具體實施性技術方法主要有以下五條:
1)設計即保護。
在設計之初就盡量減少硬化場地的面積,增加可滲透與蒸發水分的表層土地,保護場地內的濕地、河流、森林和土壤,設計必要的雨洪設施減少場地的水土流失。
2)增加地面滲透。
通過自然雨水滲透設施或者其他構筑物幫助雨水徑流下滲,這種措施不但能夠減少地面的雨洪徑流量,而且可以補充地下水,這對于像北京這樣缺水的北方城市尤其重要,北京地下水已超采15年,形成超過1 000 km2的地下水漏斗區,而市區內降水又多由地下管道排出,進一步加劇漏斗區的形成[2]。在現實中可操作性強的技術為分散滲透,有綠地滲透、滲透池(如圖1所示)、透水鋪裝、滲透井等等,分散式滲透的設施簡單,造價低廉,而且可以因地制宜的進行設計制作,同時也可以過濾雨水減少污染。
3)臨時貯存雨水。
可通過一些設施實現削減瞬時雨洪徑流量的目的,其設施有景觀水體、下凹地形、雨水花園、地面蓄水池、地下蓄水池等,其中比較容易普及的是景觀水體、下凹地形和雨水花園。景觀水體是指在景觀中出現的河流、湖泊、溪流等景觀設施,不但容積大,而且對于凈化雨水改善環境也有很大作用,是最重要的臨時貯存雨水的設施。下凹式綠地是指地勢低洼的綠地,通過對地形的塑造,將周邊徑流引入綠地,減少排水,涵養水分,多用于道路、廣場等處,綠地的雨水口應低于路面而高于綠地,下凹式綠地大大增加了雨水在土壤的滲透,減少城市洪澇,還節約了綠地的灌溉用水。雨水花園指在低洼地區種植灌木花草等植物,不但滯留雨水,而且凈化面源污染,增加雨水在土壤的滲透,該設施造價低廉,實施簡單,可廣泛應用于雨洪管理當中。蓄水池也是很好的臨時貯存設施,臨時貯存的雨水經過簡易的處理就可以被用來綠地灌溉、沖洗廁所等,具有很高的經濟效益[3],但是其前期投資、后期養護以及雨水凈化均需要人力物力的持續性投入,所以現階段普及仍有難度。
4)植物滯留雨水。
植物滯留也是LID的重要手法之一,其主要作用有降低徑流流速、延遲徑流匯集時間等等,植物對于雨洪管理的意義有兩點:a.植物的葉片、枝干以及地面上的落葉等可以減少雨水徑流對表面土層的直接沖刷,減少水土流失;b.植被及其種植土層可以被用于過濾徑流雨水。要達到這樣的目的,一方面植物的密度要高,另一方面植物的層次要多。
5)過濾雨水。
過濾是通過濾料(砂石、粉煤灰、礫石)或植物等過濾雨水中的懸浮雜質,雨水過濾可降低地表徑流、補充地下水、增加河流基流流量等。
LID不是高高在上的理論,它是可持續、分散化、低能耗、低成本雨水處理方法的理論化體系化,更是一代代景觀設計師在大量雨洪管理與生態保護的項目實踐中總結出來的經驗集合。而本文探討的是頤和園后山區域在雨洪管理和生態保護中的思路和理念,并從LID理論的視角去分析與評判。
頤和園始建于清乾隆十五年(1750年),其建造之初就是抱有治理西山水系,調蓄北京水源的目的,現如今對北京西北郊仍具有水系調節作用[4]。后山是指頤和園萬壽山的北側部分,而按照傳統園林工程理論可以將后山的雨洪管理總結為以下五點:
1)攔:將地表徑流攔截在某個園區或地塊之外,如山上的獨立的院落,四周設山墻、院墻將地表徑流攔截在院落之外;
2)阻:在山地地表徑流的路線上設置障礙以降低流速。這個手法在后山處處可見,主要的設施有山石、擋水石(如圖2所示)、護土筋、圍擋等,這些設施可以減緩徑流流速、改變水流方向,同時又能夠防止水土流失,對于后山固土有著重要的意義;

3)蓄:采用設施將雨水暫時蓄在低洼地帶或水池里。在后山區域主要有景觀水體、低洼綠地,后山區域的景觀水體主要是指后湖,后湖(包括蘇州河)是后山區域主要的蓄水設施,后湖將地表徑流收集,經過沉淀之后進入昆明湖,而沉淀得來的土壤砂礫又可在清淤時用于堆山;
4)分:用地形、山石、建筑將大股徑流分成若干小股徑流,可有效的減少地表徑流對于地面的沖刷,減少水土流失。其設施主要有山石步道、擋水石等。山石步道在地表徑流的路徑上進行阻擋和分流,阻止大股地表徑流的形成,擋水石也有相同的作用;
5)導:即將地表徑流高效迅速的排出,主要有漏水口、雨水溝、谷方等設施,現在又新增了不少的地下排水溝。
恰逢北京降雨,筆者冒雨來到頤和園后山實地考察后山區域的雨洪管理現狀,在經過5 h的徒步踏勘之后筆者總結后山區域的雨洪管理設施主要有景觀水體、山石、排水溝、山石道路、圍擋(如圖3所示)、匯水井、沉淀池、谷方(如圖4所示)、護土筋等9類[5],這些凝聚著古代景觀設計師智慧與心血的景觀設施為后山的雨洪管理作出了巨大而杰出的貢獻。即便從現代的LID的角度來看,其絕大多數的景觀設施也能夠符合“低影響開發”的規劃設計思路。

筆者嘗試將后山區域的部分雨洪管理思路與設施歸入LID的5大類技術措施并將其制表,見表1。

表1 LID在后山景觀設施中的體現
從表1中可以看出,LID中所涉及的技術設施在后山區域幾乎都有體現,特別是保護性設計做的比較多,而且效果顯著,使得萬壽山作為人工堆山在兩百多年后仍然能夠巍峨而立,另外在排水設施方面也下了很多功夫,保護著后山區域的大量建筑不受雨水侵蝕。后山區域有后湖作為主要的雨洪臨時貯存設施,輔以部分匯水井,除了臨時存放雨期后山的徑流,后湖還能對地表徑流進行簡單的沉淀,然后再排入昆明湖。后山茂密的喬灌木不但能夠緩沖雨水力道,防止雨水直接沖刷地面,更在一定程度上滯留了部分地表徑流。
然而在增加地面滲透和過濾凈化雨水方面,后山并沒有著力太多,這在兩百多年前也并不是需要著重考慮的方面,但是這個當時“不需著重考慮的方面”在某種程度上加劇了現代后山的水土流失和昆明湖的淤積。
筆者經實地考察后發現,現在后山的水土流失已經比較嚴重,從表面上看其原因主要有三個方面:旅游過載、地面硬化以及排水系統的破壞。旅游過載導致山體植被特別是地被與灌木的破壞,使得并不激烈的地表徑流也能帶來大量的水土流失。地面硬化雖然增加了公園的游客承載量,保證了游客的正常通行,但是大面積的地面硬化導致降雨時土壤滲透明顯減少,地表徑流增加、流速加大,坡面徑流的沖刷破壞力明顯增大,同時由于缺少了地面植被的過濾,地表徑流中的泥沙大量的增加,給昆明湖帶來更多的淤積。排水系統的破壞一方面是因為時間原因導致排水系統自然損壞,更重要的一方面是園內持續不斷的各項維修、改建工程,這些工程在一定程度上都會對原有排水系統造成破壞,使原有的一些排水設施不成系統,雨水徑流不能通過原有的排水系統順利排導,最終徑流在坡面沖刷、改道而走,從而對坡面園林植被造成破壞[6]。而從更深層次來說,如果能夠從源頭上控制雨洪,減少地面徑流量,就能從根源上達到或是更加靠近園林排水的目的。
從以上的總結分析來看,后山區域的雨洪管理理念的重點在于減少水土流失與高效排水兩個方面,設計師的重點在于將雨水迅速的排出并減少其危害,保護場地不受雨洪的摧毀。
而LID理論中最重要的理念是從雨洪的源頭進行控制,采用雨水花園、植被淺溝、蓄水池等設施,實現有效的雨洪管理。可以說,在兩百年前的頤和園的設計中,這種理念已經能夠基本滿足當時的需要,當年的頤和園還沒有那么多的游客,不需要大量的硬化地面,不需要下凹綠地這種助于雨水滲透的設施,而北京的地下水尚未出現嚴重的短缺。但是時代在不斷的發展,對于當下的設計師來說,其設計的公共綠地所面對的早已不僅僅是幾百人幾千人的使用者,而是幾萬幾十萬的游客,其綠地中硬化的面積必然是成倍的增加。而且作為設計師,在雨洪管理方面所考慮的不能再僅僅滿足一山一園的基本要求,而是在生態環境不斷惡化,水資源加速枯竭,城市內澇不斷加重的現狀下,如何改良場地內部的生態環境和水循環系統,從而進一步對區域和城市的生態環境的優化做出貢獻。這不但是新的時代,新的生態環境條件對于景觀設計師新的、必要的要求,更是現代景觀設計師面對場地應有的責任感。
[1] 王建龍,車 伍,易紅星.基于低影響開發的城市雨洪控制與利用方法[J].中國給水排水,2009(5):37-38.
[2] 陳蓓蓓,宮輝力,李小娟,等.北京地下水系統演化與地面沉降過程[J].吉林大學學報,2012(3):61-62.
[3] 譚良良,陳功寧,林 華.城市的雨水收集與利用及LID低影響開發[J].建設科技,2013(10):111-113.
[4] 何二潔.淺談頤和園給排水工程[J].祖國,2013(8):29-30.
[5] 藺 艷,賴娜娜,趙曉燕,等.頤和園復合型綠地系統耗水規律初步研究[J].北京生態園林城市建設,2010(5):47-48.
[6] 趙方瑩.頤和園山體植被修復與水土流失防治探討[J].中國水土保持,2008(13):55-56.
On stormwater management of Summer Palace’s back mountain in LID’s view point
FANG Yuan1ZHANG Zhuo-lin2*
(1.BeijingUniversity,Beijing100080,China; 2.BeijingTurenUrbanPlanningDesignCo.,Ltd,Beijing100080,China)
Based on the comprehensive consideration on the water-supply and drainage of modern urban grasslands and summary of ancient grassland water-supply and drainage techniques, the paper mainly illustrates the rainwater management forms of the back mountain of Summer Palace, and indicates the advantages and shortages of the grassland water-supply and drainage technique of classic garden from the LID perspective, so as to provide some suggestions and reference for current designers and academic construction.
landscape design, stormwater management, ecological environment
2014-07-09
方 圓(1988- ),女,在讀碩士; 張卓林(1986- ),男
1009-6825(2014)27-0124-03
TU991.11
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