高 雅
(西南交通大學,四川成都610031)
近幾年,有的城市一場暴雨就產生內澇,危及民眾生命安全的事亦時有發生。究其根源,因為城市化進程的快速發展,每年新建和改建的建筑遍及城市中的大大小小角落,過度開發不僅消耗大量資源和能源,還帶來土壤侵蝕、植被退化、物種數量減少、水污染嚴重等生態環境問題。“雨水管理”成為了一個融合生態、環境、社會等多方面內容的建城、治城與管城的復合性問題。雨水生態化利用將雨水收集系統、中水回用系統、景觀水系統和綠地系統有效地結合在一起,通過景觀營造有機地融入城市景觀的水環境中。
低影響開發(Low Impact Development,LID)是一種自然的、景觀式雨水管理方法。它以場地自然水文條件、雨水自然循環過程為依據,通過分散規劃設計一系列軟質雨水管理景觀設施(Storm water Landscape Facilities,SLFs),構建一個綠色的、植物的雨水管理網絡,實現對場地雨水水量與雨水水質的管理。低影響開發不同于傳統工程化雨水管理追求的讓雨水盡可能快地被雨水管網收集、傳輸與排走,最后在末端進行水質治理的灰色雨水基礎設施的方法。低影響開發倡導盡量在“雨水徑流生成源頭”或者盡可能在接近源頭的位置以及雨水徑流路徑上,設計布置一系列小尺度的綠色雨水管理景觀設施,以景觀學方法尊重利用場地原有的自然水文條件或模擬、恢復、再建場地開發前原始自然水文循環過程。讓自然做功,利用植物、土壤等自然元素構建的雨水管理景觀設施“捕捉”雨水,利用植物、土壤等自然元素具有的吸收、滲透、過濾、存貯(阻滯、滯留)雨水以及水分蒸發與蒸騰功能實現對雨水的管理。
因此,低影響開發具有減少場地雨水徑流總量、雨水徑流峰值流量,減緩場地雨水徑流速度,延長場地雨水徑流生成時間,補充地下水資源,凈化雨水污染物等作用;同時,低影響開發的實施還能夠帶來其他價值與益處,如:低影響開發雨水管理景觀的建設具有改善社區環境質量,形成社區場所感,提供室外活動空間,提升人們生活舒適度,提升房產物業價值的景觀作用;低影響開發雨水管理景觀一方面因其自身相對較低的建造與運行成本,另一方面其實施同時可以相應減少市政雨水管網系統建設、維護運行成本,使其具有顯著的降低土地開發成本的經濟作用;此外,低影響開發還具有創造動植物棲息地,減輕城市熱島效應,減少城市能源消耗,降低城市污染,保護城市濕地資源等生態作用。
低影響開發首要目標是依據場地水文條件與自然雨水循環過程,采用景觀設計方法,利用綠色植物、土壤等創造雨水阻滯、滯留、吸收、過濾與下滲的條件,讓雨水進入自然的雨水管理過程,使雨水能夠最大量地通過雨后的蒸發、蒸騰作用逐步返回大氣而不是把雨水當成廢物直接排入雨水管網。低影響開發的具體目標可以包括以下七個方面:①場地自然水循環最小干擾;②保護與恢復場地自然景觀特性;③減少場地不透水鋪裝;④切斷場地雨水徑流路徑;⑤增加場地雨水排放路徑;⑥創造場地雨水儲藏機會;⑦增加場地雨水滯留與下滲機會。
應用低影響開發技術實現場地低影響開發的目標,必須要在城市建成或規劃待建環境中尋找對雨水進行管理、應用各種雨水管理景觀設施的機會,將低影響開發技術整合融入到不同類型、規模的城市土地開發建設項目中。因此,低影響開發需要一系列核心原則指導實施,在受城市各種建成條件與規劃條件限制下創造一個自然雨水管理景觀系統,通過這個系統實現城市發展與較小城市生態環境代價的“雙贏”。低影響開發的核心原則包括以下八個方面:①將場地雨水管理整合到場地先期規劃全過程;②將場地自然水文過程作為場地整合規劃的依據;③優先考慮防止場地雨水問題出現;④盡量使用簡單、非結構性、低成本、易建設的雨水管理設施;⑤盡量采用暴雨水徑流源頭式管理設計;⑥將不同雨水管理景觀設施全面融入場地整體景觀;⑦依據自然特性與自然過程進行設計;⑧設計創造多功能的雨水管理景觀。
新西蘭位于南太平洋,距澳大利亞東南約1 600 km,由兩個主要島嶼(北島和南島)和一些小島組成,面積大小約和日本相同。奧克蘭,位于新西蘭北島的西北岸,為全新西蘭的工商業中心和第一大城,也是往來世界各國的大門。奧克蘭總面積約為16 140 km2,其市中心大小約為580 km2。
奧克蘭是沿死火山口所構成的,它建在七座甚至更多的火山上。沿山坡而建的奧克蘭市區,市內高低起伏甚大,丘陵地起伏延伸,坡道多而富于變化。這里具有特殊的地形和溫暖、潮濕的氣候,四季分明,全年氣溫在6 ℃~28 ℃之間。這里的夏季在12月到2月之間,冬季在6月到8月之間。春季日平均氣溫在15 ℃左右。夏季是最好的旅游時間,日平均氣溫維持在26 ℃~29 ℃左右。秋季通常很長,溫暖而明媚,日平均氣溫保持在20℃左右。冬季柔和,日平均溫度在12 ℃左右。年平均降雨量在1 000~2 000 mm。充沛的降雨使得整個城市氣候潤澤,植物繁茂,但是也對整個城市的雨水處理系統提出很高的要求。雨水的處理是民居建筑重要的一部分。
2.2.1 奧克蘭Jellico Street(魚市場)
此項目地點位于奧克蘭溫耶德海濱新區。它平行于海港邊,是奧克蘭的一個最新的可持續濱海景觀案例。它是對工業景觀的再創新再設計,在保留漁業和海運業工業特有的特征以外,又賦予了集裝箱、筒倉等新的用途與定義。這種模式促進這片區域形成了一系列的混合用途:休憩活動、活動空間、青年人專區、工業區域以及閑置區域。
同時,綠色植物的合理搭配設計也體現于其中,在人行道路的兩旁,建造設計面積達600 m2原生植物的雨水花園。雨水從超過9 000 m2周邊道路和表面流入雨水花園,通過下凹式生物建造的雨水花園處理雨水和提供被動式灌溉。它可以起著重要的可持續發展的功能,如減少雨水峰,減少污染物和泥沙排放入海,并提供街道植被的灌溉。
城市下凹式綠地的結構是:城市硬化地面(包括滲透地面)的設計高程高于綠地高程0.15~0.30 m,雨水口布置在綠地中,并高于綠地高程0.05~0.15 m,而低于地面高程。這樣調整綠地結構形式和雨水口的布置,有利于城市硬化地面(包括滲透地面)的雨水徑流流入下凹式綠地,經下凹式綠地的調蓄入滲后,超蓄超滲雨水溢流排入雨水口,再通過雨水管道排除。本項目中結合當地物種進行綠化配置,達到美化環境的效果(圖1)。

圖1 硬化路面、綠地、雨水口
2.2.2 奧克蘭植物園
奧克蘭植物園建成39年,面積約64 ha。位于奧克蘭都會區東南邊,1982年對公眾開放。植物園中有多達萬種以上的植物,除了常見的本土植物和瀕危的植物,還有很多外來的稀有植物。包括蔬菜園、花卉園、多年生植物園、巖石園、草本植物園、非洲植物園、兒童樂園等。
此植物園建成目的旨在調查兩個主要湖泊的營養來源、對于湖泊減少使用營養物質進行維護提供建議、用于調查LID實施作為一個教育場所使用、發展LID方法、開發概念設和搜集教育材料。
LID概念在植物園中的應用的表現形式多種多樣,對于河湖濕地采用人工洼地、河岸植被修建、人工島、中水回用、人工濕地或過濾系統等方式處理,對于一般場所采用雨水花園、中水回用、綠色種植屋頂花園、可滲透路面鋪裝等方式處理(圖2)。

2.2.3 奧克蘭某小區開發
此項目位于奧克蘭北部的Long Bay地區,占地面積為160 ha。該小區距離奧克蘭中央商務區約25 km,在Awaruku Ridge山脈的南坡地區。Todd Property Group公司的前三期土方工程已經悉數完工,包括首先建造人工濕地,繼而在Awaruku山麓進行土方施工,目前正在進行的主要是土木工程和基建工程的施工。由于毗鄰Awaruku Stream河流和Long Bay Reserve自然保護區,這片土地在地勢上較為陡峭,所以新增的土方工程是十分必要的。土方工程的主要作業項目包括40×104m3的綜合土方施工、剪力鍵結構施工、一個占地2 ha的暴雨滯留池施工以及濕地開發項目的施工作業。
在這片占地160 ha的土地上,只有60 ha土地可以拿來進行房地產開發,其余土地要被用于興建道路、公園、保留用地、露天場所、緩沖區、雨水處理區、濕地以及景觀區。由于新建住宅難免會對海濱風景和地區公園造成一定的負面影響,當地居民十分重視對自然環境的保護,Todd Property Group公司曾嘗試過各種方案來把這種影響降至最低,包括在公共區域和私人區域之間修筑一條綠色緩沖帶。在2010年,Todd Property Group公司與North Shore市政府達成協議,在此修建了占地約23 ha的緩沖綠地,包括用于保護考古遺址的18.7 ha的公有土地,以及占地4.6 ha的公園綠地(圖3)。

此次奧克蘭調研,我感受到這座城市對于雨水處理工作十分重視,他們已經形成自己的管理辦法和系統,是城市建設中不可缺少的一項工作。奧克蘭市區面積不大,周邊沒有高樓大廈,人們過著寧靜的生活,整個城市如同一座大花園。城市、街道和房屋都依自然地形、地貌而建,民居住宅統一劃分用地,平均占地約500 m2,包括住房、車道和花園。
在奧克蘭市政府中,設有一個專門管理水的水務部,其專門處理房屋建筑中跟水有關的業務。市政網站中將城市中收集的雨水數據進行公開,便于設計部門隨時查看和使用,免除了每次設計都要采集數據的不便。新西蘭的房屋雨水處理標準是按照100年作為標準,房屋的雨水處理系統的設計和建造是按照100年之內最大的降雨量作為標準。這里的居民每家花園后邊安裝有一個高達2 m的大罐子,專門用于儲存雨水,可以存放數噸水。這樣的罐子可以起到緩解雨水排泄的作用,還可用于日常澆花、沖馬桶等。
奧克蘭不僅對普通民眾住宅有嚴格標準,對于市政建設更為嚴格,以保證即便是遇到暴雨,也不至于釀成災害。街邊綠化洼地、濕地處理隨處可見,沒有硬化的水泥鋪裝和抬高而設的綠化草坪,本土樹種和木屑經常用于街邊綠化之中,沒有塵土飛揚,也沒有過多裝飾的地面。對于排水設施的維護做的十分到位,路邊公園中排水口沒有被樹葉、垃圾等覆蓋,使得暴雨來臨時排水設施可以完全達到最初設計效果。
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