文/吳憂 北京林業大學 北京 100083
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淺議城市綠地與海綿城市建設—以西寧市海湖新區為例
文/吳憂 北京林業大學 北京 100083
以城市綠地為主要載體構建海綿城市不僅便于應用低影響開發雨水系統的技術措施,也有助于實現低影響開發雨水系統的建設目標。在城市開發建設中,城市綠地與海綿城市建設相互指導,從而平衡城市建設與自然水文相互適應發展,不僅可以滿足城市綠地的生態防護、游憩娛樂、美化環境等基本功能,同時還可以有效地輔助城市水利設施處理城市雨洪問題,發揮出城市綠地更大的潛力。本文以西寧市海湖新區為例,探討城市綠地與海綿城市建設。
城市開發建設;生態環境;城市綠地;海綿城市建設
近年來隨著我國城市化進程的推進,城市開發強度逐年增大,大量不透水硬化下墊面取代了原先的自然下墊面,阻隔了自然界的水文循環,誘發了“熱島效應”、“內澇”、“缺水”、“霧霾”等城市病。城市過度開發建設忽略了人與自然的關系,打破了城市發展與自然生態進程的均衡態勢,使人類嘗到了生態環境每況愈下的苦果。伴隨著社會發展水平和城市管理水平的不斷提高,人們對改善城市生態環境的呼聲也愈發強烈,人們迫切需要一種可持續的城市建設模式來改變城市困境,于是“海綿城市”應運而生。
城市中除去一些透水鋪裝的廣場、道路和人工調蓄池以外,城市綠地是海綿城市中面積最大、吸水率最高的海綿。城市綠地作為生態系統的一部分、作為城市用地的一種類型,自身承擔著改善生態環境、美化城市風貌的職能。城市綠地廣泛、均勻地分布于城市之中,以城市綠地為主要載體構建海綿城市不僅便于應用低影響開發雨水系統的技術措施,也有助于實現低影響開發雨水的建設目標。在城市規劃建設中,城市綠地與海綿城市相互指導,從而平衡城市建設與自然水文相互適應發展,有利于促進城市人居環境持續健康發展。
海湖新區位于湟水河西寧河段的上游,其生態環境的保護對于湟水河及黃河流域有著重要的生態作用。迫切需要通過海綿城市建設,保護生態環境,發展綠色經濟,建設宜居新區。
2.1現狀概況
海湖新區是西寧市城市西部一片全新開發的城區,占地面積約17平方公里。用地性質以居住、商務辦公、文化娛樂等功能為主。區內現狀土地存量大,用地條件好,距離西寧城市核心街區僅4公里,海湖新區的建設,拓展了西寧市的發展空間,培育了新的經濟增長點,提升了城市的整體功能和品位,是實現“擴市提位”發展戰略的重要舉措。
2.2存在的問題
2.2.1防洪體系尚未形成,易受外部溝道山洪災害威脅
海湖新區內防洪工程有解放渠、火燒溝、水槽溝、湟水河等防洪工程,均為零星布置,未形成相互連通的系統。還需繼續投入建設河道防洪工程,對山洪災害進行綜合治理。
2.2.2城市內澇現象趨頻,排水防澇形勢日益嚴峻
因城市熱島、極端天氣、城市防洪排澇體系建設歷史原因以及人為管理等因素,造成西寧市產生城市內澇現象發生趨頻。
2.2.3水資源總量嚴重不足、時空分布不均、用水效率不高
西寧市屬于極度缺水城市,且水資源量時空分布不均,已成為制約全市經濟發展的瓶頸。因此在城市開發建設進程中開源與節流,提高非傳統水源替代率,更加科學地利用水資源,已成為西寧市經濟與社會可持續發展的必然選擇。
2.2.4海湖新區內河流攜帶污染較重、雨水直排河流影響河道水質、雨水徑流污染嚴重。
湟水河橫穿海湖新區,攜帶大量上游排水污染物,是海湖新區巨大的輸入型污染源,湟水干流進入西寧市區后污染十分嚴重。水體污染限制了有限水資源綜合效益的發揮,嚴重破壞了西寧市生態環境,甚至造成了湟水中下游水質性缺水。同時,由于火燒溝上游地形較大,植被覆蓋較差,水土流失較重,且沒有雨水調蓄功能,暴雨時火燒溝直流而下,將含大量泥沙的雨水排入湟水河,造成湟水河橡膠壩段泥沙堆積,也易產生泥石流等次生災害。因此,西寧市雨水污染比較嚴重,為了降低西寧市區雨水對西寧市水環境的污染,需對西寧市雨水進行治理。
2.2.5周邊區域影響
海湖新區地處南北兩山所夾形成的河流谷地,湟水河是黃河上游主要支流,是西寧城市特征的構成要素,具有重要的生態及景觀作用。區域南側緊鄰西寧生態屏障大南山,以火燒溝、水槽溝等區域為代表地區溝壑縱深,綠化覆蓋差,水土流失嚴重,對本區域形成潛在的生態安全威脅。
2.3建設需求
2.3.1加強外圍水土保持和內部低影響開發,保障“清水入湟”。
在大南山裸露山體上種植喬灌木,進行生態環境整治,做好火燒溝、水槽溝水土流失整治,做到“水不下山、泥不出溝”,逐步恢復大南山生態安全屏障作用。構建自然水體、濕地等生態設施或人工設施,加強徑流污染削減,有效控制區域內降雨產生的內部徑流污染及海湖新區外圍輸入的徑流污染,使輸入湟水河的雨水徑流污染物含量顯著降低。
2.3.2優化海湖新區城市空間結構,改善微氣候環境。
以低影響開發理念為指導,梳理海湖新區城市綠地、水系的布局關系,優化城市空間結構,將城市綠地與水域點、線、面層層聯通,構建透水、通風生態廊道,完善城市水、綠網狀開放空間格局。從而增加城市濕度,有效改善區域微氣候環境。
2.3.3顯著緩解海湖新區城市暴雨內澇,提升片區水生態安全。
通過滲、蓄、滯、凈、用、排等多種技術,實現城市良性水文循環,提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力,建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市先行區,解決城市暴雨內澇,提升城市水生態安全。
2.3.4雨水收集與凈化,提高雨水利用效率
西寧市屬于干旱地區,應加強雨水的收集、凈化與回用。在海湖新區內建設一體化處理設施處理初期雨水徑流,處理水達標后就地回用。
3.1城市綠地可有效地控制雨水徑流量。
城市綠地系統作為低影響開發雨水系統的主要載體,通過各種技術措施可使綠地內降雨收集回滲到地下,可有效地控制雨水徑流量、實現對雨水的回收再利用。
3.2城市綠地有凈化水質的作用。
控制雨水徑流污染方面,在合理地控制雨水初期棄流的基礎上,城市綠地系統可有效地控制雨水徑流污染。天然降水經過綠地匯流后,有機質很快得到分解,無機質如硫酸鹽和硝酸鹽也被滯留而降低,充分反映了城市綠地凈化水質的作用[1]。
3.3城市綠地在海綿城市建設中承擔的功能。
公園綠地及附屬綠地在城市綠地中所占比例較大,對處理海綿城市建設中分散的、小范圍的雨水徑流量發揮著重要作用,不僅可以有效地控制雨水徑流,有利于雨水的再利用,同時也為居民創造了一個更為生動的生活空間[2]。在城市規劃建設用地之外、城市規劃區內分布有大面積的其他綠地,其對城市生態環境質量、居民休閑生活、城市景觀和生物多樣性保護有著直接的影響,對處理大面積、大地塊的雨水徑流量承擔著一定的功效。
以城市綠地為主要載體構建海綿城市應根據區域內水資源分布情況合理地引導城市綠地的布局及建設強度。對于嚴重缺水的城市應考慮其城市綠地對雨水的儲存與利用,對水資源十分充足的城市應關注其城市綠地對雨水的滲透和調節,對于水資源污染嚴重的城市應強調其城市綠地對于水的截污與凈化。
海湖新區以大南山生態背景為基底,北依湟水河,南接解放渠,西有水槽溝,東穿火燒溝,形成兩橫、兩縱水系網絡。中心廣場的帶狀綠地,構成整個片區的綠心,城市主干道、城市支路的附屬綠地以東西、南北向正交,構成疏通四至的生態廊道。將公園綠地、防護綠地、廣場綠地與水域點、線、面層層聯通,構建透水、通風生態廊道,完善城市水、綠網狀開放空間格局。一河、一渠、兩溝、兩帶、一心將海湖新區分成四塊相互連通的海綿體,從而增加城市濕度,有效改善區域微氣候環境,使城市雨洪問題逐層消解。
一方面對海湖新區外圍林地、河道、沖溝等重要“城市海綿”地區進行保護、修復以及限制性開發。另一方面在區內結合城市綠地進行廣泛的低影響開發建設,通過綠色雨水設施,統籌雨水徑流得控制與利用。
5.1對山體植被生態恢復與小流域進行治理
海湖新區南側外緣是是西寧市主要生態屏障大南山,應在源頭裸露山體上種植植被喬灌木,減少雨水對土壤的沖刷,保持水土,控制徑流。對城市背景坡面重點綠化美化、做好溝口附近的綜合環境治理,控制山腳下城市建設強度建設,使其成為展示城市風貌的森林公園與風景林地。對山體面向城市的坡面、山脊線要進行重點綠化,形成全面綠化覆蓋,實現城市風景線的有效控制;火燒溝和水槽溝承擔著巨大的匯水面積,可以在山溝設置多級攔沙壩,在雨水排入的出口處設置前置塘沉淀泥沙,同時對河道沉積泥沙進行定時清淤,維持河道的暢通和調蓄空間,加強山體的生態恢復工作,防止雨水資源的流失。
5.2做好城市河道與濕地公園的修復與利用
濕地公園是海綿城市的重要組成部分,是一個城市的腎臟,對徑流污染控制起到重要的作用。西寧市湟水河河道周邊有寬闊的緩沖帶和濕地公園,具備很大的調蓄空間。建議將雨水排水口移至綠化帶、雨水塘、濕地內,利用植物微生物的凈化作用減少徑流對水體的污染。雨水徑流經植被淺溝、低勢綠地、雨水濕地、生態堤岸等設施處理后,再排入湟水河,可減少對河道的污染和沖刷。解放渠為城市內河道,兼具農灌與景觀用途,也是大南山周邊景觀公園的重要景觀水來源,在滿足城市防洪要求的基礎上,充分利用城市景觀水體的調蓄容積,優先利用雨水作為城市水景觀補水、綠化、道路澆灑等;采用生態駁岸,根據解放渠周邊地形設置植被緩沖帶、下凹式綠地、生物滯留池和植被淺溝等,利用景觀水體調蓄雨水量,就近回用于地塊內,增加生態系統穩定性,強化水體的自凈能力。
5.3公共綠地的雨水收集。
公共綠地的可利用空間較大,水質較好,不斷加大公共綠地中雨水利用設施的建設力度,在海湖新區中心廣場、海湖公園、科技館、體育館、大劇院等多處公共綠地使用滲井、邊溝等雨水利用相關設施和技術進行集雨節雨,使用透水鋪裝,增大綠地內可使雨水下滲的面積,最大限度地保證消納綠地自身雨水。保證一定降雨量下,進入園中的雨水全部被利用,節約大量的水資源。
5.4附屬綠地的雨水收集
附屬綠地與居民切實相關,附屬綠地應盡量建設成下凹式綠地、植被滲透溝(槽)、雨水花園、卵石溝等滯留設施的形式,并設置溢流口??山Y合景觀設計采用微地形、下凹式綠地等措施,建議優先采用植被淺溝、滲透溝槽等地表排水形式輸送、消納、滯留雨水徑流,減少附屬綠地內雨水管道的使用。若必須設置雨水管道,宜采用雨水口截污掛籃、環保雨水口等措施。雨水徑流經各種源頭處理設施后方可作為景觀水體補水和綠化用水,嚴格限制自來水作為景觀水體的補水水源。因地制宜地開展雨水積蓄利用,采用經濟、適用的措施進行雨水收集,收集雨水優先用于綠化、噴灑道路、補充景觀水體。
5.5橋區、道路綠地的雨水收集
橋區綠地建設雨洪調蓄池,將積蓄在橋區的雨洪水抽到其中,進行緩排,個別地進行凈化再利用。道路紅線內外綠地土壤表面高度低于路牙石,使一定降雨量的雨水能夠留在綠地內,不進入道路雨水溝。并通過在綠化空間內設置雨水花園、下沉式綠地和植草溝等設施,通過綠地滯留、凈化和傳輸,下滲及溢流的雨水會同地表徑流通過雨水管道(有條件的地方還可經過雨水塘、雨水濕地處理)排入下游河道,從而減輕徑流污染,改善橋區道路周邊整體環境。
在海綿城市指導下的城市綠地不僅可以滿足城市綠地的生態保護、游憩娛樂、文化教育、環境美化等基本功能,同時還可以有效地輔助城市水利設施處理城市雨洪問題,發揮出城市綠地系統更大的潛力[2]。西寧市在中央財政的支持下,將建設具有超前性、合理性、生態性、景觀性的海綿城市,全面提升城市環境承載能力,造福人類。
[1]中國園林.從城市綠地系統視角談對海綿城市體系的理性認識,2015.
[2]小城鎮建設.海綿城市建設規劃設計思路探討,2013.