◎徐 芳
探討綠地系統在新城開發建設中的海綿示范作用
——以亳州市北部新城陵西湖公園景觀規劃設計為例
◎徐 芳
現代城市是由社會子系統﹑經濟子系統和自然子系統共同構成的有機符合生態系統(如圖1)。城市生態系統需要從其他生態系統中輸入大量的物質和能量,同時又將大量廢物排放到其他生態系統中去,因此,它就必然會對其他生態系統造成沖擊和干擾。

圖1 城市生態系統基本結構圖
在海綿城市理論正式提出之前,很多決策﹑規劃﹑設計﹑建設的人員思想﹑知識往往停留在傳統的理論或方法上。大部分綠地實施項目,會將雨水直接排放到市政管線中,公園在標高設計時一般通過自然找坡,將水排到市政路上。公園不但沒起到雨水收納﹑消化的作用,反而還為市政排水增加了負擔。大多數集中綠地的處理手法則將建筑屋頂﹑硬質廣場的雨水通過雨水管直排到市政管網;屋面﹑路面的灰塵﹑油污也會毫無阻攔的直接進入城市雨水管,而后排放到周邊的河流之中,直接加大水體的自凈負擔,造成水體污染;同時,周圍的樹葉和草坪上的殺蟲劑﹑除草劑也會隨雨水沖刷帶走,未加過濾和處理,直接排入水系湖體,直接污染了水體。
不科學的工程措施嚴重擾亂了城市的生態系統。而海綿城市的建設要求是最大限度地保護原有資源,改變傳統粗放式建設模式,運用生態的手段進行恢復和修復,合理控制開發強度,在城市中保留足夠的生態用地,控制不透水比例,最大限度的減少對原有水生態環境的破壞,同時,結合實際需求,適當增加水域面積,促進雨水的積存﹑滲透和凈化。
“海綿城市”理念的提出及相關意見的頒布是城市規劃理念的升級版;是人類社會因素影響城市生態系統的有效手段;是城鄉人與自然關系和諧發展的又一里程碑。
海綿城市的建設途徑
海綿城市的建設途徑主要有:(1)對城市原有生態系統的保護。(2)生態恢復和修復。(3)低影響開發。其中,低影響開發(Low Impact Development,LID)在我國的城市開發建設過程中有別于西方國家僅源頭消納開發后徑流總量和峰值的方式,我國采用的是全過程的低影響開發。
城市綠地系統的概念和功能
城市綠地系統(Urban green space system)是指城市中具有一定數量和質量的各類綠化及其用地﹑相互聯系并具有生態效益﹑社會效益和經濟效益的有機整體。
城市綠地系統功能如下:(1)改善小氣候;(2)改善空氣質量;(3)減少地表徑流,減緩暴雨積水,涵養水源,蓄水防洪;(4)減災功能;(5)改善城市景觀;(6)對游憩活動的承載功能;(7)城市節能。
綠地系統建設是實現海綿城市的主要途徑
把海綿城市的建設途徑與城市綠地系統的功能做一個疊加,可以看出綠地系統是實現海綿城市的第一途徑(生態保護)﹑第二途徑(生態修復)的重要場所,綠地系統中的公園綠地﹑道路附屬綠地﹑居住區綠地是重要的海綿城市下墊面,是實現海綿城市的第三途徑——綠色雨水系統的主要細胞單元(如圖2)。

圖2 城市雨水管控說明圖
另外,良好的綠化環境即為良好人居環境的表現,能吸引定居,有效提高新城人氣集聚速度,容納戶外游憩,為居民生活的休閑提供場所,為野生動物提供棲息場所,為城市生態平衡護航保駕。
從以上這些功能作用上來看,一座新城的綠化建設對城市的發展起著舉足輕重的影響。
綠地系統的角色定位
河湖水系(藍線)與城市綠地(綠線)為城市綠地系統的骨架,是城市重要的生態要素和構成城鎮發展框架的生態基底,承擔著提升城市生態環境的職能。
城市綠地系統作為自然系統組成的一部分,是城市生態系統的重要構成部分,還是城市用地體系的重要形式。整體來看,城市綠地具有分布均勻性及整體性特點,有利于為社會居民創造平等使用自然資源的機會,有利于城市生態環境系統穩定性。綠地相對于硬地,更能有效的“吸水﹑蓄水﹑滲水﹑凈水”。實現綠地系統同海綿城市體系的綜合性利用,結合城市功能進行景觀化設計,例如公園綠地﹑附屬綠地等,以低影響開發思路為指導開展景觀設計工作,不僅滿足了人們對自然環境的外在審美需求,而且實現了城市生態環境景觀實際作用及價值的增強。從而實現了城市的生態經濟效益。
新城的建設及發展本質是人口的集聚,如何讓人愿意住﹑住得美﹑住得舒服,只有構建優質的城市綠地系統,才能為城市長遠發展構建基礎及保障。因此,新城的城市建設應立足于城市生態系統的良性循環發展,應該總結前人的經驗,結合時代的需要,遵循自然法則,為當代人的使用考慮,更為后人預留發展空間和條件。
北部新城規劃簡介
北部新城規劃面積約13.44平方公里,依托陵西湖,居渦河北岸,將水系資源﹑傳統文化與城市建設相結合,規劃定位為集行政服務﹑文化休閑﹑商業購物﹑商務辦公﹑高尚居住等功能于一體的亳州市城市副中心。

圖3 亳州市北部新城控制性詳細規劃-功能結構規劃圖
形成“三心﹑兩軸﹑一帶﹑九區﹑多節點”的空間結構(如圖3)。其中,陵西湖公園支撐聯接了北部新城各空間結構,聯接了亳州市老城區,是亳州的北向生態廊道。可以說,營造好陵西湖公園的綠化環境也就是營造好了北部新城的生態環境,為新城的人氣集聚事半功倍。
北部新城的生態系統構建
自然生態亞系統是城市生態系統的基礎,北部新城先期建立城市綠地系統,組織城市中的藍綠資源,以原生水網為基底,道路綠化廊道為骨架,生態公園為起點,系統全面的規劃新區的藍綠網絡。
規劃綠地總面積214.26公頃,占建設用地比例16.51%。城市人均公園綠地達到14.3平方米。其中,陵西湖公園藍綠線控制范圍合計87.7公頃,占新區規劃綠地總面積的41%。接近二分之一的綠化環境的質量對北部新城的整體環境質量至關重要。
陵西湖公園綠地成為整個體系的關鍵和紐帶。(如圖4﹑5)

圖4 亳州市綠地系統規劃總圖(2014-2030)

圖5 亳州市北部新城控制性詳細規劃-綠地系統規劃圖
陵西湖公園基本情況
陵西湖公園是北部新城空間環境里綠地面積最大﹑關聯面最廣﹑結構最復雜的城市綠地系統,位于整個系統的核心空間。
公園規劃約1000畝,北起北一環路,南接渦河,西臨花戲樓路,東至雪楓路,南北長2公里,東西寬300~700米。其中,核心水域陵西湖位于三條河流交匯之處,居渦河城區段北岸,北接陳治溝﹑亳宋河,南銜渦河,水域面積約400畝。
陵西湖水域沿岸林帶連綿,散布原始村莊,污水直接排入,加之北部有酒廠排污,生活垃圾隨意填埋,湖岸常年被雨水沖刷,湖底淤泥較深,水質較差,為劣Ⅴ類;常水位標高36米,與周邊市政道路高程相差4米左右,易受城市面源污染影響;加之新城雨水排水接入,新城全面建設后,水質污染因素會更復雜。(如圖6﹑7)

圖6 亳州市北部新城集水區劃分圖(左)和自然徑流趨勢圖(右)

圖7 亳州市北部新城排水規劃說明示意圖
海綿城市實現的具體措施
截污措施。公園首先進行截污清淤,提升水質,共計清淤泥36萬方,對原有的4個污水點統一設計接入污水管網,實現污水統一處理。清淤的淤泥晾曬后又再回用于公園綠化種植,最大化降低從其他生態系統中的輸入。
地表徑流雨水進入陵西湖之前設計沉淀池﹑前置塘等。對進入綠地內的徑流雨水進行預處理,防止徑流雨水對水系環境造成破壞。
建立多級水質凈化系統。在公園北端,水系上游進行環境整治,保持河流原形態,通過堰/閘抬升水位,聯通內部水系,堆堤成島,塑造生態淺灘,通過不同類型的水生植物的逐級凈化,達到擴大邊界效應的目的。在市政雨水接入區域設置設計沉淀池,前置塘控制進入陵西湖的超標雨水質量。具體方法詳見表1:

表1 多級水質凈化系統表
經過表流﹑垂直流﹑潛流多級水質凈化體系的構建,通過初步凈化,由上游劣Ⅴ類水體凈化達到Ⅳ類,核心活動區水質基本達到Ⅲ類,陵西湖水質變清,滿足人們親水要求。
水質維持。通過先期投放,逐步培育的步驟,培養一﹑二﹑三﹑高級消費者,即對浮游動物和底棲昆蟲﹑魚類和兩棲類﹑爬行類﹑鳥類的培育,建立完整的物質循環鏈,使陵西湖成為一座有生命的生境。
這個過程也是由人工生態系統逐步向自然生態系統轉化的過程。
污染物控制。雨水經過地表植物和植草溝的凈化,懸浮物SS去除率達到60%,并對其他污染物有一定的去除和降解作用。借助植物發達根系對雨水凈化,有效減少污染物含量,天然雨水經綠地凈化后,徑流中的有機質能很快分解,無機物如硝酸鹽和硫酸鹽也能因滯留而有所減少。經過植物﹑土壤凈化后的道路雨水一方面滲入地下,涵養了地下水源。植物蒸騰作用將液態水以氣態方式轉移到大氣中,促進水體循環,同時增加空氣濕度,營造出宜人的小氣候。
增大雨水滯留面。公園利用先天下凹地勢,與周邊道路自然銜接,滯蓄周邊場地雨水。場地內塑造微地形,豐富視覺空間的同時還增大了雨水滯留面積。

表2 B區匯水分區劃分表

表3 B區內所需調蓄容積、實際調蓄容積及綜合徑流系數匯總表

表4 B區徑流總量控制率表
公園內大約540畝的綠地以喬灌植被配置為主,有效減緩雨水落地及下滲的速度,減緩地表徑流速,使降水緩緩滲入土壤,從而有效地延緩洪水形成時間,削減洪峰,減少水患的發生。
硬地空間使用透水材料,最大程度形成自然的雨水下滲通道,利于雨水被土壤吸收保持,并在土壤中逐漸滲透進入地下深層土壤,回補地下水。
擴大調蓄面積。公園結合周邊土方整理,豎向梳理,岸線加固,擴大原水域面積至29萬方的水域,約增加4.8萬方水域面積,擴充了雨水調蓄功能,使其成為片區雨洪管理的中心控制協調區。另外,林地土壤透水性為草地的2至5倍﹑農田的3至10倍,樹木根系深為1米時,林地土壤可蓄水量約100立方米/畝。陵西湖公園內單純綠地蓄水量約計54000立方米。
實現年徑流總量控制率70%≤α≤80%的目標。以陵西湖水域為界,公園共劃分A﹑B﹑C三個雨水排水分區,每個分區再劃分為若干個匯水區,各分區的徑流匯集到坡地﹑廣場﹑道路﹑場所的周邊的植草溝內,然后排至到其串聯的雨水花園等滲透設施,多余徑流通過溢水雨水管渠系統排至水系。
以B區為例,共劃分42個匯水區(詳見表2),統計各分區下墊面的面積,演算各類設施布局與規模(詳見表3),通過加權平均法復核各區的控制率,達到年徑流總量控制率目標的要求(詳見表4)。
先自然,后工程,先海綿,后管道的方式,陵西湖公園消納自身雨水,保證控制目標下小雨入滲,大雨快排;在滿足地形及基址條件下,協助消納公園紅線外建設用地的外排雨水。實現試點省強制性指標:年徑流總量控制率70%≤α≤80%。年SS總量去除率可達到40%~60%。
北部新城的規劃和建設,首先對接近二分之一的綠化環境——陵西湖公園進行系統規劃,把城市生態系統放在首位,以宏觀的技術指標控制為基礎,尊重場地精神,把保護城市生態環境﹑堅持可持續發展,作為城市建設的宗旨,以改善水環境質量為出發點,一體化規劃“天上﹑地表﹑地下”的水系統,通過雨洪管理體系的組織規劃,結合淮北區域氣候特點,運用園林的觀賞性﹑改善環境的生態效應性和生態結構的合理性三個方面的內涵,突出景觀總體概念設計的指導作用,融入海綿城市體系建設思路,構建有機的綠地系統體系建設,有效指導新城后續的建設實施。
(作者單位:中鐵置業集團上海投資發展有限公司)