城市邊緣區集雨型綠地營建策略初探*

張恒瑋 郭冉婷 姚 朋

北京林業大學園林學院 北京 100083

隨著城市化快速發展，城市邊緣區成為城市空間擴展影響最敏感的區域[1]。而城市邊緣區綠地作為城市邊緣區內重要的生態資源，受城鄉二元管理體制影響，城市邊緣區既有“兩權相撞”的沖突，又有“兩頭不管”的真空[2]，導致在城鎮化過程中極易忽略城市邊緣區綠地的保護和建設，最終造成邊緣區綠色空間缺失，在未來城市的發展中埋下隱患。

基于以上背景，推進城市邊緣區集雨型綠地的建設不僅可以保護城市邊緣區脆弱敏感的生態系統，抑制城市無序擴張，維持整個城市生態格局的穩定，防止新的城市內澇點產生，使新城鎮遠離雨洪的威脅；還能夠營造城市邊緣區優美綠色空間，滿足居民城郊休閑的需求，促進鄉村振興和城鄉統籌發展，實現新型城鎮化要求。

1 城市邊緣區的綠地特征

由于地理位置的特殊性，城市邊緣區綠地與建成區綠地相比，在規劃和建設中具有更加繁雜的特點[3]。城市邊緣區綠地生態更加敏感和脆弱，綠地功能更加復雜多樣，建設方式更加側重保護性和集約性。

1.1 生態更加敏感與脆弱

城市邊緣區是城市向自然過渡的生態交錯帶，是城鄉建設中最敏感、規劃管理最薄弱的地方[4]，其生態愈加敏感和脆弱。主要表現在區域生態環境的惡化和生態環境的失衡，由于城市污染轉移，工業污染、生活污染、農田污染交織在一起，使城郊生態破壞和環境污染更為嚴重；生態用地非農占用明顯，生態用地減少迅速[5]，由于城鄉作用力的動態變化，各類空間資源之間存在不同程度的矛盾與沖突[6]，而邊緣區綠地由于缺乏相關保護政策、綠地面積大、邊界模糊，常常成為被侵占的對象。

通過對北京1990年和2018年landsat影像數據的提取，得到1990年北京建設用地面積為1 646 km2，2018年達到3 976 km2，可見城市擴張速度之快，城市邊緣區綠地不斷被吞噬，城市邊界已擴展到淺山地帶。建設用地正逐步侵蝕綠地系統，致使城市邊緣區綠地極易遭到侵占和破壞。

1.2 綠地功能與景觀更加復雜多樣

除具有一般的景觀、游憩、生態功能[7]外，邊緣區綠地還具有許多特殊的社會經濟功能，主要表現為對城市良好生態環境的維護、引導城市有序生長、優化城市格局、為城市提供農副產品、承載娛樂休閑活動、推進旅游觀光建設等[8]。另外，從推動城市發展的層面來說，邊緣區綠地還承擔著城市邊緣區形態建構、社會空間融合、維護可持續發展等重要功能[9]。這是因為邊緣區綠地的建設涉及到農業結構調整，舊村改造，新村建設，市政建設，各單位的搬遷、改造等一系列工作，以及多元利益的矛盾和調整[10]，邊緣區綠地對于穩定城市邊緣區發展和加速城鎮化進程具有至關重要的作用[11]。

1.3 建設方式側重保護性和集約性

19世紀60年代，由于城市蔓延與單一用途的農林業生產導致城市邊緣區綠地受到極大危害[12]，行業相關學者逐漸開始意識到保護城市邊緣區綠地的重要性。通過對城市邊緣區自然山體坡地的保育發展和建設城市邊緣區綠地，不但可以保護自然環境，而且還可以節約城市土地和資金發展未來城市綠地。此外，隨著對城市邊緣區研究的不斷深入，邊緣區對于綠地的建設方式也在不斷優化，已從以往的大改大建的開發方式轉變到如今以保護性和集約性的建設方式為主。我國于2014年頒布了《國家新型城鎮化規劃(2010—2020)》，其中明確提出了“優化布局、集約高效”的城市空間布局指導思想[13]。因此，城市邊緣區綠地在未來建設過程中，強調對重要生態用地的積極保護與建設，兼顧“保護”與“發展”的平衡點，保護自然資源的結構和總量，引導合理利用模式，使城鄉生產生活有的放矢[14]，促進城市邊緣區綠地的可持續發展。

2 城市邊緣區集雨型綠地營建策略

本文基于城市邊緣區的空間視角，并結合國內外相關案例，探討城市邊緣區集雨型綠地營建策略，使其更好地融入城市邊緣區綠色空間，實現可持續發展。

2.1 生態優先，保護利用自然資源

城市邊緣區是兼具城市與鄉村特征的復合生態系統，它以農田林地等自然環境為背景，為城市提供必要的生態服務和農業生產服務，是維護鄉村生態安全的最關鍵區域[15]。因此，城市邊緣區集雨型綠地的規劃建設更應側重于對城市邊緣區分布的自然資源進行保護和利用。利用GIS地理信息系統，對規劃區域進行生態敏感性及土地利用適宜性[16]評價，明確生態敏感區和適建度層級，劃定生態紅線及建設控制區層級，在此基礎上展開城市邊緣區集雨型綠地的建設。

在墨西哥哥斯達黎加北桑納亞里特州，由于養殖業、商業、畜牧業等多方面資源的競爭，導致邊緣區生物多樣性銳減以及環境惡化。路易斯等[17]對墨西哥哥斯達黎加北桑納亞里特州沿太平洋海岸平原南部，從圣布拉斯延伸到納亞里特的區域進行了研究，該區域總面積3 500 km2。其選定水產業、漁業、畜牧業及生物多樣性作為單項研究因子，通過GIS得出單因子土地適宜性分析圖，由單因子疊加后得出最終土地適宜性分析圖，從而明確各類用地范圍。反觀城市邊緣區集雨型綠地的規劃設計，依據科學合理的方法明確生態保護區域，建立生態紅線，進而對綠地進行合理的可持續建設。

2.2 零能輸入，實現內部雨水回收利用

城市邊緣區集雨型綠地的營造在根本上是為了對場地內部所積蓄收集的雨水進行充分合理利用，以達到場地內部的自身能量轉換。在集雨型綠地內不介入外部水源的情況下對降雨所帶來的雨洪資源進行內部分配利用。匯集而來的雨水可以通過合理的計算后主要分配用于園區內的景觀用水和植物的灌溉。

在筆者曾參與的石家莊山前大道郊野公園設計初期，對場地內部匯水調蓄水容量、雨水積蓄量、場地內部永久水體面積進行了合理充分的計算，從而為場地內部雨水進行高效地收集、凈化、儲蓄、再利用及水景營造提供理論支撐，最終實現場地內部雨水資源零能輸入。石家莊西山山前大道郊野公園位于河北省石家莊市鹿泉區，總面積603 km2，背靠西山山脈，東臨山前大道，南臨高架鐵路及洞溝村，與山前大道相鄰的界面長達990 m。

項目建設初期，筆者根據《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建(試行)》中關于設計調蓄容積的計算方法，對石家莊山前大道郊野公園設計中的蓄水量進行了初步的計算。計算公式(1)為：

V=10HφF(1)

其中：V=設計調蓄容量，m3;H為降雨量，mm；φ為綜合雨量徑流系數；F為匯水面積，hm2。

然后通過《石家莊市水文地質條件分析》得到石家莊市近50年來最大降雨量為959.9 mm，最小降雨量為240.8 mm，年平均降雨量分為552.2 mm。通過《河北省使用水文手冊》和《室外排水設計規范》得出公園綠地的徑流系數φ為 0.15。根據 GIS 對于整個山區和山前平原區域的匯水區域分析圖可得出，紅線場地所在區域處于山區匯水區B內，匯水區面積為91.500 5 hm2(圖1)，匯水區 B 內收集的雨水會流入紅線場地內部，故場地內部的匯水調蓄容量為24.284 5萬m3。

圖1 設計場地所在山體匯水區域

設計調蓄容量=平均總匯水量-平均總蒸發量-平均總下滲量，其中，年平均總匯水容量為24.28 萬m3；年平均總蒸發量=平均蒸發量×場地設計水體面積S；年平均總下滲量=平均下滲量×場地設計水體面積S；設計調蓄容量=水體平均深×場地設計水體面積S。同時為保證場地內部水體景觀的水體自凈，將水體平均深度設置為 2.2 m，最大深度2.4 m，近水岸 2 m水深 0.7 m。因此：2.2S=24.28-1.68S-0.032SS=6.336 m2，由此得出場地內部永久性水體面積為6.35 hm2。

因此，在城市邊緣區集雨型綠地建設初期，需要對場地內部水體面積進行合理預算，最終實現場地內部雨水完全回收利用。

2.3 因地制宜，合理選擇植被資源

城市邊緣區綠地由于面積大、綠地特征相對復雜且人工管護少，因此在植被的選擇中，應充分考慮到植物對環境的適應性，如耐旱、耐水濕、耐風等，針對不同環境選擇合適的樹種。

美國加利福尼亞薩利納斯就集雨型綠地的分類和樹種選擇進行了詳細介紹。該方案將集雨型綠地分為高地勢區、中地勢區和低地勢區3個部分。對于低地勢區來說，雨水暫時流入此區域，此區域在雨季可能會被淹沒一段較長的時間，因此低地勢區域較適宜選擇耐水濕的植物，尤其是具有密集的根結構和可以過濾污染物的植物，在排水功能中可以交叉排水，以阻止土壤侵蝕和減緩雨水的徑流速度，在此區域推薦原生草或地被植物。中間地帶是一個減速區，雨水徑流通過它排到排水區，雨水通過這里不會長期停留，因此這個區域的植物必須較耐干旱，并可以被周期性淹沒。高地勢區是坡地排水的頂端區域，雨水不會在這個區域長時間停留，因此在此區域的植物必須耐干旱和長時間生長。

亞薩利納斯針對這3種不同區域，分別選擇了與其相適應的樹種，總體上均為低維護、方便管理、自給能力強的樹種。因此，我國在城市邊緣區集雨型綠地的建設過程中也應選擇低維護、低管控、低耗能的樹種(表1)。

2.4 工程支持，合理選擇集雨設施

現階段我國集雨型綠地建設的技術主要包括滲透技術、儲存技術、調節技術、傳輸技術和截污凈化技術，每一技術類型都有相關技術措施支持(表3)。選擇合理的技術措施直接關乎綠地對于雨水的消納、收集、凈化效果是否理想。因此針對不同的綠地類型應選擇相應的集雨措施，以使工程措施效能最大化。

表1 美國加利福尼亞薩利納斯集雨型綠地植物名錄

資料來源：https://www.waterboards.ca.gov/rwqcb3/water_issues/programs/stormwater/docs/salinas/appndx_g.pdf；表格中“×”表示選中的植物。

3 結論

城市邊緣區綠地是城市生態網絡的重要組成部分，承擔著生態、游憩、景觀、文化、生產補給等功能。推進城市邊緣區集雨型綠地的建設是完善城市邊緣區綠地生態功能，維持生態平衡的途徑。在城市邊緣區集雨型綠地建設過程中，城市雨水管網擔負著城市雨水排放的本職責任，無論是否有集雨型綠地的建設理念，雨水管網都是市民所依賴的城市雨洪安全線。各種低影響開發設施只對雨水排放起到輔助和促進作用，而不承擔所有的城市排水任務[19]。因此，在推進城市邊緣區集雨型綠地建設的過程中，應以城市排水管網等基礎設施的建設為基礎，平衡城市邊緣區多方利益的發展，共同促進新型城鎮化建設。

表2 各類綠地中集雨型設施選用一覽表

資料來源：根據參考文獻[18][19]整理；●宜選用；◎可選用；○不宜選用。