沈 敏
(西寧市海綿城市建設管理服務中心,青海西寧810001)
2016年, 西寧市成功入選全國第二批海綿城市試點城市,是國家對于青藏高原特有氣候條件下生態環境的高度關注,也對西北半干旱地區的綠色發展具有典型示范意義。 西寧市將海綿試點建設工作作為提升城市綠色發展的載體和城市轉型升級的重要抓手,樹立了“綠色發展樣板城市,建設幸福西寧”的目標任務。
西寧市是青海省省會,市域面積7660km2,建成區面積118 km2,平均海拔高度2261 米,年均降雨量410mm[1](圖1)。 中心城區位于湟水河河谷地帶,西高東低、成“兩山對峙、三山匯聚、四川相連”的主城山水格局,試點區選擇中心城區西部具有典型代表意義的區域,構成山-水-城的典型斷面,其范圍東起新寧路,西至湟水路,北臨青藏鐵路,南到大南山山脊線,總面積21.61km2,其中外圍山體和水系面積占5.39 km2(圖2)。 試點區項目分為建筑與小區、道路與廣場、公園與綠地、水系治理、管網改造等7 大類200 余項,覆蓋試點區的各個領域,將海綿理念融入到這些項目中對西寧市的生態環境、城市景觀都具有十分重要的意義。

圖1 區域位置圖

圖1-2 西寧降雨量圖

圖2 試點區范圍圖
2013年12月習近平書記在中央城鎮化工作會議中提出:“在提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮更多利用自然力量排水, 建設自然存積、 自然滲透、 自然凈化的海綿城市”[2]。 在進一步的海綿城市定義中強調“海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用[3]。 進一步強化“自然積存、自然滲透、自然凈化”的理念,突出以“自然”為核心,最終形成“滲、滯、蓄、凈、用、排”的海綿城市六字方針,強調每一個城市,每一地塊因地制宜的采取措施,構建自然的海綿體,促進生態文明的建設和發展(圖3)。

圖3 海綿城市示意圖
西寧市位于黃河上游,地處黃土高原向青藏高原的過渡地帶,環境因素也面臨西部干旱、半干旱氣候條件區域城市的許多共性問題:山體與沖溝易發生雨水聚泄,造成水土流失、生態脆弱;水資源匱乏,未形成城市雨水利用系統,雨水收集利用總量少;大部分地區仍采用傳統的開發建設模式,隨著開發強度的不斷加大,硬化面積增加,而自然消納雨水措施弱化,在遭遇小范圍、高強度暴雨時,部分地段易發生積水內澇。
針對存在的問題,在典型試點區內綜合分析區域下墊面狀況、降雨數據,確立年徑流控制率,因地制宜綜合施策, 積極探索高海拔半干旱缺水城市“滲、滯、蓄、凈、用、排”的新路子,利用“山—水—城”的典型空間結構,構建“外圍環境+城市單元”系統化治理模式,按照“治山、理水、潤城”的總體技術路線,構建西部高海拔半干旱地區綠色生態體系建設模式(圖4)。

圖4 “山-水-城”的典型空間結構
通過山體的豎向條件, 進行源頭修復與削減,過程引導與控制, 系統綜合治理的全系統化建設,實現“水不下山,泥不出溝”的目標,將海綿理念與山體生態修復相結合(圖5)。
源頭通過山地徑流整地的技術標準,修復水平階、坡地增加魚鱗坑,進一步優化山體綠化,打破由楊樹、油松構成的單一造林模式,增加小喬木與色葉木如山杏、暴馬丁香、金葉榆、紫葉稠李等,與林下種植適生草本花卉波斯菊等,形成多層次豐富的林相,構成多彩的城市背景林帶,山地徑流整地不僅能就地消納2年一遇的雨水量,還使原來破碎的地形整合為可建設的游憩綠地, 供人休閑娛樂,增加景觀節點(圖6)。

圖5 山體治理試點范圍

圖6 源頭水土控制
過程控制對道路周邊地形及邊溝進行生態改造,設置植草溝、下凹綠地等綠色設施,對雨水徑流及灌溉用水進行有效引導和蓄存,達到收集和凈化道路雨水的目的,同時將多種類型的花卉種植在植草溝、下凹綠地中,營造艷麗的花海綠帶,給人賞心悅目的視覺感受(圖7)。

圖7 山體道路及周邊地形雨水收集
系統通過對沖溝的全過程修復與治理,利用多種手段如自然置石、石籠等形式,構建雨水多級凈化與調蓄空間,在調蓄空間中栽植濕生植物、禾本科植物等多種類型植物,豐富山地景觀,減緩雨水流速,防止水土流失,達到溝道防洪與景觀相統一的標準。 結合溝道治理建設道路、架設木棧道、觀景平臺、宣傳牌等設施,進一步優化了原有盤山道路的游覽路線,豐富游人的觀賞體驗感,啟到海綿理念的宣傳效果(圖8)。
通過海綿理念與山地園林建設相融合,利用山地生態修復與豎向條件的有效管控。 實施水土流失治理、山林綠地增加和沖溝溝道治理,完成海綿化整地567hm2,修復和新建林地水平溝69.8 萬km、魚鱗坑13.4 萬余個, 實現設計降雨45mm 情景下坡面徑流控制, 使原有試點區森林覆蓋率增長到85%,進一步優化了市民休閑游憩的空間,綜合達到了“水不出溝、泥不下山”的海綿城市建設目標,形成山體治理的示范模式。

圖8 山體系統治理
在打造水體景觀的同時,充分利用海綿理念對“河水、雨水、中水”等多水共治、多水利用,發揮海綿體的凈、蓄、用、排的功效,提升水生態環境質量。最終沿湟水河形成一條“串珠式”水系治理新模式,讓更多市民享有“河湖清”的生態紅利(圖9)。

圖9 海湖濕地平面圖
將穿城而過的湟水河引入試點區海湖濕地中,利用沉砂、生物過濾、多級凈化后,打造水清岸綠,魚翔淺底的優美生態環境,為人們提供了一處休憩活動的濕地公園。 濕地末端將凈化后的河水匯入湟水河,提高整體湟水河的水質。 濕地凈化監測顯示從PH 值、氨氮、總磷、總氮等指標均有較好的優化和提升[4],也為試點區湟水河段水質的提升發揮了作用,從省控監測斷面(西鋼橋、新寧橋)顯示,項目實施后,相比2016年氨氮指標2018年均值濃度下降了77.87%(圖10)。

圖10 水體凈化
通過對試點區內直排河道的雨水、第四污水廠的中水,采用多種措施引入濕地進行凈化、滯留、調蓄,補充濕地水量,增強水系景觀效果,對湟水河水質的提升起到了重要作用,在運行期間調蓄雨水和中水能力達50000m3(圖11)。

圖11 多種措施引入濕地
試點區海湖濕地將原有溝、渠連通,增加水域面積,通過上游多種形式的生態補水、調水,加快濕地、溝渠水體流動,提高水體的自凈和生態恢復能力,讓水動起來,提高水質,改善水系的生態環境;以水為景,在試點區內充分利用水系、濕地多樣化景觀資源,營造休憩空間,普及水文化,宣傳海綿理念,服務于民,讓人們感受水生態建設帶來的福祉(圖12)。

圖12 治理后海綿濕地景觀
通過試點區內部地塊的低影響建設,綜合實現“小雨潤城”目標,將海綿理念與生態文明建設有機結合,著力在“增綠”上下功夫。 在區域層面調整用地性質,增加城市公園面積,提升城市綠化品質;微觀層面針對場地鋪裝改造成綠地等方式,恢復綠色植物生態;在老舊小區的建設中,改善人居環境,建設幸福西寧(圖13)。

圖13 潤城建設項目
結合片區規劃用地,建設公園為人們提供休憩娛樂的公共綠地,打造十五分鐘幸福生活圈。 公園以新建疊翠園為例,面積約為6.6hm2。以海綿建設理念為引導,形成調蓄和凈化外來客水和自身雨水的功能綠地,充分展示景觀與雨水利用相融合的設計理念,為周邊居民提供了一處休閑娛樂的場所。 園內結合自然地形的營造設置植草溝、雨水花園等綠色設施,進行雨水的調蓄,與植物配置相呼應,形成自然優美的綠色空間(圖14)。 公園內道路、廣場利用豎向調整將原來直排市政管網的雨水,通過植草溝引導至下凹綠地、雨水花園等綠色設施中;結合外圍市政道路雨水井截留,將外來客水也引入公園綠色設施中,提高對雨水資源的高效利用,調節區域溫度,改善城市生態環境(圖15)。 公園鋪裝采用如砂石路、石板路等多種形式的透水材料,打破原有花崗巖鋪裝占主導的建園模式,使雨水能夠充分滲透到土壤(圖16)。試點區在2年多的建設中新增公園面積204hm2,改變了區域生態環境,讓人民群眾深入感受到生態綠色帶來的幸福感。

圖14 公園內的雨水調蓄

圖15 道路廣場雨水調蓄
道路建設項目按照“街頭添綠、道路擴綠”的思路,推動城市綠色海綿體建設。 在重要的交通路口,從城市下墊面改造入手增加綠地,利用人行道路的夾角用地破硬增綠,精心打造街頭小品、口袋公園成為城市的靚麗名片,推動城市綠色發展理念(圖17);在打破傳統城市規劃理念基礎上,利用在退界用地建設綠道、步行道,道路紅線內用地整合市政道路全部建設綠地形成綠色廊道,打破傳統道路各自為界的建設模式,擴大道路綠地面積統一街道景觀,并沿道路設置植草溝、雨水花園等綠色調蓄設施,結合道路豎向設計,將人行區域內所有雨水傳輸到綠色海綿體中,增加雨水的收集和利用(圖18)。在試點區道路體系建設中新增綠地面積30hm2,呈現“點上出精品,線上成綠廊”的城市新形象。

圖16 海綿型透水鋪裝

圖17 破硬增綠

圖18 退界用地建設綠地
海綿城市的建設也為老舊小區的環境改造提供了機遇和條件, 針對老舊小區居住環境不佳、雨污合流、路面破損、公共設置配套不夠等問題,進行詳細分析,制定解決措施。 以試點區北部湟水花園小區為例,小區面積約3hm2,以多層建筑為主。 存在雨水管外接雨污合流管網混亂;下雨時小區內最低點易形成內澇;路面損壞嚴重,停車場等公共設施年久失修、車位不足;小區景觀效果不佳居住環境差等問題。 針對這些問題以海綿城市建設理念為指導,充分利用場地的豎向與景觀生態綠地,通過灰綠結合的方式營造老舊小區良好環境,達到“源頭減排”的控制目標,讓小區舊貌換新顏。 在小區內通過增加綠地、 結合自然地形布置綠色設施如植草溝、雨水花園等,配植高中低多層次的當地特色的樹種,與景石等景觀小品相映襯,提升小區的整體綠化品位,美化和改善居民的居住環境;在改造中利用小區恢復路面的工程措施, 優化雨水排水路徑,通過調整路面豎向控制雨水徑流,匯集雨水后采用不同措施轉輸至植被淺溝中,再傳輸至雨水花園或下凹綠地內消納雨水(圖19);樓體外排雨水通過雨水管斷接,就近引入截流溝,通過石籠及沉砂井將屋面雨水做初步消能、 凈化后排至綠色設施中; 同時在小區最低點設置雨水花園和溢流口,保證小區超量雨水及時排入市政雨水管網,消除內澇風險[5](圖20);結合小區公共停車場改造,打造具有入滲、滯留、水質凈化與地下水涵養功能的多種類型生態停車場,改善既有公共設施(圖21)。 小區內設置海綿設施宣傳牌,讓海綿理念深入人心。 項目建成后,實現了“小雨不積水,大雨不內澇”的海綿目標,實現“景美路平,設施完善”的海綿民生目標,讓群眾感受到海綿城市建設帶來的變化。 試點區建設期間共計完成51 個老舊小區的全面改造, 4.6 萬余居民直接受益,獲得百姓點贊。

圖19 優化雨水路徑

圖20 雨水花園末端調蓄

圖21 生態停車場
結合西寧市特殊的地理氣候及生態條件,將“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字訣轉化為適合高原特色的技術路徑,以“滲先蓄后、凈滯結合、多用少排”為基礎,“滲先蓄后”: 結合西寧半干旱高原少雨蒸發量大的氣候特點,讓雨水先滋潤土壤,多余雨水采用合理的蓄存措施(圖22);“凈滯結合”:利用自然生態的措施,結合豎向使雨水經過植被緩沖帶等綠色設施,使雨水得到凈化和滯留;“多用少排”:匯集后的雨水,可作為景觀、澆灌、沖洗、抗旱和消防等多種用途,減少雨水外排量(圖23)。 通過“截流、引導、蓄存、多用、增綠”的技術手段和方法建設符合當地降雨條件的海綿建設項目,不斷的將這些理念融入到城市的風景園林建設中, 發揮生態效益,促進城市生態文明的發展(圖24)。

圖22 雨水調蓄
西寧市在今后的海綿城市建設中將不斷重視“低影響開發設施建設”,更加注重“大綠地、大水系”的生態系統思維,構筑綠色開敞空間,將風景園林的建設思想與城市空間形成有機銜接, 依托山、水、城要素形成“綠—藍—灰”的良好生態格局,樹立西北半干旱高原海綿城市建設標桿,打造綠色發展樣板城市,建設新時代幸福西寧。