城市綠色基礎設施總體規劃編制內容研究以美國納什維爾都會區為例

李敏 姜濤 胡作佳 龍皎

摘 要：以美國納什維爾都會區為例，梳理并介紹了城市綠色基礎設施規劃的要點和主要內容，闡明了綠色基礎設施規劃在海綿城市建設中的重要地位，并結合我國城市的實際情況提出相應的建議。

關鍵詞：城市;綠色基礎設施;總體規劃;納什維爾

中圖分類號：S688

文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20201115056

收稿日期：2020-10-04

基金項目：貴州大學引進人才項目（項目編號：貴大人基合字（2018）50號）;2016年國家留學基金資助出國留學項目（項目編號：201606910098）

作者簡介：李敏（1995-），女，在讀碩士。研究方向：海綿城市與綠地規劃建設;姜濤（1987-），男，博士，講師。研究方向：海綿城市與綠地規劃建設;通訊作者龍皎（1968-），女，研究員。研究方向：園林工程、市政工程監理及植物引種馴化。

1?綠色基礎設施概況

20世紀70年代以來，在歐美發達國家的很多城市隨著城鎮化的快速發展，城市灰色基礎設施建設面積不斷增加，其城市中的不透水面積迅速增加，城市綠地面積相對減少，從而引發城市洪澇災害、生態環境破壞、地下水污染、水資源短缺等一系列問題。在這種背景下，歐美發達國家開始尋找能夠解決城市多種問題的新的方法。綠色基礎設施（GI，Green Infrastructure）正是在這一背景下出現并不斷發展和完善的，成為解決城市多尺度、多層次問題的重要手段和方式。綠色基礎設施的理念起源較早，早在19世紀時美國風景園林之父奧姆斯特德就在波士頓大都市公園體系規劃等綠地系統規劃中強調綠色空間之間應該相互聯系，避免孤立化。1990年，美國學者查爾斯·利特爾將GI稱為綠道系統的擴展和有別于灰色基礎設施的新類型[1]。1999年，美國總統可持續發展委員會認為GI在社區可持續發展中扮演著重要的角色，是保護生態系統和引導可持續土地利用的重要途徑[2]。同年，美國保護基金會和農業部森林管理局成立的GI工作小組提出GI是相互聯系的綠色空間網絡，其通過模擬自然的方式對自然生態系統（森林、草原、荒漠等）、野生生物類（野生動植物等）、公園、濕地、綠道等自然區域和開放區域進行有機聯系，形成一個開放的生態網絡系統，該系統具有多方面的功能，其中在生態系統服務、雨洪管理、人類福祉等方面發揮著重要的作用[3，4]。20世紀90年代中葉，美國開始以綠色基礎設施來解決城市內澇和水生態危機的研究與實踐，比較早的實踐是在美國俄勒岡州波特蘭市和NE Siskiyou街道，隨后美國的其它城市相繼制定出當地的綠色基礎設施規劃，如費城、紐約、西雅圖等城市在GI的編制和實施方面做了大量的有益探索和實踐[5-7]。我國對于GI的研究起步較晚，但發展很快，在關于GI的理論和實踐方面都取得了重要的成果。早在20世紀90年代，深圳市在城市綠地系統規劃方面就考慮了各綠地之間的銜接性和生態廊道的作用。2011年后，以珠三角綠道網絡規劃建設為契機，綠道運動開始在全國蓬勃發展，四川、湖南、貴州、北京等地都積極開展了綠道建設。綠道網絡、公園城市、海綿城市等城市建設的理念成為GI背景下中國發展模式的代表[8-11]。

2?納什維爾都會區綠色基礎設施總體規劃內容

納什維爾位于美國中南部，是美國田納西州的首府，也是該州僅次于孟菲斯的第2大城市，屬亞熱帶季風性濕潤氣候，夏季高溫多雨，冬季溫和少雨，年平均降水量為1511mm。2009年納什維爾發布了《納什維爾都會區綠色基礎設施總體規劃》（Metropolitan Government of Nashville and Davidson County Green Infrastructure Master Plan）的文件，該文件為納什維爾未來實施、評估和建設可持續海綿城市奠定了良好基礎。通過對該文件的分析，可以得出以下主要內容。

2.1?納什維爾常用的GI措施

通過將GI納入新建和改造的項目建設中可以應對經濟增長和環境保護之間的協調和平衡的挑戰。GI建設不僅可以保護納什維爾現存的綠地環境，還能創造新的綠色就業機會，增加對綠色技術的需求，促進當地社區的發展。基于納什維爾的實際情況，共有12類GI措施或設施被推薦，包括其優勢、劣勢、適用范圍、成本和維護要求，分別是雨水管斷開（Downspout Disconnection）、過濾帶（Filter Strips）、滲透實踐（Infiltration Practices）、口袋濕地（Pocket Wetlands）、透水路面（Permeable Pavement）、雨水桶/蓄水池（Rain Barrels/Cisterns）、土壤改良（Soil Amendments）、行道樹與綠化（Street Trees and Afforestation）、 集雨樹箱過濾器（Tree Box Filters）、綠色屋頂（Vegetated Roofs）和植被洼地（Vegetated Swales）。對這些綠色基礎設施的使用旨在滿足多種城市雨水管理目標，包括減少雨水徑流量、減少洪峰流量和保護水環境質量等。

2.2?不同環境條件下GI技術的分析

納什維爾都市區采用合流制排水系統（CSS），并由10個不同規模、土地類型和需求的集雨區構成，這些區域的雨水徑流量和合流制溢流（CSO）特性也有所差異。由于流域面積、建筑物、屋頂、道路和停車場數量等不同，這些集雨區不透水面積的比例也有所不同，有些區域的不透水面積占比為80%以上，有些則在30%～50%。GI的選擇受到多種因素的影響和制約，如不透水面積所占比例因素、時間因素、土壤、天氣、政策和文化因素等。因此需要對不同集水區進行實地調研和技術分析，從而有針對性地確定適宜的GI措施或設施。如，Boscobel集雨區緊鄰theee Cumberland河，故而很有必要避免其雨水的直接排放;又如，溢流模擬顯示Boscobel和Van Buren集雨區對較少體積的雨水削減最敏感，因此在2.54cm范圍內的初期降雨條件下適宜直接應用GI設施。

不同的尺度和目標對GI的選擇也有影響，社區和場地尺度的不同，GI的設計也會不同。

GI的選擇還要考慮不同的實現目標，如補給地下水、維持生態系統平衡、近自然美學與環境的營造、減少對大型排水基礎設施的依賴、降低維護成本和減少熱島效應等。

規劃對常用的GI進行了技術分析，包括雨水收集、綠色屋頂、樹木種植和結構性控制措施（生物滯留、透水路面、植物盒子）等。以雨水收集為例，規劃在對納什維爾2000—2006年每小時降水量數據進行收集整理的基礎上模擬了約93屋頂設置1個約208L雨水桶時集雨的效果，假定雨水桶收集的雨水用于建筑周邊的綠地，排水的頻率設定在2d進行1次。結果表明，其可以削減19%的雨水徑流或可以平均收集約47L·d-1的雨水。

2.3?綠色基礎設施的選擇和設計

綠色基礎設施建設項目的目標是加強對場地的雨洪管理，避免過多的雨水流入城市合流制排水系統（CSS）。在總體目標指導下，不同的場地應該選擇適宜的GI設施和措施，項目的選擇和設計應以低影響開發為原則，場地中多余的雨水需要經過凈化處理后進入合流制排水系統（CSS），同時收集的雨水可以用來替代非飲用水需求（如灌溉）。選擇最佳管理實踐的項目還可以用來向開發社區和公眾進行雨洪管理方面的科普教育。為了評估納什維爾城市合流制排水系統（CSS）的改進潛力，設計團隊應和多部門共同協商，對每個可選試點評估以后再確定具體的GI項目建設地，從而為所選場地設計出一套性價比最高的GI實施方案。

2.4?綠色基礎設施的激勵和融資策略

全美各地都在制定有關GI實施的激勵措施，鼓勵私人土地所有者將“綠色”技術納入到場地的更新改造中。在相關經濟激勵政策的引導下，GI的使用率逐漸提高。在這種背景下，納什維爾制訂了一系列激勵措施來推動城市GI建設，鼓勵將GI應用在新建項目和改建項目中。具體的措施包括雨水費折扣、回扣和安裝融資、開發激勵、贈款、獎項與認可計劃等。

雨水費折扣的依據主要是基于場地的不透水面積大小情況，原因是不透水面積是造成場地雨水徑流增加、城市雨洪和水環境污染的主要根源。GI的建設則減少了不透水面積造成的影響，因此新建和改建項目融入GI設施或措施的場地可以申請雨水費折扣。可以參考的案例如科羅拉多州丹佛地區實施的“雨水收費公平性計劃”（Stormwater Fee Equitability Program），該計劃實施年度雨水費收費政策，其收費依據主要是場地的不透水面積的比率。每個業主繳納雨水費的多少主要是基于其所在場地不透水面積對排水系統的影響情況進行確定的。每年政府部門通過航空攝影和地理信息系統（GIS）等綜合確定業主所在場地的不透水面積大小和比例，比例越高的，其雨水費的費率也較高。

回扣和安裝融資主要是鼓勵業主在其所屬物業內開展GI實踐，其形式包括補助金、折扣或回扣等。如，馬里蘭州蒙哥馬利縣實施的雨水景觀獎勵計劃（RainScapes Rewards），該計劃對于住宅、商業或私人物業等業主營建雨水花園、雨水桶、綠色屋頂、透水路面、鄉土景觀或植物景觀等措施提供資金獎勵，獎勵金額在1200～5000美元;又如，俄勒岡州波特蘭市推出的“生態屋頂補助計劃”（Ecoroof grant program），對于新建的生態屋頂將按照約5美元·0.093m-2進行補貼。住宅、商業、工業和混合用地的業主均可申請該補貼。

開發激勵面向私人開發商，包括在建設費用、要求、標準或步驟等方面的優惠或便利。為了滿足申請條件，開發商需要在滿足相關建設標準的情況下融入可持續場地設計或綠色建筑等理念進行實踐。如，俄勒岡州波特蘭市對中心區的商業建筑在額外建筑面積的獎勵方面規定如下，即生態屋頂覆蓋率在10%～30%、30%～60%和60%或更高的商業建筑可以每0.093m2生態屋面分別獲得0.093m2、0.186m2、0.279m2的額外建筑面積。

贈款項目一般用于試點項目建設中，對于應用GI設施項目的使用者來說無需支付資金。如，伊利諾伊州芝加哥市的綠色屋頂改善基金試點項目，旨在為該市的TIF區的綠色屋頂建設提供經濟援助，用于綠色屋頂相關的建設費用，其要求是至少覆蓋建筑屋頂面積的50%及以上的低維護設計，成本包括工程、設計和施工費用等;該區的商業建筑業主都可以申請該費用，但要求補貼需要在屋頂建設完成后領取，同時需要簽署至少2a的綠色屋頂維護協議。又如，俄勒岡州波特蘭環境服務局通過與波特蘭州立大學、當地社區、流域管理委員會等合作來提高公眾的流域保護意識，通過向學校、社區、企業等提供資金來保護和加強流域的健康管理;這些資金可以用來購買設備、材料或從事相關的科研或技術分析等，比如教育和監測、生態屋頂研究、場地雨水特征分析、流域修復和自然環境保護等。

3?納什維爾綠色基礎設施建設對我國海綿城市建設的啟示

3.1?落實城市綠色基礎設施實施規劃和實踐

從納什維爾的綠色基礎設施總體規劃可以看到，規劃文件的制定對于城市內的綠色基礎設施建設具有重要的指導作用。只有在充分調研的基礎上做好GI的總體規劃，才能整合資源條件進行實施，并在實施中不斷總結經驗和教訓，指導未來的城市GI規劃和實踐，從而形成良性的城市綠色基礎設施建設循環。我國的綠色基礎設施建設在海綿城市建設的大背景下取得了較多的實踐成果，但其建設存在一定的盲目性和從眾性，未來需要結合具體城市的自然和文化背景制定專門的GI規劃，并將其與城鄉總體規劃、國土空間規劃等上位規劃整合起來。

3.2?加強綠色基礎設施建設的政策引導與公眾參與

納什維爾的GI總體規劃等相關文件可以在城市官方網站中查詢，并建設有專門的GI公益網站，網站上發布城市的GI相關信息，如定期向公眾和利益相關者宣講教育計劃、開展GI項目實地考察、開展GI主題研討會、宣傳GI建設的各項經濟補貼政策等。通過這樣的方式可以讓更多公眾快速了解并參與進來，從而提高大眾對GI的了解和GI建設的支持力度。GI的建設離不開社會公眾的參與，我國在海綿城市建設規劃中應強調“政府引導、社會參與”，當政府制定了相關政策措施時，應采取多種方式引導公眾參與，以確保政策的成功實施。

3.3?構建綠色基礎設施的多方合作、科研和交流平臺

綠色基礎設施建設和維護僅僅依靠政府部門是無法達到預期實施效果的，納什維爾通過與公共和私人機構各方合作（如監管機構、本地企業、當地居民等）來完成對GI的科研、教育、文化交流、建設等一系列內容。在我國城市快速發展的情況下，綠色基礎設施建設不是獨立項目，而是對城市建成區大規模的改造項目，和新城開發的項目相比，這類項目往往有更多阻礙，政府可通過與多方（如政府單位、事業單位、企業、社區等）合作建立綜合性的服務平臺，促進協同管理機制的建立，確保GI的順利成功開展，協調各方的利益。

3.4?建立健全綠色基礎設施建成后的管理維護機制

綠色基礎設施的實施是城市開展海綿城市建設的基礎，加強GI的維護和管理對于城市的雨洪管理建設也有著重要的作用。但每個城市的地理環境、經濟發展和社會構成不同，GI應充分考慮建設以后管理維護的勞動力與經濟成本，針對當地的環境特點與氣候條件進行GI設計，逐步建立適應地方特點的GI建設和管理維護機制，以實現綠色基礎設施的長期維護與有效管理。

參考文獻

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（責任編輯?周康）