嵌合多孔海綿基底的南方多雨平原河網地區空間規劃布局探索
——以順德樂從北圍片區概念規劃為例

劉小艷

深圳市雅克蘭德設計有限公司 廣東 深圳 518067

近年來，全國各地海綿城市建設熱潮不減，各類指導意見、技術指南、指標體系等紛紛出臺，試點城市名單不斷擴展，財政補貼與投資額度不斷加碼，但我們仍逃不開“水旱成災”的魔咒：這邊廂，“百年一遇”乃至“千年一遇”的極端降雨愈趨頻繁，重金打造的海綿城市仍面臨“城市看?！钡膶擂?；另邊廂，大水庫、大江大河干旱見底的消息頻繁見諸報端。

正是在頻繁遭遇“城市看?！钡睦Ь诚?，我國的海綿城市建設理論逐步發展并日趨成熟起來。

1 海綿城市理論梳理

2014年，我國住房城鄉建設部印發的《海綿城市建設技術指南》中，將海綿城市定義為：“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?！焙＞d城市的建設途徑既包括對城市原有生態系統的保護與修復，也包括低影響開發。該指南還明確指出，“海綿城市建設應統籌低影響開發雨水系統、城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統”。

但在《海綿城市建設技術指南》中，絕大部分篇幅都用在對低影響開發雨水系統構建的全方位指導上，且建議各地低影響開發雨水系統構建將年徑流總量控制作為首要規控目標，亦即首要考慮將徑流蓄存或消解在場地內。這似乎更貼合北方少雨地區的訴求，它們的土壤條件更能吸水、滲水，它們也更迫切需要對雨水進行蓄存及資源化利用。而對于引發雨澇災害的關鍵因素——暴雨徑流峰值，指南僅簡單帶過，它指出“低影響開發設施一般對中、小降雨事件的峰值消減效果較好，對特大暴雨事件，雖仍可起到一定的錯峰、延峰作用，但其峰值消減幅度往往較低。因此，為保障城市安全，在低影響開發設施的建設區域，城市雨水管渠和泵站的設計重現期、徑流系數等設計參數仍然應當按照《室外排水設計規范》中的相關標準執行”，“低影響開發雨水系統是城市內澇防治系統的重要組成，應與城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統相銜接”[1]。而對于暴雨時的徑流峰值如何消減，超標雨水徑流排放系統如何設置，如何與低影響開發雨水系統銜接，指南并沒有給出詳細的實操指導建議。所以即便達成了海綿城市建設目標的年徑流總量控制之后，我們還是陸續見證了各地雨洪系統在面對超標降雨時，是何等地不堪一擊。以鄭州為例，年均降雨量為542.15mm，其海綿城市年徑流總量控制目標為75%，對應的設計降雨量為22mm[2]，意思是要控制22mm以內的降雨量，以便將全年75%的雨水徑流吸納掉而不外排。再看2021年的鄭州特大暴雨，3天累積降雨量449mm，下了全年82.8%的總雨量，小時最大雨強201.9mm，幾近達到其海綿城市規控標準的10倍，在無適配的城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統的前提下，其現有海綿體的吸納量是遠遠不夠的，無處容身的雨水最終積漲成災，帶來慘痛經歷。

2 南方多雨平原河網地區海綿城市規劃策略探索

佛山是典型的南方多雨地區，多年平均降雨量高達1768.2mm，比鄭州的3倍還多，且相關研究表明佛山進入20世紀90年代后，降雨量有遞增趨勢，波動性亦增強，極端降雨更為頻繁，短歷時暴雨頻次上升趨勢明顯，當大雨與洪潮水頂托，極易形成內澇[3]。而佛山與北方干旱地區還有一個很大的不同之處在于，其地下水位高，土壤入滲性能低[4]，土壤飽水時間快，各種海綿體很難實際發揮效用，且因地勢平坦低洼不利于雨水自排，城市雨洪管理極度依賴各種電排設施[5]，但在暴雨情況下，電力基礎設施本身就易受災中斷，因此近年佛山頻發雨澇災害，且城市道路往往首當其沖成為水患重地，給居民出行和生活帶來諸多不便。正是在此背景下，佛山地區的海綿城市建被提上了日程，相關的規劃導則，規劃建設管理辦法等陸續出臺。

因為佛山地區多基塘用地，水面率比較高，所以他們在海綿城市建設中比較常用的手法是打通基塘并開挖大型湖面來蓄納雨水，但水面徑流系數高達1.0，是混凝土及瀝青路面的1.2倍，塊石鋪砌路面及廣場的2倍，綠地的7倍[6]，在滿水狀態下，大水面就是個大硬底，無法真正起到徑流總量消減的作用；同時大型水面的蒸發量亦非常大，會極大地改變場地原有的水文循環過程，加劇雨量與雨強分配不均的現象，從而引發更大的暴雨與干旱天氣。

事實上我們會發現，自然界與吸水納水相關的形態，一般都呈現出分層級分散式連通的脈絡狀，比如河網、樹木、以及葉脈（圖1）。這種形態既有連通性與均質性，可以統籌兼顧全局性；又有獨立性與差別性，從而具有容錯性與多樣性。在低影響開發理論中，其核心要義就是最大限度地模擬自然水文，這種脈絡狀，便是地面水流最本原的形態，因此我們不難判斷，它也是一種具有廣泛應用場景的理想海綿基底形態。

圖1 自然界的脈絡形態

在對廣佛地區多年的實地考查中，我們還發現，嶺南水鄉村落都有著高超的與水共生的傳統智慧，它們沒有開挖大水庫大湖面，而是以魚塘零星、河涌環繞的多重點狀與線狀措施來防范暴雨洪澇災害。根據所處地形條件，嶺南水鄉村落主要有三種布局形式：第一種是小組團分散放射式格局，如佛山市三水官員村（圖2），建筑依托微高崗地或臺地平行于等高線布局，在建筑側面留出多條梳式巷道垂直于等高線由崗丘坡向村前自然河涌或水塘，這些有地形坡度的巷道可以快速組織場地雨水排放，在建筑群外圍以及各組團間的低洼地，則開挖了多個串式水塘，用于蓄納雨水用作消防或生活雜用；第二種是團塊狀集聚河網式格局，如佛山禪城奇槎村（圖3），通常位于平原地區，無快速排水的地形坡度條件，一般會在村內均勻開挖多條干支人工河涌，形成完整聯系的環涌或河網，并貫通至村落外部的大河涌，建筑則以規整的行列組群式布局就近垂直于各級河涌，以實現雨水的快速排放，建筑組群間散點式分布若干水塘，用于雨季集水以滿足旱災時的灌溉需求；第三種是散點式基塘狀格局，如佛山順德海心沙島（圖4），這種形式比較少見，主要位于基圍農業地區，鄰近外部水道，內部有大面積星羅棋布的魚塘，村居群組點綴于魚塘間的塘基微高地之上，這一格局下的魚塘充當了吸水蓄水的多孔海綿。而無論哪種布局形式，我們都會發現最靠近低洼水塘邊的建筑砌筑了高臺（圖5），提高了建設場地的整體標高[7、8、9]。

圖2 佛山三水官員村（筆者自繪）

圖3 佛山禪城奇槎村（筆者自繪）

圖4 佛山順德海心沙島（筆者自繪）

圖5 水塘邊的高臺建筑（筆者拍攝）

從嶺南水鄉村落的傳統雨洪管理智慧中，我們總結出了四大要點：一、分區式排放，使組織雨水排放的路徑更為短捷，單點的雨水徑流峰值也可大大降低；二、分散式調節，使吸水納水的主體更多元，跟海綿最核心的價值——多孔效應有異曲同工之效；三、分層級連通，與自然界的脈絡狀一脈相承，便于進行雨洪排蓄的連通性統籌，實現雨洪風險的分擔及多重保障；四、建筑端消解，在提高安全系數的同時，以最減省的成本，給予雨洪足夠的停留空間。此外，我們還發現嶺南村落的景觀綠化與公共活動空間骨架正是與其雨洪排放蓄納空間相結合展開的，由此，綠化可以得到自然雨水的滋養，實現較低成本的養護，而人的活動，也因為有水漲水退的景致變化相伴，而更加靈動豐富。

對自然水文脈絡形態及嶺南村落的開放式雨洪與公共空間布局密碼的解鎖，也啟發并指導了我們在順德樂從北圍片區的規劃實踐，我們探索出了利用場地自然水文脈絡來構建海綿城市基底形態，場地空間格局由此延展并與之嵌合的空間布局策略。

3 順德樂從北圍片區空間規劃實踐

3.1 北圍片區的基本情況

北圍片區位于珠三角腹地佛山市順德區西北，樂從鎮區南部，場地北接佛一環，西起佛山大道，東至新桂路，紅線面積約2.1km2（圖6）。場地南側緊鄰逕口河，是順德水道的重要支流。場地屬于典型的河灘沖積平原，河網水系密集，地勢平坦低洼，標高比順德水道五十年一遇防洪水位平均低1m以上，場地還有超過1/4的現狀用地是基塘（圖7）。

圖6 北圍區位圖（筆者根據衛星圖繪制）

圖7 場地現狀剖面圖（筆者自繪）

3.2 常規雨水管網系統在北圍項目應用的弊端

按常規建設思路(圖8)，低洼建設用地需要先填方，基塘與小河涌也要填埋成建設用地，要達成道路的防洪安全標高，以及為順利實現地塊雨水收集的場地建設標高，平均填方深度在2m以上，再加上地下雨水管渠的前期建設與后期運維成本，綜合開發成本極高。此外，場地地勢非常平坦，為避免地下雨水管道埋設過深，需沿線加設提升泵站，且河涌同時受珠江口潮汐水位頂托，區內雨水要排除到河涌都需要依靠電排站，這些都使得片區地下雨水管渠建設運營成本要明顯高于其它有地形坡度條件的地區。另外，暴雨時收集的雨水由管渠系統收集后直排，會對受納水體造成一定程度的水質污染。

圖8 常規路下雨水管網系統（筆者自繪）

尤其關鍵的是，即使是超大城市和特大城市的中心城區，按室外給排水設計規范[10]，也只取3-5年的暴雨強度重現期，當遭遇大于此重現期的降雨時，雨水管渠系統會很快超容量，后續雨量只能在地面低洼處蓄積成澇。而雨水管渠一般敷設于道路下方，為便利收集雨水，道路標高通常會設計得低于兩側建設場地標高，于是道路便成了城市中的低洼地所在而首當其沖成為雨澇重患地，需要依托城市道路來開展的救災更是無從談起，無形中加劇了災害的影響程度。基于常規路下雨水管網系統的超高建設與運維成本，以及較低的雨洪安全保障系數，我們吸取了嶺南村落的傳統雨洪智慧，將開放式雨水排放通道與道路交通空間分離，結合場地內的自然河涌及洼地來構建分區分散并層級化的自然海綿雨洪系統。

3.3 自然脈絡狀開放雨水系統及與之耦合的片區空間結構

我們對北圍片區的雨洪系統設計工作從研讀場地地形地勢及原始水文脈絡開始。場地整體地勢北高南低，東西高，中央低；在場地南側，逕口河自西向東加入順德水道，南部的地面雨水徑流則垂直匯入逕口河；場地中央有兩條小河涌自北向南縱貫，沿途垂直收集東西兩部分的地面雨水徑流，并最終匯入逕口河（圖9）。依此層層分級連通的匯水路徑，所有地塊的雨水徑流都能在10分鐘以內進入內部河涌或逕口河，從而實現短程快速排放。

圖9 場地現狀地面匯水肌理（筆者自繪）

依據前文對自然水文脈絡及嶺南村落雨洪管理的經驗總結，我們將脈絡狀作為其開放式雨水系統的基底形態，并遵循四大設計要點：分層級連通、建筑端消解、分區式排放、分散式調節。

我們保留了南北與東西貫通的河涌基底，作為片區雨水排放的主干廊道，同時，考慮到超標雨水的徑流排放、珠江河口頂托時的電排壓力、以及對雨水水質的管控，我們給現有河涌斷面兩側預留了較大的基塘與低洼地非建設區域。我們以五十年一遇暴雨的高峰3小時雨量峰值143mm為計算依據[11]，按平均排水深度1.5m，推演出所需的行洪寬度大約是50m，這個值作為我們對主干雨水廊道寬度控制的低限值；我們還規定鄰近這一寬度控線的建筑需抬高基底或底部架空，以更端源的低成本措施更一步提高片區應對更高重現期暴雨事件的安全系數。在主干雨水廊道內，我們對河涌的岸際斷面進行了多重濕地化與植被群落的改良設計，使雨水不再直接排入河涌，而是要經過幾級濕地與植被的截流與凈化，再溢流或滲透到河涌，以減少初期雨水雜質對河涌水質的污染（圖10，11）。

圖10 主干雨水廊道斷面示意（筆者自繪）

圖11 場地三級開放式雨水系統與建設地塊耦合布局（筆者自繪）

我們遵循場地原有的分層級匯水肌理，將片區劃分為若干排水分區，在每一排水分區的中央利用洼地設置垂直并連通至南北主干河涌或東西逕口河的次級雨水廊道，對于面積較大的地塊，我們繼續細分排水分區并增加與次級雨水廊道相連通的支脈雨水廊道。次級與支脈雨水廊道為季節性過水通道，均采用符合海綿城市建設標準的植草溝、下凹綠地及雨水花園等形式（圖12），在旱季時作為場地景觀的一部分。為達成海綿城市的徑流總量控制目標，我們也依排水分區對次級與支脈雨水廊道的蓄水體積進行了計算，我們以70%的年徑流總量控制率為依據，對應的設計降雨量為26.7mm，按平均0.3m的蓄水深度，再按各分區集雨面積，計算出各支次級與支脈雨水廊道所需蓄水寬度約5-20m，且自端源地塊到接入主干雨水廊道，所需空間寬度逐漸放大。

圖12 次級與支脈雨水廊道斷面示意（筆者自繪）

依托這一從支脈到次級再到主干的三級連通式雨水廊道，我們既可以滿足50年一遇暴雨高峰3小時徑流峰值的排放空間需求，取得比灰色雨水基礎設施更安全可靠的排放效果，也可以在小雨與中雨場景下，以如自然脈絡般分散的雨水廊道形態，實現多孔海綿城市的吸水、蓄水、滲水、凈水功能。我們的慢行系統及景觀與公共活動空間也是依托這一脈絡狀雨水系統布局，所以在非暴雨季節，它們一起充當了片區的特色開放空間骨架，而綠化苗木也因著雨季自然雨水的滋養，大大減省了人工養護成本。

在此開放式雨水廊道系統格局下，建設地塊位于雨水廊道外側，地塊雨水由雨水廊道收集，城市道路則在建設地塊外側，并不再承擔地塊雨水排放功能，路面雨水則由道路下凹綠化帶收集后就近接入各級雨水廊道，因此，建設地塊標高在外側可與道路齊平，在內側則坡向低洼雨水廊道，再加上無需填埋的河涌、基塘以及低洼地，整體填方量少了近四分之一。更為關鍵的是，城市道路也不再是城市中的最低標高所在地，從而擺脫雨澇時最先被淹的命運，真正發揮城市防災生命線的功能（圖13）。

圖13 場地與道路及雨水系統的高差關系示意（筆者自繪）

4 結語

在極端降雨與極端干旱天氣并存的當下與未來，對于多雨的南方地區，僅滿足了建筑與小區、城市道路、城市綠地與廣場的徑流總量控制的海綿要求絕不足以使我們高枕無憂，特別是河口沖積平原地區，比如珠三角，杭州灣等，還將面臨全球氣候變暖可能導致的海平面上升引發海水倒灌的另一重威脅。對于這類地區，應盡快將徑流峰值控制及超標雨水排放納入規控目標，并以系統性思維，建立以海綿設施工程技術為基礎，與場地自然水文肌理相契合，與城市道路空間相分離的開放式連通性雨水廊道系統。另外，還可將城市的綠化景觀和開放空間系統與此雨水廊道系統進行嵌合設計，進一步減省城市景觀維護成本，并最終營造出富有水鄉氣息的季節景致變幻的空間結構與環境基底。