城市雨洪基礎(chǔ)設(shè)施先行的規(guī)劃框架之探析
引言
在幾百年的城市化進(jìn)程中,人類趨向于利用、控制自然環(huán)境,使之按人的意志轉(zhuǎn)移,服務(wù)人類,卻忽略了自然界的一些基本規(guī)律以至對(duì)自然環(huán)境造成極大破壞。以天然水文循環(huán)系統(tǒng)為例,在早期城市化中,人類沒(méi)有意識(shí)到天然水文循環(huán)系統(tǒng)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的重要性,規(guī)劃修建城市時(shí)不注重保護(hù)天然降雨徑流與河湖水系及地下水之間的連接循環(huán)途徑,忽視洪泛區(qū)、濕地及周邊的天然緩沖植被帶對(duì)洪澇的調(diào)蓄、對(duì)環(huán)境生態(tài)的保護(hù)功能。平整低洼水徑、填平濕地洼地、侵占洪泛區(qū)以及大量砍伐植被,以不透水地面和地下管網(wǎng)取而代之等種種錯(cuò)誤行為改變了自然 環(huán)境的地形地貌,造成了洼地濕地消失,河湖枯縮或成為分割的單獨(dú)水體。以致于在極端降雨時(shí),雨洪不能在完整的水文系統(tǒng)中良性循環(huán),導(dǎo)致城市水污染、地下水資源減少、城市水資源奇缺、水岸侵蝕與泥沙沉積、生態(tài)環(huán)境惡化、城市洪澇頻發(fā)等諸多問(wèn)題。加之未來(lái)氣候變化的不確定性,“城市弊病”已成為21世紀(jì)遍及全球的普遍難題。
自1990年以來(lái),許多國(guó)家和地區(qū)認(rèn)識(shí)到城市化的無(wú)序發(fā)展對(duì)自然界所造成的危害,開(kāi)始研究實(shí)施新型雨洪管理措施,如美國(guó)實(shí)施的LID措施,澳大利亞與新西蘭實(shí)施的WSUD措施,英國(guó)實(shí)施的SUDS措施等。城市雨水排放系統(tǒng)正在從快速收集、快速排放的地下暗管系統(tǒng)逐步轉(zhuǎn)向注重蓄滯、入滲、蒸發(fā)的新型綠色設(shè)施。然而,經(jīng)過(guò)20多年的實(shí)踐,綠色措施的成效并不足以解決城市雨洪問(wèn)題。新的研究表明,城市化對(duì)自然界的影響不僅是減少了下滲,增加了徑流峰值與徑流量,帶來(lái)了污染;最嚴(yán)重的影響在于:城市化徹底改變了地表及地下水文學(xué)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成,進(jìn)而破壞了地表—地下—大氣空間的良性水文循環(huán)。小型分散的新型綠色措施雖然在局地起到緩解作用,卻不可能從根本上解決城市尺度的雨洪結(jié)癥。
近年來(lái),新的研究與實(shí)踐趨向于回歸自然。在城市規(guī)劃中,應(yīng)首先根據(jù)流域的地形地貌及自然水文水系特征規(guī)劃城市的雨洪基礎(chǔ)設(shè)施骨架。在增加源頭雨水下滲,減少雨洪徑流量與水污染的同時(shí),著重恢復(fù)社區(qū)與城市尺度中自然與人工雨洪設(shè)施之間的連接和循環(huán)。在雨洪設(shè)施骨架的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步規(guī)劃其他基礎(chǔ)設(shè)施,區(qū)劃土地利用方式,以達(dá)到可持續(xù)城市規(guī)劃的目的。
本文基于自然界水文循環(huán)的原理,探討了城市雨洪基礎(chǔ)設(shè)施的綜合規(guī)劃框架,即以自然空間為主構(gòu)成城市雨洪基礎(chǔ)設(shè)施的骨架,以社區(qū)尺度雨洪設(shè)施形成紐帶,最后采取源頭雨洪設(shè)施為基點(diǎn),形成一套完整的可持續(xù)城市雨洪基礎(chǔ)設(shè)施。優(yōu)化城市雨洪基礎(chǔ)設(shè)施的最佳時(shí)機(jī)在于城市規(guī)劃的初期。鑒于此,本文提出:城市發(fā)展應(yīng)改變以灰色基礎(chǔ)設(shè)施為主的傳統(tǒng)規(guī)劃方式,實(shí)現(xiàn)雨洪基礎(chǔ)設(shè)施先行的規(guī)劃方式,為我國(guó)目前的城市雨洪基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)改造以及未來(lái)的城市規(guī)劃建設(shè)提供參考。
1 自然雨洪系統(tǒng)的特征、功能及管理利用
自然雨洪系統(tǒng)包括自然界中的河湖水系、樹林草地、濕地低洼地等開(kāi)放空間。在城市化之前,自然界以其獨(dú)特的方式將這些雨洪設(shè)施連接起來(lái),形成由降雨—坡面徑流—溝股流—濕地洼地—河湖水系—地下水系組成的良性水文循環(huán)與生態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠調(diào)蓄雨洪、補(bǔ)充水資源、保護(hù)生態(tài)與自然環(huán)境,為人類及其他動(dòng)植物提供良好的生存環(huán)境。在城市規(guī)劃中,應(yīng)充分保護(hù)利用這類自然設(shè)施,以其構(gòu)成城市雨洪基礎(chǔ)設(shè)施的骨架。
1.1 湖泊濕地
湖泊濕地是自然水域的組成部分,也是最高效的自然生態(tài)系統(tǒng)。濕地一般處于較深的水體與干燥陸地之間,如河湖的邊緣;這類濕地直接與河湖水體相連,共同保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。還有些濕地處于透水性不良的低洼地,或是地下水位較高且水位浮動(dòng)較大的地帶;這類濕地多屬于獨(dú)立的局地淺層水體,具有調(diào)蓄局地雨洪的功能。
除了調(diào)蓄雨洪功能之外,湖泊濕地還可以凈化水質(zhì)空氣、美化環(huán)境、補(bǔ)充地下水資源、緩解城市熱島效應(yīng)、為多種野生動(dòng)物植物提供棲息地、支持生物多樣化,同時(shí)也是人類休閑娛樂(lè),與自然互動(dòng)的良好場(chǎng)地。隨著人類對(duì)湖泊濕地的多功能價(jià)值認(rèn)識(shí)的逐步加深,一些保護(hù)湖泊濕地的政策、法規(guī)開(kāi)始在許多國(guó)家實(shí)施。近年來(lái),美國(guó)在保護(hù)濕地的“零減少”政策之上又增加了保留湖泊濕地植被緩沖帶的政策(圖1),在增加湖泊濕地調(diào)蓄雨洪能力的同時(shí),進(jìn)一步保護(hù)湖泊濕地免受各種點(diǎn)源與面源污染。
圖1 濕地及其雨洪調(diào)蓄與生態(tài)功能示意圖
1.2 低洼地
低洼地也是自然水文循環(huán)系統(tǒng)的組成部分。有些條狀的低洼地帶是天然條件下降雨徑流的匯流途徑。有些平坦的低洼地則是天然的雨洪蓄滯設(shè)施。低洼地是城市公共空間綠地的首選。每個(gè)城市都有各種需求與用途(或多種用途)的公共開(kāi)放空間。這些空間主要用途雖然不是城市雨洪管理,如果在規(guī)劃設(shè)計(jì)中盡可能將這類場(chǎng)地修建在自然低洼地,則能在雨洪管理中發(fā)揮巨大作用。表1列出了城市公共開(kāi)放場(chǎng)地的種類及其在洪澇管理中可能發(fā)揮的作用。
表1 城市公共開(kāi)放場(chǎng)地的雨洪管理功能
將公共開(kāi)放場(chǎng)地轉(zhuǎn)型為多用途雨洪管理場(chǎng)地需要周密仔細(xì)的規(guī)劃設(shè)計(jì),首先應(yīng)做出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以確定雨洪防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、最大淹沒(méi)深度、最高流速以及最長(zhǎng)淹沒(méi)時(shí)間等因素;然后制定詳細(xì)的運(yùn)行管理方案以及全面的應(yīng)急管理預(yù)案,以保證公共安全。此外,還需考慮公眾宣傳,以加強(qiáng)民眾的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。不是所有的公共開(kāi)放空間都能夠作為雨洪管理設(shè)施,具體情況應(yīng)在規(guī)劃評(píng)估時(shí)決定。
編輯:shangxiyun
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