關(guān)于雨水的回收和再利用是時下在“海綿城市”策略框架下的熱門話題,關(guān)系到城市規(guī)劃和管理在社會,文化,環(huán)境,經(jīng)濟方面的可持續(xù)性發(fā)展。
雨水的管理不應(yīng)僅僅停留在理論階段,必須在城市建設(shè)的上游找到自己的位置,并通過政府,居民,使用者,設(shè)計師,技術(shù)人員等所有參與者的共同作用下,將作用發(fā)揮到最大化。歐洲城市雨洪管理建設(shè)已經(jīng)持續(xù)幾十年,相關(guān)的理論依據(jù)和法律政策是建筑師,景觀師,和規(guī)劃師的必修課。本文將以幾個案例概括歐洲城市在不同的項目中雨洪管理的相關(guān)經(jīng)驗。
1-雨洪管理的關(guān)鍵點和若干實施手段
城市雨水管理的一大難點是在城市不斷擴張的過程中不增加,或盡量限制增加現(xiàn)有市政雨水管道的過水量。高速的城市化建設(shè)會加重于洪敏區(qū)的雨水排放負(fù)擔(dān),以至于造成“到城市去看海”的尷尬局面。為了能夠解決這個問題,需要在各級市政建設(shè)中落實雨水調(diào)節(jié)機制,建立雨水收集管理設(shè)施,相關(guān)部門需要對其所管轄內(nèi)區(qū)域內(nèi)的雨水收集設(shè)施和其承載能力進行統(tǒng)計和統(tǒng)籌管理。在我國,城市中的雨洪管理還處于起步階段,為了推行海綿城市建設(shè),可參考歐洲城市十幾年來的在城市雨洪管理的方面的幾個實施手段:
-著眼全局,嚴(yán)格劃定藍線和綠線,使城市綠地和水系自成系統(tǒng),增強其自我調(diào)節(jié)能力,并符合當(dāng)?shù)毓逃械乃牡刭|(zhì)條件。
-建立與大型基礎(chǔ)設(shè)施相協(xié)調(diào)的露天或地下雨水收集池。-定期維護市政雨水排放設(shè)施,并實行區(qū)域化流量監(jiān)測。-法律和規(guī)范的協(xié)同管理,和區(qū)域內(nèi)所有參與者的協(xié)同合作。
在法國,從城市設(shè)計的上游,就會針對不同地區(qū)的地表徑流,和排水能力做出相應(yīng)的強制性管控。城市雨水管理部門規(guī)定在對雨水進行初級凈化和截污后,每公頃的城市用地向市政雨水管的排水量不能超過3L/s,否則該用地的相關(guān)責(zé)任單位就要承擔(dān)相應(yīng)的超額排水費。這就要求超量排水的單位要增加雨水滯納儲存設(shè)施,從而有效控制城市排水壓力。
圖為法國某體育用品商場需要擴大規(guī)模,受每小時排水量的強制約束,必須增建相應(yīng)的雨水收集的儲存設(shè)施。為了節(jié)省開支,他們在架空的停車場的地面下設(shè)計了滿足規(guī)范要求的雨水收集設(shè)施,特殊時期可將停車場部分淹沒。
英國在若干年前建立的一套綜合的可持續(xù)排放體系,目前在城市的雨洪調(diào)節(jié)中發(fā)揮了重要作用,雨水排放在地區(qū)發(fā)展規(guī)劃中被嚴(yán)格定量,一方面作為地區(qū)規(guī)劃部門頒發(fā)規(guī)劃許可的審核條件,另一方面也為開發(fā)商的投資建設(shè)提供了法律方面的依據(jù)。
總的來說,城市的雨洪管理要求規(guī)劃和景觀設(shè)計等從業(yè)人員對城市區(qū)域進行水文地理的深入研究,用地理地貌構(gòu)架來組織城市規(guī)劃和設(shè)計,追求城市中的水生態(tài)能夠最大化地接近自然狀態(tài)的水循環(huán),同時保證在現(xiàn)有的和待建的市政管線能夠滿足雨洪調(diào)節(jié)的需要。
2-不同尺度的雨洪管理原則
城市區(qū)域由于城市形態(tài)學(xué)和水文地理的復(fù)雜性,建立在不同尺度下的雨洪管理模式對于海綿城市的推進是非常必要的,這樣不僅僅有利于明確各個層級的相關(guān)責(zé)任,同時能更有效地將城市各空間的下滲和蓄水能力與海綿城市系統(tǒng)下提出的新的要求對應(yīng)起來。
大致應(yīng)分為4個尺度等級:
不同的尺度等級承擔(dān)雨洪調(diào)節(jié)的責(zé)任有所不同,在市域尺度,應(yīng)結(jié)合地理現(xiàn)狀整體協(xié)調(diào)區(qū)域雨水流量分配,將城市水網(wǎng)體系化。在區(qū)域尺度,雨水調(diào)配能力較市域較弱,相應(yīng)責(zé)任應(yīng)有所減少,應(yīng)結(jié)合市域進行配合協(xié)調(diào),形成聯(lián)動機制,注意上下游的水利格局。在社區(qū)尺度,實施具體法規(guī)詳細控制社區(qū)范圍雨洪調(diào)節(jié),優(yōu)先將過剩雨水蓄集到公共空間內(nèi),并建立多功能的蓄水空間。在單位尺度,嚴(yán)格管控地表徑流和排水量,并注意雨水的截污凈化。
3-被忽視的應(yīng)發(fā)揮雨洪調(diào)節(jié)功能的地段
談起海綿城市,很多人總是在講河流,湖泊,等水系的修復(fù),生態(tài)濕地的建立和保護。往往會忽略了城市中很多不起眼的或是和常規(guī)雨水收集難以聯(lián)系在一起的地段。其實,對城市水生態(tài)敏感區(qū)域的保護和修復(fù)只是建設(shè)海綿城市的一方面,不能僅僅依靠增加大面積的水景,濕地,河流等高成本措施,而是通過低影響開發(fā)(LID)雨水系統(tǒng)構(gòu)建模式來處理城市中的邊角地帶,其對于建造海綿城市有著同樣重要的意義。譬如:城市廢棄地,高速公路,高架橋,城市干道附屬綠地,城市廣場,居住區(qū)綠地,城市公園的邊界,體育活動用地。在歐洲,這些城市地帶常常在景觀設(shè)計的介入的同時增加雨水調(diào)節(jié)的功能。
4-案例
歐洲的居住區(qū)中,綠地或是廣場早已不是單單為了美觀或是滿足活動需求,有很多在建立初期就是以調(diào)節(jié)該地區(qū)的雨洪管理為目的的。簡單的說就是將某些綠地設(shè)計成可蓄洪的地區(qū)。巴黎北部的Saint Denis居住區(qū)內(nèi),在若干年前一個中央綠地就以調(diào)蓄雨水為目的建立起來。它被設(shè)計成一個相對低洼的區(qū)域,緩坡草地將雨水引向下游的一條旱河和位于市政道路下面的儲水池中。在下暴雨的時候,這個區(qū)域就變成了一個被淹沒的區(qū)域,十年一遇的暴雨中所蓄積的水量可達到30cm-40cm深。社區(qū)的入口安置的金屬板上展示了一些關(guān)于為什么要設(shè)計這個雨水花園的信息。根據(jù)綠地中的不同材料的設(shè)置,該空間被賦予了不同的使用功能,偶爾蓄積在綠地中的水也會給這里的景觀增加更豐富的身體體驗,這是一個將社區(qū)的文化,游覽功能,與地區(qū)居民和地理環(huán)境相結(jié)合,將自然風(fēng)險變?yōu)橛袠啡さ木坝^的教科書式的案例。
社區(qū)公園的邊界通常也可以成為收集雨水的地方。巴黎的高邁耶公園為了方便管理,保證夜間的治安,將公園設(shè)置為白天開放,夜間關(guān)閉。由于周邊緊鄰人口密集的社區(qū),所以不希望邊界在視線上成為一個社區(qū)和公園的阻隔,而是希望公園和社區(qū)能夠融為一體。一條2.5深的溝槽成為了公園的“圍墻”,坡地上種植茂密的植物,同時兼具雨水收集的作用。
大型的公共設(shè)施通常會配備有巨大的停車場。海綿城市體系下的道路和停車設(shè)施的設(shè)計需要結(jié)合雨水收集,初級凈化,儲存等措施來降低大面積的硬質(zhì)鋪裝帶來的不良后果。圖為勒阿伍合(le havre)足球場周邊的雨水收集設(shè)施。道路兩側(cè)和停車場上預(yù)制的路緣石將這些硬質(zhì)路面上的雨水排到周邊的綠地或草溝中,然后通過埋在地下的暗管再進一步排入位于體育場一側(cè)的露天蓄水池中。
很多體育場地由于本身鋪裝的不透水性或是弱透水性也會給周邊的地表徑流控制帶來困擾。但合理的規(guī)劃設(shè)計會良好的解決這一問題。例如歐洲某社區(qū)的籃球場被設(shè)計城半地下的,兼具雨水滯留功能。雨量正常時,該場地周邊社區(qū)內(nèi)匯集的雨水會儲存在籃球場邊的專用雨水收集池中,在遇到暴雨時,活動場地本身就變成了一個巨大的儲水池,有效滯留過量雨水,分擔(dān)市政管道的壓力,保證社區(qū)的安全。
同樣,為了削弱和控制地表徑流,在很多市政道路的兩側(cè)也會設(shè)計低洼的人行道和綠地,通過對地形的塑造將雨水降速逐漸引流到樹池,草坪等緩沖綠地。
圖為巴黎郊區(qū)道路邊的雨水蓄集設(shè)計。
城市廣場通常會有大面積的硬質(zhì)鋪裝,傳統(tǒng)的設(shè)計只是追求簡單地將廣場上蓄集的雨水順利地排到下水道中。但經(jīng)過巧妙設(shè)計的和加入蓄水調(diào)節(jié)設(shè)施的廣場可以成為水敏城市設(shè)計的典范。
德國弗萊堡的扎哈倫廣場將雨水調(diào)節(jié)作為景觀設(shè)計的主題,優(yōu)美的種植池成為廣場的滲水點,雨水沒有排入市政雨水管道而是補給了地下水。廣場地下埋入的滲濾基質(zhì)保證的下滲雨水的潔凈。同時整個廣場也可成為暴雨時期的蓄洪地帶。
巴黎的普萊葉爾廣場由多重下沉平臺組成,是承載城市交通的重要節(jié)點,分別連接了地表,地鐵,構(gòu)筑物,兩側(cè)建筑的入口。為了分擔(dān)該片區(qū)域的排水壓力,該廣場下增設(shè)了一個可以蓄集20年一遇洪水的蓄水池和自動凈化設(shè)施。周邊的雨水從廣場的臺階處流下,進入廣場一側(cè)的排水槽內(nèi),然后進入一個半地下的雨水收集池和過濾井。廣場上的斜坡使80%的區(qū)域是可淹沒的,只留一片區(qū)域在特殊天氣下供行人通行。
5-小結(jié)
滲,滯,蓄,凈,用,排,這六個字很好的總結(jié)了海綿城市建設(shè)的原則,我們應(yīng)該將城市看作是和自然同樣的有機體,讓城市雨水盡可能地接近于自然生態(tài)環(huán)境中水循環(huán)的方式。海綿城市的建設(shè)任務(wù)不只是城市規(guī)劃設(shè)計相關(guān)人員的責(zé)任,也不僅僅是城市建設(shè)者的義務(wù),而是需要城市全體民眾共同努力才能完成的事業(yè)。這需要我們建立行之有效的水資源管理機制,統(tǒng)一管理城市水循環(huán)的各個環(huán)節(jié),采取經(jīng)濟激勵和法律制約的手段,使雨洪管理和城市始終處于一個良性的發(fā)展態(tài)勢中,從而推進城市生態(tài)文明建設(shè)。
參拷文獻:
[1] 仇保興,海綿城市(LID)的內(nèi)涵、途徑與展望,《建設(shè)科技》2015年第01期
[2] 海綿城市建設(shè)技術(shù)指南 ——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建 (試行),住房城鄉(xiāng)建設(shè)部 2014年10月
[3] Règlement d’assainissement de Paris, Edition 2013, 巴黎市城市排水規(guī)范條例,2013年版
[4] Etude globale de gestion des eaux plateau de Sackay,2014
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