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重庆山地城市海绵型绿地系统专项规划实践与展望

作者: 彭先涛,樊崇玲 时间:2017-1-13 阅读次数:3228

引言 

城市绿地系统是指城市中具有一定数量和质量的各类绿地,通过有机联系形成生态环境整体功能,同时具有一定社会经济效益的有生命的基础设施体系。本文所指的绿地系统规划指绿地系统专项规划,也称单独编制的专业规划,是对城市总体规划确定的城市绿地统筹安排的基础上的的深化和细化。其主要任务是在深入调查研究的基础上,依据城市总体规划确定的城市性质、发展目标、用地布局等,科学制定各类城市绿地的发展指标,合理安排区域大环境绿化的空间布局,对城市各类绿地及其物种在类型、规模、空间、时等方面进行的系统化配置及相关安排,达到保护和改善城市生态环境、优化城市人居环境、促进城市可持续发展的目的[1]。 

海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时蓄存的水“释放”并加以利用[2]。城市绿地作为城市生态系统的重要组成部分,其对调蓄雨水径流量、峰值流量及削弱雨水污染方面具有积极作用,合理利用城市绿地缓解城市雨洪问题对于改善城市水生态环境、促进社会经济可持续发展至关重要。作为海绵城市构建最重要的载体之一,如何在满足上诉基本目标的基础上,通过绿地系统规划优化城市的雨水管控能力,提升城市绿地的生态功能,是海绵型绿地系统规划编制的重要内容。 

我国自2015年起在全国开展海绵城市建设试点工作,我市两江新区悦来新城成功入围全国第一批海绵城市建设试点城市[3-4],本文以重庆开展悦来新城海绵城市绿地系统专项规划为契机,在传统绿地系统规划的基础上,尝试如何开展山地型海绵城市绿地系统规划。 

1/重庆山地城市特征与问题 

1.1 雨水资源丰富,短时控制雨水径流难度较大 

重庆市属于南方湿润气候区,雨水资源丰富,常年降雨量1000mm-1450mm,但降雨时间较为集中,主要在4-9月(见图1),且强度较大,短时控制雨水径流难度较大,给市政管网造成巨大压力。 

1.2 地形起伏较大,土壤浅薄松软,水土流失严重 

重庆地势起伏较大(见图2),地形破碎,增加供水、排水、水污染治理和地下取水的难度,具有潜在的水安全隐患,同时雨水下渗后降低岩土稳定性,对建设工程造成较大的负面影响,容易增加滑坡等地质灾害的危险性。 

重庆土壤以紫色土为主(见图3),土层浅薄,土质松软,渗透性强,保水能力弱,防冲刷能力也弱,松软土层下部即为渗透性极弱的岩石层,若土壤含水量过高,则水分上渗下溢,既无法起到通过渗透减少地表径流的作用,且容易形成土壤冲刷,水土流失现象特别严重。 

1.3 水系资源丰富,部分支流污染严重,水资源短缺问题存在 

重庆地处三峡上游,水质保护具有区域性的意义,区内水系资源丰沛,以长江、嘉陵江为主,支流众多,部分支流污染严重。因此重庆水资源短缺问题依然存在,尤其夏季极端高温状态下绿地需水量大。 

1.4 城市建设用地紧张,绿地立地条件较差 

重庆属于典型的山地城市,地形复杂,坡度较陡,可用于城市建设的平缓坡地非常少。因此一般情况下,城市绿量保障工作较为紧张,且用于绿地建设的地块立地条件一般较差,大多为山头顶、边坡、沟谷或地形过于复杂不适宜建筑建设等地,虽然可以更加体现山地城市的特点,但对于海绵城市建设赋予城市绿地所应该承担的责任来说,绿量不足及布局不佳的状况将是山地城市建设海绵城市所面临的主要问题之一,也是山地海绵城市绿地系统规划所面临的主要难题。 

1.5 滨水区城市建设活动密集,生态环境破坏较大 

由于重庆市特殊的地理环境,城市大多沿河而建,邻水而居,滨水区域城市建设活动密集,强度较大,严重破坏了水系自然蓄存和排放空间的生态平衡,如何在现状情况下理水留绿,也是山地城市建设海绵城市面临的问题。 

1.6 面源污染严重,海绵型城市绿地建设压力较大 

随着城市化进程的快速推进,路面径流冲刷引起的面源污染已成为城市最为严重的污染来源之一,而城市绿地大多被认为是解决此污染的重要承载体。在海绵城市建设过程中,被过渡夸大的绿地承载力和去污力,将会成为海绵型城市绿地建设的重大压力,也会对绿地生态环境及安全的构成重要威胁。 

2/技术路线 

(1)绿地系统专项规划是对城市总体规划在绿地指标及布局等方面研究的深入和细化。编制过程中与海绵城市专项规划、道路专项规划、水系统专项规划等其他专项规划充分协调。 

(2)以现状条件为基础,综合评价海绵城市建设条件及城市绿地建设现状情况,提出现状存在的相关问题,并结合当前国际经济形势及国内政策形势等提出海绵城市绿地系统规划的研究重点。 

 (3)以上位规划提出的规划目标、控制指标及用地布局为依据,通过绿量、绿地布局研究,提出合理的规划目标、控制指标,并根据海绵型绿地布局模式优化调整绿地空间布局及结构,进而协调城市总体规划优化用地布局,完善指标体系。 

(4)根据各绿地分类特点及地块立地条件,提出各类绿地及各地块的规划指标、规划内容及海绵城市建设管控要求,并将各地块绿地指标、控制目标等落实到城市控制性详细规划中纳入规划管理平台,作为土地出让的条件及建设管理的依据,指导土地开发建设。 

(5)对绿地风貌、树种规划、古树名木、生物多样性、绿道、防灾避险等内容进行专项规划,重点针对海绵设施提出合适的植物选择、配置、种植及管护的建议。 

(6)明确建设重点内容及保障其按照规划实施的措施和建议。 

3/规划要点 

3.1 坚持保护优先、生态为本、自然循环、因地制宜和统筹推进的原则 

(1)以现有生态系统为基础,优先保护河流、湖泊、湿地、坑塘及沟渠等水生态敏感区作为海绵型绿地建设本底,再以保护生态安全、社会经济安全及游览安全为出发点,结合自然地理条件、水文地质特点、水资源分布状况、降雨规律、水环境保护与内涝防治要求等相关因素,统筹城市用地布局,合理布局海绵型绿地,兼顾功能性、安全性与景观性,并最大限度地减小城市开发建设对自然和生态环境的影响。 

(2)将绿地系统规划与总体规划并行,从总体规划初期植入低影响开发雨水系统理念,从源头保护水生态敏感空间,在各阶段各层次规划过程中重视海绵型绿地,并将绿地规划与道路低影响开发、水资源利用、排水防涝综合规划等相关专项规划统筹协调,共同推进,先规划后建设,提高绿地规划的控制和引领作用。 

(3)悦来新城海绵城市绿地系统规划即与海绵城市专项规划及其他专项规划同步推进,相互协调,将其规划建议及结论纳入到控制性详细规划中。 

3.2 注重城市绿地总量控制,合理确定规划目标 

(1)由于城市绿地是海绵城市建设的重要载体,要建设海绵城市,首先应保证城市规划区内有足够的绿量来消纳雨水指标,承担海绵体角色,尤其在重庆山地城市用地紧张、生态环境脆弱的情况下,更要注重城市绿量的控制,以保障人们居住生活空间的舒适性及安全性。 

(2)悦来新城海绵城市根据城市自身用地条件及发展定位,确定绿地建设目标为规划期末(2020年)实现绿地率36.64%,绿化覆盖率40.53%,人均公园绿地面积为13.69平方米(都达到国家生态园林城市标准),建设成为功能完善、生活舒适的海绵型山水园林新城。 

3.3 保证绿地基本功能前提下,满足海绵城市建设指标要求 

(1)城市绿地应在保证其使用功能、生态功能、景观功能和游憩功能前提下,再增加海绵设施满足“渗、滞、蓄、净、用、排”等雨水处理功能,不应以牺牲环境卫生、工程安全及景观品质等为代价。 

(2)悦来新城海绵城市总体规划采用XP-Drainage低影响开发模拟软件,研究区域内多年降雨产汇流、蒸发、滞蓄和回用等,得出区域内年径流控制指标,本次悦来新城海绵城市绿地系统规划根据其研究结论,结合绿地实际情况,通过典型绿地模拟计算,总结提出重庆山地城市海绵城市绿地建设指标建议如下表。

3.4 优化城市绿地布局结构,协调总规提升完善

(1)对于山地城市的海绵型绿地建设而言,除了保证绿地总量及合理确定指标外,其用地布局也非常关键。

(2)为更好的实现雨水指标控制总体目标,首先需要充分考虑山地地形地貌特征、水文特征、土壤条件、植被状况、径流污染特点、排水及雨污处理等,分析规划区内山、水、林、田、湖等生态资源,将水生态敏感区划为禁建区,建设为绿地,承担海绵体功能,摈弃以往经常将山体、边坡等不适宜开发建设的“边角料区域”建设为绿地,以抵充城市绿地指标的规划思路。

(3)对城市用地结合地形进行雨水管理分区,确保每个雨水管理单元沿着雨水径流汇集流向逐级有绿地吸纳该区域雨水,形成源头吸收、逐级控制、末端排放的绿地布局模式(见图5)。

(4)考虑公园绿地的均衡布局,满足公园绿地500米服务半径覆盖率不低于95%、10分钟步行能见到公园等要求。

(5)悦来新城绿地系统规划秉承以上规划思路,对原有绿地进行优化布局,首先将规划区划分为29个雨水管理分区,设置29处末端绿地吸纳该分区内其余地块无法消解的径流指标;然后根据生态海绵空间修改调整总体规划2处,将嘉陵江沿线绿地贯通,同时将北部智慧城大片绿地规划为海绵空间;再根据500米服务半径覆盖率及10分钟步行距离要求修改调整1处区域绿地为公园绿地;最后调整生态海绵空间结构,将嘉陵江沿岸绿地规划为连续的沿江生态绿带,将后河及张家溪支流绿地规划为水系生态绿廊,将生态城公园、悦来会展公园及智慧城北部区域设施防护绿地规划为大型海绵绿地核心,将区域内多个绿地规划为小型海绵绿地斑块,将多条道路绿地规划为海绵绿地网络,串联各类绿地,总体形成“一带两廊,三核多点、连线成网”生态海绵绿地系统布局结构(见图6)。

3.5 完善绿地系统,分类控制引导

(1)根据绿地自身条件及规划定位,确定公园绿地、防护绿地、广场用地、附属绿地及区域绿地的主要功能,功能不同,面积不一,地形不同,选择的海绵设施不同,海绵型绿地建设方式也不同。

(2)坡度大于25%(含)的绿地以“滞”为主,加强山体绿化,增加阔叶树种,丰富中下层植物,通过植物阻滞雨水、涵养水源、增强雨水渗透和净化,宜采用阶梯式雨水设施,实现对雨水径流的分层拦蓄、逐级控制,宜在山体底部设置下沉式绿地、生物滞留设施、雨水塘、雨水湿地等LID设施;坡度小于25%的绿地应以“蓄、净、渗”为主,兼顾“滞、用、排”等功能,可设置下沉式绿地、生物滞留设施、湿塘、雨水湿地等。

(3)综合公园、专类公园、城市生态公园等面积较大、宽度足够的绿地以“蓄、净、渗”为主,可多设置下沉式绿地、生物滞留设施、雨水塘、雨水湿地等LID设施;社区公园、游园、防护绿地等面积较小、呈带状分布的绿地,以“滞、净”为主,可选用植草沟、植被缓冲带等LID设施。

(4)位于城市水岸消落带的城市绿地宜设置生态堤岸、植被缓冲带、雨水湿地等设施。

(5)位于汇水区下游的城市广场可设置为多功能调蓄广场,一般为下沉式广场或多梯级广场,也可增设地下蓄水池,通过溢流口连接到超标雨水径流排放系统,无降雨时发挥广场的基本功能,弱降雨时发挥雨水滞蓄功能,强降雨时发挥洪峰调蓄功能。需考虑人员安全撤离需要,并设置警示标志。

(6)居住区、单位附属绿地附属绿地以“渗、滞”为主,优化竖向设计,合理疏导雨水,统筹考虑绿地、建筑、道路及市政管网等雨水系统的衔接,控制进入绿地的雨水水质、水量,防止水体受污染及长时间滞水导致的生态环境破坏、蚊虫滋生等环境卫生问题。应加强屋顶绿化,注重建筑屋顶雨水收集、利用,并做好地下空间顶部绿地中雨水的汇集和疏导。

(7)对城市生态环境质量有直接影响的生态保育绿地、区域防护绿地、水源保护区、湿地等区域绿地是海绵设施的主要承担载体,应减少不透水基础设施的建设面积,多设置雨水滞留、储存与净化的大型雨水设施,承担城市建成区的雨水径流指标,多利用其低洼地势收集地表径流,展现天然湿地功能,满足自然雨洪调蓄功能,并与市建设用地内涝防治系统相衔接。

3.6 坚持问题导向与目标导向相结合,因地制宜地选取LID设施并进行流程组合

(1)海绵型绿地建设应坚持问题导向与目标导向相结合,针对各地块立地条件、规划定位、雨水控制目标等因地制宜的采取“渗、滞、蓄、净、用、排”措施,选择生态型、源头星、小型、分散型非结构性、低成本、易维护的LID设施,并根据不同的城市绿地类型,综合考虑区域的地形地貌、土壤类型、水文水系、径流现状等实际情况,优化选择各类LID设施的流程组合(见图7),以满足城市对绿地所在地块的年径流总量控制要求。

(2)一般情况下,在解决自身雨水径流前提下,应合理承担周边区域的雨水径流,但应采用沉淀池、前置塘等进行预处理,以防止径流雨水对绿地环境造成破坏。

(3)绿地内地表径流分为建筑屋面径流、广场与道路地表径流及绿地径流三个部分,通过有组织的汇流与转输,经过初期径流的预处理后引入以雨水渗透、净化、储存、调节为主要功能的海绵设施绿地进行处理,考虑部分径流作为景观用水后衔接区域内的雨水管渠系统和超标雨水排放系统。

3.7 重视海绵型绿地植物的选择、配置及种植

(1)海绵型绿地建设优先选择本土植物,以耐寒、耐污染、根系发达、滞污促渗能力强、具有净化能力的植物为主,并根据水淹没范围和时间选用耐水湿、耐水淹、耐涝或喜水湿植物,宜选择维护管理简单的植物,建设节约型城市绿地,应兼顾植物的生态、美学与环境教育价值。

(2)海绵型绿地植物配置应按照生态学原理,构建地带性植物群落,注意乔木、灌木、草本的合理搭配,速生树种与慢生树种的搭配,落叶与常绿植物的搭配;正确处理植物群落的种类组成及空间结构,增强群落自我调节能力和稳定性,避免植物相互产生不良影响。全面考虑植物在形、色、味、声上的观赏效果和整体种植效果,保证旱季和雨季的景观效果,兼顾近、远期景观效果和季相变化,并与周边环境景观相协调。

(3)海绵型绿地植物栽植或播种前应对该地区土壤理化性质进行化验分析,一般选用沙壤土,能满足植物生长所需的水、肥、气、热等能要求,严禁建筑垃圾和有害物质混入,粘土、砂土等应根据栽植土质量要求进行土壤改良后,增加保水性、提高渗透性后方可栽植,具体如增加施肥、置换客土和增设人工渗透设设施等。

(4)下沉式绿地、雨水花园等生物滞留设施的设计渗透时间不应大于48小时,转输型植草沟内植被高度宜控制在100-200mm,雨水塘等水较深(超过60cm)的设施周边应配置低矮灌木,形成自然绿篱,消除安全隐患。

4/思考与展望

(1)本次悦来新城海绵城市绿地系统专项规划与城市总体规划、海绵城市专项规划及其他相关专项规衔接,将绿地控制要求落实到控制性详细规划中,强化了规划的可实施性。

(2)本次规划受诸多因素限制,许多问题仍然没有得到很好地解决,如悦来新城总体规划虽然很好地保护了一江、两河重要水系生态敏感区域,本次规划也调整了部分绿地布局,但是与悦来新城现状未开发状态的诸多毛细血管型海绵型绿地相比,中部会展城以及北部智慧城的部分城市建设密集区域仍然对自然生态系统造成较大的破坏,若能在这两片区域布置开放绿地,增加过程控制,减轻滨江末端绿地控制雨水径流的压力,将会使悦来新城绿地系统布局更加合理,控制指标更加有效,生态环境更加优化。

(3)海绵城市系列研究及规划之后,重庆悦来新城已紧锣密鼓的开展系列项目建设,尤其中部会展城及滨江绿地等建设速度较快(见图8)。在具体项目规划、设计及建设过程中,也反馈出很多较为宝贵的经验教训。在建设中,还需要在后续实践过程中,结合重庆山地城市特点,将城市绿地系统与海绵城市体系功能结合。

参考文献:

[1]中华人民共和国住建部. 城市绿地系统规划编制纲  要(试行)(建城[2002]240号)[EB/OL]. 2002.10

[2]中华人民共和国住建部. 海绵城市建设技术指     南——低影响开发雨水系统构建(试行)[EB/OL].      2014.10

[3]中华人民共和国财政部、住建部、水利部. 关于组    织申报2015年海绵城市建设试点城市的通知(财    办建〔2015〕4号)[EB/OL]. 2015.01

[4]中华人民共和国财政部、住建部、水利部. 2015年  海绵城市建设试点城市名单公示[EB/OL]. 2015.04