低沖擊開發(fā)理念及其在城市生態(tài)園林中的應用

胡益珩　朱純　楊學成　蘇志堯

摘要：我國正處在城市快速發(fā)展時期，利用園林景觀設施，解決城市雨洪帶來的地表徑流、城市內澇、環(huán)境污染、生物多樣性破壞等問題，進而建立環(huán)境優(yōu)美舒適、生態(tài)協(xié)調平衡的生態(tài)園林城市，是城市發(fā)展的理想目標和必然要求。對美國的低沖擊開發(fā)（Low Impact Development）理念進行了總結和分析，結合我國城市發(fā)展特點，提出適合我國城市生態(tài)園林建設的科學模式。

關鍵詞：低沖擊開發(fā)；城市綠地；生態(tài)園林；綠色基礎設施 文章編號：1671—2641（2016）01—0008—05

中圖分類號：TU986 文獻標志碼：A

城市是人口相對密集、經(jīng)濟相對發(fā)達的人工建成區(qū)域。城市的地表面積約占全球總面積的4%，卻居住著超過一半的世界人，其經(jīng)濟產(chǎn)值（指工業(yè)和服務業(yè)）占全球生產(chǎn)總值的比例高達94%。

城市的建設和發(fā)展，離不開大量的建筑物和道路。這些由石材、瀝青、混凝土等材料構成的硬質鋪裝，改變了原本的土地類型，增加了不透水地表面積，導致大氣降水無法從降落點滲透進入地下，從而產(chǎn)生了地表徑流。城市道路、居住區(qū)、工業(yè)區(qū)等地的地表徑流為城市居民出行和生活帶來不便，對經(jīng)濟生產(chǎn)造成損失，同時也是世界許多城市化地區(qū)水污染的主要來源。為解決這一問題，城市一般建設有由排水溝、集水井、地下排水管道等組成的雨水排放系統(tǒng)。這些排水設施的生產(chǎn)和安裝耗費了大量人力、物力、財力，并且隨著城市的超速發(fā)展，現(xiàn)有的排水系統(tǒng)已不能完全滿足暴雨等高強度降水的收集和輸送，造成城市洪澇災害。而現(xiàn)行的排水體制側重于將地表徑流在短時間內輸送到周邊水體，這便減少了城市地下水源的補給，導致地下水位下降，影響到城市的水源供應，增加城市地表沉降等安全隱患；還會致使下游河流湖泊的蓄水量激增，使水體周圍的土壤遭到侵蝕，對周邊居民的安全構成威脅；另外，雨水徑流在道路表面或管道內的流動會攜帶大量的污染物，影響水體水質，破壞水體生態(tài)環(huán)境。

在城鎮(zhèn)建設和經(jīng)濟發(fā)展過程中，植被遭到大量砍伐，動植物賴以生存的棲息地受到嚴重破壞，原本物種豐富、生機盎然的自然群落被單調、貧瘠的城市硬景所取代，不僅景觀觀賞性和美觀度大打折扣，也產(chǎn)生了空氣質量下降、城市熱島效應、全球氣候變暖、生物多樣性減少等一系列生態(tài)問題，人類的生存環(huán)境愈發(fā)惡劣、生活質量每況愈下。

我國自1978年起開始制定城市發(fā)展方針，城市化速度與日俱增，隨之而來的城市雨洪災害、生態(tài)環(huán)境破壞問題日漸凸顯。如何結合我國實際情況，在寸土寸金、人口眾多的城市中，以盡可能經(jīng)濟、高效、環(huán)保的方式來控制降水產(chǎn)生的地表徑流，解決暴雨帶來的雨洪困擾，同時兼具景觀美化作用、生態(tài)保護價值，成為保障城市健康發(fā)展、維系城市生態(tài)平衡的一個關鍵問題。

1低沖擊開發(fā)理念的產(chǎn)生與發(fā)展

20世紀后半葉，美國許多城市都面臨著由洪水、城市徑流及由此帶來的水質影響、溢流污染等難題，其監(jiān)管機構和開發(fā)人員不得不開始重新思考城市中的雨水排放問題。20世紀90年代末，美國東海岸馬里蘭州的喬治王子縣率先提出了“低沖擊開發(fā)”模式，如今已被全美許多城市所接受、喜愛與支持。

低沖擊開發(fā)（Low Impact Development，簡稱LID）原意是指基于街道尺度的一種暴雨管理新技術，通過眾多小型、便宜、分散的雨水滯留和凈化設施，組成一個大型的雨水控制和利用系統(tǒng)，使降水盡可能停留在其降落的位置，以模仿水分在自然界中蒸發(fā)、滯留、滲透、凈化的循環(huán)，減少場地開發(fā)行為對場地水文狀況的沖擊。

隨著LID的應用實踐，其涵義也從原本微觀、具體的城市雨洪管理技術，向宏觀尺度上指導城市建設與改造、土地開發(fā)與保護等方面不斷發(fā)展和延伸，旨在強調以“對自然最低沖擊，即最小影響”的方式引導城市的可持續(xù)發(fā)展。

2低沖擊開發(fā)的點源控制技術——綠色基礎設施

作為實現(xiàn)LID在源頭控制降水目的的技術手段，就是指一系列的綠色基礎設施（Green Inffaslructure），也即自然、環(huán)保的園林設施。這些綠色技術包括雨水花園、植草淺溝、過濾樹池、透水鋪裝、綠色屋頂、雨水收集箱等（表1）。

運用這些低沖擊開發(fā)技術，能夠有效減少甚至消除地表和屋頂徑流，延長雨水排放峰值時間，降低峰值水量；降低雨水中多數(shù)污染物濃度，消減污染負荷，改善徑流水質；在一定程度上實現(xiàn)在源頭上控制雨水污染，減少徑流帶來的二次污染；提供空調、沖廁、灌溉等用水，節(jié)約水資源；減少雨水進入下水道系統(tǒng)的流量，提高經(jīng)土壤滲透到地下的水量，補充地下水資源；降低地表、建筑屋頂和周邊水體溫度，減少熱污染；對建筑物內部起到保溫隔熱的作用，節(jié)約能源；吸附溫室氣體，緩解城市熱島效應；對改善城市生態(tài)環(huán)境起到了重要作用。

3低沖擊開發(fā)的宏觀管理手段——城市規(guī)劃

3.1做好勘察與調研工作

3.1.1自然條件

運用LID理念進行城市規(guī)劃，首先要摸清待規(guī)劃地區(qū)的自然基底。地區(qū)的降水及水文情況是開發(fā)者需要考慮的最主要的環(huán)境因素，其直接影響地表徑流，決定各類綠色基礎設施數(shù)目、栽植植物種類和排水設施的安排布置。土壤的各項理化性質對地表徑流有所影響，土壤質地、土層厚度和土壤孔隙度決定了徑流的滲透與滯留，而土壤酸堿度、有機質和營養(yǎng)元素含量會影響到徑流的水質。區(qū)域的坡度變化、地貌類型等地形特征也會影響到地表徑流，進而影響著各項設施的設計與安置。

3.1.2人文及社會因素

人是進行城市規(guī)劃的主體，同時也是城市建設的服務目標和受益群體，因而不能忽略人文因素的影響。首先，政府在制定規(guī)劃決策時，要立足長遠、統(tǒng)籌考慮、合理布局，從源頭上保證規(guī)劃的整體性和科學性。其次，開發(fā)商在前期需投入大量資本，以保證規(guī)劃的詳盡實施，使得后期能進行比傳統(tǒng)園林綠地更為粗放的養(yǎng)護與管理。再次，規(guī)劃的執(zhí)行者，即項目的具體實施單位和建設人員，必須嚴格遵循規(guī)劃原則，靈活處理并依據(jù)實地情況進行及時反饋和合理調整。最后，城鎮(zhèn)居民是規(guī)劃的目標人群和服務對象，要加大對他們的宣傳和教育力度，使其更深入地了解并接受低沖擊理念。endprint

社會因素是另一個會對城市規(guī)劃產(chǎn)生深遠影響的因子。首先，經(jīng)濟基礎決定上層建筑，一個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展狀況對該地建設水平起到?jīng)Q定性作用。其次，法律法規(guī)和地方政策也是不容忽視的重要影響因子，對制定地方規(guī)劃具有引導作用。另外，地區(qū)的文化底蘊和風俗習慣也會對地區(qū)建設產(chǎn)生重要影響。

3.2建立智能數(shù)據(jù)庫

在進行城市規(guī)劃時，需要借鑒學習已有的成功案例，通過建立起一套方便、簡捷、高效，能夠在線查找相關資料、圖例、方案的智能數(shù)據(jù)庫（表2），為城市規(guī)劃中常見障礙提供實例參考和解決途徑，是具有實用價值并行之有效的方法。

3.3完善評價與監(jiān)管機制

在城鎮(zhèn)建設之初和建成之后，都應有一套用以評估LID各項指標的完整模型或系統(tǒng)（表2）。應用這些模型和系統(tǒng)，對LID規(guī)劃和實施過程中的成本、性能、效果等進行檢測和評估，將結果及時反饋給規(guī)劃的制定者和實施者，以便隨時對規(guī)劃方案進行合理調整。

在規(guī)劃具體實施的各階段，政府或相應機構應充分發(fā)揮其職能，做好監(jiān)督管理工作，確保城市建設高效高質量完成。

4低沖擊開發(fā)理念下的生態(tài)城市建設

我國住房和城鄉(xiāng)建設部提出了建設“生態(tài)城市”的目標，黨的十八大將“生態(tài)文明建設”提高到戰(zhàn)略高度，足見我國對生態(tài)問題的重視程度。2010年，我國引進“低沖擊開發(fā)”理念，得到了各級政府部門的廣泛重視，并率先在深圳、北京、寧波進行試點，至今已在深圳光明新區(qū)、北京奧運村、上海世博會、北京園博會等地區(qū)和項目展開實踐。生態(tài)城市的建設，需要學習和借鑒已有的成功經(jīng)驗，做到因地制宜、古為今用、西為中用，發(fā)展具有中國特色和地區(qū)特色的生態(tài)城市。

4.1中國古代城市建設中體現(xiàn)的LID理念

我國古代統(tǒng)治者及百姓在建設并發(fā)展“城”的成功模式中，已體現(xiàn)出與LID相似的，有效控制和利用雨水、減少對原始環(huán)境破壞和模仿自然的理念。如始建于遼代的北京北海團城、興起于春秋時期并在明清達到鼎盛的蘇州城內的古典園林建筑群（表3）。

4.2美國的城市建設中應用的LID理念

美國是LID理念的發(fā)源國，其中許多城市、尤其是人口眾多的高密度城市，在其建設發(fā)展過程中對LID理念進行了成功的實踐，取得了較為成熟的經(jīng)驗和滿意的結果。如加利福尼亞州第二大城市舊金山、華盛頓州最大的城市西雅圖、俄勒岡州人口最多的城市波特蘭（表3）。

5結語

提高人類的生活質量是城市發(fā)展的永恒主題。如今，在快速城市化的大背景下，人們更需要考慮如何充分利用自然，服務于生活在城市中的人群，而不是毫無節(jié)制地對自然資源進行索取和破壞。建立園林景觀及設施，提供戶外休閑場所，美化居住環(huán)境，維持生態(tài)平衡，協(xié)調自然與城市及人類之間的關系，是全社會對園林進一步發(fā)展的必然要求。因此，城市生態(tài)園林應時而生并迅速發(fā)展，反映了人們希望通過園林的生態(tài)效益來改善城市環(huán)境的普遍心理。中國的生態(tài)園林思想本身就是低沖擊開發(fā)模式的一種，運用LID理念指導城市建設，具有減少地表徑流、提供視覺享受、美化居住景觀、改善生態(tài)環(huán)境等作用，是發(fā)展城市生態(tài)園林的理想模式。但同時，也應充分考慮到我國的國情和城市發(fā)展現(xiàn)狀，吸收LID的核心思想，保留自身特色，建設具有我國特色的城市生態(tài)園林。LID理念的宣傳推廣和實際應用應包括以下幾個階段：

1）提取LID理念所體現(xiàn)的可持續(xù)發(fā)展思想，結合黨的十八大為生態(tài)文明建設所提出的“建設美麗中國”目標，對LID理念進行宣傳和推廣，易于各行政部門和廣大人民群眾接受LID理念，有利于LID理念在我國的普及和應用。

2）選擇發(fā)展程度相對較高的地區(qū)，進行LID試點。這些地區(qū)政策較為開明，樂于吸收外來思想為其所用；其經(jīng)濟較為發(fā)達，能夠提供充足的資金保障；其民眾思想較為開放，容易接受新興理念和環(huán)境改造，這些都有利于LID理念在我國的成功應用。

3）根據(jù)LID思想提出時所針對的城市雨洪問題，在雨水相對較多、城市雨洪問題較為突出的地域，如降水豐沛的華南地區(qū)，對LID理念進行著重推廣。這些區(qū)域面臨著更多的降水困擾，更迫切需要引進LID理念進行城市發(fā)展，也更能體現(xiàn)出LID的實施效果。

我國的城市數(shù)量和規(guī)模還在進一步增長，舊城改造和新城建設共存。筆者認為，無論是在建設前期的規(guī)劃階段，還是在實踐規(guī)劃的建設階段，或是在已建成地區(qū)的改造過程中，都不能只是盲目照搬既有的案例，而是需要根據(jù)實地情況做到具體情況具體分析。為達到這個目標，還需要解決以下幾個問題：

1）對于即將運用LID理念進行建設的地區(qū)，根據(jù)綠色、經(jīng)濟、因地制宜等原則，應采用哪種或哪些植被、土壤、鋪裝、排水設施等，進行怎樣的設計和搭配，才能提高該地區(qū)的景觀價值和生態(tài)效益？

2）對于目前應用LID理念建設而成的地區(qū)，其景觀價值和生態(tài)效益是否得到了提高？具體提高了多少？

3）對于景觀優(yōu)美度、舒適度和生態(tài)價值均得到提高的地區(qū)，應該實行怎樣的管理機制，才能夠維持這種優(yōu)勢？而對于沒有得到明顯提升的地區(qū)，應該采取哪些措施，才能改善這種狀況？

園林學、生態(tài)學和城市規(guī)劃學等多學科的學者需要進行相互合作，開展關于LID實踐領域的研究工作，量化應用低沖擊開發(fā)地區(qū)的各項景觀和生態(tài)指標，才能找到以上問題的答案，使城市景觀得到更加合理地規(guī)劃設計，并有助于低沖擊開發(fā)理念的進一步推廣和應用。endprint