文/河北工程大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院 王海燕 鄭白璐
河北工程大學(xué)水利水電學(xué)院 簡新平
城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快是我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的必然趨勢,同時也伴隨自然災(zāi)害頻發(fā)。城市化快速發(fā)展所造成的水系萎縮、地面硬化面積增加等一系列問題導(dǎo)致內(nèi)澇頻發(fā),由此引發(fā)河流洪峰流量增加。除此之外,由于產(chǎn)業(yè)、人口密度高,導(dǎo)致我國傳統(tǒng)城市出現(xiàn)水體污染、水資源短缺等問題,這些問題迫切需要通過雨洪系統(tǒng)管理解決[1]。在我國華北地區(qū),經(jīng)濟(jì)社會用水遠(yuǎn)超當(dāng)?shù)厮Y源承載力,尤其是地下水嚴(yán)重超采導(dǎo)致水位不斷下降、地面沉降等問題[2]。眾多問題屢次出現(xiàn),嚴(yán)重制約我國城市發(fā)展速度,并導(dǎo)致城市居民生活環(huán)境惡化。
2013年12月,中央城鎮(zhèn)化工作會議提出“建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”,2014年10月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部正式起草《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)》[3]。2015年,我國以試點(diǎn)的方式正式啟動全國性海綿城市建設(shè)。各方學(xué)者結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)狀提出下沉式綠地、綠色屋頂、雨水花園等理論,但經(jīng)過多年城市實(shí)踐,當(dāng)前我國海綿城市建設(shè)仍存在以下問題。
1)我國海綿城市建設(shè)通常局限于城市地域范圍,建設(shè)者寄希望于單一尺度的海綿城市建設(shè)以解決城市雨洪問題,多角度、全尺度的海綿體建設(shè)并未得到關(guān)注。
2)各地海綿城市建設(shè)大多照搬國外技術(shù)路線,欠缺人文特色和理念支撐,使海綿城市建設(shè)淪為技術(shù)空殼,城市易出現(xiàn)“水土不服”的情況。
3)我國海綿城市建設(shè)多注重工程技術(shù)性建設(shè),在評估管理體系、法律監(jiān)管體系等非工程性建設(shè)方面存在不足[4]。
4)我國海綿城市建設(shè)通常局限于單一的城市管理部門,實(shí)際上海綿城市建設(shè)與實(shí)踐需從農(nóng)業(yè)、水利、園林等多角度進(jìn)行解讀[5],需多部門協(xié)調(diào)才能推進(jìn)。
由此可見,當(dāng)前海綿城市理論研究與實(shí)踐大多應(yīng)用于大型城市公園、大學(xué)校園等大尺度空間,對以微空間為關(guān)鍵尺度的雨洪管控研究較少。基于這一現(xiàn)實(shí),本文將城市中被遺漏的小型場地和微型空間作為城市的微型雨水花園進(jìn)行設(shè)計,可對雨水進(jìn)行最大限度的收集利用,在避免水資源浪費(fèi)的同時緩解城市用水壓力,從而積攢巨大的生態(tài)水文價值。在方法論上,微型雨水花園構(gòu)建應(yīng)因地制宜,結(jié)合當(dāng)代生態(tài)觀和我國傳統(tǒng)生態(tài)觀等理論體系,探索中國特色微型雨水花園設(shè)計方法,以重塑我國“人與自然和諧”的雨洪管理體系及價值觀。
海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面存在“彈性”:下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,在需要時“釋放”蓄存的水并予以利用。海綿城市建設(shè)要遵循生態(tài)優(yōu)先原則,采取自然與人工措施相結(jié)合的方式,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度實(shí)現(xiàn)城市區(qū)域的雨水積存、滲透和凈化,促進(jìn)雨水資源利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)[6]。
在海綿城市建設(shè)中,雨水花園是關(guān)鍵模塊和具體建構(gòu)環(huán)節(jié)[7]。雨水花園是一種有效的雨水自然凈化與處理技術(shù),通過在低洼區(qū)域種植植物,不僅能通過植物根系與土壤的過濾作用凈化雨水,而且能將雨水短時滯留隨后緩慢滲透進(jìn)土壤以減少峰值流量,是最佳管理措施(BMPs)中的一項重要技術(shù)手段[8]。
微型雨水花園是指在雨水花園的基礎(chǔ)上,從微觀尺度出發(fā),著眼于步行道旁、道路邊溝、樹坑、房前屋后等小場地及微空間,對其進(jìn)行因地制宜的雨水花園構(gòu)建與運(yùn)營,并取得較好的景觀效果,從而形成城市特有的微型雨水花園網(wǎng)絡(luò),以填補(bǔ)海綿城市建設(shè)在微觀尺度的空白。
在適應(yīng)旱澇災(zāi)害的漫長過程中,人類對水環(huán)境的適應(yīng)力顯著增強(qiáng),這得益于我們祖先積累的大量具有樸素生態(tài)價值的生存智慧與經(jīng)驗(yàn)。2016年,俞孔堅[9]在《海綿城市——理論與實(shí)踐》一書中指出從漢代總結(jié)的“四畝田一畝塘”的經(jīng)驗(yàn),以及早在秦朝就廣泛使用的低堰和魚嘴分水技術(shù)、陂塘技術(shù),無論是官方大型水利工程還是小型民用水利工程,我國古代無處不在的“海綿城市”,均為當(dāng)代海綿城市的建設(shè)帶來了啟示。俞孔堅同時研究了位于黃泛平原的古代城鎮(zhèn)中用于防洪排澇的景觀遺產(chǎn),并歸納“城包水”“水包城”“陰陽城”等傳統(tǒng)古城景觀形式,這些形式均體現(xiàn)了古人的治水智慧。其中河湖庫渠等自然水體與陂塘、水井、堤壩等人工景觀要素共同構(gòu)成我國古代的“海綿城市”。像古時的“水城”菏澤在歷史上城內(nèi)曾有大量坑塘,水面占城市面積的30%,而到2000年,水坑和池塘面積減少一半,菏澤市面臨著“水城”消失、洪澇風(fēng)險增加的局面。為解決這一問題,菏澤市制定了一系列規(guī)劃以恢復(fù)數(shù)千年的“水城”景觀,這種由古至今的差異,反映了古人在嚴(yán)峻的自然環(huán)境下與洪澇災(zāi)害和諧共處的智慧,正是這種“生存的藝術(shù)”,形成了黃泛平原美麗的自然景觀。
從對我國傳統(tǒng)的雨水治理實(shí)例中可發(fā)現(xiàn),古人積累了大量雨洪管理經(jīng)驗(yàn),在南方等濕潤地區(qū),著重于污水排放、雨水疏導(dǎo)等防洪排澇措施;在北方降雨少的半干旱地區(qū),注重調(diào)蓄和壓沙田、代田的耕作方式;在陜西等水土流失嚴(yán)重的地區(qū),以快排和滯蓄利用相結(jié)合為主[10]。雖然各地區(qū)的措施各有千秋,但其內(nèi)涵無一不體現(xiàn)自然統(tǒng)一、和諧共生、因地制宜、綜合利用等思想。
目前,歐美國家關(guān)于雨水管理以最佳管理措施(BMPs)、可持續(xù)城市排水系統(tǒng)(SUDS)、低影響開發(fā)(LID)和水敏感性城市設(shè)計(WSUD)等技術(shù)體系為主。其中,最佳管理措施(BMPs)是雨水處理的末端處理方式,主要是運(yùn)用各類雨水處理設(shè)施進(jìn)行雨水吸納與凈化利用;可持續(xù)城市排水系統(tǒng)(SUDS)強(qiáng)調(diào)水質(zhì)、水量和地表水舒適宜人的娛樂游憩價值;低影響開發(fā)(LID)更強(qiáng)調(diào)源頭、分散式的雨水處理技術(shù);水敏感性城市設(shè)計(WSUD)主要是通過城市規(guī)劃手段,將開發(fā)活動對水循環(huán)的負(fù)面影響降到最低,同時創(chuàng)造一個宜人的社區(qū)居住環(huán)境[11]。
對比發(fā)現(xiàn),歐美各國的雨洪管理體系雖在技術(shù)層面有所創(chuàng)新,但缺乏人文關(guān)懷,忽視了人與自然的和諧相處,這是以“技術(shù)中心主義”為指導(dǎo)的海綿城市理論發(fā)展的必然結(jié)果[12]。我國專家指出:“我們不能只依賴某一種因素,而要采用綜合的方式,再結(jié)合科學(xué)、技術(shù)、政策和社會等因素”“海綿城市建設(shè)要避免‘萬能論’與‘無用論’和‘灰色派’與‘綠色派’的極端誤區(qū)”。因此,我國構(gòu)建雨洪管理體系必須基于自然和諧觀的可持續(xù)發(fā)展理念,充分吸收古人治水智慧,通過積累微空間效應(yīng),創(chuàng)造巨大的生態(tài)價值。
雨水花園主要由蓄水層、覆蓋層、種植土層、人工填料層及礫石層構(gòu)成[13]。為解決目前海綿城市建設(shè)存在的問題,本文所述微型雨水花園的構(gòu)建則在引用已有學(xué)者對海綿城市相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,以我國自然和諧生態(tài)觀為基礎(chǔ),將現(xiàn)代科技、傳統(tǒng)文化與山水自然境界、我國古典造園方法精髓相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)微型雨水花園的獨(dú)特形式,集水生態(tài)文明、人文、景觀、教育及社區(qū)文化于一體。
目前,城市廣場、居住區(qū)、道路等硬質(zhì)鋪裝代替原來可使雨水自然下滲的土地,生態(tài)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展讓步,城市綠地越來越少,雨水難以下滲的情況愈發(fā)嚴(yán)重。與此相反,自古以來中華文明所孕育的城市中人們對自然充滿熱愛,對田園生活充滿向往,這是中華人文思想的延續(xù)和傳承。隨著城市建設(shè)的發(fā)展,越來越多的現(xiàn)代城市居民閑暇時向往寄情山水、體驗(yàn)自然的田園生活,完全可借鑒我國古代和諧共生的思想,創(chuàng)造我國特有的海綿城市理念體系。只有這樣,微型雨水花園才能作為區(qū)別于道路、橋梁等灰色基礎(chǔ)設(shè)施的綠色基礎(chǔ)設(shè)施,成為城市居民體驗(yàn)自然山水之樂的場所。
本文所述的微型雨水花園借鑒古代“天人合一”傳統(tǒng)思想及“人與自然和諧相處”的生態(tài)觀,為海綿城市建設(shè)提供理論支撐,再輔以當(dāng)代社會人文主義價值觀,從微觀角度建設(shè)海綿城市,但構(gòu)建時也應(yīng)結(jié)合周邊環(huán)境、地域文化、生態(tài)保護(hù)、科學(xué)技術(shù)、植物要素等整體考慮。城市中微型雨水花園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不僅可緩解城市旱澇災(zāi)害,顯著改善社區(qū)微氣候,減輕城市居民用水壓力,為城市居民提供親近自然、休閑游憩的場地,而且有助于加深市民對海綿城市的認(rèn)識,提高海綿城市建設(shè)的公眾參與度,對我國海綿城市建設(shè)具有積極意義。
2.2.1 景觀設(shè)計
目前,我國各大城市中大片無遮蔭的草坪、三季無用的水景,花壇、樹池等瓷磚鋪貼泛濫,導(dǎo)致城市熱島效應(yīng)日益嚴(yán)重,常出現(xiàn)“有雨就產(chǎn)流、小雨就成災(zāi)”的現(xiàn)象,而古時詩人卻有“水光瀲滟晴方好,山色空蒙雨亦奇”的意境。究其根本,是我國古典園林一貫追求“雖由人作,宛若天開”的境界,如江南私家園林就創(chuàng)造了“咫尺山林”“以小見大”的藝術(shù)特色[14]。微型雨水花園作為城市的“小海綿體”,完全可借鑒古人智慧,古為今用,在景觀設(shè)計中融合我國傳統(tǒng)園林造園手法,如以小見大、巧于因借、動態(tài)景觀、道路蜿蜒、分隔空間等,再將現(xiàn)代生態(tài)滯留設(shè)施,如下沉式綠地、植被緩沖帶、生態(tài)透水樹池、人工濕地等融入其中,創(chuàng)造具有特色的微型雨水花園景觀(見圖1)。利用亭臺樓閣、山石小品、水池、植物、園路等景觀元素,將錯落有致、別有格調(diào)的景觀空間呈現(xiàn)在市民面前。另外,要注重傳承中華傳統(tǒng)文化,展現(xiàn)文化形式的多樣性。
1 微型雨水花園景觀(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
在景觀植物配置方面,雨水花園有特殊需求,需種植根系發(fā)達(dá)且具有較強(qiáng)的去污和凈水能力的植物,所以應(yīng)盡量選擇抗病蟲害、生存能力強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種,不僅更容易存活、節(jié)約成本,而且符合自然和諧的生態(tài)觀。
2.2.2 生態(tài)技術(shù)
雨水花園中的景觀生態(tài)設(shè)施分為水景、綠化兩方面。常見的景觀生態(tài)設(shè)施包括人工濕地、生態(tài)駁岸、蓄水池、下凹式綠地、生態(tài)樹池、透水鋪磚等。而要在路邊溝渠、房前屋后、樹池等小場地構(gòu)建雨水滲透體系,則需以點(diǎn)帶面,連點(diǎn)成線,從而實(shí)現(xiàn)城市雨洪管理微網(wǎng)絡(luò)。
1)道路上的雨水含有大量的瀝青、汽油等污染物質(zhì),可在道路邊設(shè)置生態(tài)溝渠,對雨水進(jìn)行凈化后再排入綠地。路邊溝寬60~100cm,可根據(jù)道路寬度設(shè)置。生態(tài)邊溝下為礫石層,上部為粗砂,既可種植植物,又可凈化雨水,雨水沿邊溝流入雨水花園收集系統(tǒng)(見圖2)。
2 生態(tài)溝渠與雨水花園結(jié)合(圖片來源:作者自攝)
2)可將石磚等不透水鋪裝材料改為透水鋪裝,將原有瀝青混凝土路面改為透水瀝青路面,人行道采用透水燒結(jié)磚,而停車場和活動場地等可改為嵌草磚或散鋪礫石地面。
3)宅前或街邊綠地可采用下凹式綠地做法,下凹式綠地下部為礫石層,上部為粗砂,綠地大小根據(jù)原有面積確定。在規(guī)劃設(shè)計中,可汲取古人智慧,采用梯田、?;~塘、陂塘等適應(yīng)性景觀,結(jié)合古典造園藝術(shù),在其間設(shè)計蜿蜒回環(huán)的曲形游線或以生態(tài)透水樹池創(chuàng)造漏而不透、隔而不斷的空間景象(見圖3),再利用人工濕地打造古人游山玩水的畫面,方寸之間,再現(xiàn)自然山水之美,讓生活在城市中的市民體驗(yàn)自然之美。如武漢五里界生態(tài)新城規(guī)劃中,場地上原有為農(nóng)業(yè)所用的大小不一的蓄水池塘,在規(guī)劃中被改建成以水為主的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,通過雨洪滯留和凈化系統(tǒng)解決了水資源問題。另一個典型案例是沈陽建筑大學(xué)的稻田校園,將稻田引入校園,與雨洪處理系統(tǒng)相結(jié)合,將收集的雨水用于種植和灌溉,將農(nóng)田與城市景觀系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和觀賞雙豐收。稻田景觀自建成十多年來,已成為沈陽建筑大學(xué)校園內(nèi)重要的風(fēng)景線。
3楊浦濱江雨水花園(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
2.2.3 以人為本
從人本尺度構(gòu)建雨水花園,需考慮人的生理和心理需求,如交往尺度、私密性、空間開放性與封閉性等。對弱勢人群,如社區(qū)內(nèi)老年人,其活動范圍一般在小區(qū)周邊,可對其舒適圈內(nèi)的微空間進(jìn)行適老化雨水花園構(gòu)建,在微型雨水花園中適當(dāng)增加座椅、健身器材、景觀小品、自種菜園等,從而活化老年人休閑空間,增強(qiáng)鄰里互動,改善老年人社交體驗(yàn)。另一方面,在目前隔代育兒大行其道的社會背景下,適老化空間與兒童友好空間之間的密切性尤為重要,針對兒童,在設(shè)計時可利用雨水花園特點(diǎn),置入生態(tài)沙坑、生態(tài)型魚池、透水樹池等娛樂空間,使兒童充分親近自然。同時,應(yīng)與老年人空間有密切聯(lián)系,以方便照看兒童,也可增強(qiáng)代際交流互動。
目前,關(guān)于雨水花園的研究正在進(jìn)一步深入。本文主要探討了如何從人與自然和諧相處的角度構(gòu)建微型雨水花園,旨在解決城市中小微空間雨水處理被忽視的問題,并針對問題提出相應(yīng)策略,為微型雨水花園構(gòu)建提供參考。希望微型雨水花園在給市民提供閑暇時親近自然好去處的同時,能夠改善城市熱島效應(yīng),減輕城市洪澇災(zāi)害帶來的影響。