“海绵城市”理念下的综合公园景观改造研究
——以福州温泉公园景观提升改造为例
2016-12-22黄贝琪
黄贝琪
(福州市规划设计研究院 福建福州 350108)
“海绵城市”理念下的综合公园景观改造研究
——以福州温泉公园景观提升改造为例
黄贝琪
(福州市规划设计研究院 福建福州 350108)
随着城市的发展,雨洪问题也越来越突出。海绵城市的理念为解决这类问题带来了新的契机和出路。文章在海绵城市理念的框架下,通过分析综合公园的特性和实际改造案例,研究其海绵化升级对宏观城市层面和微观公园层面调蓄雨洪问题的潜力,并探讨了在此理念下的设计原则。
海绵城市;综合公园;雨洪问题;景观;升级
0 引言
雨洪问题长期以来一直困扰着许多城市,但不合理用地、建设模式不改变,便长治不得其解。海绵城市以及国内外低影响开发的理念给城市建设带来了新的思考,并从城市总体规划到一二级开发再到具体的工程设计上展开了实践。总的来说,海绵城市提供的是一种思路和对具体实施的建议,不同城市应根据自身的洪涝原因、特点,研究、发展出相适应的解决方案,既不能盲目套用,也不能期待用某一种方法彻底解决问题。本文以福州温泉公园景观提升改造项目为例,探讨分散式调节雨洪问题的综合公园海绵化升级的可行性,以期能不断完善细化海绵城市的设计理念。
1 低影响开发综述
1.1 国外
伴随着城市化的发展,20世纪70年代美国也经历了“看海”的阶段,为解决严重的内涝问题,产生了城市雨洪管理的第一代概念“最佳实践管理(BMPs)”。到了20世纪90年代,第二代“低影响开发(LID)”理念开始被人们应用在项目中。21世纪初,BMPs和LID进一步发展,绿色暴雨基础设施(GSI)被提出,与其相类似的理论有美国的可持续排水系统(SUDS)、澳大利亚的水敏感城市设计(WSUD)、英国的可持续的排水系统(SUDS)、新西兰的(LIUDD)、新加坡的ABC,随着这些理念传入中国,并在一些项目中得以实践,历经十多年的发展,中国的“海绵城市”理论也随之诞生。
1.2 国内
习近平总书记在2013年12月的中央城镇化工作会议上正式提出了“海绵城市”一词。2014年10月,由住建部正式发布《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》,2015年4月海绵城市第一批试点名单公布,这意味着低影响开发雨水系统终于由概念和尝试转向大规模的实践。2016年4月,第二批海绵城市试点名单公布,福州在现场公布的评选结果排序中位列第一,这表明福州十分重视海绵城市的建设,在这条道路上已经有了一定的成果和实践。
“海绵城市的国际通用术语为‘低影响开发雨水系统构建’,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,需要时将蓄存的水‘释放’并加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加‘自然’”。[1]其基本原则是“规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设。”[1]
2 综合公园海绵化升级的意义
在《城市绿地分类标准》CJJ/T85-2002中,城市绿地被分为“公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地和其他绿地”[1]5大类。其中公园绿地又可分为“综合公园、社区公园、专类公园、带状公园和街旁绿地。”[2]本次研究的范围是公园绿地(规划代码为G1)中的综合公园(规划代码为G11)。
综合性公园是“有着大面积绿地和丰富户外游憩活动内容、功能全面且可供半日以上游览的城市公共绿地。”从定义就可以看出此类公园从本质上来说是绿地。根据《公园设计规范》CJJ 48-92中的规定,综合公园的绿地率应达到70%以上。参照《福建省“提高城市透水率”专项行动技术指南》所述,“公园绿地透水率不低于65%”[1]的要求,一般的综合性公园完全达到海绵城市对地面透水率的要求。如:根据分析,福州市温泉公园透水率(绿地+旧透水铺装)为72%,综合雨量径流系数为0.28。同时公园内有一个1.47hm2的湖可以蓄滞雨水。因此估算得出该公园的年径流总量控制率在80%~85%,高于福州市70%的目标。
水的调蓄是一个系统性的问题,不能靠局部的治理解决。因此,对透水率已经达到海绵城市要求的综合公园来说,其海绵化升级的意义在于:进一步提升其对宏观城市层面内涝的缓解调蓄作用和微观公园层面水的循环分配利用。
2.1 宏观城市层面
城镇化带来经济持续快速发展的同时,也给环境带来了巨大的压力。自然的原生土地越来越少,取而代之的是大面积的硬化。其结果是地下水既得不到补充,地面径流也大幅增加。降雨量暴增时,地下管网在单位时间内满载,因此引起严重的内涝。不断对地下管网扩容,不但收效甚微且治标不治本。因此在合理规划的基础上,优化城市空间布局才是更加可行、可持续的方法。但现有的城区用地模式大多已固化,要优化至理想状态,需要很长的迭代期。所以眼前较为可行的办法是在现有用地模式的基础上,提升改造有潜力的地块。
综合性公园是城市中的大型绿地斑块,从宏观的城市层面上看,其有潜力缓解一定范围内的雨洪问题。
2.1.1 优势潜力
(1)渗水率高。
(2)分布均匀。综合公园的选址一般综合考虑了其在城市区位中的可达性、服务覆盖率、服务重叠率、和人均享有率等有多重指标,其本质是调节了公园绿地在城市中的均匀性问题。而这种均匀性恰与城市绿地“海绵斑块”的分布均匀性需求相重合(图1~图2)。
(3)体量适宜。根据规范要求,综合公园的面积应大于10hm2,因此面积越大调蓄水的潜力越大。
2.1.2 难点挑战
(1)收水范围。城市肌理十分复杂,多大的综合公园有能力消化多大范围内的降水,要通过深入的研究和复杂的计算才能得出。否则,后续的设计工作都是不合理且不科学的。
(2)城市竖向。公园收集城市一定范围内过量的降水有两个途径,一是城市地下管网与综合公园内的管网、水体形成“渗、滞、蓄、净、排”的系统;二是道路广场的地面径流能顺利导向公园内部的受纳体。实现这两个途径都必须对既定的地下管网竖向和地面竖向进行整体梳理调整,其设计和实施难度可以预见。
(3)水质控制。不论是城市地下管网还是地表径流水,初期污染都比较严重。在实现城市竖向调整的基础上,还需进一步对导入公园的水质进行控制,才符合可持续发展的要求。
2.2 微观公园层面
多雨地区的公园,一方面多余的雨水被市政管道排掉或形成既不干净又难以利用的园区积水,另一方面公园用水量巨大(含绿化灌溉、景观用水、保洁用水、生活用水等),却主要依靠自来水不断补充。例如:福州市温泉公园有记录的月平均用水量约为10 000t,相当于面积5 000m2,平均深度2m的一个小湖。如果通过硬质、绿化、给排水系统的改造对水进行调蓄,则可以将雨天多余的水收集一部分,用于平时公园的浇灌,尽可能地的缓解园区积水问题并降低日常对自来水的依赖。所以雨水资源化、雨水径流污染控制是综合公园海绵化升级的主要目标。
2.2.1 难点挑战
(1)方案设计。综合性公园海绵化升级的改造方案要注意把握度,改造内容、改造范围、改造形式都必须认真研究。改造不足和过度改造都不能将综合公园对水的调蓄作用最大化。
(2)施工组织。市区里的综合公园日常使用率极高、人流量极大。如何快速完成施工又不影响日常使用,在设计阶段就应将此因素作为设计的参考要素。
(3)技术革新。随着海绵城市的不断推进,许多新的生态材料和技术也大量出现,如何筛选甄别真正有效实用的技术材料,对设计人员来说也是一大挑战。
3 综合公园海绵化升级的实践
目前,从宏观城市层面进行综合公园海绵化升级,有较大困难,需以政府主管部门牵头,多专业多部门协同配合,有计划有条理地分片区分步实施。微观公园层面的改造设计本身属于海绵城市改造的一部分,且其体量适宜更具可行性,并为城市层面的综合公园海绵化升级迈出了重要的一步。
3.1 以福州市温泉公园景观提升改造为例
综合公园海绵化升级属于改造项目,和新建项目有很大区别,其设计和施工更具局限性,因此难度也更大,应因地制宜认真分析。以下将以福州市温泉公园景观提升改造为例,对综合公园海绵化升级的相关设计原则进行研究。
3.1.1 慎重选择改造范围
综合公园海绵化升级,要慎重选择改造的红线范围。如果在施工期间不打算封园或公园面积比较大,则需从设计阶段就进行总体规划,分期实施。每一期的红线范围怎么分、面积多大、边界如何,都要根据公园的实际情况认真研究(图3~图4)。因为每一期实施的时间不确定,所以应注意以下4点:(1)红线范围不能阻断交通流线;(2)每一期红线外要留有足够的硬质活动空间;(3)红线的划分要有利于一定范围内形成相对完整的水调蓄系统;(4)如道路、河流、湖体这样自成体系又与水的调蓄息息相关的景观要素尽可能自成整体划入一个红线内。
3.1.2 系统设计雨水花园
雨水花园设置的点位和点位之间的系统性十分重要。根据温泉公园现状地形、汇流路径分析,并基于以下3点:(1)减少雨水花园改造对公园正常运营的干扰;(2)识别对公园原有自然水文状况维持具有重要意义的自然要素;(3)充分利用公园现状地形。根据以上原则确定了2条主要汇水路线(图5)。在本案中实现公园的雨洪管理目标,采取了分阶段实施的计划。一期主要布置线路“①”沿线的低影响开发措施,在观察实验其效果的同时,为实现后期全园串联成系统性的低影响开发方案做好铺垫。
由于本案公园人流量巨大,老幼众多,因此雨水花园的安全性也应在设计阶段着重考虑。新增雨水花园应控制最低点的深度(一般在500mm左右),并利用绿化和置石尽可能将行人隔离在下凹绿地之外(图6)。
3.1.3 优化改造硬质地面
公园硬质地面主要关注设计的透水性和施工的节约性。根据公园设计规范要求,一般综合公园扣除绿化园地,剩下的园路铺装(5%~15%)、管理建筑(1%~1.5%)、公园建筑(3%~4.5%)等硬质面积总和约9%~21%。将园路广场改为透水地面,将建筑屋顶提升为屋顶绿化,可使综合公园的有效收水、渗水面积达到90%以上。
本案中道路透水升级改造工程量巨大,透水路面垫层下部采用的是透水混凝土,一般来说需把原路面破除至底层重新铺设。但本着快速施工和节约的目的,可优化改造方法。在原有垫层条件良好的情况下,可采取钻排水洞的做法。孔洞直径40mm~50mm,间距500m×500m,洞内填砂,梅花状分布,并与混凝土层边、缝间距500mm。仅此一项可节省大量资金和工期。
3.1.4 项目海绵功能设计总结
本次温泉公园的改造内容仅为东北角地块和全园园路改造,影响范围十分有限。虽然如前文所述,难以对区域的雨洪问题产生明显的效果,但做到场地雨水不外排也是解决区域雨洪问题的重要步骤之一。从建设效果来看,目前已做到以下3点:
(1)改造后路面雨天走路不带水。这证明透水园路改造效果良好,雨水快速下渗,路面既不积水也减轻了道路两侧绿化带的收水负担。
(2)不设排水沟也不产生积水。本次设计在分析了公园的可下渗地块(绿地和透水路面)比例后,大胆地不设计排水沟,仅保证旧有的几个雨水口功能不受影响。经过雨季观察,未发现积水,因此基本做到了非暴雨情况下雨水在场地内部消纳不外排,减轻了该区域市政管道的排水压力。
(3)少量的雨水资源化利用示范。本次设计中的3个雨水花园,均设有溢水口,3个溢水口通过一条管道连接,将适当过滤后的雨水排入公园湖体。在本项目的给排水设计中,增设了小型的湖水抽取设备,在雨季高水位时,可抽取暴涨的湖水作为园林绿化或户外清洁的补充用水。因此本项目在“渗、滞、净、用”4个方面对海绵功能做出了小小的尝试和实践,以期为温泉公园后续的改造、设计打下良好的基础。
4 结语
综合公园的海绵化升级,只是解决自然水循环路径断裂的一种后补措施之一,更重要的是要靠城市自身发挥对水的“渗、滞、蓄、净、排、用”功能来解决。在新建项目贯彻海绵城市理念的同时,对城市现有的有条件的建筑和场地进行改造也是十分重要的举措。因此园林景观工程师们面对的将是全新的挑战,既要不断探索新的设计方法和理念,又要不断了解掌握各类新材料工艺。只有如此,才能真正将海绵城市的理念落到实处。
[1] 海绵城市建设技术指南 ——低影响开发雨水系统构建[S].2014.
[2] CJJ/T85-2002 城市绿地分类标准[S].2014.
[3] 福建省“提高城市透水率”专项行动技术指南[S].2012.
[4] CJJ 48-92 公园设计规范[S].1993.
[5] GB50137-2011 城市用地分类与规划建设用地标准[S].2012.
[6] DB11/685—2013 雨水控制与利用工程设计规范[S].2013.
[7] 翟家齐 ,赵勇,裴源生.城市化对区域水循环的驱动机制分析[J].水利水电技术,2011,42(11):6.
[8] 陈雯,王远飞. 城市公园区位分配公平性评价研究——以上海市外环线以内区域为例[J]. 安徽师范大学学报:自然科学版, 2009(04):373-377.
[9] 邱振存,管健.园林绿化植物灌溉需水量估算[J]. 节水灌溉,2011(04):48-50.
[10] 杨阳,林广思.海绵城市概念与思想[J].南方建筑, 2015(03):59-64.
Study on the landscape transformation of comprehensive park under the concept of "sponge city"——Taking an example of Fuzhou Hot Spring Park landscape upgrade
HUANGBeiqi
( Fuzhou Planning Design and Research Institute, Fuzhou 350108 )
With the development of the city, the rain flood problem is becoming more serious. The Sponge city concept to solve this problem brings out new opportunity and methods .According to the frame of the sponge city concept in this paper, the research is to study the sponge upgrading for city and park to control the rain flood problems potential by analyzing the characteristics of comprehensive park and real case reconstruction . Under this design principle discussed.
Sponge city; Comprehensive park; Rain flood problem; Landscape; Upgrade
黄贝琪(1986.1- ),女,工程师。
E-mail:71885373@qq.com
2016-05-01
[TU985.12+<1] 文献标识码:a="" class="emphasis_bold">1] 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2016)11-0017-041] 文献标识码:a=""
1004-6135(2016)11-0017-04
A 文章编号:1004-6135(2016)11-0017-04