海绵城市背景下城市绿地园林绿化建设思路
2022-11-18陈修康
陈修康
(广州市绿化有限公司,广东广州 510440)
随着全球异常升温,近几十年来热带风暴、强降雨等极端气候愈发频繁,加上快速城镇化,不透水地面易形成不受控的地表径流,因此“混凝土森林”城市不具备足够的雨水吸收、净化和过滤等生态功能[1,2]。地面硬化大大降低了对雨水的蓄滞作用,五十年一遇、百年一遇的洪水司空见惯,易产生传染病传播、人员流离失所或死亡等社会问题,还会造成市政交通、建(构)筑物、城市绿地、车辆等遭受洪淹事件。在城市快速发展过程中,市政排水管网、污水处理厂等灰色设施是我国主要的、被广泛接受的城市雨洪管理和排水系统[3],海绵城市综合考虑生态水文学、气候变化影响与评价、长期社会环境效应,建设城市水生态系统,助力我国生态文明建设,创建人与自然生命共同体。海绵城市是基于低影响开发(LIDs),融合可持续城市排水系统(SuDs)、蓝绿城市(BGCs)、水敏性城市设计(WSUD)、低影响城市设计(LIDUD)等雨洪管理理念[3-4],进行集成创新和理论创新。2014 年,住房和城乡建设部印发《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》,为我国海绵城市建设提供了技术指南和行动方案[5],并于2015年和2016 年在深圳、上海、天津等30 个城市开展示范性建设[4]。
海绵城市主要包括4 个方面:城市水资源、生态水管理、绿色设施和透水铺装[6-7]。城市绿地是“混凝土森林”城市的主要绿色设施,也是城市透水地面最重要的组成部分,增强城市绿地的海绵弹性,是海绵城市建设的关键,是构建人与自然生命同体的主要措施。自从2013 年我国全国范围开展海绵城市建设,海绵城市设施成为城市绿地主要的建设与改造方向[7]和城市雨洪管理的新策略[1-4,6]。通过对绿地海绵城市建设的认知、问题的辨识,提出我国绿地海绵城市设施建设全过程的建设建议,为提供城市绿地中海绵城市设施的规划设计及施工养护过程提供参考。
1 海绵城市背景下的城市绿地系统建设
根据《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)》的定义:“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,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用”[5]。
1.1 注重系统规划
海绵城市是生态文明和现代城市的建设理念,海绵城市设施则是城市基础设施海绵化,是一项系统工程。海绵城市建设应以城市或流域为单元,自上而下逐步推进城市绿地海绵化建设或改造,形成海绵城市设施“一张图”,防控城市雨洪管理的薄弱环节。在城市绿地海绵化过程中,要求满足城市绿地的景观休闲等服务功能的基础上,增强城市绿地的生态系统服务功能及系统的韧性,通过系统建设,将整个城市连为一个生态整体,抵御外部干扰,从而形成更为稳定的生态系统[7]。
1.2 海绵化建设与改造
在海绵城市建设背景下,海绵城市建设是城市绿地的景观园林规划与设计的最重要原则之一[7],根据按需适用原则,选择性地建设雨水花园、下凹式绿地、生物滞留区及透水铺装等海绵城市设施,因地制宜地突出并强化城市绿地的“渗、滞、蓄、净、用、排”等功能,不仅能提升城市绿地的海绵“弹性”,也可增加绿地景观多样性和绿地系统的生物多样性[8]。
1.3 立体布置蓝绿设施
充分利用城市的各类绿地空间、建(构)筑物立面空间和顶面空间,在满足绿地空间的生态服务功能,建(构)筑物防水和安全的条件下,通过合理布置下凹式绿地、雨水花园、生物滞留区、生态植草沟、蓝色屋顶、绿色屋顶、垂直绿化等海绵城市设施,充分发挥绿地及建(构)筑物的绿色海绵体的生态系统服务功能,增加城市绿地的绿量,增强绿地碳增汇功能,减缓异常增温现象。
1.4 接驳城市灰色排水设施
海绵城市建设是一种系统理念,在海绵城市设施建设过程中,应根据区域特征、排水特点,有效接驳城市绿地的海绵城市排水设施与市政雨水或排水系统,形成海绵城市设施+市政排水系统“一张网”,最大限度消纳地表径流。
2 城市绿地系统海绵城市建设问题
2.1 缺乏系统规划,呈现碎片化特征
海绵城市设施的规划和设计的不确定性、建设资金不足是海绵城市建设的主要问题,是导致海绵城市理念失败的风险[6]。海绵城市设施的整体布局受属地财政、建设指标影响,未能以城市或流域为单元进行整体规划,呈现碎片化、无序化的建设状态,没有形成系统化、连片化的海绵城市设施,难以发挥整体功能,更无法有效接驳雨水系统,导致海绵城市设施的功效逐步弱化甚至失效。
2.2 缺乏专业协作,海绵城市设施效果不显
在绿地建设全过程中,各专业间未能有效协作,缺乏对场地环境的综合考虑,盲目设置海绵城市设施。如在排水条件差的高降雨地区设置小微型下凹式绿地,不但蓄水、渗水功能有限,还易导致绿地长时间积水,严重影响绿地植物的健康生长;在排水不良的基础上进行透水铺装,不但达不到预期的渗水效果,透水后的淋溶冲刷反而会影响铺装基础的稳固性;在雨水花园、下凹式绿地等长期或短期蓄积水的区域栽植非耐水淹植物,或堆土造坑种植湿地植物或水生植物等。
2.3 园林绿化场地交付问题
海绵城市设施关注“渗、滞、蓄、净、用、排”等六字方针,而六字方针的核心是营造透水地面。但园林绿化施工中的绿地种植场地整理工作往往由建设单位实施,建设单位一般通过铲平、滚压后交付场地给园林绿化施工单位进行施工,而未能掺杂改良黏性土、重黏性土等排水不良的土壤或合理布局透水结构,导致降雨后地表径流无法下渗,形成绿地积水。
2.4 缺乏专业施工
园林绿化施工属于劳动力密集型,技术门槛相对较低,而海绵城市设施是一种多功能化的市政基础设施,新的功能需求对园林绿化施工形成新的施工特点和新要求。然而,海绵城市施工缺乏相应的资质体系,也缺乏相应的专项施工技术人才,原有园林绿化施工人员缺乏海绵城市设施施工的专项教育和培训,施工不当易造成海绵城市设施效能的低效化甚至无效。
3 城市绿地系统海绵城市建设的建议
3.1 在规划层面上,强调海绵城市流域/城市规划
相关部门应建立并落实海绵城市设施建设的决策机制和保障机制,以解决海绵城市规划不确定性导致的碎片化问题[1]。海绵城市设施的规划应以流域/城市现状调查、雨洪诊断与模拟为基础,站在城市生态水系的空间和系统角度上,合理分配资金与建设任务,从流域上游至流域下游逐步开展,从重点区域到非重点区域开展,优先打破局部透水障碍,增强海绵城市设施的蓄排水功能。此外,海绵城市设计不能作为城市雨洪管理的主力军,应结合现有市政排水设施及绕城、穿城河道、城内外湖泊、水库等水体,就近接驳城市雨水排放系统等灰色设施和河道、湖泊等地表水体,最大化海绵城市设施的排水功能,防止蓄水海绵设施成为洪涝次生风险,降低城市绿地长期浸泡水而产生的各种不良影响。
3.2 在设计层面上,加强专业协作
城市绿地的海绵城市设施建设,涉及海绵城市、园林绿化、给排水、植物配置、古树名木保护等多个专业领域,各专业间的通力合作是发挥海绵城市设施功效的基础。应在统筹各专业关系的基础上,充分综合考虑区域环境、周边环境、地形条件、功能需求及现有排水系统,因地制宜地选择适宜的海绵城市设施。盲目追求全功能的海绵城市设施,或生搬硬套地配置全类型的海绵城市设施,都会导致海绵城市设施形式化、表面化。海绵城市设施的设计应按照低影响开发、生态优先原则,按需设置适宜的海绵城市设施,使海绵城市设施功效最大化、技术经济最优化。如透水铺装应综合考虑铺装施工、运营维护、使用环境、景观效果等特点,避免因透水铺装材料在使用过程中透水孔道堵塞;优先选择嵌草砖等透水铺装结构,慎用透水砖、透水块等铺装材料;绿地排水优先采用植草沟,避免采用排水盲沟,以防排水堵塞受阻;海绵城市设施的园林植物配置应符合海绵城市设施的自身特性,选择适宜的园林植物群落的植物配置。此外,涉及古树名木及后续资源的绿地建设与改造过程中,应根据其生长特性和生活史特征合理布置海绵城市设施,加强对古树名木及后续资源的保护与复壮。
3.3 在施工层面上,优化施工过程
海绵城市注重弹性建设,要求城市绿地具有足够的透水性、透气性,对园林绿化施工提出了新的要求,要求更加专业化、精细化,以保证海绵城市设施的弹性功能。因此,在施工层面上,要从施工准备、场地处理、施工控制等方面进行优化控制。
3.3.1 施工准备。应对海绵城市设施施工进行专项施工技术交底和教育培训,确保施工人员熟练掌握海绵城市设施施工的工艺流程和操作要点。
3.3.2 场地处理。施工单位进场前,检测场地土壤进行平整度、密实度、土壤含水率、通透性、营养盐、病菌微生物等理化、生物特性。场地处理由建设单位负责,检测后,建议建设单位进行相应的土壤改良,以满足园林绿化施工需求;场地处理由施工单位负责,施工单位提出土壤改良专项方案,经相关单位审批后进行实施。
3.3.3 施工控制。严格按照海绵城市设施施工流程和专项方案进行施工,加强施工过程管控和检测,并通过土壤改良等措施,改善绿地种植基层、种植土的颗粒度,禁止机械反复碾压种植层,保证海绵城市设施在绿地建设范围的联动与通畅协作。
3.4 在运营维护层面上,加强专业化管理
要发挥海绵城市设施“渗、滞、蓄、净、用、排”等功能,除了重点关注设计施工外,建成后的运营维护是海绵城市设施功能能否持续有效的关键。养护单位应建立并落实海绵城市设施的日常巡检、定期检查维修、强降雨前后应急响应等制度,组织运维人员的海绵城市设施运维的专项教育和培训,加强海绵城市设施的养护与维修,保障海绵城市设施的有效运行,以防因海绵城市设施低效或失效导致绿地长期浸泡水,影响绿地植物的健康生长。
4 结语
为解决城市雨洪管理、水资源利用与城镇化建设的矛盾,优化城市蓝绿空间,进行水资源管理,以应对洪涝灾害对城市生态环境和市民生活的影响,尤其是我国沿海地区城市。2014 年,住房和城乡建设部印发《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》,为海绵城市建设提供了相应的技术指南,我国海绵城市设施进入高速建设发展阶段,以优化城市雨洪管理和水资源再利用。