高 雅
(西南交通大學(xué),四川成都610031)
近幾年,有的城市一場(chǎng)暴雨就產(chǎn)生內(nèi)澇,危及民眾生命安全的事亦時(shí)有發(fā)生。究其根源,因?yàn)槌鞘谢M(jìn)程的快速發(fā)展,每年新建和改建的建筑遍及城市中的大大小小角落,過(guò)度開(kāi)發(fā)不僅消耗大量資源和能源,還帶來(lái)土壤侵蝕、植被退化、物種數(shù)量減少、水污染嚴(yán)重等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題?!坝晁芾怼背蔀榱艘粋€(gè)融合生態(tài)、環(huán)境、社會(huì)等多方面內(nèi)容的建城、治城與管城的復(fù)合性問(wèn)題。雨水生態(tài)化利用將雨水收集系統(tǒng)、中水回用系統(tǒng)、景觀水系統(tǒng)和綠地系統(tǒng)有效地結(jié)合在一起,通過(guò)景觀營(yíng)造有機(jī)地融入城市景觀的水環(huán)境中。
低影響開(kāi)發(fā)(Low Impact Development,LID)是一種自然的、景觀式雨水管理方法。它以場(chǎng)地自然水文條件、雨水自然循環(huán)過(guò)程為依據(jù),通過(guò)分散規(guī)劃設(shè)計(jì)一系列軟質(zhì)雨水管理景觀設(shè)施(Storm water Landscape Facilities,SLFs),構(gòu)建一個(gè)綠色的、植物的雨水管理網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)地雨水水量與雨水水質(zhì)的管理。低影響開(kāi)發(fā)不同于傳統(tǒng)工程化雨水管理追求的讓雨水盡可能快地被雨水管網(wǎng)收集、傳輸與排走,最后在末端進(jìn)行水質(zhì)治理的灰色雨水基礎(chǔ)設(shè)施的方法。低影響開(kāi)發(fā)倡導(dǎo)盡量在“雨水徑流生成源頭”或者盡可能在接近源頭的位置以及雨水徑流路徑上,設(shè)計(jì)布置一系列小尺度的綠色雨水管理景觀設(shè)施,以景觀學(xué)方法尊重利用場(chǎng)地原有的自然水文條件或模擬、恢復(fù)、再建場(chǎng)地開(kāi)發(fā)前原始自然水文循環(huán)過(guò)程。讓自然做功,利用植物、土壤等自然元素構(gòu)建的雨水管理景觀設(shè)施“捕捉”雨水,利用植物、土壤等自然元素具有的吸收、滲透、過(guò)濾、存貯(阻滯、滯留)雨水以及水分蒸發(fā)與蒸騰功能實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的管理。
因此,低影響開(kāi)發(fā)具有減少場(chǎng)地雨水徑流總量、雨水徑流峰值流量,減緩場(chǎng)地雨水徑流速度,延長(zhǎng)場(chǎng)地雨水徑流生成時(shí)間,補(bǔ)充地下水資源,凈化雨水污染物等作用;同時(shí),低影響開(kāi)發(fā)的實(shí)施還能夠帶來(lái)其他價(jià)值與益處,如:低影響開(kāi)發(fā)雨水管理景觀的建設(shè)具有改善社區(qū)環(huán)境質(zhì)量,形成社區(qū)場(chǎng)所感,提供室外活動(dòng)空間,提升人們生活舒適度,提升房產(chǎn)物業(yè)價(jià)值的景觀作用;低影響開(kāi)發(fā)雨水管理景觀一方面因其自身相對(duì)較低的建造與運(yùn)行成本,另一方面其實(shí)施同時(shí)可以相應(yīng)減少市政雨水管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)、維護(hù)運(yùn)行成本,使其具有顯著的降低土地開(kāi)發(fā)成本的經(jīng)濟(jì)作用;此外,低影響開(kāi)發(fā)還具有創(chuàng)造動(dòng)植物棲息地,減輕城市熱島效應(yīng),減少城市能源消耗,降低城市污染,保護(hù)城市濕地資源等生態(tài)作用。
低影響開(kāi)發(fā)首要目標(biāo)是依據(jù)場(chǎng)地水文條件與自然雨水循環(huán)過(guò)程,采用景觀設(shè)計(jì)方法,利用綠色植物、土壤等創(chuàng)造雨水阻滯、滯留、吸收、過(guò)濾與下滲的條件,讓雨水進(jìn)入自然的雨水管理過(guò)程,使雨水能夠最大量地通過(guò)雨后的蒸發(fā)、蒸騰作用逐步返回大氣而不是把雨水當(dāng)成廢物直接排入雨水管網(wǎng)。低影響開(kāi)發(fā)的具體目標(biāo)可以包括以下七個(gè)方面:①場(chǎng)地自然水循環(huán)最小干擾;②保護(hù)與恢復(fù)場(chǎng)地自然景觀特性;③減少場(chǎng)地不透水鋪裝;④切斷場(chǎng)地雨水徑流路徑;⑤增加場(chǎng)地雨水排放路徑;⑥創(chuàng)造場(chǎng)地雨水儲(chǔ)藏機(jī)會(huì);⑦增加場(chǎng)地雨水滯留與下滲機(jī)會(huì)。
應(yīng)用低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地低影響開(kāi)發(fā)的目標(biāo),必須要在城市建成或規(guī)劃待建環(huán)境中尋找對(duì)雨水進(jìn)行管理、應(yīng)用各種雨水管理景觀設(shè)施的機(jī)會(huì),將低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)整合融入到不同類(lèi)型、規(guī)模的城市土地開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目中。因此,低影響開(kāi)發(fā)需要一系列核心原則指導(dǎo)實(shí)施,在受城市各種建成條件與規(guī)劃條件限制下創(chuàng)造一個(gè)自然雨水管理景觀系統(tǒng),通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展與較小城市生態(tài)環(huán)境代價(jià)的“雙贏”。低影響開(kāi)發(fā)的核心原則包括以下八個(gè)方面:①將場(chǎng)地雨水管理整合到場(chǎng)地先期規(guī)劃全過(guò)程;②將場(chǎng)地自然水文過(guò)程作為場(chǎng)地整合規(guī)劃的依據(jù);③優(yōu)先考慮防止場(chǎng)地雨水問(wèn)題出現(xiàn);④盡量使用簡(jiǎn)單、非結(jié)構(gòu)性、低成本、易建設(shè)的雨水管理設(shè)施;⑤盡量采用暴雨水徑流源頭式管理設(shè)計(jì);⑥將不同雨水管理景觀設(shè)施全面融入場(chǎng)地整體景觀;⑦依據(jù)自然特性與自然過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì);⑧設(shè)計(jì)創(chuàng)造多功能的雨水管理景觀。
新西蘭位于南太平洋,距澳大利亞?wèn)|南約1 600 km,由兩個(gè)主要島嶼(北島和南島)和一些小島組成,面積大小約和日本相同。奧克蘭,位于新西蘭北島的西北岸,為全新西蘭的工商業(yè)中心和第一大城,也是往來(lái)世界各國(guó)的大門(mén)。奧克蘭總面積約為16 140 km2,其市中心大小約為580 km2。
奧克蘭是沿死火山口所構(gòu)成的,它建在七座甚至更多的火山上。沿山坡而建的奧克蘭市區(qū),市內(nèi)高低起伏甚大,丘陵地起伏延伸,坡道多而富于變化。這里具有特殊的地形和溫暖、潮濕的氣候,四季分明,全年氣溫在6 ℃~28 ℃之間。這里的夏季在12月到2月之間,冬季在6月到8月之間。春季日平均氣溫在15 ℃左右。夏季是最好的旅游時(shí)間,日平均氣溫維持在26 ℃~29 ℃左右。秋季通常很長(zhǎng),溫暖而明媚,日平均氣溫保持在20℃左右。冬季柔和,日平均溫度在12 ℃左右。年平均降雨量在1 000~2 000 mm。充沛的降雨使得整個(gè)城市氣候潤(rùn)澤,植物繁茂,但是也對(duì)整個(gè)城市的雨水處理系統(tǒng)提出很高的要求。雨水的處理是民居建筑重要的一部分。
2.2.1 奧克蘭Jellico Street(魚(yú)市場(chǎng))
此項(xiàng)目地點(diǎn)位于奧克蘭溫耶德海濱新區(qū)。它平行于海港邊,是奧克蘭的一個(gè)最新的可持續(xù)濱海景觀案例。它是對(duì)工業(yè)景觀的再創(chuàng)新再設(shè)計(jì),在保留漁業(yè)和海運(yùn)業(yè)工業(yè)特有的特征以外,又賦予了集裝箱、筒倉(cāng)等新的用途與定義。這種模式促進(jìn)這片區(qū)域形成了一系列的混合用途:休憩活動(dòng)、活動(dòng)空間、青年人專(zhuān)區(qū)、工業(yè)區(qū)域以及閑置區(qū)域。
同時(shí),綠色植物的合理搭配設(shè)計(jì)也體現(xiàn)于其中,在人行道路的兩旁,建造設(shè)計(jì)面積達(dá)600 m2原生植物的雨水花園。雨水從超過(guò)9 000 m2周邊道路和表面流入雨水花園,通過(guò)下凹式生物建造的雨水花園處理雨水和提供被動(dòng)式灌溉。它可以起著重要的可持續(xù)發(fā)展的功能,如減少雨水峰,減少污染物和泥沙排放入海,并提供街道植被的灌溉。
城市下凹式綠地的結(jié)構(gòu)是:城市硬化地面(包括滲透地面)的設(shè)計(jì)高程高于綠地高程0.15~0.30 m,雨水口布置在綠地中,并高于綠地高程0.05~0.15 m,而低于地面高程。這樣調(diào)整綠地結(jié)構(gòu)形式和雨水口的布置,有利于城市硬化地面(包括滲透地面)的雨水徑流流入下凹式綠地,經(jīng)下凹式綠地的調(diào)蓄入滲后,超蓄超滲雨水溢流排入雨水口,再通過(guò)雨水管道排除。本項(xiàng)目中結(jié)合當(dāng)?shù)匚锓N進(jìn)行綠化配置,達(dá)到美化環(huán)境的效果(圖1)。
圖1 硬化路面、綠地、雨水口
2.2.2 奧克蘭植物園
奧克蘭植物園建成39年,面積約64 ha。位于奧克蘭都會(huì)區(qū)東南邊,1982年對(duì)公眾開(kāi)放。植物園中有多達(dá)萬(wàn)種以上的植物,除了常見(jiàn)的本土植物和瀕危的植物,還有很多外來(lái)的稀有植物。包括蔬菜園、花卉園、多年生植物園、巖石園、草本植物園、非洲植物園、兒童樂(lè)園等。
此植物園建成目的旨在調(diào)查兩個(gè)主要湖泊的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源、對(duì)于湖泊減少使用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行維護(hù)提供建議、用于調(diào)查L(zhǎng)ID實(shí)施作為一個(gè)教育場(chǎng)所使用、發(fā)展LID方法、開(kāi)發(fā)概念設(shè)和搜集教育材料。
LID概念在植物園中的應(yīng)用的表現(xiàn)形式多種多樣,對(duì)于河湖濕地采用人工洼地、河岸植被修建、人工島、中水回用、人工濕地或過(guò)濾系統(tǒng)等方式處理,對(duì)于一般場(chǎng)所采用雨水花園、中水回用、綠色種植屋頂花園、可滲透路面鋪裝等方式處理(圖2)。
2.2.3 奧克蘭某小區(qū)開(kāi)發(fā)
此項(xiàng)目位于奧克蘭北部的Long Bay地區(qū),占地面積為160 ha。該小區(qū)距離奧克蘭中央商務(wù)區(qū)約25 km,在Awaruku Ridge山脈的南坡地區(qū)。Todd Property Group公司的前三期土方工程已經(jīng)悉數(shù)完工,包括首先建造人工濕地,繼而在Awaruku山麓進(jìn)行土方施工,目前正在進(jìn)行的主要是土木工程和基建工程的施工。由于毗鄰Awaruku Stream河流和Long Bay Reserve自然保護(hù)區(qū),這片土地在地勢(shì)上較為陡峭,所以新增的土方工程是十分必要的。土方工程的主要作業(yè)項(xiàng)目包括40×104m3的綜合土方施工、剪力鍵結(jié)構(gòu)施工、一個(gè)占地2 ha的暴雨滯留池施工以及濕地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的施工作業(yè)。
在這片占地160 ha的土地上,只有60 ha土地可以拿來(lái)進(jìn)行房地產(chǎn)開(kāi)發(fā),其余土地要被用于興建道路、公園、保留用地、露天場(chǎng)所、緩沖區(qū)、雨水處理區(qū)、濕地以及景觀區(qū)。由于新建住宅難免會(huì)對(duì)海濱風(fēng)景和地區(qū)公園造成一定的負(fù)面影響,當(dāng)?shù)鼐用袷种匾晫?duì)自然環(huán)境的保護(hù),Todd Property Group公司曾嘗試過(guò)各種方案來(lái)把這種影響降至最低,包括在公共區(qū)域和私人區(qū)域之間修筑一條綠色緩沖帶。在2010年,Todd Property Group公司與North Shore市政府達(dá)成協(xié)議,在此修建了占地約23 ha的緩沖綠地,包括用于保護(hù)考古遺址的18.7 ha的公有土地,以及占地4.6 ha的公園綠地(圖3)。
此次奧克蘭調(diào)研,我感受到這座城市對(duì)于雨水處理工作十分重視,他們已經(jīng)形成自己的管理辦法和系統(tǒng),是城市建設(shè)中不可缺少的一項(xiàng)工作。奧克蘭市區(qū)面積不大,周邊沒(méi)有高樓大廈,人們過(guò)著寧?kù)o的生活,整個(gè)城市如同一座大花園。城市、街道和房屋都依自然地形、地貌而建,民居住宅統(tǒng)一劃分用地,平均占地約500 m2,包括住房、車(chē)道和花園。
在奧克蘭市政府中,設(shè)有一個(gè)專(zhuān)門(mén)管理水的水務(wù)部,其專(zhuān)門(mén)處理房屋建筑中跟水有關(guān)的業(yè)務(wù)。市政網(wǎng)站中將城市中收集的雨水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行公開(kāi),便于設(shè)計(jì)部門(mén)隨時(shí)查看和使用,免除了每次設(shè)計(jì)都要采集數(shù)據(jù)的不便。新西蘭的房屋雨水處理標(biāo)準(zhǔn)是按照100年作為標(biāo)準(zhǔn),房屋的雨水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建造是按照100年之內(nèi)最大的降雨量作為標(biāo)準(zhǔn)。這里的居民每家花園后邊安裝有一個(gè)高達(dá)2 m的大罐子,專(zhuān)門(mén)用于儲(chǔ)存雨水,可以存放數(shù)噸水。這樣的罐子可以起到緩解雨水排泄的作用,還可用于日常澆花、沖馬桶等。
奧克蘭不僅對(duì)普通民眾住宅有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于市政建設(shè)更為嚴(yán)格,以保證即便是遇到暴雨,也不至于釀成災(zāi)害。街邊綠化洼地、濕地處理隨處可見(jiàn),沒(méi)有硬化的水泥鋪裝和抬高而設(shè)的綠化草坪,本土樹(shù)種和木屑經(jīng)常用于街邊綠化之中,沒(méi)有塵土飛揚(yáng),也沒(méi)有過(guò)多裝飾的地面。對(duì)于排水設(shè)施的維護(hù)做的十分到位,路邊公園中排水口沒(méi)有被樹(shù)葉、垃圾等覆蓋,使得暴雨來(lái)臨時(shí)排水設(shè)施可以完全達(dá)到最初設(shè)計(jì)效果。
[1] 李海燕,車(chē)伍,程文靜.綠色建筑可持續(xù)水環(huán)境的科學(xué)構(gòu)建[J].給水排水,2007,33(7):82-85
[2] 李俊奇,車(chē)伍.城市雨水問(wèn)題與可持續(xù)發(fā)展對(duì)策[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2006,18(4)
[3] Low Impact Development. http://www.nrdc.org/water/pollution/storm/chap12.asp[OL]
[4] Low Impact Development(LID).http://www.epa.gov/nps/lid/[OL]
[5] The Low Impact Urban Development Center, LowImpact Development(LID) Urban Design Tools(http:PPwww.lid2stormwater.net)[OL].31-32
[6] 王建龍,車(chē)伍,易紅星.低影響開(kāi)發(fā)與綠色建筑的雨水控制利用[J].工業(yè)建筑,2009,39(3):123-126
[7] 全新峰,張克峰,李秀芝.國(guó)內(nèi)外城市雨水利用現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].能源與環(huán)境,2006(1):19-21
[8] Fong L M, Nazarudeen H. Collection of Urban Stormwater for Potable Water Supply in Singapore[J]. Water Quality International(WQI),1996,May-June:36-40
[9] 車(chē)伍,申麗勤,李俊奇.城市道路設(shè)計(jì)中的新型雨洪控制利用技術(shù)[J].公路,2008(11):30-34