梁發(fā) 劉潔

1 特區(qū)水環(huán)境治理背景

美國(guó)華盛頓特區(qū)面積177 km2，人口約60萬(wàn)，其中有10.16%的地區(qū)是水域，屬于Chesapeake灣流域。特區(qū)有1/3中心區(qū)域是雨污合流區(qū)，每年有32億加侖的溢流水。

1. 喬治城濱水公園google影像截圖

特區(qū)雨水管理主要為了Chesapeake灣的水質(zhì)保護(hù)和改善，有以下四個(gè)管理目標(biāo)：一是控制有毒物質(zhì)；針對(duì)海灣周邊（Anacostia河）的工業(yè)污染企業(yè)的勘察和評(píng)估。二是合流區(qū)污染控制；針對(duì)1/3合流區(qū)，采用深隧（直徑7 m，約14.5 km2，水面30 m以下）儲(chǔ)存輸送至污水處理廠處理，將原來(lái)的溢流次數(shù)65次減少至2次，目前即將建成。三是分流區(qū)的雨水徑流控制；針對(duì)43%的不透水地面進(jìn)行綠色設(shè)施的建設(shè)，控制1.2英寸的降雨。州政府要求超過(guò)600 m2的建設(shè)項(xiàng)目，必須建設(shè)綠色設(shè)施。四是上游流域的外來(lái)資源控制。來(lái)自馬里蘭、特拉華、巴爾的摩等區(qū)域的污染。經(jīng)過(guò)近40年來(lái)一系列項(xiàng)目的實(shí)施，Chesapeake灣及支流水質(zhì)明顯改善，海灣區(qū)水域中藍(lán)蟹的數(shù)量明顯增加[1]。

2 特區(qū)海綿城市建設(shè)總思路

海綿城市也叫低影響開(kāi)發(fā)，很大程度上與國(guó)際上流行的一些其他的雨洪管理理念和方法異曲同工，如綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施、水敏感性城市設(shè)計(jì)等[2,3]。華盛頓特區(qū)海綿城市的建設(shè)并非只是簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，而是新的城市開(kāi)發(fā)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)模式，它不僅需要在城鎮(zhèn)化過(guò)程中建立生態(tài)治理的理念，同時(shí)也需要一系列規(guī)劃、制度和政策保障海綿城市建設(shè)和長(zhǎng)期維護(hù)，例如特區(qū)的雨水收費(fèi)制度及雨水指標(biāo)的市場(chǎng)交易政策、中小學(xué)教育宣傳政策等[4]。

華盛頓特區(qū)的海綿城市建設(shè)以雨水功能為導(dǎo)向，對(duì)于下凹綠地、雨水花園、植草溝等的景觀表現(xiàn)形式，并不像國(guó)內(nèi)部分文章和報(bào)道中宣傳照片一樣唯美。通過(guò)實(shí)地踏勘了諸多類型的海綿城市建設(shè)項(xiàng)目，并與當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)師和管理者的溝通得知，他們認(rèn)為低維護(hù)、低影響的海綿城市建設(shè)是可持續(xù)的，但在公園、綠地等傳統(tǒng)綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)海綿城市，功能和景觀往往不可兼得。海綿設(shè)施主要以控制徑流峰值、徑流水量為主要功能，以達(dá)到控制面源污染的主要目的，對(duì)于景觀的表現(xiàn)形式并不是特別重視。

3 特區(qū)各類地塊海綿城市建設(shè)實(shí)例

3.1 公園綠地

喬治城濱水公園（圖1）南側(cè)臨近大型湖泊水體，整體地勢(shì)北高南低，整個(gè)場(chǎng)地的徑流組織由北側(cè)排向場(chǎng)地南側(cè)4 m寬主園路旁的植草溝，植草溝收集后的雨水傳輸?shù)礁鲄R水分區(qū)內(nèi)的雨水花園，通過(guò)雨水花園的下滲、過(guò)濾后的雨水再通過(guò)滲透管收集至市政管道，再通過(guò)市政管道傳輸，集中排入南側(cè)的湖泊水體，從排口的水質(zhì)目測(cè)來(lái)看，湖水清澈見(jiàn)底（圖2）。雨水花園的面積與收集雨水區(qū)域的面積比估算為1∶30左右，雨水花園下凹深度為0.5 m左右。由于面層主要為5～8 cm厚的有機(jī)覆蓋物滿鋪，雨水花園內(nèi)植物以觀賞草為主，在高處種植木本灌木，與周邊大面積草坪景觀融合度較低。根據(jù)當(dāng)?shù)匮芯咳藛T介紹，雨水花園內(nèi)有機(jī)覆蓋物能最大化地凈化面源污染，保證過(guò)濾后的水質(zhì)能達(dá)到理想的排湖水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，因此海綿設(shè)施主要體現(xiàn)海綿的凈化和蓄積功能。在雨水花園中上部種植的紅瑞木、鳶尾等植物僅從一定程度上美化了雨水花園的表現(xiàn)形式，但仍然難以達(dá)到海綿城市建設(shè)前的景觀整體優(yōu)美度。

國(guó)內(nèi)關(guān)于類似雨水花園的建設(shè)總是在雨水花園內(nèi)布置景石、景觀小品、種滿各種花卉植物以呼應(yīng)“花園”的概念[5]，對(duì)面源污染的去除效果不夠理想，對(duì)后期的維護(hù)較少關(guān)注，對(duì)于雨水花園服務(wù)的匯水面積，下墊面的結(jié)構(gòu)做法及后續(xù)結(jié)構(gòu)墊層的下滲速率的維護(hù)等與雨水功能有關(guān)的內(nèi)容也很少關(guān)心（圖3）。

2. 濱水公園建設(shè)實(shí)景圖

3.2 市政道路綠化

在華盛頓現(xiàn)狀商業(yè)中心旁的人行道，結(jié)合現(xiàn)狀喬木種植靈活布置生物滯留設(shè)施，雨水花園內(nèi)部的植物長(zhǎng)勢(shì)一般，但是攔截的面源污染的雜質(zhì)較多，缺乏及時(shí)的清理維護(hù)，從整體景觀來(lái)看，效果較差，與周圍簡(jiǎn)潔的商業(yè)環(huán)境格格不入，內(nèi)部有機(jī)覆蓋物流失較多，各種垃圾雜質(zhì)滿布花壇，但是該海綿設(shè)施對(duì)下游河流面源污染的攔截，起到了源頭控制的作用。

該處人行道改造的雨水花園處理較為靈活，不像國(guó)內(nèi)很多市政項(xiàng)目，被要求以指標(biāo)為導(dǎo)向，而將其全部改為下凹綠地或者雨水花園，根本不符合項(xiàng)目所處的立地環(huán)境和地塊所承載的其他功能；該雨水花園的主要目的是控制面源污染，故較少去關(guān)注花壇內(nèi)的植物應(yīng)表現(xiàn)得如何漂亮；該花壇如果設(shè)置在國(guó)內(nèi)較重要的商業(yè)街上，估計(jì)會(huì)被很多人指責(zé)為不夠精致美觀（圖4）。

3.3 建筑外環(huán)境綠化

位于華盛頓商業(yè)區(qū)中心的一處LEED認(rèn)證的公共建筑，是特區(qū)商業(yè)區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)較為精細(xì)的示范綠色建筑。在雨水處理方面，該建筑通過(guò)對(duì)屋面雨水管、市政人行道及建筑退線區(qū)域內(nèi)鋪裝的雨水進(jìn)行收集，在建筑退線區(qū)內(nèi)設(shè)置幾處下沉式花壇較好的示范來(lái)說(shuō)明問(wèn)題，設(shè)置如下：花壇通過(guò)不同標(biāo)高控制雨水；該雨水花園是華盛頓特區(qū)內(nèi)處理較為精細(xì)化的海綿設(shè)施；花壇通過(guò)疊石的處理手法對(duì)建筑落水管進(jìn)行遮掩裝飾，形成疊石中流水的趣味景觀；在一級(jí)低位花壇內(nèi)以卵石滿鋪的方式過(guò)濾初期雨水雜質(zhì)，二級(jí)高位花壇內(nèi)通過(guò)種植豐富的花卉植物美化花壇，從遠(yuǎn)處只能看到高位花壇的花卉景觀；同時(shí)對(duì)高位花壇的溢流管進(jìn)行精細(xì)化外形設(shè)計(jì)，在滿足功能的前提下，盡量做到環(huán)境的美化（圖5）。

國(guó)內(nèi)對(duì)于這類建筑海綿改造的案例大多停留在標(biāo)準(zhǔn)圖上的高位雨水花壇，很少結(jié)合建筑及周邊的匯水區(qū)一起做成精細(xì)化海綿景觀。

3.4 公共停車場(chǎng)配套綠化

在華盛頓特區(qū)遍布著各種社區(qū)的停車場(chǎng)，以硬質(zhì)瀝青路面為主，在該停車場(chǎng)設(shè)置了幾處公共綠地，均改造成雨水花園的形式，在雨水花園上部種植遮陰喬木，在下部以常規(guī)灌木加有機(jī)覆蓋物為主，雨水花園的結(jié)構(gòu)與前文提到的常規(guī)結(jié)構(gòu)一樣，雨水花園的面積與匯水面積比例將近1:50以上，所有硬質(zhì)下墊面的雨水均通過(guò)雨水花園的下滲過(guò)濾后再排入市政管道，對(duì)停車場(chǎng)的面源污染雨水進(jìn)行了較好的控制（圖6）。

國(guó)內(nèi)停車場(chǎng)的海綿改造大多數(shù)都是將雨水導(dǎo)入下凹綠地，由于較多的都是要求種植遮蔭喬木，綠化帶的面積又很有限，因此大多數(shù)未對(duì)綠地內(nèi)的下墊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，對(duì)于停車場(chǎng)這種面源污染較大的下墊面的污染控制效率，應(yīng)該多采用雨水花園的形式，更好地從源頭控制面源污染。

3.5 公建區(qū)配套綠化

位于華盛頓郊區(qū)的天主教墓地雨水花園改造是在現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)狀地形，將傳統(tǒng)的截水溝改造為帶狀雨水花園，并對(duì)有雨水沖刷的區(qū)域滿鋪碎石，減少雨水對(duì)海綿設(shè)施的破壞，雨水花園內(nèi)部結(jié)構(gòu)厚度達(dá)到1.2 m深，較好地蓄積了雨水（圖7）。降雨過(guò)后三天，雨水花園內(nèi)的滲管仍在緩慢排放。雖然雨水花園內(nèi)部的植物長(zhǎng)勢(shì)一般，但是該項(xiàng)目的植物設(shè)計(jì)師表示春季觀賞草及花灌木長(zhǎng)出后會(huì)非常漂亮。對(duì)于這種雨水花園的形式和尺度設(shè)計(jì)師關(guān)注更多的是外在的景觀表現(xiàn)形式，更多的是雨水花園的結(jié)構(gòu)、形式、面積、寬度、后續(xù)維護(hù)措施等關(guān)于徑流組織的海綿功能。

3.6 高速公路綠化

美國(guó)是一個(gè)極度依賴汽車和公路的國(guó)度，到處分布著各種等級(jí)的公路系統(tǒng)，公路占據(jù)了較多的國(guó)土面積，是屬于面源污染比較大的一種硬質(zhì)下墊面。因此，在美國(guó)公路沿線的雨水并不是散排，而是通過(guò)收水溝、植草溝等雨水傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)窖鼐€立交區(qū)域內(nèi)的大型滯留塘內(nèi)；對(duì)于沿線坡度較陡，存在水土流失的區(qū)域，采用碎石滿鋪、有機(jī)覆蓋物滿鋪等盡量控制沿線的水土流失問(wèn)題；將沿線收集到的初期雨水在立交區(qū)域內(nèi)通過(guò)前置塘對(duì)雨水雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾沉淀，再漫流至大型雨水濕塘；濕塘內(nèi)過(guò)量的雨水則通過(guò)大型的溢流管排入市政管道，再排入周邊的河流。

國(guó)內(nèi)也有大量的高速公路，城區(qū)內(nèi)也遍布著各種市政道路的立交區(qū)域，但是基本上都沒(méi)有考慮利用綠化用地對(duì)雨水的源頭收集與處理，對(duì)于硬質(zhì)下墊面的面源污染處理控制的海綿思想還未完全融入城市建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。

3. 常規(guī)雨水花園結(jié)構(gòu)圖

4. 人行道局部改造雨水花園實(shí)景圖

5. 人行道結(jié)合建筑局部改造雨水花園實(shí)景圖

6. 停車場(chǎng)造雨水花園實(shí)景圖

7. 墓地海綿改造實(shí)景圖

4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及思考

華盛頓特區(qū)作為美國(guó)聯(lián)邦政府所在地，是世界上重要的政治中心，屬于公共投入較高的城市，但是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于當(dāng)?shù)厝苏J(rèn)為雨水花園是需要較高投入和維護(hù)的雨水設(shè)施，他們將更多精力放在優(yōu)化雨水設(shè)施的凈化功能、降低海綿功能衰退的速率方面，海綿城市的建設(shè)目標(biāo)主要圍繞雨水的削峰和控制雨水排放體積，進(jìn)而對(duì)面源污染進(jìn)行控制。在建設(shè)項(xiàng)目中因地制宜地設(shè)置海綿設(shè)施，更加關(guān)注海綿設(shè)施的后期維護(hù)成本和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性，強(qiáng)調(diào)雨水花園的水質(zhì)改善效率。

反觀國(guó)內(nèi)關(guān)于海綿城市的景觀介紹，更多的是各種美麗的鳥(niǎo)語(yǔ)花香效果，以旱溪、草花、景石、小橋流水的美麗景觀去宣傳海綿城市建設(shè)的各種好處，因而經(jīng)常誤導(dǎo)了設(shè)計(jì)人員和管理人員，將目光更多停留在雨水花園的面積指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)，雨水花園的植物配置是否漂亮，而較少有人去關(guān)注每個(gè)雨水花園對(duì)應(yīng)的匯水面積及徑流路徑控制是否合理，雨水花園的結(jié)構(gòu)做法是否符合當(dāng)?shù)孛嬖次廴镜娜コ始斑^(guò)濾下滲功能維持的年限，雨水花園凈化后的水質(zhì)能達(dá)到什么目標(biāo)，雨水花園的后續(xù)維護(hù)成本和過(guò)濾功能如何維持等等。

當(dāng)設(shè)計(jì)師在景觀形式和滿足指標(biāo)要求為主要目的去設(shè)計(jì)海綿城市、雨水花園的時(shí)候，總是能在剛完工驗(yàn)收的時(shí)候得到較多的贊許，但是過(guò)一段時(shí)間去回訪的時(shí)候就會(huì)發(fā)現(xiàn)雨水花園成了破敗的黃土裸露地塊，花園衰敗，下滲功能基本喪失，水質(zhì)也沒(méi)得到任何改善。筆者以為原因在于對(duì)海綿城市設(shè)計(jì)定位的偏差，以及對(duì)施工及管理維護(hù)能力和精力的預(yù)判不足，導(dǎo)致低影響可持續(xù)開(kāi)發(fā)成了不可持續(xù)或高維護(hù)的工程建設(shè)。本文以華盛頓特區(qū)各種類型的海綿城市建設(shè)為例，希望能幫助國(guó)內(nèi)同行更好地辨識(shí)海綿城市設(shè)計(jì)的主要目的和持續(xù)性的設(shè)計(jì)模式，理性地認(rèn)識(shí)海綿城市建設(shè)，理解雨水花園的重點(diǎn)在雨水而不在花園。

8. 高速公路立交區(qū)海綿建設(shè)實(shí)景圖