廖振珍,楊 萌,尚曉琪,石龍宇,*

1 福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 福州 350002 2 中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所城市環(huán)境與健康重點(diǎn)實驗室, 廈門 361021 3 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049

在2001年至2005年期間進(jìn)行的千年生態(tài)系統(tǒng)評估(MA)得出結(jié)論,全球生態(tài)系統(tǒng)向人類社會提供的24項服務(wù)中,有15項處于嚴(yán)重退化狀態(tài),或正在以不可持續(xù)的方法使用[1-2]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是“人們從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的惠益”,包括為人類提供食物、木材、醫(yī)藥等生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品,支撐與維持人類生存所必需的環(huán)境條件,提供娛樂、健康和福祉等[2- 3]。近幾十年來,中國城鎮(zhèn)化迅猛發(fā)展,至2019年中國城鎮(zhèn)化水平已達(dá)到60.60%[4]。在此背景下帶來了一系列可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn),如氣候變化、空氣污染、水污染、食品安全問題、公眾健康損害、資源枯竭、生物多樣性破壞、洪澇災(zāi)害等等[5],嚴(yán)重影響居民生活。城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的概念應(yīng)運(yùn)而生并逐漸引起廣泛關(guān)注[6-7]。城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施區(qū)別于其他城市基礎(chǔ)設(shè)施(如市政基礎(chǔ)設(shè)施、社會基礎(chǔ)設(shè)施)[8],是城市居民持續(xù)獲取生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的來源,為城市環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供保障[9]。城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施科學(xué)有效的設(shè)計方法與改善人居環(huán)境、提高人類福祉有直接關(guān)系。

1 生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施研究綜述

1.1 生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施概念與內(nèi)涵

生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(Ecological Infrastructure, EI)概念在聯(lián)合國教科文組織“人與生物圈計劃”(MAB)1984年發(fā)布的生態(tài)城市規(guī)劃報告中首次提出[10]。我國于2001年首次引入這一概念并應(yīng)用于城市景觀規(guī)劃設(shè)計中[11],后續(xù)不斷有學(xué)者對城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施這一概念進(jìn)行完善與補(bǔ)充[6- 9,11-12]。簡單來說,城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施是指保持、改善和增加生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的一系列條件與過程[11-12]。生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)倡導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和環(huán)境協(xié)同治理的理念,是新興城市化背景下指導(dǎo)城市規(guī)劃的一種有效手段。生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施可以分為綠色基礎(chǔ)設(shè)施、藍(lán)色基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施三類。在小尺度下,生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施多指環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施,使人工基礎(chǔ)設(shè)施“生態(tài)化”,與市政基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合[13],實踐過程中,通常以“生態(tài)雨水基礎(chǔ)設(shè)施”的形式存在[14]。

城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施可以提供多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),有助于雄安新區(qū)建設(shè)“綠色生態(tài)宜居新城區(qū)”。植被覆蓋可將城市建成區(qū)降雨徑流系數(shù)從60%降低到5%—15%[15]；城市綠地可以過濾、截留城市道路徑流中90%以上的SS、懸浮態(tài)COD、重金屬和油類污染物[16]；綠色屋頂能使夏季屋面最高溫度降低20℃ 以上,且每日溫度波動也減少了約30 ℃[17]；此外,生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)過景感營造,將設(shè)計者的主觀愿景融入適當(dāng)載體,起到文化傳播和教育引導(dǎo)的作用,能夠提高民眾可持續(xù)發(fā)展意識,保障可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)[18]。

1.2 國內(nèi)外城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計方法

1.2.1設(shè)計流程

各國的城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計流程(表1)存在差異但大結(jié)構(gòu)相似,大致分為明確建設(shè)目標(biāo)、場地調(diào)查、制定方案、效果評估等幾個步驟。設(shè)計過程主要內(nèi)容相似,因不同國家有不同的法律法規(guī)和不同的發(fā)展階段而存在不同的設(shè)計流程與設(shè)計重點(diǎn)。

LID設(shè)計過程主要包括場地調(diào)查、水文分析、技術(shù)選用和系統(tǒng)初步設(shè)計這四方面,其他三種設(shè)計方法皆基于LID結(jié)合各國特色進(jìn)行優(yōu)化發(fā)展而來,設(shè)計過程融合于其他設(shè)計方法中。LID 方案設(shè)計主要針對小型場地,與城市設(shè)計和生態(tài)環(huán)境的結(jié)合不夠緊密。SuDS的整個設(shè)計過程與總體目標(biāo)(水量、水質(zhì)、環(huán)境舒適度和物種多樣性)緊密相關(guān)。新加坡ABC水計劃與其他三種方法最大的不同在于其鼓勵已建成項目或已完成詳細(xì)計劃的項目申請ABC水認(rèn)證,通過評估后項目可以使用ABC水標(biāo)識來進(jìn)行項目推廣,進(jìn)而促進(jìn)公共機(jī)構(gòu)和私人開發(fā)商在建設(shè)中自發(fā)采用ABC水計劃理念。海綿城市同樣融入了LID的主要流程,并注重與規(guī)劃協(xié)同,同時細(xì)化了各場地建設(shè)方法。

表1 各國城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計流程

1.2.2設(shè)計基本原則與基本目標(biāo)

LID與海綿城市更加注重利用徑流控制方法實現(xiàn)恢復(fù)水文特征這一基本目標(biāo),主要側(cè)重提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中的調(diào)節(jié)服務(wù)。除了水質(zhì)、水量,SuDS的基本目標(biāo)增加了環(huán)境舒適度和實現(xiàn)物種多樣性兩部分,ABC水計劃則增加了景觀美學(xué)、教育價值、生物多樣性三部分,更加注重提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中的調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)、支持服務(wù)。

LID設(shè)計通過單一小尺度的設(shè)計改造來降低城市建設(shè)對水文情況的影響并提高城市環(huán)境敏感度,鼓勵公眾參與,同時結(jié)合景觀功能以較低的建設(shè)和維護(hù)成本來改善城市水文環(huán)境。SuDS設(shè)計依靠高效的排水系統(tǒng)來管理地表徑流,能夠減小高速城市化帶來的水循環(huán)問題,通過改善空氣質(zhì)量、調(diào)節(jié)建筑溫度、減少噪音、提供娛樂場所和教育機(jī)會等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)改善市民生活質(zhì)量并優(yōu)化城市空間。ABC水計劃的目標(biāo)最初是實現(xiàn)水源多元供給,應(yīng)對國家的水資源匱乏問題,建立完整通達(dá)的水道網(wǎng)絡(luò),并與城市空間設(shè)計相融合。同時ABC水計劃還在城市設(shè)計、人居環(huán)境、親水空間等方面顯現(xiàn)自然、宜居、活力的特殊意義。海綿城市強(qiáng)調(diào)先規(guī)劃后建設(shè),發(fā)揮規(guī)劃的控制與引領(lǐng)作用,并強(qiáng)調(diào)以生態(tài)理念進(jìn)行建設(shè),科學(xué)規(guī)劃布局與設(shè)施選用,與城市總體規(guī)劃和建設(shè)協(xié)同建設(shè),保障城市水安全。

表2 各國城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計基本原則與基本目標(biāo)

1.2.3小結(jié)

20世紀(jì)60年代以來,世界上眾多國家對生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計方法進(jìn)行了理論研究和實踐[23]。其中美國、英國、新加坡等國家起步較早,均以水文條件作為重要設(shè)計因素,主要提高生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中的調(diào)節(jié)功能(控制徑流、凈化雨水)以及支持功能(雨水利用),己經(jīng)形成了較為成熟的理論和管理體系。英國SuDS通過借鑒美國LID經(jīng)驗,形成了源頭到末端的調(diào)控方式,為避免小尺度上設(shè)計的局限性,結(jié)合綠帶、綠網(wǎng)等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)建[24]。新加坡也運(yùn)用源頭-途徑-終端管理雨水徑流和防護(hù)洪水,形成了由17個水庫、8000多米的水路組成的排水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[21]。

生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)倡導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和環(huán)境協(xié)同治理的理念,是新興城市化背景下指導(dǎo)城市規(guī)劃的一種有效手段。目前,國內(nèi)外生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在宏觀尺度研究比較系統(tǒng),而在小尺度的研究相對欠缺。而我國海綿城市主要采用小尺度試點(diǎn)方法進(jìn)行建設(shè)或改造,實際建設(shè)中規(guī)模較小,未形成多尺度網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),建設(shè)整體效果不佳,造成城市內(nèi)澇、面源污染問題仍層出不窮。同時當(dāng)前生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施仍未形成標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計流程。因此,在小尺度建設(shè)到城市規(guī)劃設(shè)計過程中應(yīng)基于生態(tài)安全格局充分融合生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)并結(jié)合生態(tài)廊道形成網(wǎng)絡(luò)。而雄安新區(qū)作為新建區(qū)域,十分有利于在建設(shè)中推行生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)建理念。傳統(tǒng)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)效益評估主要注重調(diào)節(jié)服務(wù)方面,本文在該基礎(chǔ)上增加了從居民角度出發(fā)的景感滿意度評估,更加全面體現(xiàn)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施保持、改善和增加生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的過程。同時本文提出一套標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計流程,為今后的工作提供參考。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源及處理

本研究使用數(shù)據(jù)主要包括實地調(diào)研數(shù)據(jù)、氣候氣象數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)。實地調(diào)研數(shù)據(jù)來源于研究團(tuán)隊在啟動區(qū)的居民景感滿意度調(diào)查；氣象數(shù)據(jù)來源于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)；土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)來源于《河北雄安新區(qū)啟動區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》。

2.2 生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計流程

2.2.1分析研究區(qū)現(xiàn)狀

圖1 研究區(qū)地理位置概況Fig.1 Overview of Geographical location of the study area

圖2 居民景感滿意度現(xiàn)狀Fig.2 Evaluation of residents′ current perception

雄安新區(qū)地勢較低,易發(fā)生洪澇災(zāi)害[25],存在河流斷流、水質(zhì)污染的情況,白洋淀生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞,生物多樣性持續(xù)下降[26]。雄安新區(qū)大氣重污染過程主要出現(xiàn)在秋、冬兩季,主要大氣污染物為PM2.5和PM10,原因為秋冬季風(fēng)速小、溫度低,不利于污染物擴(kuò)散[27]。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研得出,啟動區(qū)中部地勢平坦空曠,經(jīng)過合理的豎向分析能將雨水排放與水系構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。居民聚集區(qū)內(nèi)道路多為硬化鋪裝,路緣未經(jīng)處理且多為泥土缺少地被,晴天易造成塵土飛揚(yáng),雨天易造成路面積水。隨著雄安新區(qū)建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn),大量人員、經(jīng)濟(jì)活動將涌入、土地開發(fā)利用程度不斷提高,當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)受到強(qiáng)烈干擾而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境脆弱不穩(wěn)定,為一系列“城市病”埋下隱患。如何在雄安新區(qū)開發(fā)建設(shè)過程中保持、改善和增加生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、緩解“城市病”是亟需解決的問題。啟動區(qū)作為雄安新區(qū)率先建設(shè)重點(diǎn)區(qū)域,承擔(dān)著探索開發(fā)建設(shè)模式、先行先試政策措施、展現(xiàn)新區(qū)雛形等重任,因此將啟動區(qū)作為研究區(qū)具有一定代表性,對于雄安新區(qū)其他地區(qū)的城市可持續(xù)建設(shè)具有示范意義。研究區(qū)地理位置示意圖見圖1。

同時,基于景感生態(tài)學(xué)理論[18,28],從物理感知和心理感知兩方面設(shè)計問卷,調(diào)查當(dāng)?shù)鼐用窬案袧M意度(共發(fā)放問卷260份,回收問卷259份,有效問卷244份,問卷有效率為94%)。由圖2可以看出,雄安新區(qū)居民對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀的滿意度較低。其中,僅有43.45%的被調(diào)查者對雄安新區(qū)當(dāng)前生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施比較滿意或非常滿意,還有10.25%的被調(diào)查者對其感到比較不滿意或非常不滿意。同時,在調(diào)查過程中,居民表現(xiàn)出對未來生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的認(rèn)同與渴望。

因此,可以通過生態(tài)廊道的構(gòu)建降低洪澇風(fēng)險、疏通河道、凈化水質(zhì)、提高生物多樣性,通過通風(fēng)廊道的構(gòu)建緩解秋冬季節(jié)大氣污染、降低城市建設(shè)帶來的熱島效應(yīng),通過環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)改善人居環(huán)境,起到降溫增濕、凈化除塵的作用,進(jìn)而提高居民景感滿意度。

2.2.2明確建設(shè)目標(biāo)

基于實際調(diào)研與理論研究分析場地現(xiàn)狀,綜合考慮自然要素、物理感知、心理感知、生態(tài)過程等相關(guān)因素,結(jié)合《河北雄安新區(qū)啟動區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》要求,本研究將雨水年徑流總量控制率≥85%和景感滿意度的目標(biāo)≥70%作為雄安新區(qū)啟動區(qū)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的目標(biāo)。

2.2.3構(gòu)建區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)

圖3 核心區(qū)與生態(tài)廊道Fig.3 Ecological Corridor

首先進(jìn)行識別生態(tài)核心區(qū)與構(gòu)建生態(tài)廊道兩部分內(nèi)容(圖3)。生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)不能僅從單一尺度出發(fā),而需結(jié)合多尺度的規(guī)劃結(jié)果,實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)性規(guī)劃。同時不同尺度生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃目標(biāo)不同,小尺度下注重提高景觀滿意度、促進(jìn)雨水徑流下滲、降低熱島效應(yīng)等。選取啟動區(qū)內(nèi)榮烏生態(tài)景觀片區(qū)、臨淀生態(tài)景觀片區(qū)兩塊作為生態(tài)核心區(qū),分布在啟動區(qū)南北兩側(cè)。楊萌等[29]利用ArcGIS、最小累積阻力(MCR)模型和層次分析法(AHP)構(gòu)建了一種“宏觀—中觀—微觀”多尺度生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施核心區(qū)識別和生態(tài)廊道辨識的方法體系,基于此對大清河流域—雄安新區(qū)—起步區(qū)的多尺度生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃研究得出:啟動區(qū)生態(tài)廊道主要為河流廊道,寬度為10—30m。通過新增湖塘、疏通河道等方式連通水系,串水成網(wǎng),打造海綿調(diào)蓄網(wǎng)絡(luò),形成“四橫四縱”的主干網(wǎng)絡(luò)。合理規(guī)劃建設(shè)濱河綠帶,構(gòu)建雙谷帶狀綜合公園,即可作為一種親水體驗空間,也是過濾凈化雨水徑流的植被緩沖帶,保持和改善河流廊道在水質(zhì)凈化、水源供給、降溫增濕、動物遷徙、物質(zhì)運(yùn)輸、城市風(fēng)廊等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。

其次進(jìn)行通風(fēng)廊道的構(gòu)建。由圖4可知,雄安新區(qū)風(fēng)速以1—2級風(fēng)為主,風(fēng)向主要集中在南-北、西南-東北兩個走向。在秋冬季節(jié)溫度較低時,風(fēng)速不足以將污染物吹散,易造成較為嚴(yán)重的霧霾天氣。因此,依托河道構(gòu)建南北走向的1條主通風(fēng)廊道,2條次通風(fēng)廊道,以及東西走向的8條局部通風(fēng)廊道。8條局部通風(fēng)廊道與2條次通風(fēng)廊道構(gòu)成魚骨狀。引風(fēng)入廊,形成區(qū)域風(fēng)廊系統(tǒng)(圖5),促進(jìn)污染物擴(kuò)散、緩解城市熱島效應(yīng)。

圖4 風(fēng)速玫瑰圖(2020年1—11月)Fig.4 Wind speed Rose (January—November 2020)

圖5 通風(fēng)廊道Fig.5 Ventilation Gallery

2.2.4啟動區(qū)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施選型

根據(jù)各國生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計方法對比結(jié)果,從空間類型、系統(tǒng)構(gòu)建流程等方面進(jìn)行生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施選型。依據(jù)空間類型分為點(diǎn)(建筑)—線(街道)—面(場地)三種類型,不同空間類型下構(gòu)建不同生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng),系統(tǒng)包括源頭—中端—末端三個區(qū)域,根據(jù)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施效益運(yùn)用于合適的區(qū)域,從三個維度相互交叉結(jié)合進(jìn)行生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施選用。

本文從空間類型、系統(tǒng)構(gòu)建流程、生態(tài)效益三方面進(jìn)行生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施在微觀尺度下的選型。依據(jù)空間類型和尺度,城市生態(tài)雨水基礎(chǔ)設(shè)施可以分為點(diǎn)—線—面三種類型(表3):①點(diǎn)——與建筑結(jié)合,②線——與街道結(jié)合,③面——與場地結(jié)合,不同空間類型下城市生態(tài)雨水基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)構(gòu)建流程會有所不同(圖6)。

(1)點(diǎn)——建筑。建筑在城市中占了大部分地表面積,綠色屋頂可以在源頭區(qū)域有效地對降落的雨水進(jìn)行徑流控制、凈化水質(zhì)、降低建筑溫度,進(jìn)而改善城市整體生態(tài)環(huán)境。降落在屋面(普通屋面和綠色屋面)的雨水經(jīng)過初期棄流,可進(jìn)入高位花壇和雨水桶,并溢流進(jìn)入下沉式綠地,雨水桶中雨水宜作為綠化用水。

(2)線——街道。城市道路占城市大部分線性空間,一般透水性較差,且降雨時易產(chǎn)生徑流污染。降落在硬化地面的雨水,應(yīng)利用可透水鋪裝、生態(tài)樹池、下沉式綠地、雨水花園等設(shè)施對徑流進(jìn)行凈化、消納,超標(biāo)準(zhǔn)雨水可就近排入雨水管道。

(3)面——場地。城市廣場、停車場等面狀空間往往具有大面積硬質(zhì)鋪裝,在暴雨來臨時極易產(chǎn)生場地積水及大量徑流,為人們的生活帶來不便。解決途徑有增加場地綠化面積和使用透水鋪裝兩種。但往往改造成本較高,生態(tài)效益單一。結(jié)合場地設(shè)置雨水花園、下凹式綠地是設(shè)計中最常見、生態(tài)效益最大化的方式。

按照徑流在場地內(nèi)的轉(zhuǎn)移路徑及位置可分為三大區(qū)域,即源頭區(qū)域、中端區(qū)域和末端區(qū)域。不同區(qū)域?qū)ι鷳B(tài)基礎(chǔ)設(shè)施有不同的效益需求。源頭區(qū)域徑流較為分散,因此在源頭利用小規(guī)模、分散的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,如綠色屋頂?shù)仍O(shè)施充分滯留雨水,降低徑流的無序性,同時結(jié)合部分人工設(shè)施,如透水鋪裝、滲井、雨水桶等,加快雨水就地下滲或短暫蓄存,避免造成積水；中端區(qū)域通過植草溝、滯留帶、綠化帶、旱溪等將源頭過剩的徑流進(jìn)行組織匯流,降低徑流轉(zhuǎn)輸速度并拉長徑流路徑,使徑流在轉(zhuǎn)輸過程中逐步下滲并進(jìn)行一定凈化,并將源頭產(chǎn)生的徑流盡可能地導(dǎo)入到末端調(diào)蓄系統(tǒng)；末端區(qū)域的設(shè)施將源頭區(qū)域與中端區(qū)域未消納的雨水進(jìn)行進(jìn)一步滯留、下滲、凈化、蓄存,達(dá)到防洪防澇、凈化水質(zhì)、雨水資源利用的目的。

表3 生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施空間比選

圖6 雨水流向Fig.6 Rainwater flow direction

圖7 單元海綿體Fig.7 Unit sponge body

經(jīng)過生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的選型,在小尺度下形成系統(tǒng)。根據(jù)雨水走向布設(shè)源頭-中端-末端的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,注重豎向設(shè)計,地勢高的區(qū)域進(jìn)行開發(fā),低洼處保留甚至挖深,構(gòu)建地表徑流通道,利用自然力量排水。保留、拓寬并連通場地原有河流、湖泊、濕地、林地等,以便連接分散的、小尺度下的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)融入城市生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)“藍(lán)綠交融,淀城相映”的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu),形成北部環(huán)城林帶,中部“雙谷”生態(tài)廊道與城市結(jié)合,南部臨淀灣區(qū)的差異化生態(tài)格局。啟動區(qū)中部綠地水體較少,以生態(tài)雨水公園為結(jié)點(diǎn)連接城市綠道,以地塊為單元布置環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施,進(jìn)一步清新空氣[30]、凈化水質(zhì)[31]、緩解城市熱島效應(yīng)[32]、促進(jìn)居民身心健康[33]。啟動區(qū)內(nèi)雨水經(jīng)各項生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施匯流、凈化排入臨近河流,進(jìn)而匯入南部臨淀灣區(qū),進(jìn)一步流入大溵古淀,將啟動區(qū)匯流的雨水經(jīng)下滲、滯蓄和凈化后再排入白洋淀,起到進(jìn)一步凈化水質(zhì)、蓄洪防澇的作用。構(gòu)建結(jié)果如圖8所示。

圖8 生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施體系Fig.8 EI system

圖9 居民對設(shè)計方案的景感滿意度情況 Fig.9 Evaluation of residents′ perceptions with the design scheme

3 研究結(jié)果與分析

3.1 景感滿意度評估

基于對雄安新區(qū)周邊居民實地的問卷調(diào)查結(jié)果,由圖9可知,居民對生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)預(yù)期的整體景感滿意度明顯提升。感到非常滿意的居民人數(shù)占比提升了18.03%,比較滿意人數(shù)占比提升了18.44%,共79.92%,符合建設(shè)目標(biāo)。另外,一般、比較不滿意、非常不滿意人數(shù)由明顯下降。僅16.8%的被調(diào)查者認(rèn)為一般,3.28%的被調(diào)查者感到比較不滿意,無被調(diào)查者感到非常不滿意?？梢钥闯鲆?guī)劃的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施顯著提升了居民景感滿意度,這反映了生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的重要性。在參與創(chuàng)造某件產(chǎn)品、獲得某項服務(wù)的過程中,加強(qiáng)了參與者的感知控制,能夠在一定程度上增加滿意度[34],使“享受者”變?yōu)椤吧a(chǎn)者”,進(jìn)而使公眾自發(fā)維護(hù)城市可持續(xù)發(fā)展。

3.2 年徑流控制率評估

根據(jù)中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)氣候資料數(shù)據(jù),選取保定近30年日降雨(不包括降雪)資料,扣除小于等于 2mm的降雨事件的降雨量,將降雨量日值按雨量由小到大進(jìn)行排序,統(tǒng)計小于某一降雨量的降雨總量在總降雨量中的比率,計算得出年徑流總量控制率為85%對應(yīng)的設(shè)計降雨量為24.8mm。

根據(jù)河流走向?qū)訁^(qū)劃分為10個雨水匯水分區(qū)(圖10),對每個匯水分區(qū)進(jìn)行環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施(綠色屋頂、透水鋪裝、雨水花園、下沉式綠地等)的布置(表4),增加雨水的滲透、凈化和蓄積作用,雨水徑流系數(shù)取值參考《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014—2006(2016年版))。通過加權(quán)法計算出綜合雨量徑流系數(shù)為0.145,總匯水面積為37505757m2。年徑流總量控制率計算公式如下:

子匯水分區(qū)年徑流總量控制率=(1-子匯水分區(qū)綜合雨量徑流系數(shù))×100%

(1)

(2)

圖10 匯水分區(qū)Fig.10 Subcatchment

經(jīng)式(1)、式(2)計算可得,年徑流總量控制率可以達(dá)到85.14%,滿足規(guī)劃條件85%的要求。

4 結(jié)論

本文以雄安新區(qū)啟動區(qū)為研究區(qū),遵循景觀生態(tài)學(xué)、景感生態(tài)學(xué)基本方法原理,基于生態(tài)安全格局與生態(tài)過程的相互作用,提出了一套將生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與公眾參與相結(jié)合,關(guān)注調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、文化服務(wù)等多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的小尺度生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計流程。通過調(diào)查問卷、實地考察等形式,明確研究區(qū)內(nèi)居民意愿與場地現(xiàn)狀細(xì)節(jié)及存在問題,結(jié)合專業(yè)技術(shù)針對啟動區(qū)地形地貌、水文特征、風(fēng)向風(fēng)速等自然要素分析并構(gòu)建生態(tài)廊道、通風(fēng)廊道,充分展現(xiàn)當(dāng)?shù)貪竦亍⑺w等特色要素,形成“廊道為骨,斑塊為節(jié)”的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系,包括:以自然元素串聯(lián)全城,拉近人與自然距離,兼具河流廊道、通風(fēng)廊道與生物廊道功能的系統(tǒng)性廊道；提供城市內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、增加水系流通的結(jié)構(gòu)性廊道；將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)滲入城市肌理的局部功能性廊道；辨識區(qū)域主要動物活動、遷徙以及保護(hù)植物多樣性等功能的雨水公園、濕地公園等生態(tài)斑塊。最后結(jié)合居民景感滿意度、SWMM模型等進(jìn)行效果評估,得出該方案能夠有效提高景感滿意度、控制雨水徑流、提高城市綠化率。整個設(shè)計流程中,在確定建設(shè)目標(biāo)的過程中,添加居民的使用意向；在景感營造過程中,邀請居民進(jìn)行共同創(chuàng)作；在效益評估流程中增加景感滿意度評估。提高公眾參與感能夠?qū)ι鷳B(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)進(jìn)一步了解,起到一定教育作用。

表4 各項設(shè)施布置情況

5 研究展望

生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施能夠提供多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),在規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)過程中應(yīng)充分體現(xiàn)其保持、改善和增加生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力的作用。明確區(qū)域生態(tài)安全格局有利于維護(hù)生態(tài)過程完整、健康和可持續(xù)發(fā)展,有助于促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)與生態(tài)保護(hù)協(xié)同發(fā)展[35],是構(gòu)建生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施體系的重要依據(jù)。生態(tài)系統(tǒng)是處于動態(tài)平衡中的開放系統(tǒng),物質(zhì)循環(huán)、能量流動是重要的生態(tài)過程。因此,在生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施體系構(gòu)建過程中,將連通性、動態(tài)性融入其中是未來研究的方向。同時,景感生態(tài)學(xué)與生態(tài)安全格局的研究目標(biāo)、尺度、原理與內(nèi)容上有較多契合點(diǎn),強(qiáng)調(diào)將自然要素、物理感知、心理感知、生態(tài)過程等相關(guān)因素綜合考慮進(jìn)行生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施體系構(gòu)建[36]。因此,隨著相關(guān)研究的不斷深入,融合景感生態(tài)學(xué)理念,強(qiáng)調(diào)環(huán)境協(xié)同治理、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)、改善人居環(huán)境,構(gòu)建多尺度、多功能、多過程的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施體系,是今后生態(tài)城市規(guī)劃與設(shè)計的重要發(fā)展方向。