海綿城市建設(shè)三大關(guān)鍵策略探析
海綿城市”的概念被官方文件采用,代表著生態(tài)雨洪管理思想和技術(shù)已經(jīng)從學(xué)界走向管理層面,并在實(shí)踐中得到有力的推廣。但是,不難發(fā)現(xiàn)相關(guān)操作指南主要圍繞以LID技術(shù)、水敏感性城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)等雨洪管理技術(shù)而展開(kāi),也越來(lái)越聚焦于城市內(nèi)部排水系統(tǒng)和雨水利用、管理,并且在具體技術(shù)層面的詮釋依舊未能擺脫對(duì)現(xiàn)有治水途徑中“工程性措施”的依賴。實(shí)際上,“海綿城市”的理念遠(yuǎn)非如此,它實(shí)際上是建立在反思工業(yè)化城市建設(shè)模式的新概念,反對(duì)片面強(qiáng)調(diào)用單一目標(biāo)的工程技術(shù)來(lái)解決諸如雨澇、干旱、地下水下降、水體污染、生物棲息地消失、城市綠地缺乏等問(wèn)題,而是強(qiáng)調(diào)用人水共生的理念,用系統(tǒng)的方法和整合的生態(tài)技術(shù),來(lái)解決城市中突出的各種與水相關(guān)的問(wèn)題;同時(shí)“海綿城市”也為城市的建筑與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)如何適應(yīng)洪澇提出了新的策略,即與自然過(guò)程相適應(yīng)的策略。另外,“海綿”的概念不但應(yīng)在城市范圍內(nèi)體現(xiàn),也應(yīng)該在區(qū)域和國(guó)土范圍內(nèi)體現(xiàn),所以,我們的目標(biāo)應(yīng)該是海綿國(guó)土。
因此,對(duì)“海綿城市”概念需要有更深刻的理解,否則“海綿城市”建設(shè)將很快就淪為地方政府新的GDP增長(zhǎng)點(diǎn),職能部門(mén)又有一個(gè)權(quán)力尋租機(jī)會(huì),各類工程公司又有了謀取暴利的一個(gè)借口,甚至是新一輪的諸如河道整治、挖湖堆山之類的“破壞性建設(shè)”?!昂>d城市”的哲學(xué)恰恰是對(duì)簡(jiǎn)單工程思維的反思。海綿城市相對(duì)于常規(guī)的水利和雨洪管理、城市基礎(chǔ)設(shè)施及建筑工程,在哲學(xué)層面上有以下幾個(gè)特點(diǎn):第一、完全的生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值觀,而非功利主義的片面的價(jià)值觀;第二、就地解決水問(wèn)題,而不是將其轉(zhuǎn)嫁給異地;第三、分散式的民間工程,而非集中式的集權(quán)工程;第四、慢下來(lái)而非快起來(lái),滯蓄相對(duì)于排泄;第五、彈性應(yīng)對(duì),而非剛性對(duì)抗。
在具體規(guī)劃設(shè)計(jì)和工程上,“海綿”的哲學(xué)集中體現(xiàn)在以下三個(gè)策略:消納、減速與適應(yīng)。本文將舉三個(gè)實(shí)踐案例,探討海綿城市建設(shè)的這三大關(guān)鍵策略。
消納的策略
哈爾濱群力國(guó)家濕地公園案例
把災(zāi)害轉(zhuǎn)嫁給異地,是一切現(xiàn)代水利工程的起點(diǎn)和終點(diǎn):諸如防洪大堤和異地調(diào)水,都是把洪水排到下游或?qū)Π?,或把干旱和水短缺的禍害轉(zhuǎn)嫁給無(wú)辜的弱勢(shì)地區(qū)和群體。海綿的哲學(xué)是就地調(diào)節(jié)水旱,而不轉(zhuǎn)嫁異地。它啟示我們用適應(yīng)的智慧,就地化解矛盾。中國(guó)古代的生存智慧是將水作為財(cái),就地蓄留、就地消化旱澇問(wèn)題,遍中國(guó)廣大土地上的陂塘系統(tǒng),三角洲的桑基魚(yú)塘系統(tǒng)都是典型的大地海綿系統(tǒng)。這種“海綿”景觀既是古代先民適應(yīng)旱澇的智慧,更是地緣社會(huì)和鄰里關(guān)系和諧共生關(guān)系的體現(xiàn),是幾千年以生命為代價(jià)換來(lái)的經(jīng)驗(yàn)和智慧在大地上的烙印。
哈爾濱群力雨洪公園(現(xiàn)在已列為國(guó)家濕地公園)吸取了中國(guó)農(nóng)業(yè)文明中的基塘技術(shù),用簡(jiǎn)單的填挖土方工程,營(yíng)造了一處城市中心的綠色海綿體,用10%的城市用地,來(lái)解決城市的雨澇問(wèn)題。
哈爾濱群力雨洪公園占地34公頃,位于哈爾濱群力新區(qū),新區(qū)占地27平方公里,公園處于低洼平原地帶,而當(dāng)?shù)氐哪杲涤炅渴墙?00毫米,集中在夏季,所以雨澇是一大問(wèn)題。設(shè)計(jì)的核心策略是借鑒三角洲地帶悠久的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中的基塘技術(shù):即通過(guò)簡(jiǎn)單的挖方和填方,來(lái)解決低洼地的積水問(wèn)題,形成了洼地與高崗地相結(jié)合的“海綿”系統(tǒng)。高地種植旱生果木,而洼地養(yǎng)魚(yú)和種植濕生植被,從而形成豐產(chǎn)的三角洲農(nóng)業(yè)景觀。這一技術(shù)在群力雨洪公園中經(jīng)過(guò)提煉,得到了應(yīng)用。設(shè)計(jì)者沿場(chǎng)地四周,通過(guò)挖填方的平衡技術(shù),創(chuàng)造出一系列深淺不一的水坑和高低不一的土丘,成為一條藍(lán)-綠相間的“海綿”帶,收集城市雨水,使其經(jīng)過(guò)濾、沉淀和凈化后進(jìn)入核心區(qū)的低洼濕地。水泡中為鄉(xiāng)土水生和濕生植物群落,山丘上密植具有東北特色的白樺林,再通過(guò)高架棧橋連接山丘。在此整體格局基礎(chǔ)上,建立步道網(wǎng)絡(luò),穿越于丘陵和泡狀濕地之間。水泡中設(shè)臨水平臺(tái),丘陵上有觀光亭塔之類,創(chuàng)造了豐富多樣的體驗(yàn)空間。
建成后的雨洪公園,不但為防止城市澇災(zāi)做出了貢獻(xiàn),同時(shí)為新區(qū)居民提供優(yōu)美的游憩場(chǎng)所和多種生態(tài)體驗(yàn)。能夠吸收雨洪的城市綠色海綿目前已被列為國(guó)家城市濕地,成為一個(gè)國(guó)際海綿城市的典范。
減速的策略
六盤(pán)水明湖濕地公園案例
將洪水、雨水快速排掉,是當(dāng)代排洪排澇工程的基本哲學(xué)。在這一認(rèn)識(shí)中,三面光的河道被認(rèn)為是最高效的、裁彎取直被認(rèn)為是最科學(xué)的;河床上的樹(shù)木和灌草必須清除以減少水流阻力,被認(rèn)為是天經(jīng)地義的。這種以“快”為標(biāo)準(zhǔn)的水利工程罔顧水過(guò)程的系統(tǒng)性和水作為生態(tài)系統(tǒng)的主導(dǎo)因子的價(jià)值。結(jié)果卻使洪水被聚集和加速,其破壞力被強(qiáng)化、上游的災(zāi)害被轉(zhuǎn)嫁給了下游;硬化工程導(dǎo)致水與生物分離、將水與土地分離、地表水與地下水分離、水與人和城市分離;使地下水得不到補(bǔ)充、土地得不到滋潤(rùn)、生物的棲息地消失。海綿的哲學(xué)是將水流慢下來(lái),讓它變得心平氣和而不再狂野可怖,讓它有機(jī)會(huì)下滲和滋育生命萬(wàn)物,讓它有時(shí)間凈化自身,更讓它有機(jī)會(huì)服務(wù)人類。
六盤(pán)水市是中國(guó)的一個(gè)“三線”城市,有近60萬(wàn)的人口,集中分布在石灰?guī)r谷地,水城河穿城而過(guò),但已在上世紀(jì)八十年代被渠化和硬化,完全失去自我調(diào)節(jié)能力;季節(jié)性的雨洪和干旱問(wèn)題并存;水體污染嚴(yán)重,上游的棲息地消失并被毒化;與此同時(shí),城市缺乏公共空間,步行和自行車系統(tǒng)缺乏。作為改善環(huán)境的重要舉措之一,市政府委托景觀設(shè)計(jì)師制定一個(gè)整體方案,建立一個(gè)完整的水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,以應(yīng)對(duì)城市所面臨的多項(xiàng)挑戰(zhàn),包括污染水體的凈化、洪水和雨澇的管理、母親河的修復(fù)、公共空間的創(chuàng)建以及周邊土地的開(kāi)發(fā)。關(guān)鍵策略是減緩來(lái)自山坡的水流,通過(guò)雨洪資源,構(gòu)建一個(gè)以水過(guò)程為核心的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,使水與土地、生物和城市及有充分的接觸機(jī)會(huì),以重建生態(tài)健康的土地生命系統(tǒng),為城市和居民提供綜合的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),包括改善雨水水質(zhì),恢復(fù)原生棲息地,提供游憩機(jī)會(huì),最后促進(jìn)整個(gè)城市的發(fā)展。
這個(gè)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的首期示范工程是位于水城河上游的明湖濕地,其占地90公頃,原址為大量廢棄的魚(yú)池、被垃圾淤塞的濕地及管理不善的山坡地。項(xiàng)目設(shè)計(jì)的第一步、也是核心策略是讓水流慢下來(lái),工程的具體策略包括:
(1)拆除混凝土河堤:恢復(fù)濱河及河道內(nèi)的植被,沿河建造曝氣低堰,讓河水慢下來(lái),并增加水體含氧量,為各種挺水、浮水和沉水植物提供生境,促進(jìn)富營(yíng)養(yǎng)化的水體被生物所吸收。
(2)建立梯田式濕地:向山區(qū)農(nóng)民學(xué)習(xí),通過(guò)簡(jiǎn)單的填挖方建立梯田,減緩山坡下來(lái)的地表徑流、削減洪峰,調(diào)節(jié)季節(jié)性雨水。它們的方位、形式、深度都依據(jù)地質(zhì)、地形因素和水流分析而設(shè)定。根據(jù)不同的水質(zhì)和土壤環(huán)境種植了鄉(xiāng)土植被(主要采用播種的方式)。這些梯田狀棲息地減緩了水流,使水中的面源污染物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被微生物和植物所吸收。
(3)陂塘系統(tǒng):與梯田相似,利用山谷,構(gòu)筑低堰,形成一系列陂塘。陂塘之間通過(guò)潛流濕地相勾連,起到減速和過(guò)濾作用。再沿陂塘四周播種鄉(xiāng)土濕地植被。
緩流策略使六盤(pán)水上游的雨洪得以滯蓄和利用,旱澇得以調(diào)節(jié),水體得以凈化,植被和動(dòng)物得以繁衍,并形成了人們流連忘返的公共空間。
洪澇適應(yīng)策略
金華燕尾洲公園案例
當(dāng)代工程治水理念崇尚“嚴(yán)防死守”的對(duì)抗哲學(xué),遍中國(guó)大地已沒(méi)有一條河流不被剛性的防洪堤壩所捆綁,原本蜿蜒柔和的水流形態(tài),而今都變成剛硬直泄的排水渠。千百年來(lái)的防洪抗洪經(jīng)驗(yàn)告訴我們,當(dāng)人類用堅(jiān)固防線將洪水逼到墻角之時(shí),洪水的破堤反擊便指日可待,此時(shí)的洪水便成為能摧毀一切的猛獸勢(shì)不可擋了。海綿應(yīng)對(duì)外部沖力的哲學(xué)是彈性,化對(duì)抗為和諧共生,所謂退一步海闊天空。如果我們崇尚“智者樂(lè)水”的哲學(xué),那么,水的最高智慧便是以柔克剛。
浙江金華的燕尾洲是一個(gè)與洪水為友的實(shí)驗(yàn)性工程,重點(diǎn)探索了如何通過(guò)建立適應(yīng)性防洪堤、適應(yīng)性植被、適應(yīng)性步行交通、適應(yīng)性構(gòu)筑物及適應(yīng)性的土地使用,來(lái)實(shí)現(xiàn)與洪水相適應(yīng)的彈性設(shè)計(jì)。
在隔江相望的城市包圍下,燕尾洲已經(jīng)成為金華這一具有100萬(wàn)人口的繁華都市中唯一的、尚有自然的蒹葭和楓楊的芳洲。義烏江和武義江在此交匯而成婺江(金華江)。洲的大部分土地已經(jīng)被開(kāi)發(fā)成為金華市的文化中心,現(xiàn)建有婺劇院,為曲線異形建筑。洲的兩側(cè)對(duì)岸分別是密集的城市居民區(qū)和濱江公園,但由于開(kāi)闊的江面阻隔,市民難以到達(dá)和使用洲上的文化設(shè)施。留下的洲頭共26公頃的河漫灘,其中部分因采砂留下坑凹和石堆,地形破碎。洲頭另一部分土地尚存茂密植被和濕地,受季風(fēng)性氣候影響,每年受水淹沒(méi),形成了以楊樹(shù)、楓楊為優(yōu)勢(shì)種的群落,是金華市中心唯一留存的河漫灘生境,為多種鳥(niǎo)類和生物提供庇護(hù), 包括當(dāng)?shù)鼐哂袠?biāo)志意義的白鷺。
因此,設(shè)計(jì)所面臨的主要挑戰(zhàn)是如何在提供市民使用的同時(shí),保護(hù)這城市中心僅有的河漫灘生境。這需要與洪水為友,建立一個(gè)與洪水相適應(yīng)的水彈性景觀。
本設(shè)計(jì)不但將尚沒(méi)有被防洪高堤圍合的洲頭設(shè)計(jì)為可淹沒(méi)區(qū),同時(shí)將公園范圍內(nèi)的防洪硬岸砸掉,將河岸改造為多級(jí)可淹沒(méi)的梯田種植帶,這樣不但增加了河道的行洪斷面,減緩了水流的速度,緩解了對(duì)岸城市一側(cè)的防洪壓力,提高了公園鄰水界面的親水性。
梯田上廣植適應(yīng)于季節(jié)性洪澇的鄉(xiāng)土植被,梯田擋墻為可進(jìn)入的步行道網(wǎng)絡(luò),使濱江水岸成為生機(jī)勃勃、兼具休憩和防洪功能的美麗景觀。每年的洪水為梯田上的多年生植被帶來(lái)充足的沙土、水分和養(yǎng)分,使其能茂盛地繁衍和生長(zhǎng),不需要任何施肥和灌溉。梯田河岸同時(shí)將來(lái)自陸地的雨洪滯蓄和過(guò)濾,避免對(duì)河道造成污染。
建立在適應(yīng)性地形、植被和適應(yīng)性生態(tài)防洪堤上的步行網(wǎng)絡(luò)也是一個(gè)與洪水相適應(yīng)的系統(tǒng)??缭絻山陌兜摹鞍嗽仒颉彬暄延?00年一遇的洪水位之上,其底下的棧橋和公園步道系統(tǒng)則分別可在50年一遇、20年一遇、10年一遇及1年一遇的洪水水位相適應(yīng),具有充分的使用彈性。構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)也是充分考慮不同強(qiáng)度的洪水風(fēng)險(xiǎn),設(shè)計(jì)在20年和200年一遇的水位之上,且作了可淹沒(méi)的設(shè)計(jì),保證在淹沒(méi)之后能保存完好并迅速恢復(fù)使用。
本項(xiàng)目盡管只有一段微不足道的生態(tài)防洪區(qū)域,但可作為城市適應(yīng)洪水設(shè)計(jì)的樣板,供借鑒和推廣。
結(jié)語(yǔ)
關(guān)于海綿城市建設(shè)的三大關(guān)鍵策略:消納、減速與適應(yīng),盡管本文在舉例說(shuō)明時(shí)分別進(jìn)行了討論,但它們你中有我,我中有你。更多情況下它們需要被組合運(yùn)用,形成“源頭消納滯蓄,過(guò)程減速消能,末端彈性適應(yīng)”的基本模式;這個(gè)模式與常規(guī)的水利工程和雨洪管理策略的集中快排、嚴(yán)防死守等工程策略完全相反。消納、減速與適應(yīng)構(gòu)成的生態(tài)防洪和雨洪管理工程模式,將當(dāng)代生態(tài)防洪理念與中國(guó)本土智慧相結(jié)合,系統(tǒng)解決洪澇問(wèn)題。這些傳統(tǒng)智慧包括千百年來(lái)被成功應(yīng)用于農(nóng)田水利中的基塘系統(tǒng)和陂塘技術(shù)。所以,海綿城市并不需要“高技術(shù)”,它們可以通過(guò)“低技術(shù)”來(lái)實(shí)現(xiàn),它們也不需要巨大的工程,而是分散式的小型工程途徑。海綿城市本質(zhì)上講是對(duì)工業(yè)化城市建設(shè)方法及灰色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)技術(shù)的反思和修正,是一種人與土地、人與水的生態(tài)關(guān)系的回歸,當(dāng)然是一種螺旋式上升的回歸。