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欧洲城市雨洪管理对我国海绵城市建设的若干启示

关于雨水的回收和再利用是时下在“海绵城市”策略框架下的热门话题,关系到城市规划和管理在社会,文化,环境,经济方面的可持续性发展。


雨水的管理不应仅仅停留在理论阶段,必须在城市建设的上游找到自己的位置,并通过政府,居民,使用者,设计师,技术人员等所有参与者的共同作用下,将作用发挥到最大化。欧洲城市雨洪管理建设已经持续几十年,相关的理论依据和法律政策是建筑师,景观师,和规划师的必修课。本文将以几个案例概括欧洲城市在不同的项目中雨洪管理的相关经验。


1-雨洪管理的关键点和若干实施手段


城市雨水管理的一大难点是在城市不断扩张的过程中不增加,或尽量限制增加现有市政雨水管道的过水量。高速的城市化建设会加重于洪敏区的雨水排放负担,以至于造成“到城市去看海”的尴尬局面。为了能够解决这个问题,需要在各级市政建设中落实雨水调节机制,建立雨水收集管理设施,相关部门需要对其所管辖内区域内的雨水收集设施和其承载能力进行统计和统筹管理。在我国,城市中的雨洪管理还处于起步阶段,为了推行海绵城市建设,可参考欧洲城市十几年来的在城市雨洪管理的方面的几个实施手段:


-着眼全局,严格划定蓝线和绿线,使城市绿地和水系自成系统,增强其自我调节能力,并符合当地固有的水文地质条件。

-建立与大型基础设施相协调的露天或地下雨水收集池。
-建立多功能的过滤和排污设施。
-定期维护市政雨水排放设施,并实行区域化流量监测。
-法律和规范的协同管理,和区域内所有参与者的协同合作。


在法国,从城市设计的上游,就会针对不同地区的地表径流,和排水能力做出相应的强制性管控。城市雨水管理部门规定在对雨水进行初级净化和截污后,每公顷的城市用地向市政雨水管的排水量不能超过3L/s,否则该用地的相关责任单位就要承担相应的超额排水费。这就要求超量排水的单位要增加雨水滞纳储存设施,从而有效控制城市排水压力。

图为法国某体育用品商场需要扩大规模,受每小时排水量的强制约束,必须增建相应的雨水收集的储存设施。为了节省开支,他们在架空的停车场的地面下设计了满足规范要求的雨水收集设施,特殊时期可将停车场部分淹没。


英国在若干年前建立的一套综合的可持续排放体系,目前在城市的雨洪调节中发挥了重要作用,雨水排放在地区发展规划中被严格定量,一方面作为地区规划部门颁发规划许可的审核条件,另一方面也为开发商的投资建设提供了法律方面的依据。


总的来说,城市的雨洪管理要求规划和景观设计等从业人员对城市区域进行水文地理的深入研究,用地理地貌构架来组织城市规划和设计,追求城市中的水生态能够最大化地接近自然状态的水循环,同时保证在现有的和待建的市政管线能够满足雨洪调节的需要。


2-不同尺度的雨洪管理原则

城市区域由于城市形态学和水文地理的复杂性,建立在不同尺度下的雨洪管理模式对于海绵城市的推进是非常必要的,这样不仅仅有利于明确各个层级的相关责任,同时能更有效地将城市各空间的下渗和蓄水能力与海绵城市系统下提出的新的要求对应起来。


大致应分为4个尺度等级:

1.市域尺度
2.城市局部区域尺度
3.社区尺度
4.单位尺度


不同的尺度等级承担雨洪调节的责任有所不同,在市域尺度,应结合地理现状整体协调区域雨水流量分配,将城市水网体系化。在区域尺度,雨水调配能力较市域较弱,相应责任应有所减少,应结合市域进行配合协调,形成联动机制,注意上下游的水利格局。在社区尺度,实施具体法规详细控制社区范围雨洪调节,优先将过剩雨水蓄集到公共空间内,并建立多功能的蓄水空间。在单位尺度,严格管控地表径流和排水量,并注意雨水的截污净化。


3-被忽视的应发挥雨洪调节功能的地段


谈起海绵城市,很多人总是在讲河流,湖泊,等水系的修复,生态湿地的建立和保护。往往会忽略了城市中很多不起眼的或是和常规雨水收集难以联系在一起的地段。其实,对城市水生态敏感区域的保护和修复只是建设海绵城市的一方面,不能仅仅依靠增加大面积的水景,湿地,河流等高成本措施,而是通过低影响开发(LID)雨水系统构建模式来处理城市中的边角地带,其对于建造海绵城市有着同样重要的意义。譬如:城市废弃地,高速公路,高架桥,城市干道附属绿地,城市广场,居住区绿地,城市公园的边界,体育活动用地。在欧洲,这些城市地带常常在景观设计的介入的同时增加雨水调节的功能。


4-案例


居住区


欧洲的居住区中,绿地或是广场早已不是单单为了美观或是满足活动需求,有很多在建立初期就是以调节该地区的雨洪管理为目的的。简单的说就是将某些绿地设计成可蓄洪的地区。巴黎北部的Saint Denis居住区内,在若干年前一个中央绿地就以调蓄雨水为目的建立起来。它被设计成一个相对低洼的区域,缓坡草地将雨水引向下游的一条旱河和位于市政道路下面的储水池中。在下暴雨的时候,这个区域就变成了一个被淹没的区域,十年一遇的暴雨中所蓄积的水量可达到30cm-40cm深。社区的入口安置的金属板上展示了一些关于为什么要设计这个雨水花园的信息。根据绿地中的不同材料的设置,该空间被赋予了不同的使用功能,偶尔蓄积在绿地中的水也会给这里的景观增加更丰富的身体体验,这是一个将社区的文化,游览功能,与地区居民和地理环境相结合,将自然风险变为有乐趣的景观的教科书式的案例。

社区公园的边界通常也可以成为收集雨水的地方。巴黎的高迈耶公园为了方便管理,保证夜间的治安,将公园设置为白天开放,夜间关闭。由于周边紧邻人口密集的社区,所以不希望边界在视线上成为一个社区和公园的阻隔,而是希望公园和社区能够融为一体。一条2.5深的沟槽成为了公园的“围墙”,坡地上种植茂密的植物,同时兼具雨水收集的作用。


大型公建设施停车场



大型的公共设施通常会配备有巨大的停车场。海绵城市体系下的道路和停车设施的设计需要结合雨水收集,初级净化,储存等措施来降低大面积的硬质铺装带来的不良后果。图为勒阿伍合(le havre)足球场周边的雨水收集设施。道路两侧和停车场上预制的路缘石将这些硬质路面上的雨水排到周边的绿地或草沟中,然后通过埋在地下的暗管再进一步排入位于体育场一侧的露天蓄水池中。


体育运动场


很多体育场地由于本身铺装的不透水性或是弱透水性也会给周边的地表径流控制带来困扰。但合理的规划设计会良好的解决这一问题。例如欧洲某社区的篮球场被设计城半地下的,兼具雨水滞留功能。雨量正常时,该场地周边社区内汇集的雨水会储存在篮球场边的专用雨水收集池中,在遇到暴雨时,活动场地本身就变成了一个巨大的储水池,有效滞留过量雨水,分担市政管道的压力,保证社区的安全。


道路边缘

同样,为了削弱和控制地表径流,在很多市政道路的两侧也会设计低洼的人行道和绿地,通过对地形的塑造将雨水降速逐渐引流到树池,草坪等缓冲绿地。



图为巴黎郊区道路边的雨水蓄集设计。


城市广场

城市广场通常会有大面积的硬质铺装,传统的设计只是追求简单地将广场上蓄集的雨水顺利地排到下水道中。但经过巧妙设计的和加入蓄水调节设施的广场可以成为水敏城市设计的典范。


德国弗莱堡的扎哈伦广场将雨水调节作为景观设计的主题,优美的种植池成为广场的渗水点,雨水没有排入市政雨水管道而是补给了地下水。广场地下埋入的渗滤基质保证的下渗雨水的洁净。同时整个广场也可成为暴雨时期的蓄洪地带。


巴黎的普莱叶尔广场由多重下沉平台组成,是承载城市交通的重要节点,分别连接了地表,地铁,构筑物,两侧建筑的入口。为了分担该片区域的排水压力,该广场下增设了一个可以蓄集20年一遇洪水的蓄水池和自动净化设施。周边的雨水从广场的台阶处流下,进入广场一侧的排水槽内,然后进入一个半地下的雨水收集池和过滤井。广场上的斜坡使80%的区域是可淹没的,只留一片区域在特殊天气下供行人通行。


5-小结

渗,滞,蓄,净,用,排,这六个字很好的总结了海绵城市建设的原则,我们应该将城市看作是和自然同样的有机体,让城市雨水尽可能地接近于自然生态环境中水循环的方式。海绵城市的建设任务不只是城市规划设计相关人员的责任,也不仅仅是城市建设者的义务,而是需要城市全体民众共同努力才能完成的事业。这需要我们建立行之有效的水资源管理机制,统一管理城市水循环的各个环节,采取经济激励和法律制约的手段,使雨洪管理和城市始终处于一个良性的发展态势中,从而推进城市生态文明建设。



参拷文献:


[1] 仇保兴,海绵城市(LID)的内涵、途径与展望,《建设科技》2015年第01期 

[2] 海绵城市建设技术指南 ——低影响开发雨水系统构建 (试行),住房城乡建设部 2014年10月

[3] Règlement d’assainissement de Paris, Edition 2013, 巴黎市城市排水规范条例,2013年版

[4] Etude globale de gestion des eaux plateau de Sackay,2014


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