杨凌绿地形态中构建“海绵城市”的思路探析

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  摘要 基于“海绵城市”的理念,结合杨凌城市的地理地貌特征、城市布局特点及其规模结构,以人工蓄水为主要手段,探索了杨凌地区绿地形态中实现“海绵城市”的方法措施。在杨凌地区海绵城市的设计思路上,主要通过推行下沉式绿地、建设雨水花园及人工湿地等手段,用以优化城市道路设计,提高公共绿地及居住区绿地的蓄水能力。针对杨凌示范区“大学城”的性质,提出了建设校园雨水花园试验点的设计思想,旨在建设一个生态环境良好的北方“海绵城市”示范区。
  关键词 杨凌;绿地;海绵城市;规划;建设
  中图分类号 S731.2文献标识码 A文章编号 0517-6611(2016)26-0136-04
  Abstract Based on the concept of sponge city, combining the geographical features, urban layout features and its scale structure of Yangling, and taking artificial water storage as the main means, the methods and measures of realizing “sponge city” in green form of Yangling were explored. Based on the design thinking of sponge city in Yangling, urban road design was optimized, and water storage abilities of public and residential green spaces were improved by carrying out sunken green space and constructing rainwater garden and artificial wetland. For the property of “university town” in Yangling demonstration region, the design thinking on establishing experimental site of campus rainwater garden was proposed, which aimed to establish a demonstration region of “sponge city” in the north with good eco-environment.
  Key words Yangling; Green space; Sponge city; Planning; Construction
  城市化是我国经济快速发展的必然趋势,大规模建设对人类生存环境产生了重要影响,特别是城市水环境与绿地生态受到的影响最大。目前我国许多城市产生了洪涝问题,与此同时,还有很多地方干旱缺水现象严重,均是受此影响的结果。“海绵城市”建设成为城市排水防涝的重要途径。“海绵城市”是指城市能够像海绵一样蓄水,又能在需要的时候释放所储存的水并加以利用。目前我国高度重视城市化发展的质量,国家也从政策高度上提出建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。
  目前“海绵城市”理念在多个发达国家,如美国、新加坡、日本等都发挥了较大功效。我国首批“海绵城市”试验点中的遂宁市、迁安市和西咸新区都采用了相关理论与技术。笔者选取杨凌示范区为样本,通过研究城市自身地貌及自然环境特点,并参考以往成功案例,提出杨凌示范区建设“海绵城市”的设计方案,以此来指导我国适时适地的“海绵城市”构建方案。
  1 研究区概况
  杨凌农业高新技术产业示范区是我国唯一的农业高新技术产业示范区,1997年7月29日在咸阳市杨陵区成立,由陕西省直辖,并和23个中央部委共管,具有地级行政级别,管辖县级杨陵区面积135 km 2。杨凌是中华农耕文明的发祥地。早在4 000多年前,我国历史上最早的农官后稷就在这一带“教民稼穑,树艺五谷”,开创了我国农耕文明的先河。1934年辛亥革命元老于右任先生在这里建立了我国西北地区第一所农业高等专科学校——国立西北农林专科学校,即现西北农林科技大学的前身。此后的几十年间,特别是新中国成立后,国家和陕西省在这里又陆续布局建设了一批农林水利方面的科教单位,到1997年示范区成立时,这里共有10家农业科教单位,包括两所大学、5个研究院所、3所中专学校,被誉为中国“农科城”[1]。杨凌示范区的学生、科教人员等高学历层次人员数量较多,人口素质普遍较高。
  2 “海绵城市”的概念及建设特点
  2.1 “海绵城市”的概念 “海绵城市”是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。“海绵城市”下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
  2.2 “海绵城市”的建设特点 ①在城市设计上,注重城镇化和自然环境的协调发展,在对城市地下水、自来水等进行存储、排放和使用时不依靠传统的地下管道,通过对城市自然环境综合利用的各种措施,吸收、存储大气降水和地下水,进而缓解城市的洪涝问题。②在作用上,让城市“弹性适应”环境变化与自然灾害,“海绵城市”建设不仅注重恢复和保持城市内部的水系统,更注重对原有自然生态系统的保护,重视城市系统的自我调节。③在方法上,转变了排水防涝思路,“海绵城市”彻底摒弃了“快排式”的传统排水模式,在城市排涝问题上坚持“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针。④在系统上,开发前后的水文特征基本不变,“海绵城市”构建了一个良性的水系统。   3 杨凌建设“海绵城市”的可行性研究
  3.1 具有“海绵城市”建设可行的自然地理环境 杨凌位于陕西关中平原中部,位于秦岭-淮河线以北,地处温带季风气候区;四季分明,冬季寒冷干燥,夏季高温多雨;年降水量在635.1~663.9 mm,平均气温 12.9 ℃。杨凌区内三面被渭河、漆水河、韦河三水环绕,宝鸡峡二支渠、渭惠渠、渭高干渠等人工渠系越境而过。杨凌地区半干旱半湿润的气候环境使其具备“海绵城市”建设及建设成果检验必需的建设条件与先天性优势,试点性价值较高。
  杨凌地区北高南低,呈3个台地状分布,有天然的“海绵地形”,即有创造多级湿地系统的地形基础,在建设“海绵城市”的同时,不仅可以利用建设地的自然地质环境因地制宜,而且建造造价低廉,成本相对较低。
  3.2 完善的规划体系有助于“海绵城市”的建设 杨凌地区2008~2020年相对完整的城乡规划体系(图1、2)为“海绵城市”的建设提供了具有参考价值的规划指向。其中图1风貌控制规划图指示了各种城市风貌建设定位,应围绕校园景观风貌区、绿地走廊风貌区及滨河景观风貌区重点推行试验点建设。图2绿地景观系统图明确标出了杨凌地区公园广场绿地位置,为试验点的选择提供了重要参考价值。建设“海绵城市”应与其规划体系相结合,从实际出发,构建独具杨凌本土特色的“海绵城市”体系。杨凌地区完整的规划体系对于城市生态文明的建设做出了有利贡献。
  3.3 城市规模与人口结构是建设“海绵城市”的有利因素之一 截至2008年,杨凌地区总人口为20.24万人,人口量相对一般大中型城市较少,城市规模较小。而且城市中的学生及科研人员等高学历人员占多数,在“海绵城市”建设上能够更容易地提高意识,更有效地推动建设进程。有利的先天人文条件使杨凌地区“海绵城市”的建设成效较一般大中型城市更加明显。
  3.4 示范区的城市性质使杨凌更具示范意义 杨凌建设“海绵城市”对于北方“海绵城市”的建设具有示范意义,是北方“海绵城市”建设的试验基地,在北方“海绵城市”的建设上能发挥试验区的示范价值。
  4 杨凌建设“海绵城市”的规划设计思路
  4.1 与杨凌城市规划文本结合,统筹兼顾,形成水资源循环释放系统 杨凌地区“海绵城市”的规划设计应与整体规划文本相适应,统筹发展,满足总体规划及专项规划对规划地段的控制目标要求的同时,因地制宜,结合特殊的地质地形,与城市建设相结合,统筹考虑绿地与周围区域的空间关系、竖向关系及雨水出路,大力推行建设雨水花园、下沉式绿地、湿地公园等,提升城市绿地汇聚雨水、蓄洪排涝、补充地下水、净化生态等功能。在尊重自然和自然保护优先的前提下,以生态系统完整性理念进行整体设计,以地方性规划思想指导总体规划构思,以适度利用理念指导局部资源的开发和景观营造[2]。
  根据杨凌城乡总体规划文案,杨凌城市风貌的分类有校园景观风貌区、现代城市风貌区、滨河景观风貌区、历史文化风貌区、产业风貌区、环境控制风貌区等,应根据不同风貌区建设的不同特点,建设不同类型的试点。如在校园景观风貌区建设雨水花园试验点,在滨河景观风貌区保护原有生态系统的基础上做好保水措施,开辟一系列的生态湿地等。
  杨凌整个城市呈现3个台地的地理结构特点,应根据这一特点制订适合城市自身的“海绵城市”规划设计方案(图3),在加强渗水集水能力的同时,在有条件的地段推行下沉式绿地以储水。利用砖石砂砾等材料的铺设对雨水进行净化,雨水汇至地下径流流向较低层,利用处在较低地势的滨河地带水库进行蓄水,以备干旱时期利用,形成水资源的循环与释放系统。
  4.2 对道路进行优化设计 杨凌“海绵城市”的建设应在满足道路交通安全的基础上,尊重原有地形,充分利用道路自身及街边绿化空间,推行下沉式绿地,铺设透水性路面,路面材料逐步使用可渗透材料,消纳雨水径流量,改善雨水的水质。采用透水性路面强化雨水的渗入,人行道的树木栽植尽量采用树池的模式,推行街边生态滞留区(图4),以加强路边街道的蓄水能力。
  4.3 提高公共绿地蓄水能力 充分挖掘杨凌地区绿地广场公园等开敞空间的滞蓄净化雨水。针对杨凌地区原有的城市公共绿地,注重景观微地形的变化。绿化方式尽量采用下凹式绿地,景观效果服从于功能需求,充分发挥绿地系统承载雨水的能力。利用植物滞留槽、雨水花园、下凹式绿地、生态植草沟等形式,对雨水进行收集与利用。下沉式绿地种植植物优先选择具有一定耐涝性的乡土植物,采用乔、灌、草相结合的多种群落结构,形成季相变化丰富的绿地景观。公共绿地采用透水性好的生态铺装,停车场与广场在满足功能性的基础上尽量多采用嵌草路面和草皮砖等生态铺装,利用卵石、碎石、木屑等透水性好的材料填充树池或公园游步道,增加地下蓄水功能,涵养水源,减少水土流失。
  4.4 在校园内推行雨水花园试验点 杨凌地区校园面积所占比例较大,以西北农林科技大学为试验点,校园绿地面积较大,有相对宽敞的试验空间,且学校设有园林园艺等相关专业,在雨水花园试点的建设上相对更容易操作,在植物的选择及施工步骤上更具有专业性,且具有教学实践意义,将教学、生态及艺术融为一体。
  针对校园景观与周围景观不协调的问题,建议加强校园外环境的建设与优化,谋求形式与概念上的统一,例如可通过在校园内外建设雨水花园谋求统一,共同推进“海绵城市”的建设。
  4.5 居住区绿地及建筑降水的收集与利用 在居住区大力推行屋顶绿化及家庭绿地等,可采用水生植被的绿化模式进行景观绿化,以增加其蓄水面积。收集屋顶及地面的雨水(图5),对其进行净化、下渗,富余雨水可溢流至下沉式广场形成景观水体,与植物的灌溉相结合,形成完整的给排水系统。这样既避免了雨水的浪费,又让植物得到了灌溉,经济又生态。
  4.6 建设人工湿地 湿地是城市之肾,在保护杨凌地区原有自然湿地的基础上,因地制宜地建设人工湿地,对于维护城市生态环境具有重要意义。这样既改善了自然生态环境,给人们提供了良好的生活娱乐环境,还促进了“海绵城市”的生态建设。建议在保护滨河景观风貌的基础上,因地制宜地建设人工湿地,如西农大南区校园的小南湖就是比较成功的人工湿地建设案例。城市南部临近渭河,以杨凌示范区“一河两岸”规划为出发点,建设生态滨河公园、扩大人工湿地景观;对杨凌树木园、教稼园等现有的公园进行湿地资源保护,利用现有绿地加强渗水蓄水能力。   5 结论
  “海绵城市”这种全新的城市建设理念遵循了自然法则,最大限度地提高了在经济建设和新型城镇化建设中的生态效益。“海绵城市”建设和低影响开发雨水系统建设在我国还处于起步阶段,广大城镇的规划建设模式还比较粗放,在雨水资源化利用、涵养地下水水源、防治城市内涝方面存在诸多不足。未来的城市规划工作划中应充分落实“海绵城市”控制指标并结合城市特点探索出适应自身发展需求的规划建设策略。杨凌地区的“海绵城市”建设对于北方“海绵城市”的建设具有指导意义。目前,我国在“海绵城市”的建设实践上已经积累了大量的优秀案例,可以参考借鉴其优点,结合杨凌地区自身实际情况进行建设与改良。探索城市以“生态呼吸”实现自我修复的途径,从根本上改善城市生态环境,对建设更具魅力的生态“大学城”具有重要意义。
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