城市雨洪基礎設施先行的規劃框架之探析

　　引言

　　在幾百年的城市化進程中，人類趨向于利用、控制自然環境，使之按人的意志轉移，服務人類，卻忽略了自然界的一些基本規律以至對自然環境造成極大破壞。以天然水文循環系統為例，在早期城市化中，人類沒有意識到天然水文循環系統對自然生態環境的重要性，規劃修建城市時不注重保護天然降雨徑流與河湖水系及地下水之間的連接循環途徑，忽視洪泛區、濕地及周邊的天然緩沖植被帶對洪澇的調蓄、對環境生態的保護功能。平整低洼水徑、填平濕地洼地、侵占洪泛區以及大量砍伐植被，以不透水地面和地下管網取而代之等種種錯誤行為改變了自然 環境的地形地貌，造成了洼地濕地消失，河湖枯縮或成為分割的單獨水體。以致于在極端降雨時，雨洪不能在完整的水文系統中良性循環，導致城市水污染、地下水資源減少、城市水資源奇缺、水岸侵蝕與泥沙沉積、生態環境惡化、城市洪澇頻發等諸多問題。加之未來氣候變化的不確定性，“城市弊病”已成為21世紀遍及全球的普遍難題。

　　自1990年以來，許多國家和地區認識到城市化的無序發展對自然界所造成的危害，開始研究實施新型雨洪管理措施，如美國實施的LID措施，澳大利亞與新西蘭實施的WSUD措施，英國實施的SUDS措施等。城市雨水排放系統正在從快速收集、快速排放的地下暗管系統逐步轉向注重蓄滯、入滲、蒸發的新型綠色設施。然而，經過20多年的實踐，綠色措施的成效并不足以解決城市雨洪問題。新的研究表明，城市化對自然界的影響不僅是減少了下滲，增加了徑流峰值與徑流量，帶來了污染；最嚴重的影響在于：城市化徹底改變了地表及地下水文學結構的構成，進而破壞了地表—地下—大氣空間的良性水文循環。小型分散的新型綠色措施雖然在局地起到緩解作用，卻不可能從根本上解決城市尺度的雨洪結癥。

　　近年來，新的研究與實踐趨向于回歸自然。在城市規劃中，應首先根據流域的地形地貌及自然水文水系特征規劃城市的雨洪基礎設施骨架。在增加源頭雨水下滲，減少雨洪徑流量與水污染的同時，著重恢復社區與城市尺度中自然與人工雨洪設施之間的連接和循環。在雨洪設施骨架的基礎上，進一步規劃其他基礎設施，區劃土地利用方式，以達到可持續城市規劃的目的。

　　本文基于自然界水文循環的原理，探討了城市雨洪基礎設施的綜合規劃框架，即以自然空間為主構成城市雨洪基礎設施的骨架，以社區尺度雨洪設施形成紐帶，最后采取源頭雨洪設施為基點，形成一套完整的可持續城市雨洪基礎設施。優化城市雨洪基礎設施的最佳時機在于城市規劃的初期。鑒于此，本文提出：城市發展應改變以灰色基礎設施為主的傳統規劃方式，實現雨洪基礎設施先行的規劃方式，為我國目前的城市雨洪基礎設施升級改造以及未來的城市規劃建設提供參考。

　　1  自然雨洪系統的特征、功能及管理利用

　　自然雨洪系統包括自然界中的河湖水系、樹林草地、濕地低洼地等開放空間。在城市化之前，自然界以其獨特的方式將這些雨洪設施連接起來，形成由降雨—坡面徑流—溝股流—濕地洼地—河湖水系—地下水系組成的良性水文循環與生態系統。該系統能夠調蓄雨洪、補充水資源、保護生態與自然環境，為人類及其他動植物提供良好的生存環境。在城市規劃中，應充分保護利用這類自然設施，以其構成城市雨洪基礎設施的骨架。

　　1.1  湖泊濕地

　　湖泊濕地是自然水域的組成部分，也是最高效的自然生態系統。濕地一般處于較深的水體與干燥陸地之間，如河湖的邊緣；這類濕地直接與河湖水體相連，共同保護自然生態環境。還有些濕地處于透水性不良的低洼地，或是地下水位較高且水位浮動較大的地帶；這類濕地多屬于獨立的局地淺層水體，具有調蓄局地雨洪的功能。

　　除了調蓄雨洪功能之外，湖泊濕地還可以凈化水質空氣、美化環境、補充地下水資源、緩解城市熱島效應、為多種野生動物植物提供棲息地、支持生物多樣化，同時也是人類休閑娛樂，與自然互動的良好場地。隨著人類對湖泊濕地的多功能價值認識的逐步加深，一些保護湖泊濕地的政策、法規開始在許多國家實施。近年來，美國在保護濕地的“零減少”政策之上又增加了保留湖泊濕地植被緩沖帶的政策（圖1），在增加湖泊濕地調蓄雨洪能力的同時，進一步保護湖泊濕地免受各種點源與面源污染。

圖1 濕地及其雨洪調蓄與生態功能示意圖

　　1.2  低洼地

　　低洼地也是自然水文循環系統的組成部分。有些條狀的低洼地帶是天然條件下降雨徑流的匯流途徑。有些平坦的低洼地則是天然的雨洪蓄滯設施。低洼地是城市公共空間綠地的首選。每個城市都有各種需求與用途（或多種用途）的公共開放空間。這些空間主要用途雖然不是城市雨洪管理，如果在規劃設計中盡可能將這類場地修建在自然低洼地，則能在雨洪管理中發揮巨大作用。表1列出了城市公共開放場地的種類及其在洪澇管理中可能發揮的作用。

表1 城市公共開放場地的雨洪管理功能

　　將公共開放場地轉型為多用途雨洪管理場地需要周密仔細的規劃設計，首先應做出風險評估，以確定雨洪防護標準、最大淹沒深度、最高流速以及最長淹沒時間等因素；然后制定詳細的運行管理方案以及全面的應急管理預案，以保證公共安全。此外，還需考慮公眾宣傳，以加強民眾的風險意識。不是所有的公共開放空間都能夠作為雨洪管理設施，具體情況應在規劃評估時決定。