引言
在当下城市快速化发展和极端气候频发带来的系列环境问题中,有许多是由于我们不合理的设计所造成的,这其中不合理的城市雨洪管理措施就是最突出的问题之一:
一方面,中国是联合国确认的全球13个缺水国家之一,有超过6成的城市缺水。然而在城市面临缺水困境的同时,我们又在想尽办法将宝贵的雨水迅速排走。这样做的后果不仅造成水资源的浪费和严重的二次污染,而且目前集中式的城市雨水排水系统在遭遇暴雨时经常会由于负担过重,而直接引发城市洪涝灾害。所有这些都对传统单一功能、集中式、工程化的城市雨水管理方式提出了极大的挑战。
另一方面,城市的公园绿地,无论是市区的综合性公园、纪念性公园、街头绿地还是郊外的专题专类公园、主题公园,功能同样也相对单一,长期以来一直被认为是赏景和休闲娱乐的场所,这种单一功能的公园建设模式严重地影响了公园对城市整体服务效益的发挥。
解决城市问题有效的方法是多目标的综合途径。单一目的、单一功能的解决单一问题的方法,不仅会造成资源浪费,而且还可能导致意想不到的后果[1]。为了应对快速城市化和气候变化带来的极端气候,城市现有雨洪管理基础设施的能力需要得到提升,但不应该单纯修建更多更大的下水管道和防洪大堤,而是需要思考如何建造能够适应这些变化,更具弹性和更高效的雨洪管理基础设施,这方面城市公园可以扮演一个更加积极的角色。因为在城市用地紧张和环境变化下进行公园设计,公园不应该仅仅是公园,公园在提供优美景色和休闲娱乐功能的同时还应该具有城市的基础设施功能。
1 雨洪公园的缘起上世纪90年代以来,欧美许多城市通过对传统的市政基础设施重新 审视后发现,基础设施是一种能够对城市建设产生积极影响,却未被充分开发的资源,除了市政功能以外它们还应该像传统的公园和广场一样具有公共空间的特征。将景观的观赏、休闲、娱乐和生态功能与基础设施功能相结合将大大增加城市用地的社会、经济和生态价值,同时提高其使用效率[2]。作为城市基础设施多功能使用的探讨,景观基础设施是近些年来学界热议的话题。
受美国的低影响开发(LID)、英国的可持续发展排水系统(SuDs)以及澳大利亚的水敏感性设计(WSUD)等规划理念和设计方法的影响,景观基础设施逐渐成为城市可持续雨洪管理系统重要的组成部分。目前国内外的研究与实践主要集中在小面积的“绿色街道”和“雨水花园”两个方面,采用的方法通常是运用自然的手段,对城市雨水管网的雨水实行部分截流,用景观种植池、植草沟、雨水花园、生态屋顶等来收集和过滤雨水径流,充分利用大自然本身对雨水的净化、渗透、蒸发和储存功能,减少二次污染,促进雨水下渗,回补地下水源。
然而,面对城市用地紧张、城市密度高和可持续发展的要求,更具现实意义的是把城市雨水管理基础设施和公园相结合,进行协同整合和统筹建设,通过在公园层面上实现基础设施功能与景观和生态功能的无缝衔接,形成二者在空间上相互交织和组合的统一体。
雨洪公园正是基于这样的认识发展而来。作为城市排水系统的重要组成部分,雨洪公园就是通过景观途径将营建城市公园与雨水管理基础设施建设相结合,在满足公园传统休闲娱乐功能的前提下,充分发挥公园在城市雨洪管理及调控方面的潜力,同时兼顾公园各种使用功能与雨洪工程的协调,让固定的公园空间在不同时期发挥不同的功能,形成一个集雨洪调蓄、污染阻隔、水资源循环利用、景观、休闲娱乐等多用途于一体的新型公园,从而在有限的公园用地上,综合地发挥其生态效益、社会效益和基础设施效益(图 1)。
2 雨洪公园的实践
2.1 公园作为行洪通道
位于澳大利亚布里斯班的菲茨吉本蔡斯(FitzgibbonChase)小区,是一个于2014年建成的生态节约型全智能社区。作为澳大利亚水敏感型城市设计(WSUD: Water Sensitive Urban Design)的样板,小区全部采用自然式排水,其中最大的亮点是作为雨洪调蓄、行洪排涝的社区公园。该公园位于小区的中部,看上去似乎与我们所熟悉的社区公园没有什么两样,平日里这里是人们放风筝、跑步和交友等娱乐活动的好去处。但是细心的游人很快就会发现,公园的标高要比四周道路低,而公园里的娱乐设施都布置在洪水警戒线之上(图 2)。
公园的主体是一条作为雨洪过境通道的湿地(图 3),它是由设计者根据洪水发生的频率、持续时间以及流速研究后精心设计而成,因为在一场倾盆大雨过后,周边社区的雨水都会汇集于此,这时公园就好像换了一种身份,成为名副其实的城市雨水管理的基础设施。以下几组实景照片完整地记录了2010年10月和2011年1月两次洪水过境时的前后情形对比,形象地展示了作为一个多功能使用的雨洪公园在满足居民日常休闲娱乐功能的同时,是如何行洪排涝,行使城市基础设施功能的(图 4)。
2.2 公园作为滞洪池
美国亚特兰大17英亩(约合 6.88 hm2)的富士沃德公园(Fourth Ward)距离著名黑人民权运动领袖马丁•路德•金(Martin Luther King)的出生地不远,它同时还是亚特兰大连接45个社区、总长22英里(约合35.41 km)的环城绿道的一部分。公园地处该市的低洼地段,原本是一块受工业污染严重的不毛之地,而且逢雨必涝。由景观设计师领衔的团队通过认真研究,并与社区居民和政府官员进行广泛接触与交流后,决定在这里建造一个具有滞洪功能的公园绿地,在解决暴雨泛滥问题的同时,为附近的社区居民提供急需的公共活动空间(图 5)。通过将原本属于不同部门的基础设施工程与公园建设合二为一,变成一个项目,这一做法大大节约政府的预算。因为建造公园仅仅花费了2 500万美元,其中还包括购买公园所需的土地和场地污染整治的费用,而政府原本计划投资5 000~7 500万美元来扩容升级该地区的管网雨水设施。
与传统上将雨水视为一种急需排放的污水的管理方法不同,富士沃德公园的景观布局是围绕一个按一定防洪排涝标准设计、用来调蓄雨水的滞洪池展开的。通过将雨水的收集调储过程与富于表现力的水景相结合,营建出公园当仁不让的主景。每当大雨过后,公园周边的雨水就会通过地表和地下管网汇集于此,并经过各具特色的景观表现途径流入下方的滞洪池:南面是随台阶逐级下降缓慢悠长的跌水景观,北面则是气势壮观,落差高达13英尺(约合3.96 m)的雨水瀑布(图 6),而南广场上由雨水汇集而成、富有浪漫情调的蜿蜒溪流则是昔日流经场地的清水溪的再现(图 7)。公园利用滞洪池常水位和最高水位之间巨大的空间来贮存、调蓄暴雨峰流量,超过设计调蓄能力的水量被排入下游的城市雨水管网系统。暴雨过后,再通过绿地浇灌利用、下渗、蒸发等方式逐渐恢复到正常水位。在去除雨水中的污染物方面,采取的方法是利用充气式喷泉来保证水体的流动,而在流速缓慢的滞洪池边缘则通过种植各类净水植物来净化水质。另外,和常见的公园一样,水池边缘布置了各具特色的观景平台、广场、木栈道、阶梯式看台,而水池四周的挡墙则被设计成富有艺术感的雕塑墙(图 8)。
通过对低洼地改造来解决雨洪对周边区域造成的水涝灾害,富士沃德公园为我们展示的是工程技术与景观艺术表现的完美结合,一个集雨洪调蓄、资源回用、休闲娱乐等多功能于一体的区域性雨洪公园,充分彰显了地方感和场所精神。
2.3 公园作为防洪堤既具有基础设施功能与公共空间功能的兼容性,又满足各种不同使用功能的互补关系,多用途混合使用的景观基础设施已经在城市设计实践中得到了广泛的认可,更高的土地使用效率、多样性和富有活力是这类场所最显著的优点。由丹麦新锐建筑事务所BIG针对美国纽约曼哈顿下城区设计的“U”型防洪系统在这方面分享了他们的心得与经验。
作为美国“桑迪”飓风灾后重建国际设计竞赛的优胜方案之一,被称为“巨型U”(Big U)的方案是由多个备用和非中心模块组成的一个系统化的防御体系。它们既相互联系又可以独立运作,每一个模块都有各自的保护区,即使其中某一模块出了问题,也不会影响全局。由于是针对不同的社区和环境量身打造的,在建设周期上可以分期实施,最后完成闭合,在时间和空间上确保了环环相联。
这些灵活多变的功能模块(Compartments)体系,不仅可以屏蔽雨洪,行使基础设施功能,同时还是一个兼顾社会功能和环境功能的公共领地(图 9)。例如:曼哈顿最南端的巴特利(Battery)公园由于地势较低,公园东侧和西侧成了此次海潮的突破口,洪水由此涌入,直接导致地处下城区的华尔街——这个美国和世界金融中心的瘫痪。作为“U”型防护体系的一部分,改造后的“防洪堤”将从现有的巴特利公园内蜿蜒穿过,堤上布置了高低错落的城市农田、特色花园、日光浴和户外用餐等独具特色的景观空间(图 10)。设计团队还对区内原海岸警卫队大楼进行了改造,这个富有特色的建筑表面看上去是防洪体系的一部分,而内部则是海事博物馆和环境教育中心,临水一面的玻璃墙上还被标注上了多条洪水水位线(50年、100年一遇),游人在参观之余可以亲眼目睹海平面和洪水水位高低起伏的变化,从而增加人们对洪水的感性认识(图 11,图 12)。
从刚性的“防洪堤坝”到弹性的“雨洪公园”,该方案所秉承的生态学的核心是构建一种“软系统”(Soft Systems),一个流动的、柔性的和具有适应性的场域,这种“软系统”既是一片充满活力的公园绿地,同时还是一种新型的防御型基础设施。正如BIG主创设计师比雅克•英格斯(Bjarke Ingels)所说:“我们是否能够在曼哈顿下城区展望一种弹性的基础设施,这种基础设施不应该是城市和水之间的(防洪)墙,而是针对各个不同的社区量身打造的具有社会和环境功能的珍珠项链(公园),而它们恰巧又同时具备了保护这片社区免受洪水侵害的功能。”[3]
从单一功能的灰色基础设施到协同整合的雨洪公园,上述案例充分说明雨洪公园规划是融合社会、经济、环境、基础设施和城市空间结构与形态为一体的综合性协同规划,通过基础设施与景观设计相结合的途径,在保证城市和区域免遭洪水侵袭的同时,提升了城市的社会、生态服务功能,丰富了城市的空间体验。
3 结论与讨论为了适应环境变化、抵御自然灾害,城市现有雨洪管理基础设施的服务能力需要得到提升,但不应该单纯修建更多更大、功能单一的基础设施,而是需要思考如何建造能够适应气候变化,更有效且功能复合的基础设施,并同时创造可持续的城市经济、社会和生态环境[5]。显然,可持续、近自然和多功能才是城市雨洪管理的根本目标,只有把自然规律与人工景观结合在一起,才是雨水资源化管理最有效的途径。通过公园作为载体,可以对现有城市公园和基础设施各自单一功能的建设模式进行协同整合,将传统雨洪防御和集中式的管道雨水收集与排放方式转化为分散式的景观化的雨水管理模式,并以此构建生态型的城市雨水管理景观基础设施体系。概括起来雨洪公园具有以下3方面特点:
3.1 跨学科与弹性思维作为城市排水系统和海绵城市重要的组成部分,雨洪公园首先需要多学科参与并由城市建设相关领域的专家平等合作共同完成;其次为提高系统的整体效益,不仅要满足技术要求,还必须与社会需求、经济效率、生态环境的安全结合起来。如何将环境工程领域的去污净化技术与风景园林领域的公园设计方法进行协同整合和统筹建设以实现跨行业的分工合作,如何通过以开放空间为导向的设计,来催生和协调多功能使用的空间,而不是孤立的单一功能的基础设施或者公园,上述问题的解决直接决定着雨洪公园模式的绩效性和实用性。因此,城市雨洪公园体现了一种跨学科的思考和弹性的思维方式。为了有效地理解城市的可持续问题,进而更好地将城市建设得更具弹性和适应性,我们需要将城市的社会、经济、文化、环境以及基础设施整合成一个协同共生的合作关系,并由此构建一个尽可能涵盖城市方方面面的多学科研究架构体系。
3.2 多用途与混合使用城市雨洪公园既具有“公园性”,又具有“基础设施性”,它既不同于城市的传统景观公园,又有别于普通的生态公园;既要考虑使用功能与雨洪调蓄功能的兼容性,也需要考虑各种不同使用功能的兼容和互补关系,逻辑地推导出多用途、混合使用、多功能关联整合的景观空间序列:即如何让公园自身成为一个生态平衡体系,达到雨水自净,回补地下水源,形成一个在有水和无水环境中共生的动植物群落,创造生物多样性。通过在公园层面上实现基础设施功能和景观功能的无缝衔接,进行协同整合和统筹建设,最终形成二者在空间上相互交织和组合的统一体,成为更能够满足城市复杂功能需求,具有更高功能效率和公共活力的城市空间(表 1)。
在当今提倡海绵城市建设的理念下,雨水更应被看作是一种资源,尤其是在水资源日益短缺的今天。恢复城市中的雨水收集、循环与再利用过程,就是节约自然资源,让自然做功,也就是低碳。国务院2013年夏天颁布的“加强城市基础设施建设”的6大重要任务和去年10月住建部发行的“海绵城市建设技术指南”都明确提出要加强生态环境建设,提升城市公园绿地蓄洪排涝和补充地下水等功能。无疑,面对城市快速发展和极端气候频发带来的洪涝灾害及水资源短缺的双重困境,最有效的途径之一就是通过景观途径将营建城市公园与建设城市雨水管理基础设施结合起来,形成一个集雨水调蓄、资源化利用、休闲运动等多功能于一体的雨洪公园(图 13)。在提升城市公园绿地吸水、蓄水、净水和释水功能的同时,成为城市的一道独特而亮丽的风景线。
毋庸置疑,作为一种新的公园类型,景观基础设施公园的理念与实践尚在形成和丰富的过程中,仍然和其他理念(如绿色基础设施、湿地公园和生态公园)发生着频繁的交叉;同时面对我国用地开发强度大、降雨时空分布不均等特点,如何在实际运用上使雨洪公园的综合功能最大化?在学术和实践上的探讨还任重道远。尽管如此,这种思想是在面对城市用地紧张、环境变化和自然灾害等问题时,对传统城市中习以为常的单一功能、专项工程的城市基础设施和公园建设模式深入思考后,逐渐发展起来的。在我国的快速城市化进程中,也逐步面临西方社会所经历的种种问题,而在用地面积、人地关系和环境问题方面却面临着比西方更为紧张和严峻的现实。因此,雨洪公园的范式体现了一种跨学科的思考和协同共生的合作关系,它不光是一种新的视角,也蕴涵着新的世界观和方法论。结合我国实际的雨洪公园研究探索,不仅具有理论创新价值,同时还具有广阔的应用前景[2]。
[1] | Ecological Urbanism: a Framework for the Design of Resilient Cities [EB/OL]. [2014-10-29]. http://www.annewhistonspirn.com/pdf/ spirn-wplp-plan.pdf. |
[2] | 翟俊. 协同共生——从市政的灰色基础设 施、生态的绿色基础设施到一体化的景观 基础设施[J]. 规划师, 2012, 28(09): 71-74. |
[3] | Stan Allen. Taichung Gateway Park City. The public chance [M]// Aurora Fernández Per and Javier Arpa. Editors. a+t. 2008. |
[4] | RebuildbyDesign[EB/OL]. [2014-10-29]. http://www.rebuildbydesign.org/ . |
[5] | 李倞. 现代城市基础设施的设计思想与实践 研究[D]. 北京: 北京林业大学, 2011, 8. |