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【PD】低影响开发下的新区水绿生态规划方法与实践—以广西北部湾龙港新区总体规划为例
分类
(编号:1116)
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作者
时间
2016-09-08 23:45:14
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点击蓝字快速关注规划师杂志
作者广西北部湾经济区和东盟开放合作办公室副巡视员杨斌
,未来都市 ( 苏州工业园区 ) 规划建筑设计事务所设计总监
童宇飞
,未来都市 ( 苏州工业园区 ) 规划建筑设计事务所
王佳祥
,未来都市(苏州工业园区)规划建筑设计事务所
刘辉在《规划师》2016年第8期撰文,
文章结合广西北部湾龙港新区总体规划的实践,提出低影响开发下的新区水绿生态规划四大目标—生态网络的修复
空间、削减径流的海绵空间、雨水污水的净化空间和游憩教育的公共空间。以此为基础,进一步提出新区水绿生态规划方法,
即构建区域生态安全格局,控制综合生态廊道、基质与斑块;完善水绿系统,划定汇水分区,优化各级雨洪廊道,布局湿地及
人工湖等低影响开发设施;提出减少径流总量的规划控制措施。
水绿生态规划目标
1.生态网络的修复空间
规划应在构建区域生态安全格局的
基础上构建水绿网络,使水绿空间成为
生态网络的修复空间。生态安全格局理
论是在景观生态学研究景观格局与水平
生态关系流的基础上发展而来的,它通
过划分生物保护缓冲区、确定绿道网络
的“源”和“战略点”,利用“高效优
势”的原则在生态过程中控制关键点和
关键廊道来控制全局
,最终有效构建
以“斑块(Patch)—廊道(Corridor)—基
质(Matrix)”为内容的生态安全网络
格局,从而为动植物群落迁徙、自然风
流动提供适当的开敞空间和受保护地带。
具体来说,可主要考虑以下三点内容:
(1)划定生态基质。生态基质在动植
物种群维护、调节微气候和保护生态安
全性能等方面的作用比中小型生态斑块
更强。通过划定大型生态基质隔离区,
限制该类地区的开发建设。
(2)建设生态廊道。生态廊道是指在
城市生态环境中呈线形或带状布局的,
能够沟通和连接空间分布上较为孤立及
分散的生态景观单元的景观生态系统空间
类型。通过建设生态廊道,可以将相对孤
立的点状生态斑块连接起来,构成完整
连续的生态安全网络。这其中的关键是
设定综合生态廊道,以强化城镇发展空
间与生态基质的有机联系,拓展生态基
质的服务功能,缓解城市对自然生态系
统的压力,增加城市内部空间的景观异
质性。
(3)完善中小型斑块。斑块是区域生
物物种生存繁衍的重要栖息地,具有重
要的生态意义,是构成区域生态网络的
重要组成部分。
水绿网络的大框架将依据区域生态
安全格局而形成,在此基础上可进一步
划定水体保护线、绿地系统线和生态保
护红线等。
2.削减径流的海绵空间
水绿空间作为削减径流的海绵空间,
通过保护现有池塘、水系,新增河道和
具有水量调节作用的人工湖,以及建设
或恢复湿地、沼泽地等方法,为雨洪水
的再利用提供可能。在城市河流近岸区
建造人工湿地,能有效吸纳洪水,降低
城市防洪压力,在洪水到来时成为具有
一定滞洪、蓄洪能力的洪泛区。在洪泛
期过后,通过地下水回流或人工方式缓
慢释放回城市河流,缓解枯水期河流缺
水或无水的局面。人工湿地就像是一个
天然水库,其以廉价和复合功能的特点,
成为滞洪、蓄洪生态设施的最佳选择。
3.雨水污水的净化空间
水绿空间应通过布置各类湿地、植
草沟等成为雨水污水的净化空间。雨水
湿地及污水湿地作为重要的低影响开发
设施,多在汇水区的低地建造,可减轻
汇入河流的污染物负荷,净化水质,从
而提升城市河流汇水区或次流域的水环
境质量。植草沟不仅具有雨水转输功能,
还兼具水环境净化及雨洪蓄滞功能。
4.游憩与教育的公共空间
水绿空间在满足雨洪生态功能的同
时,还应具有游憩娱乐、环保教育、环
境美化及生态防护等功能。水绿空间应
与城市空间紧密结合,增强生态用地的
功能复合度,除常规公共绿地及广场绿
地外,还应提升湿地、漫滩、渗透塘、
湿塘、滞蓄塘及生态廊道等的景观效果,
使之成为龙港新区的公共开放空间。
水绿生态规划方法
一、构建区域生态安全格局
1.区域协调与衔接
放眼铁山港龙潭组团,未来将形成
“三片三湾”的环海生态布局框架(图1)。
“三片”分别为铁山港西岸产业园、龙
港新区和粤桂北部湾合作区,各片区以
海湾相间隔;“三湾”分别为铁山港西岸
产业园与龙港新区间的生产湾—铁山
港湾、龙港新区与粤桂北部湾合作区间
的生活湾—丹兜海湾、粤桂交接地带
的生态湾—英罗湾。三个片区自成一
体又相互联系,构成“一个主中心、三
大片区中心”的中心体系。
2.区域生态安全格局的构建
在确定龙港新区水绿空间结构之前,
规划构建了生态安全格局。首先,根据
基地的自然生态特点,划定三大生态基
质(图2):①将山口红树林保护区划为
红树林湿地基质;②将龙港新区北侧北
海的最高峰—大廉山梅嶂的余脉作为
山体林地基质;③将南面的海域作为海
洋基质。
其次,通过纵横交错的廊道,串联
生态斑块与基质,从而形成整体、高度
关联的生态安全格局。规划提出打造两
条一级生态廊道(图3),即依托兰海高
速公路、合湛铁路、松旺高速公路、沙
河至铁山港东岸铁路形成的一级道路廊
道,以及依托白沙河形成的一级河流廊
道。在此基础上,构建沿白沙河的综合
生态廊道(图4),联通三大生态基质(红
树林湿地基质—山体林地基质—海洋基
质)。在用地方案确定之后,补充两条二
级生态廊道,即依托新增水系形成的二
级河流廊道,以及依托疏港大道、快速
路等形成的二级道路廊道。虽然斑块的
面积小于基质,物种丰富度也弱于基质,
但是其仍有很高的价值。规划结合龙港
新区现状及用地方案,构建三类生态斑
块—湖泊斑块、湿地斑块及绿地斑块。
在完善生态斑块之后,可以形成最终的
生态安全格局 ( 图 5)。
3.白沙河生态廊道宽度分析
通过对生态基质的保护、生态斑块
的修复及生态廊道的联通,规划划定禁
止建设区域、限制建设区域,维护并恢
复龙港新区自然生物资源流动网络,指
导规划用地布局。规划在用地方案中重
点研究了白沙河廊道的宽度,现状汛期
白沙河的水面宽度可达200m以上,廊
道的宽度直接影响其中生境的质量和数
量。F Pace在对美国克拉马斯国家森林
的研究中提出,当河岸和分水岭廊道的
宽度为402~1609m时能满足动物迁
移的需求
。因此,规划将白沙河生态
廊道的平均宽度确定为 800m。
二、完善水绿系统
雨洪生态过程可分为源头(集水
区)—中段(雨洪廊道)—末端(汇水区)。
规划结合此过程组织水绿系统进行雨洪
管理。场地雨水经水绿雨洪设施进行“渗、
滞、蓄、净、用、排”,超标径流排入
雨水管网,形成雨水市政管网+水绿雨
洪设施平行发展的双棋盘格局。双棋盘
的“内蓄”模式有效地改变了传统“外排”
模式下将雨水直接排入雨水管网,随后
就近排入附近水体的方式,缓解了下游
的行洪压力,并解决了水质污染的问题
(图6)。
1.划面—划定汇水分区
规划划定汇水分区,充分利用现状
地形和水系,实行“高水高排、低水低
排”,使雨水依靠重力流排入附近水系
或海洋。规划共划分A、B、C、D、E、
F、G七个汇水分区(图7)。其中,A、B、
C、E区排入白沙河;G、F区可直接排
入南侧海域;D区为工业物流区。为减
少径流对白沙河水质的影响,规划未采
用按最短距离排入白沙河的方案,而是
通过开挖河道向南经过G区直接排入海
洋。因此,对山口红树林保护区的海域
水质影响最大的区域为A、B、C、E四
个汇水分区,规划将它们确定为低影响
开发设施重点建设区域。
2.连线—优化雨洪廊道
规划结合汇水分区设置雨洪廊道
( 图 8),尽量延长径流路径,保持径流
呈薄层流动状态,将径流量减到最小。
同时,规划结合雨洪过程,将雨洪廊道
分为四个等级(表1):①白沙河为一级
雨洪廊道,承载着A、B、C、E四个汇
水分区的雨水。②每个汇水分区的主干
排水河流为二级雨洪廊道,龙潭产业园
主要结合现状河流设置,铁山东港产业
园结合地形新开挖了数条河流。③龙港
新区所在区域尤其是铁山东港产业园的
地表水资源匮乏,规划在大面积连片工
业区,结合地形及雨水径流路径布置了
部分绿线宽度为20m的植草沟,作为
三级雨洪廊道,同时这些雨洪廊道还起
着划分工业地块的作用。④结合支路、
地块内部道路的横断面和排水方向设置
的植草沟为四级雨洪廊道。
3.布点—布局湿地湖泊
规划布置龙港新区雨水净化系统,
主要包括雨水湿地、尾水湿地与人工湖
(图9),可建成集雨水调蓄、净化和生
态景观于一体的多功能水绿生态空间,
并在此基础上形成最终的绿地水系规划
( 图 10)。
(1) 净化空间—雨水湿地。
人工湿地可分为三种形式,即水平
表面流式、水平潜流式与垂直流式。本
次规划的雨水湿地采用形态自由、景观
良好的水平表面流式,以满足城市公园
绿化对景观及空间形态的需求。
以汇水分区E为例,规划结合竖向
设计及径流方向,将E区划分为十六个
小汇水区,面积为 35 ~ 115hm
2
。在每
个汇水区布置一定面积的人工雨水湿地,
承担区内径流的净化功能。
在布局雨水湿地时,综合考虑雨洪管
理(图11)及邻里公园服务半径(图12)。
从雨洪管理角度看,雨水湿地应设在汇
水区径流方向的末端,在用地上可结合
公共绿地(G1)、防护绿地(G2)及生态
绿地(E2)布置;居住区中的雨水湿地主
要结合邻里公园设置。借鉴苏州工业园
区的经验,邻里公园的服务半径可设置
为 500m,介于传统的居住区级公园与
小区级绿地之间。邻里公园的规模较小
(面积为1.5hm
2
),但数量较多,更有利
于蓄排雨洪。
美国佐治亚州的《雨水最佳管理手
册》认为,雨水湿地面积占其所服务汇
水区面积的3%~5%,汇水区面积一般
不应小于10hm
2
;美国纽约州和马里兰
州的《雨水最佳管理手册》则认为,雨
水湿地占地面积至少应大于所服务汇水
区面积的1%。龚清宇等人对海河流域的
雨水湿地规模进行研究,提出雨水湿地
面积应占汇水区非渗水面积的3.85%~
5%
。龙港新区借鉴这些经验,考虑到
红树林对水质的要求较高,将E区中一
类工业区湿地面积占非渗水面积的比例
确定为5%,其他区域则为4.5%(表2)。
此外,考虑到邻里公园应有一定的空间
承载居民休闲娱乐活动,因此与邻里公
园相结合的雨水湿地面积不应超过邻里
公园总面积的 60%。
对于 A、B、C、E 四大汇水分区,
规划采用初期雨水弃流、沉淀及截污等
预处理措施,在径流雨水进入雨水湿地
前,将部分污染物进行截流净化,减轻
雨水湿地的净化负担,确保排入白沙河
的水质达标。
(2) 净化空间—尾水湿地。
虽然规划禁止在山口红树林保护区
范围内设置任何雨水和污水排出口,要
求龙港新区污水处理厂的出水水质按一
级A标准进行控制,但是由于龙潭产业
园的伟业污水处理厂与再生资源污水处
理厂位于红树林上游,现状尾水就近沿
支流排入白沙河,已对白沙河的水质产
生了一定影响。远期两个污水处理厂的
尾水量将达到3.36万立方米/天,为减
小白沙河的自净压力,确保红树林的生
长环境,规划提出两种尾水解决方案:
①沿兴业路修建一条长18km的尾水排
海管,收集区内污水处理厂的尾水,统
一排放至《广西壮族自治区近岸海域环
境功能区划方案》划定的 GX009DIV 排
污区中。②采用垂直流湿地净化尾水,
垂直流湿地的污染负荷承载力和硝化能
力要优于水平潜流湿地,经处理达标后
的尾水可排入白沙河或者继续回用。垂
直流湿地的平面布局更灵活,通过设计,
可成为龙港新区环保教育场所。
规划参考国内相关建设经验
,根
据龙港新区的尾水量,为尾水湿地预留
15hm2
的用地。尾水湿地系统基本不需
耗能,运行费用极低。规划利用白沙河
支流两侧的生态绿地布置尾水湿地,不
需额外占用土地。而方案一的尾水所排
入的海域为东岸排污区,其化学需氧量
(COD)的环境容量较小,且离山口红树
林保护区海域不远,因此推荐采用方案
二,以降低对纳污海域的影响。
(3) 调蓄空间—人工湖。
规划在汇水分区E的末端(白沙河
雨洪廊道的末端)梳理现状密集的水塘,
开挖大型人工湖,作为雨洪调蓄及净化空
间。在暴雨发生时,人工湖可暂时蓄积部
分雨洪前中期来不及净化的多余雨水,
调节向山口红树林保护区海域排放的速
度。同时,在人工湖与红树林之间的东
侧区域设置大面积的湿地公园,构建“水
质净化人工湿地—蓄滞人工湿地—地下
水回补湿地”的多级多功能湿地系统
。
北部湾沿海地区由于潮差大,退潮
时滨海城市常出现近海而无法亲水的问
题。该地段靠近龙港新区主中心(RBD),
故规划应考虑城市滨水景观的塑造,通
过水闸对人工湖的水位进行控制,保证
人工湖常态有水。这样既可以提高RBD
的景观环境品质,又不影响外围红树林
生长所需要的潮起潮落的环境。
在RBD规划中,应最大限度地利
用人工湖、湿地、红树林及河流的特色
景观资源,塑造出亲水亲绿、空间形态
丰富、富有活力的复合中心区(图13)。
新区规划范围退出山口红树林保护区,
保护区内全部为生态绿地(E2),不布置
公园绿地(G1),确保其原生态环境不受
影响。在符合相关管理条例的基础上,
可在保护区中的实验区适当开展旅游活
动,以满足人们观赏红树林的需求。
三、减少径流总量的规划控制措施
地表径流系数是影响雨水转输系
统与净化系统设计规模的重要指标
,
与径流总量也息息相关。龙港新区现状
地表径流系数约为0.16(表3)。按规
划进行常规开发后,地表径流系数为
0.56,增加了2.5倍。在采用低影响开
发控制措施后,地表径流系数可降低到
0.46( 表 4)。主要措施包括:①鼓励提
高绿地率,在北海及玉林城市规划管理
技术规定的基础上,将绿地率下限提高
1%;②根据不同用地性质提出40%~
80%的透水铺装率;③根据不同用地性
质提出25%~50%的绿色屋顶率(屋
顶绿化面积的50%可折算为地表径流
系数为 0.25 的可透水面积 )。
此外,对于地块面积超过1hm2
的
公共管理与公共服务用地 (A)、商业服
务业设施用地(B),以及地块面积超过
2hm2
的一类工业用地 (M1),每 1000m2
的硬化面积应配建面积不小于25m2
的
雨水调蓄设施。
文章全文详见《规划师》2016年8期
《
低影响开发下的新区水绿生态规划方法与实践
—以广西北部湾龙港新区总体规划为例》
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