城市雨洪基础设施先行的规划框架之探析
1.3 河流廊道
河流廊道包括主河床、洪泛区,直至周边的地理环境,是流域内其他雨洪设施的主要连通渠道。河流廊道不仅在洪水期间蓄滞洪水,削峰错峰,减少洪涝灾害损失;还具有其他功能,如补充地下水资源、控制水土流失与泥沙沉积、净化水质、保护生态环境使之成为野生动物的宜居地,同时也是人类休闲娱乐的良好场所。
在早期的人类活动中,由于对洪泛区功能的认识不足,侵占洪泛区或修筑堤防,将洪泛区与主河道分割的情况时有发生。在最近的几十年中,洪泛区保护法规在世界各国相继提出。如美国的洪泛区定义为100年重现期洪水的淹没范围。洪泛区的宽度依地理地形等物理条件而不同。在河流下游的洪泛区内时常伴有天然湿地,也可在洪泛区内修建人工湿地。随着人类对河流廊道重要性的认识不断加深,近年来许多国家和地区开始在限定的洪泛区以外增加植被缓冲区(图2),即减少了人类活动对河流生态环境的影响,又提 高了城市抵御洪涝的标准。
图2 河流廊道示意图
缓冲区的宽度一般由当地政府主管部门酌情而定。流域或城市一级的河流廊道的植被缓冲区通常要宽一些,可达30~50m;社区一级的河流则要窄一些,多为10~30m;在洪泛区很宽(宽于100m以上)的下游平原地区,植被缓冲区也可以是洪泛区的一部分。
河流廊道中紧靠河岸的地带通常称为过渡带,其外边界一般为25~50年重现期洪水的淹没边界。在此区域内应完全保留天然状态,禁止任何人类开发活动。过渡带之外是中间带,其外边界一般为50~100年重现期洪水的淹没边界。在此区域内可以有限制地开发,如修建人行小径、湿地草树丛等自然景观公园。中间带之外是缓冲带,缓冲带内可种植适宜当地的植物花草,以供休闲观赏、美化环境等。在洪水期间,整个河流廊道都属于行洪蓄洪设施。
一座城市的兴建不可能丝毫不改变当地的自然水文水系,但是应该注重保护流域与社区一级的河流廊道,使之成为贯通其他湖泊湿地、丛林草地的渠道。
2 三层尺度的城市雨洪基础设施
除了自然雨洪系统之外,城市还应修建一些人工雨洪设施,以弥补不透水地表的增加所带来的负面影响。这些人工设施或分布在社区内(如透水地面、入渗草皮沟、生化雨水花坛及其他蓄滞设施),或分布在建筑物周边(如绿屋顶、雨水利用、等源头控制设施)。完整的城市雨洪基础设施应由三个层次组成:(1)以自然雨洪系统为主的城市尺度雨洪设施骨架;(2)模拟自然径流通道的社区尺度雨洪设施;(3)模拟自然入渗、蒸发、净化的源头雨洪设施。这三个层次相互贯通,形成可持续雨洪综合管理基础措施。在条件成熟的情况下,可在任何一级雨洪设施中增设雨水利用措施。
2.1 以城市尺度雨洪系统为骨架
城市尺度的雨洪基础设施为城市提供最高一级的防涝保护。规划时应尽可能模拟自然水文循环系统,根据地形水系充分利用自然雨洪系统,必要时辅以人工蓄滞设施。表2展示了城市尺度雨洪基础设施的规划步骤。
表2 城市尺度雨洪基础设施规划步骤
城市尺度的规划是整体框架的规划,应注重系统的完整性。框架各元素之间应充分体现自然水文循环的原理,还要考虑与下一级系统的连接。具体细节可在设计阶段进一步细化完善。
2.2 以社区尺度雨洪设施为纽带
社区尺度雨洪设施一般为人工修建,是连接雨水收集设施和城市尺度设施的纽带。社区尺度雨洪设施的设计标准应低于城市尺度的设计标准,一般为10~25年。规划时应考虑溢流路径,在遭遇超标准降雨时,超标径流可通过溢流路径排入城市尺度雨洪基础设施。传统的社区尺度雨洪设施包括明沟、暗管、竖井、雨篦子等灰色排水设施。这类排水设施将城市雨洪直接排入河湖水系,造成诸多危害。新型绿色设施多采用明沟等形式。表3列出了传统灰色设施与新型绿色设施的特征。
表3 灰色设施与绿色设施的特征比较
社区尺度的雨洪设施是渗、蓄、滞、排的综合。各类设施的具体设计应通过数值模拟而定。
编辑:shangxiyun