在海綿城市設計中,對城市宜居性的提升應與對氣候的適應并重。作為此方面的典范,丹麥首都哥本哈根市的暴雨防控詳細規(guī)劃提出了一套雄心勃勃的計劃,旨在幫助城市免受未來的暴雨之害??傮w規(guī)劃確立后,哥本哈根市政府開始著手為城市的各個分區(qū)制定具體的海綿城市景觀設計方案。此次景觀設計將不僅能夠應對日益頻繁的極端暴雨天氣,還可以大幅度提升城市的宜居性,造福今時與后世的居民。此外,整套規(guī)劃的總體耗資也低于傳統(tǒng)工程方案。
丹麥哥本哈根暴雨防控詳細規(guī)劃
Copenhagen Cloudburst Concretization Plan, Danmark
索爾·維爾斯赫伊
S?ren HVILSH?J
安博水務全球總監(jiān)
安娜·亞絲拉琪·隆德
Anna Aslaug LUND
哥本哈根大學景觀設計及規(guī)劃系助理教授
尼爾·休·麥克萊恩·戈林
Neil Hugh McLean GORING
安博首席顧問,景觀設計師
呂煥來
Cathy LV
安博戴水道中國區(qū)總監(jiān)
注:本文原文中英文全文刊發(fā)于《景觀設計學》2016年第5期“生態(tài)安全與生態(tài)基礎設施”???。獲取全文下載鏈接請點擊“閱讀原文”;參考引用格式見文末。
“藍綠基礎設施”、“可持續(xù)城市排水系統(tǒng)”、“彈性城市”,以及“海綿城市”,在世界各地有著不同的稱謂,各地的設計也都針對于當地的實際情況。但究其本質,成功的海綿城市設計意味著在提升城市宜居性的同時,也能有效緩解氣候變化帶來的影響。從北京到紐約,全球各個國家和城市都面臨著洪水災害、水源污染、農業(yè)干旱等氣候變化帶來的挑戰(zhàn)。安博公司秉持“最佳實踐往往建立在知識共享的基礎上”的理念,成為了一支能夠進行跨文化設計的全球化景觀設計公司。與此同時,我們試圖重新定義城市中的自然,并對其進行改善,為我們的后世留下更為宜居的環(huán)境。
2010年8月與2011年8月,哥本哈根市在兩年內接連遭受了三次毀滅性的暴雨襲擊。從統(tǒng)計數據看,三次暴雨均為百年一遇的極端降水事件,盡管理論上它們在12個月內連續(xù)發(fā)生的概率極低。然而,統(tǒng)計數據是一回事,現實卻是另一回事。這些暴雨災害也許正是氣候變化為現代城市敲響的警鐘。在這些暴雨事件中,哥本哈根不可計數的高速公路、主干道、列車軌道和其他基礎設施被淹沒在洪水中,同樣被淹的還有大量的商店與住宅。這三次特大暴雨所造成的經濟損失累計達到80億元人民幣。
2011年7月2日,哥本哈根遭受了一場災難性的暴雨侵襲。 © 安博戴水道
與極端天氣的對抗猶如一場戰(zhàn)爭。但我們必須在開戰(zhàn)前構想愿景,并做出合理的作戰(zhàn)計劃。在編著于公元前5世紀的中國古代軍事寶典《孫子兵法》中,作者就強調了制定目標與計劃對成功的重要意義(原文為:夫未戰(zhàn)而廟算勝者,得算多也)。這樣的道理同樣也適用于當今城市與暴雨之間的戰(zhàn)爭。我們的目標非常明確——我們希望城市是宜居的,同時可以緩解氣候變化的影響。而若沒有周密合理的計劃,即使投入數億的資金,我們也只會輸掉這場戰(zhàn)爭。
盡管理念與中國傳統(tǒng)典籍不謀而合,但這項內容廣泛、計劃長遠并謹慎實施的總體規(guī)劃,卻完全出自“丹麥制造”。這項規(guī)劃是我們的城市發(fā)展走向成功與可持續(xù)的關鍵。
海綿城市的景觀設計途徑旨在通過對自然過程的探索,讓城市中的人們與景觀的聯系更為緊密。其設計理念建立在幾條簡單的原則之上。其中最重要的一點是,我們要盡量將雨水滯留在地表并加以控制,而非排入埋設在地下的巨大而昂貴的管道中。這一理念促使我們反思景觀與城鎮(zhèn)化之間的關系——它們不應彼此對立,而應該相互交織。傳統(tǒng)的工程式雨洪管理設計的顯著特征是大量運用混凝土排水渠、排水管道和蓄水池等設施,但這些設施猶如高速公路,一旦超負荷運作,便會發(fā)生擁堵。在暴雨事件發(fā)生時,雨水往往被迅速排到下游,造成蓄水池水位超標。同時,當峰值流速過快而超過雨洪處理系統(tǒng)的承載力時,雨水處理系統(tǒng)便會崩潰,未經處理的雨水因此匯入河流。
相比之下,現代海綿城市設計則將雨水截流在上游及城區(qū)內,從而延緩徑流的發(fā)生,并大幅度降低下游區(qū)域的峰值流量。海綿城市建設有著多種多樣的具體策略,但所有海綿城市基礎設施的實質,均著重于將雨水分流,從而減少下水道及廢水處理設施的負荷。
我們的具體策略之一是雨水滯留公園,這是我們的海綿城市“暴雨防控方案”中的一個關鍵要素。眾所周知,景色怡人的“藍綠公園”能夠為居民健康帶來巨大裨益,而經過設計,這些公園也可以成為吸納特大洪水的“海綿”。該規(guī)劃充分利用哥本哈根市區(qū)三大內湖之一的圣約爾根湖,通過將湖水水位由5.8m降低到2.8m,使其成為一座風景秀美的湖濱公園。在提升城市休閑娛樂價值的同時,海綿城市設計也為城市創(chuàng)造出一大片雨水集蓄區(qū)。而傳統(tǒng)的工程設計方式則只能通過建造巨型的、造價高昂的泄洪道或管網來傳輸雨水——而鑒于大型暴雨事件十分罕見,這些設施在絕大多數情況下都將處于閑置狀態(tài)。與埋設地下雨洪排水管的工程造價相比,建造于地上的圣約爾根湖方案將節(jié)省大約10億元人民幣。通過這一看似簡單的景觀設計策略,安博實現了以遠低于傳統(tǒng)水泥蓄水池的成本來建造巨型蓄水設施的目標。更為重要的是,人們可以走進我們新建的藍綠公園,享受閑暇與歡愉。
旨在減少管道基礎設施的藍綠途徑,相比管道方案來說所需的投資更少,并會為社會經濟帶來諸多直接和間接的益處。 © 安博戴水道
在這份詳細規(guī)劃中,多功能區(qū)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。公園與操場等空地可在暴雨天氣時被淹沒,而在無雨的日子作為休閑空間供市民使用。在空間彌足珍貴的高密度城市環(huán)境中,提供可以用于休閑娛樂的多功能空間無疑是極為必要的。此外,這種“海綿”可以成為激活灰色城市空間的引擎。
另一個強有力的海綿城市具體策略是林蔭道,這種尺度足夠寬的街道有著容量巨大的雨水滯留空間,同時可以轉移大量雨洪徑流。索恩德林蔭道是一條有著中央綠帶的寬闊大道。盡管這條綠帶為城市增添了綠意,但由于該區(qū)域地勢微高,且由中間向兩側的建筑傾斜,因而增加了道路兩旁建筑物的洪澇隱患。
哥本哈根暴雨防控詳細規(guī)劃采用截然不同的方式來設計這些大道。新設計的林蔭道將道路剖面變?yōu)椤癡”形,使中間的綠化低地形成一條巨大的海綿滯流帶。暴雨天氣時,雨水將從兩側的建筑物流向中間綠化帶。索恩德大道在暴雨天氣下的徑流流量將達到3.3m3/s。而在正常降雨及無雨天氣時,低洼的綠帶則可成為周邊居民的休閑場所。
根據潛在的洪澇分析得出的集水分區(qū)與洪災風險。 © 安博戴水道
暴雨林蔭道系統(tǒng)沿著現有的指狀河道網絡設置。 © 安博戴水道
低技術的解決方案與現有基礎設施的結合賦予了系統(tǒng)彈性。 © 安博戴水道
我們提出了8種具體措施來緩解城市中的常見災害。 © 安博戴水道
另一個用來緩解極端暴雨影響的具體策略是雨水滯留街道。這些街道通常是位于低洼、脆弱區(qū)域上游的次級道路,通過街道內部的設計來創(chuàng)造巨大的蓄水空間。在不對交通產生重大妨礙的情況下,這些次級道路通??杀桓脑斐捎晁疁艚值馈Mㄟ^增加洼地、透水鋪裝等方式實現對雨水的滯留,并可以凈化雨水,從而實現對地下含水層的補給。
在場地區(qū)域及其下游無法應對雨洪的區(qū)域,我們會選擇鋪設管徑達3m的地下排水管。我們將這些排水管道系統(tǒng)稱為“指狀規(guī)劃”,過量的雨洪將通過它們流至中央湖區(qū),進而排入海港。由于徑流峰值大幅削減,所需的管道和排水渠也大大縮減,因而傳統(tǒng)工程設計所需的成本也得以降低。
可供游人進入濱水區(qū)的多功能邊界。即便發(fā)生大暴雨,湖區(qū)也可以容納洪水,使周邊區(qū)域免遭洪水侵襲。 © 安博戴水道
圣約爾根湖成為一個容納了娛樂、健身、文化設施的多功能公園,與此同時,它還發(fā)揮著緩解暴雨及一般降雨影響的作用。 © 安博戴水道
暴雨防控詳細規(guī)劃旨在通過愿景式的設計方案帶來協同效應,使城市成為一個整體。這一愿景將城市空間中的水流作為一種資源進行引導,并充分利用水敏性的、藍綠結合的處理方案提升城市宜居性,改造后的公園和聚會空間提升了城市的休閑價值,城市中的微氣候得以改善,而與交通規(guī)劃的協作亦為城市安全及市民便利性做出了貢獻。
整合后的規(guī)劃將為城市帶來諸多額外效益。隨著對總體規(guī)劃愿景的細化,哥本哈根城區(qū)被分為8個區(qū)域,每個區(qū)域作為一個獨立的集水區(qū),均需要更為細致的具體規(guī)劃方案。安博負責其中4個區(qū)域的具體實施方案設計,其中包括暴雨街道、雨水滯留街道、綠色街道的具體設計,及如何通過這些方案實現提升城市宜居性的總體目標。
具體策略之廣場。熱點地區(qū)由工程師與景觀設計師共同選取。 © 安博戴水道
具體策略之綠色街道。將哥本哈根轉變?yōu)橐粋€藍綠城市。 © 安博戴水道
具體策略之城市水道。V形的道路剖面與傳統(tǒng)的工程做法形成鮮明對比。這樣的轉變縮減了路面寬度,并提升了街道處理一般降雨與暴雨事件的能力。 © 安博戴水道
具體策略之林蔭道。這種足夠寬的街道有著容量巨大的雨水滯留空間。 © 安博戴水道
哥本哈根暴雨防控詳細規(guī)劃中的一份社會經濟學分析報告顯示,致力于城市宜居性及總體海綿城市策略的方案,其成本超出傳統(tǒng)工程方案的建造及管道養(yǎng)護的費用。但總額達到100億元人民幣的投資將在30年的時間跨度中分多次投入,這僅相當于一次極端暴雨所帶來的經濟損失,而由于避免洪澇災害而減少的損失,要遠遠超過這份投資。因此,近年來,哥本哈根已批準通過了數百個小型海綿城市項目,而其中許多項目目前已開始實施。
哥本哈根市中心的圣安妮廣場是暴雨防控詳細規(guī)劃中的首個建成項目。廣場毗鄰女王的宮殿,距著名的美人魚銅像不遠。該區(qū)域曾是特大暴雨事件中受災最嚴重的區(qū)域之一,而如今已轉變?yōu)橐蛔晁疁艄珗@。
哥本哈根市中心的圣安妮廣場是暴雨防控規(guī)劃中的首個建成項目。 © 安博戴水道
項目地址:丹麥哥本哈根市
項目委托:哥本哈根市政府
景觀設計:安博戴水道
首席設計師:Dieter Grau
項目負責人:Christian Nyerup Nielsen
項目團隊:Hendrik Porst、Stefan Brückmann、Jesper Rasmussen、Neil Hugh Mclean Goring
設計時間:2013~2014年
所獲獎項:2016美國景觀設計師協會分析與規(guī)劃類杰出獎
參考引用 / Source:
Hvilsh?j, S., Lund, A. A., Goring, N. H. M., & Lv, C. (2016). Copenhagen Cloudburst Concretization Plan, Danmark. Landscape Architecture Frontiers, 4(5), 54-67.