【规划师论坛4】湿地型绿色基础设施的规划设计途径与案例
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12期主题:绿色基础设施规划建设
【编者按】
绿色基础设施将基础设施的概念延伸到绿色空间体系,是指由提升生物多样性、维持自然生态过程、保护空气与水资源以及提高城市和人民生活质量的荒野和开敞空间所组成的一个相互连接的网络,涵盖水道、湿地、森林、野生动物栖息地和其他自然区域,绿道、公园和其他保护区域,以及农场、牧场、森林和荒野。目前,国外在绿色基础设施体系构成、规划建设方面的研究已较为成熟;我国由于对绿色基础设施重视不够、认识不系统等原因,对其的规划建设仍处于初级阶段,表现为以绿地系统为主体的专项规划实践,而随着我国生态保护意识的增强、技术手段的提升和制度环境的完善,进行系统的绿色基础设施规划建设已势在必行。为此,《规划师》2016年12期“规划师论坛”栏目以“绿色基础设施规划建设”为主题,在总结国外绿色基础设施研究最新进展及启示的基础上,结合我国实际,探讨了“海绵城市”视角下绿色基础设施的体系构成,以及水系、湿地等重要绿色基础设施的规划内容,以期能为我国绿色基础设施规划建设提供参考。
【规划师论坛4】
湿地型绿色基础设施的规划设计
途径与案例
[ 关键词]湿地型绿色基础设施;规划设计途径;
广州海珠湿地
[ 文章编号]1006-0022(2016)12-0026-05
[ 中图分类号]TU984
[ 文献标识码 ]B
在我国快速城镇化的当下,引入绿色基础设施的规划建设理念,有助于更好地保护和利用城市湿地,促进其生态、社会和文化协调发展,探索具有中国特色的湿地型绿色基础设施规划设计模式。作者广州市城市规划勘测设计研究院副总工程师、规划专业部部长张晶,广州市城市规划勘测设计研究院规划管理专员许云飞,广州市城市规划勘测设计研究院市政景观管理专员陈丹在《规划师》2016年第12期撰文,文章选取海珠湿地作为我国湿地型绿色基础设施的典型案例,从宏观、中观和微观三个不同层面分析其规划设计方法及建成后的生态社会效益,探讨我国湿地型绿色基础设施规划设计的三条有效途径及具体策略:战略保护与生态网络连通,人工干预的生态修复与管控,以及生态、社会和文化的景观多功能设计。
研究区域概况与现状问题
1区位
海珠湿地位于广州中心城区海珠区东南隅,北面珠江新城,南临珠江后航道,东望国际生物岛,西跨广州城市新中轴,总面积为1647hm²,是全国大城市中心城区面积最大的国家湿地公园。作为广州绿色生态网络体系的重要组成部分,海珠湿地与白云山风景区分别被称为广州的“南肺”和“北肺”。
2
特征
在《建筑气候区划标准》(GB50178—93) 中,海珠湿地位于Ⅳ A 和ⅣB气候区交界,属于湿热地区。气候特点为:太阳辐射强烈,日照充足;长夏无冬,温高湿重,5~9月平均气温超过26℃,月平均绝对湿度超过15g/kg;雨量充沛,常有大风暴雨天气,多受热带风暴和台风袭击。
海珠湿地属典型的三角洲城市湖泊与河流湿地,是候鸟迁徙的重要通道,区内遍布纵横交错的河网和幽深恬静的果林,现存果林约1万亩(约为666.67hm²),故又名“万亩果园”。在海珠湿地规划建设之前,原海珠湿地区域一直是广州重要的水果生产基地,主要种植岭南地区乡土果树,如荔枝、龙眼、黄皮、番石榴、杨桃及芭蕉等。因此,海珠湿地具备成为城市重要绿色基础设施的良好自然本底和天然区位优势。
3
问题
随着城市的快速扩张,原海珠湿地区域不断受到城市建设用地的包围与侵蚀。湿地周边,居住用地和工业用地相互交错,人们生产生活所产生的污水、垃圾严重侵蚀果林湿地的生态环境,造成湿地水面率下降、水体淤塞不通、水质污染严重、生物多样性降低。海珠湿地中传统水果农业生产的生态经济效益急剧下降,多数区域的水质降低为劣五类,甚至出现水体变黑发臭、蚊虫滋生等现象。为了应对上述问题,更好地保护海珠湿地,发挥其生态系统服务功能,湿地型绿色基础设施的规划理念被逐步应用于海珠湿地的规划、设计和建设过程中。
湿地型绿色基础设施的规划设计理念
本文从宏观、中观和微观三个层面梳理湿地型绿色基础设施的相关规划理论,提出了“宏观:战略保护与生态网络连通,中观:人工干预的生态修复与管控,微观:生态、社会和文化的景观多功能设计”三个方面的规划设计途径及具体策略 ( 图 1)。
1. 宏观:战略保护与生态网络连通
对城市湿地保护而言,划定保护区域是自然保护方法中的首要策略,其目标是保护和修复城市中“幸免于难”的自然湿地碎片。这些湿地碎片已经成为城市宝贵的自然资源,并因发挥着净化水质、调蓄雨洪、过滤空气和提供绿色开敞空间等重要的城市生态系统服务功能,而被视为城市绿色基础设施的重要组成内容。
单纯保护下来的城市湿地往往呈现破碎化、与周围的水文环境相互割裂的状态。因此,除划定保护区域外,还需将湿地型绿色基础设施与城市绿地系统相连通,使其成为城市绿色空间体系的重要组成部分。将城市湿地与河流、湖泊、森林等自然斑块相互连接,构成完善的绿色基础设施体系,可以极大地提高城市生态系统的稳定性与综合生态服务能力。
2. 研究范围:水系保护区体系构建
城市湿地被城市建设用地包围且持续受到城市发展和人类活动的影响,湿地的自我净化能力无法应付不断增加的污染物质的流入,导致水体污染、生物多样性退化等一系列环境问题。在人工干预下进行科学的生态修复,能够有效地提高城市湿地的生态功能。一方面通过湿地基质与植被设计,提升湿地净化水质的能力;另一方面修复生态栖息地,逐步引导恢复湿地的生物多样性功能。
在修复湿地型绿色基础设施生态功能的同时,严格进行生态管控是减少湿地受到外部环境污染和影响的必要途径。生态管控是指针对不同区域的自然环境特征,进行环境敏感性分析,进而对该区域内人类活动的类型以及开发建设的强度进行限制。生态管控的目标是将人的活动对湿地生态功能的影响限制在其可承受的范围之内,在源头上保证湿地生态功能的可持续。
3. 微观:生态、社会和文化景观的
多功能设计
湿地型绿色基础设施不仅需要具备良好的湿地生态功能,还需要更加关注生态、社会和文化景观的多功能设计,为城市提供多重功能效益。对城市居民而言,城市湿地首先是一处绿色开放的公共空间,人们依据湿地中不同区域的管理要求,开展相应的户外休闲活动,如散步、慢跑、骑车、观鸟及摄影等。其次,城市湿地可以向人们提供生态展示、科普教育等文化功能,使人们在户外休闲的同时可以了解到湿地生态系统的循环过程、动植物的生活习性等。这种生态教育的功能,使湿地型绿色基础设施成为青少年学习实践的户外课堂,成为生态文明理念在全社会提升和推广的重要平台。
海珠湿地规划案例研究
一
战略保护与生态网络的连通
海珠湿地的宏观规划过程充分实践了湿地型绿色基础设施规划设计理念的战略保护途径,将孤立的湿地斑块融入城市绿色网络体系。自1999年起,广州海珠区编制了果树保护区总体规划,确定了果树种植区的绝对保护范围和相对保护控制线。
2000年,广州编制出台的《广州市总体发展战略规划(深化)》,提出广州战略发展重心沿珠江向东移动的同时,将海珠湿地定位为广州的“南肺”,明确提出保护海珠果林湿地,构建市区主导风向的“城市风廊”的战略保护策略,这次规划为海珠湿地在后续十几年的城市快速扩张中得以保留,奠定了至关重要的基础。
2010年,《广州市城市总体发展战略规划 (2010—2020)》确定了“生态优先,串珠发展”的全市生态实施策略,再次明确提出:“加强主城区生态建设,围绕白云山、芳村花卉保护区和万亩果园(即海珠湿地)三大绿心,以水系为主线串通与隔离城市组团,营造步行休闲绿道”。同年,《广州市土地利用总体规划 (2010—2020)》出台,要求“将基本农田保护与生态建设结合起来,保护万亩果园,合理配置土地资源,提高土地资源对经济社会可持续发展的保障能力”。
2012年,广州以海珠湿地为核心构建海珠生态城,编制完成《广州海珠生态城规划》,划定了1647hm²的海珠湿地保护控制线(图2),并将海珠湿地与珠江三角洲6条区域绿色廊道相衔接(图3)。至此,在宏观层面,以海珠湿地为“枢纽”、以水系廊道和区域绿道为“联接”的相对完善的城市湿地型绿色基础设施网络体系基本成形。
二
人工干预的生态修复与管控
针对海珠湿地自身生态功能退化严重的现状,海珠湿地规划通过水系统循环净化、生物多样性恢复和分区建设管控等具体设计策略,实现人工干预的生态修复与管控。
1. 水系统循环净化
海珠湿地的规划设计重新梳理了水体循环系统。首先,取消湿地内原有的十余座河涌水闸,使湿地内部水体整体联通。其次,在湿地内部河流与珠江河道交界处建设水闸,利用珠江潮汐特征,通过控制水闸使水流形成单向流动,平均每两天完成一次换水,利用潮汐动能维护水体循环。由于海珠湿地规模较大,在珠江涨潮动力不足时,利用场地内现有的一座65万吨污水处理厂提供中水补水。最后,利用场地地形和水流方向设计湿地净化基质植物群落,通过物理过滤、沉淀、植物根系吸附和微生物分解等一系列过程,逐步净化进入湿地的水体(图4)。通过上述水系统循环净化策略,海珠湿地在科学合理的人工干预下,利用自然潮汐动能实现湿地水系统的整体循环与自身净化。
2. 生物多样性恢复
根据不同的地形植被特征,海珠湿地内共有4种湿地类型,分别为湖泊湿地、河流湿地、果林湿地和滩涂湿地。针对不同类型湿地关键物种的生态需求,规划制定了各湿地类型的生物多样性恢复策略,并直接体现在场地的详细规划与设计成果中 ( 表 1)。
3. 分区建设管控
依据防洪要求,分别选取5年一遇、10 年一遇、20 年一遇、50 年一遇、100年一遇雨洪水位,对海珠湿地范围内的用地进行淹没区模拟分析。规划根据淹没区分析结果,进一步提出分区建设管控的策略,为下一步场地详细规划与设计提供指导依据 ( 图 5,表 2)。
三
生态、社会和文化景观的多功能设计
1.游赏体系设计
通过湿地的景观营造,规划设计了完善的游赏体系,包括游赏步道、游船水道、自行车或电瓶车路径3种类型。游赏路径的设计遵循对湿地自然本底最小干扰的原则,避开主要动植物栖息地。在生态敏感度高的区域采取架空步道的方式保证湿地下垫面的连通。游赏路径的设计既满足了游览者的活动需求,又将游览者的活动限定在游赏路径的范围以内,避免游赏活动对生物栖息地的干扰。
2. 人与自然的互动体验
景观营造在游赏体系规划的基础上更加关注人与自然的互动体验,加强湿地的生产维护、科普教育等多元复合的功能与价值。例如,在百年荔枝林区域设计架空步道,引导游览者在特定季节开展水果采摘体验活动;选取地形相对较高、植被丰富的区域设计隐蔽的观鸟屋,引导人们观察鸟类活动、学习鸟类知识等。
四
效益评估
通过对已经建成的海珠湖公园、海珠湿地一期和海珠湿地二期进行环境监测、管理维护和效益评估,发现建成的海珠湿地区域已在生态恢复、功能复合和城市形象等方面取得了良好的生态社会效益 ( 图 6)。
1. 生态恢复
海珠湿地是我国中东部5条候鸟迁徙通道和中部2条迁徙路线的途径会合地,同时还是东北亚2条迁徙通道的途经停歇地。随着2012年海珠湿地的保护建设,湿地环境不断改善,水质逐步从Ⅴ类提升为Ⅲ至Ⅳ类。动植物等生物多样性逐渐恢复,来海珠湿地越冬的候鸟种类和数量明显增加。自2012年设立动植物监测点以来,观测到的鱼类由17种增加到36种,鸟类由72种增加到133种,其中候鸟种类由40种左右增长到72种。鸟类种类和数量呈现双增长,已经达到世界同纬度重要湿地公园、保护区鸟类100种以上的平均水平。此外,经过规划设计后的海珠湿地现有维管束植物344种,昆虫66种,两栖动物8种,爬行动物18种,兽类7种。海珠湿地作为特大城市中心城区的绿色基础设施,具备如此丰富的生物多样性,已是世界罕见。
2. 功能复合
海珠湿地的功能不仅仅局限为一块城市绿地,更为市民提供了优化水文过程、净化空气质量、户外休闲健身和青少年科普教育等多元复合的功能与价值。2015年,广州日报在海珠湿地建立广州日报科普基地,海珠湿地开设的“自然教育学校”开办课程超过200场,吸引超过万名孩子和家长参与。
3. 城市形象
经过三年多的保护和恢复建设,昔日的果树保护区如今已经成为广州生态旅游目的地,2012 ~ 2015 年已累计服务游客逾 2000 万人。2015 年,海珠湿地成为广州首个国家湿地公园,也是全国第一个“都市果林湿地”和全国大城市中心区域面积最大的湿地型绿色基础设施。随着建设管理的不断完善,海珠湿地的生态和社会效益不断提升,已经从昔日的城市“绿肺”转变为今日的城市“绿心”,成为广州生态文明建设的新名片。
文章全文详见《规划师》2016年12期
《湿地型绿色基础设施的规划设计途径与案例》
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