集雨型植物園規劃設計探討

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我國從2011年開始城鎮化率就已經超過了50%，最近幾年以來隨著城市化建設的迅速發展直接導致了我國城市從數量和規模都呈現出迅速擴張的勢頭。城市化的迅速發展在推動我國社會經濟高速發展進步的同時也帶來了一系列的生態環境問題。其中，水生態危機就是一個典型的問題。一方面，一些城市長期遭受水資源短缺的困擾，另一方面許多城市又飽受洪水災害的破壞，傳統的城市雨水排水系統建設已經給自然的水環境造成了巨大的破壞，因此引發的大量大雨和洪澇災害更是頻發。例如，今年我國許多地方出現的“城中看海”就是最真實的寫照。這表明我國城市正面臨著嚴峻的水環境問題，這也警示我們僅僅依靠基礎設施來管理雨洪水的傳統方式急需改變，尋求一種新的，具備更多生態和社會功能效益的可持續發展方式，更加有利于雨洪水資源的管理和利用。海綿型城市理念的提出，為從風景園林領域拓展我國城市雨洪水的管理途徑提供了現實的可行性。以雨洪管理為目標，在有限的城市空間區域內，合理規劃設計集雨型植物園，利用城市山地公園，其它綠地等植物園的設計對雨水徑流進行留置、儲蓄、傳輸、滲透和合理利用，從而調節城市水循環，減少城市旱澇災害的發生。

一、相關概念闡述

1.植物園的涵義

植物園這一稱謂是伴隨近代歐洲植物學的興起而產生的一個專業術語，就我國來說，植物園這一稱謂實際上是一個外來的術語。這一術語產生以后，在世界各地產生了不同的解釋和含義。雖然人們對其含義和解釋不盡相同，當前對其定義的認同中，由國際植物園保護組織提出的：“擁有活植物收集區、并對收集區內的植物進行記錄管理、使之可用于科學研巧、保護、展示和教育的機構。”這一定義最為受到人們的認同。根據這一定義，我們可以看出，植物園實際上具有非常豐富的內涵，是集公益性、科普性、藝術性、以及科學性等多重屬性于一身的一種準研究機構。

2.海綿城市概述

海綿城市指的是城市能夠像海綿一樣，在應對自然災害和適應環境變化方面具有良好的“水資源彈性”，換言之就是在下雨時能夠蓄水、集水、凈水、滲水，并在需要的時候將蓄、集、凈化的水資源釋放并進行利用的雨洪管理理念。前國家住建部副部長仇保興在《海綿城市（LID）的內涵、途徑與展望》一文中指出：“海綿城市的本質是改變傳統城市建設理念，實現與資源環境的協調和發展”。按照海綿城市的內涵和理念，其建設主要突出三個特征，一是保護原有的水生態系統；二是對已被破壞的水生態加以修復；三是采取低影響開發措施建設城市生態環境。海綿城市從本質上來說在于實現人與水生態、水環境、水資源、水循環的和諧共處。

3.集雨型綠地涵義

所謂的集雨型綠地指的是通過因地制宜的規劃設計，對雨水利用的相關技術和設施進行合理安排，從而在一定降水量下消納綠地自身產生的雨水徑流，或者聚集一定量的綠地本身范圍之外的雨水的綠地類型。簡言之，就是通過利用海綿城市的技術使得此類綠地在滿足原有綠地基本功能的前提下，強化綠地管控自身范圍內以及一定范圍外的雨水的能力。從功能上來說，集雨型綠地的功能主要分為三個。一是使得綠地范圍內的季節性降水下滲以補償地下水；二是通過采用低影響開發措施對屋頂以及綠地范圍外的道路、廣場雨水徑流進行收集；三是對蓄存的雨水進行利用。

二、海綿城市系統視角下的集雨型植物園規劃設計相關理論探討

1.植物園的功能定位

首先，綜合性功能。植物園的功能從定位上來說主要追求全面性，也即是突出綜合性功能。一般來說，在規劃設計中，植物園除了要具有收集、引種、展示植物（尤其是濕生、水生植物）這一傳統植物園的功能之外，還要具有一定的水資源彈性，能夠創造出可以有效平衡枯水期和豐水期帶來的景觀矛盾的最近似于自然的濕生和水生環境，進而實現植物園內部水資源的收集、凈化以及利用。其次，主旨性功能。主旨性功能比較簡單，就是在植物園的規劃設計之初，根據實際情況確定植物園相應的主題特色園以及主題園組群。就集雨型植物園來說尤其需要注意的是要有專門的區域展示植物在低影響開發設施下的生長狀態。最后，其他功能。集雨型植物園的規劃設計除了要滿足消納園內一定量的雨水外，還要滿足消納園外一定量的廣場和建筑雨水徑流的需求，經過院內的低影響開發設施特殊的種植池的凈化以后可以對吸收的雨水加以利用。

2.植物園規劃原則

首先，低影響原則。植物園的設計最核心的命題在于協調好人與自然水生環境之間的關系。因此，在植物園的規劃設計之初，應該對場地的自然狀況進行深入的調查 和評估，具體來說植物園規劃設計初期要注意場地范圍內各項水體，也即是能夠及時涵養和滲透水源的區域。而在規劃設計后期則要注意因地制宜保護區域內的自然排水特征，在此基礎上對園區不同功能需求的區域采取針對性的雨水管理措施。其次，科學性原則。集雨型植物園的科學性主要集中在科學的規劃設計、科學的大眾植物知識的普及教育，以及科學的植物學研究等方面。其規劃設計的科學性原則就是要在規劃設計中按照這些要求開展規劃設計工作，確保植物園能夠滿足植物學研究、植物知識科普的需要。再次，藝術性原則。植物園最終是要向公眾開放的，因此，要強調游覽時的趣味性和觀賞性。因此，植物園的規劃設計要遵循一定的藝術原則，無論是院內的植物搭配、建筑、各種場地的位置均需要對虛實、疏密等加以考慮，以實現遠景、近景的協調。最后，地域性原則。地域性特色則要求植物園規劃設計時盡可能考慮當地的文化地域特色，在構景中突出本土特色。例如，本土特色植物，現有建筑等。3.植物園低影響開發措施首先，滲透系統。滲透系統的作用在于引導地表雨水徑流向下流動，其主要涉及到地表徑流匯集、土壤基質的吸水和透水功能等。因此，在規劃設計時要根據場地的現場地勘報告，因地制宜開展滲透系統規劃設計。其次，凈化系統。植物園對雨水的凈化主要是通過生物生態法來實現的，也即是通過人工濕地來實現。根據污水在濕地床中的流動方向，濕地可以分為水平潛流濕地、表流濕地、以及垂直潛流濕地，水平與垂直潛流濕地的凈化效果最為明顯。再次，傳輸系統。傳輸系統所起的作用是將雨水匯集到處理雨水的其他系統設施中。常見的傳輸系統設施有植被渠、植被溝。此類傳輸系統相對于傳統的混凝土的明、暗渠而言具有成本低、可減緩雨水徑流速度的優勢。最后，存蓄與回用系統。存蓄與回用系統指的是在豐水期將雨水進行處理和預處理后暫時儲存起來，并在之后適時、適地加以回用的系統。存儲系統主要分為地上和地下兩種，地上主要是可以與屋頂連接的雨水桶，地下主要是大型儲水箱體。

三、海綿城市系統視角下的集雨型植物園規劃設計案例——兩個個集雨型植物園案例簡介

1.上海辰山植物園規劃設計分析

首先，項目基本概況。辰山植物園地處上海市松江區余山山系中的辰山，因此得名辰山植物園，該園由上海市政府、國家林業局和中國科學院共建，是一座集科研、游賞、科普等功能為一體的綜合性植物園，其占地總面積為207公頃，距上海市中心區的距離大約為35公里.其次，植物園的功能定位。在功能定位上辰山植物園突出了綜合性原則。植物園整體功能定位比較全面，沒有偏向于某一主體功能定位，而是將其定位于游賞、科普、科研為一體的集雨型植物園，功能定位上突出綜合性。再次，突出科普性。在植物園的規劃設計中，在綠環圍繞的中心設計了中心植物專類園區，其中以水生類植物、濕生類植物為專類園區的主要植物，同時也是辰山植物園主要的展示區，植物專類園區在突出江南水鄉植物主題的同時也強調了科普性，在該園的特殊水生植物園的科普池中，就收集種植了諸如水稻等對人類有較大影響的水生植物。第四，規劃設計的藝術性。規劃設計的藝術性是辰山植物園的一大特色，也是集雨型植物園規劃設計的一個重要原則。規劃設計的藝術性主要著眼于提高植物園的可觀賞性，同時也兼顧解決一定的生態問題。辰山植物園規劃設計中，在對場地進行地勘和評估的基礎上，提取了三個最突出的設計元素：植物、山、水，分別對應園區的中心植物專類園區、辰山、以及專門用于引種外來植物的綠環這三個最為重要的空間設計要素，對這三個設計要素的合力規劃產生了明顯的效果，不僅使得園區的觀賞性大大增加，同時還有效解決了場地中存在的水質低劣、土壤堿性偏重、以及地形不豐富造成的生境單一等問題。第五，優秀的水循環以及雨水管理規劃設計。水循環和雨水管理規劃設計是辰山植物園規劃設計中一大亮點。在植物園的西北側有集中處理污水的設施；園區內的東湖、南湖、西湖等幾個水體之間均相互連通，當豐水期園區水位過高時可以將多余的水排出園區，而在枯水期園區水源不足時則由凈化后的水加以補充，這就在很大程度上實現了對院內水位的調控。而對雨水的管理辰山植物園則主要通過控制雨水徑流污染和徑流量來實現。在徑流量的控制方面，綠環帶區域地形變化的豐富性以及斷面結構保證了雨水能夠及時下滲，在經過地表和地表下的碎石層之后，雨水經由鋪設在地下的滲管匯集到地下蓄水池中，這些被匯集起來的雨水在經過綠環的初步凈化以后可以作為園區植物枯水期的灌溉用水加以回收利用。此外，辰山植物園內的溫室等建筑物頂也對雨水的滯留起著一定的正面作用，與地表對徑流的控制一起形成對雨水循環的有效控制。在徑流污染的控制方面，植物園規劃設計時通過對集雨面進行分層設計，很好地實現了對地表徑流污水的水質改善。雨水在經過植被層、透水層、腐殖層、滲水層、透水層、儲水層、以及土工布等之后得到較好的改善，達到較好的水質狀態，從而改善植物園內的水體水質。上海市辰山植物園的規劃設計是集雨型植物園規劃設計的一個典范之作，無論是從整體規劃設計層面，還是雨水的收集管理等方面，植物園對細節的考慮與規劃設計都是超前的、科學的，是目前國內植物園中比較符合海綿城市理念的集雨型植物園，對今后我國海綿城市建設過程中，集雨型植物園的規劃設計有極強的借鑒意義。

2.哈爾濱群力國家城市濕地公園規劃設計剖析

首先，項目基本情況介紹。哈爾濱群力國家城市濕地公園（下文簡稱群力濕地公園）地處哈爾濱市群力新區內，占地面積大約為34公頃，建成于2010年11月。其總體規劃圖如下圖2所示。其次，濕地公園規劃設計的自然性原則。該濕地公園所在區域原本是片被保護起來的濕地，在公園項目開工建設以前，為了恢復這一區域的生態，花了一年的時間進行先期整治。在項目規劃設計中，該公園的規劃設計者們充分按照集雨型植物園規劃設計的自然性原則，最大限度地對原有濕地進行保留，減少人工對濕地水體的加工程度。項目規劃中保留了原有濕地的絕大部分作為確保濕地生境演替的基礎，這種遵循自然的規劃設計理念一方面降低了項目的工程量和成本，另一方面用自然力量來塑造景觀本身更加凸顯了公園的自然性。這與周圍城市充滿了人工元素的環境相比形成了巨大的反差，為人們提供了可供游覽的一個理想的自然之地，無形中體現了公園的可觀賞性。再次，公園規劃設計的藝術性。規劃設計的藝術性是群力國家濕地公園的一個突出特點，該公園以周圍的過濾凈化帶作為設計的重點和核心，采取藝術性的設計手法塑造了觀賞性極強的景觀。通過地形塑造形成了高低不同且錯落有致的山丘，以及面積和水深不同的水泡，這兩種空間設計元素的不但大大豐富了公園周邊的景觀層次，為廣大公眾提供觀賞游玩的空間和場所，同時外圍的凈化過濾滲透設計有效地將城市周圍的雨水徑流在匯入公園內部自然濕地前進行了一定的凈化處理。而不同深度的水泡不僅為不同種類的水生、濕生植物的生長提供了適宜的生境，同時也為游客在游覽過程中參與親水活動提供了平臺。最后，公園較高的可游覽性。群力國家濕地公園的位置決定了其一個重要的功能就是為人們提供休閑游覽的理想場所，因此其在規劃設計上著重體現了公園景觀的可游覽性。整個公園的游線安排、以及路網的規劃設計和上下層流線的穿插使得游客可以采取多種方式游覽公園增加了游覽的趣味性；穿梭于山林水泡之間、創造出一種貼近自然的游憩體驗；而空中棧橋、觀鳥塔等建筑的融入，使人可遠眺全園的美景，體會濕地帶給人的舒適與震撼。在經過一連串的低影響開發系統的規劃設計之后，不僅使得群力濕地公園這塊城市自然濕地的自然生態系統得到了恢復，同時還在城市雨洪管理中發揮了重要的積極作用，不但可以收集、涵養、存儲和利用雨水，甚至還可以補償地下水。與此同時，本土的生物多樣性在這里得到了最大限度的保全，園內種植植物多是以呈現植物的野外自然狀態為主。此外，公園內的道路鋪裝也采用了有利于雨水下滲的材料，園區的建筑景觀小品等也主要采用的是原生態材質來進行建造，整體景觀形態在充滿現代感的同時也體現出了對自然的敬意。

四、結語

在當前城市化進程中水資源危機頻發、旱澇災害頻繁的嚴峻形勢下，基于集雨型植物園所具有的對地表徑流和生物調節方法，是其它任何人工工程措施難以企及的。以集雨型植物園規劃設計作為突破口，在城市綠色景觀設計中突出海綿城市建設的理念和要求，將城市綠地景觀打造成觀賞性和生態環保性統一的新型城市綠地，是當前集雨型植物園規劃設計的基本取向。本文中上海辰山植物園和哈爾冰群力國家濕地公園的規劃設計是集雨型植物園規劃設計的杰出案例，對其進行深入系統的研究分析，不僅可以了解集雨型植物園規劃設計的相關原則和理念，同時還有利于推動海綿城市建設的快速發展，為我國城市綠地建設和城市整體建設的協調推進提供可供借鑒的案例。

作者:周慧霞 單位:北京建工建筑設計研究院