
固原城市公园缓解洪水风险和提高社区抗灾能力的自然解决方案

随着城市化进程的加快,中国固原市面临着日益严峻的洪涝灾害和其他环境问题。气候变化导致的极端降雨事件加剧了这些问题。为此,中国于 2014 年推出了 "海绵城市倡议",以减轻不利影响。
作为该倡议的一部分,固原市沿清水河设计并建设了海绵城市公园。该公园综合考虑了各种因素,包括城市防洪减灾、河岸地区保护、雨水滞留以及提供休闲空间。
随着这座以溪流为主题的公园的建成,曾经的开放空间已转变为当地的一个景点,让居民可以直接接触水体,享受自然之美。此外,该公园在增强城市复原力和适应整个城市的气候变化方面发挥了重要作用,与海绵城市倡议的更广泛目标相一致。
背景
应对的挑战
该项目面临三个重大挑战:
1: 排水和洪水问题:由于不透水表面增加、水文和水力方面考虑不足、水道被侵蚀、洪泛区管理条例无效以及城市化导致河岸地带退化等因素,河流洪水的频率不断上升。
2:开放空间不足:项目所在地位于固原市高度发达地区,开放空间稀少。尽管该地区有许多大型社区,但当地公园和休闲场所不足,无法满足居民的需求。
3:生物多样性和景观质量:快速的城市化进程和老化的灰色基础设施导致生物多样性减少。迫切需要改善景观,以提高该地区的美感和生态多样性。
地点
过程
过程概述
项目的设计和实施过程是一个全面推进的过程,其中的每一个元素都相互影响。 在调查和洪水测绘这一坚实的共同基础上,要实现多重目标,所有的构件都是必不可少的。除此之外,所有雨水管理、水力模型、景观设计和生态系统保护方面的专家都参与到这个项目中来,并相互认同 NbS 和海绵城市的概念。
积木
做好现场调查和洪水模拟
在项目的初始阶段,利用地理信息系统和 HEC-RAS 绘制了一张全面的城市洪水风险地图。该地图包括河流和广阔的固原市区,面积超过 150 平方公里。该模型有效地捕捉到了洪水流速、淹没区域、持续时间等关键数据点以及其他重要信息,为知情决策和有效的防洪减灾战略奠定了坚实的基础。
有利因素
在当地政府和测量部门的大力支持下,我们获得了高清晰度的栅格数据,准确描绘了现场的地形。这些详细的地形信息分辨率高达 0.5 米,超过了一般项目的标准,对项目的设计和实施等各个阶段都大有裨益。
经验教训
建模结果的可视化在加深人们,尤其是客户对洪水问题的理解方面起着至关重要的作用。这种清晰的可视化成为必要的缓解措施获得批准的关键因素。
提高防洪减灾能力和复原力
排洪渠的设计方法似乎经过深思熟虑。根据降雨强度将水流通过堰塘分流到两个通道,这样就可以在不同的洪水条件下进行调整。
在 5 年一遇的洪水位以下,水流会沿着一条支线流向湿地区域,作为水流自然净化和渗透的途径。
在洪水位较高时,运河会在分水堰上安装一个翻水装置,将多余的水通过泄洪通道引入河流,重现期可达 50 年一遇。
考虑各种洪水位(5 年一遇、30 年一遇和 50 年一遇)对于侵蚀控制措施非常重要。不同的设计策略,如 5 年一遇洪水采用不透水的砂礓基础,30 年一遇洪水采用沿斜坡的挡土墙,以及因侵蚀风险低而在该洪水位以上采用透水表面措施,都有助于满足各洪水位和流速的要求。
总体而言,排洪渠的设计似乎考虑到了生态问题、不同的洪水条件以及沉积和侵蚀管理。
有利因素
1- 事实证明,在早期阶段完成洪水模拟对洪水渠的设计非常有利。
2- 排洪渠的设计得到了不同专家团队的支持,包括水文和水力学 (H&H) 工程师、岩土工程专家和景观建筑师。没有有效的团队合作和协作,就不可能成功实施综合解决方案。
经验教训
通过这种综合设计,协调不同部门和设计师的工作非常重要,以确保设计符合要求。
保护湿地,减少城市发展的影响
湿地(柳树塘)是半干旱黄土高原独特而富有诗意的河畔景观。由于认识到保护清水河沿岸这一独特栖息地和原生动植物的重要性,清水河的水支持了柳树塘。
随着清水河沿岸现有景观的不断消失,这项保护工作变得越来越重要。利用现有的排水路线作为排洪渠的主干线,可以最大限度地减少开发带来的影响。这种方法减少了土壤移位的需要,降低了土壤坍塌的风险,在防洪和环境保护之间取得了平衡。
此外,设计还尽可能在运河边坡上铺设软草地。这一选择旨在提高运河区域的美感和宜居性。此外,运河底部还保持了透水性,以提高运河作为生活空间的整体质量。
通过仔细考虑这些设计元素,该项目力求打造一个和谐、可持续的排洪渠系统,不仅能管理水流,还能保护和提升半干旱黄土高原的独特景观。
有利因素
1- 随着人们对环境的日益重视和对生态原则认识的不断提高,排洪渠的生态设计正日益得到客户和公众的认可。
2- 由于场地内有空地,因此可以为不同段落的排洪渠设计不同的尺寸。此外,由于建筑物或城市设施与运河的距离较远,政府客户更容易实施最初的实验细节。
经验教训
场地的特点在决定如何减轻人造设施对环境的影响方面起着至关重要的作用。在决定如何最好地减少对环境的负面影响时,场地的独特属性是首要考虑因素。
改善用水条件,实现社会效益最大化
排洪渠的设计和实施考虑到了不同的水位。
在水位相对较低的时期(低于 5 年一遇的水位),水渠就像一条自然溪流。小股水流穿过砾石和石块,越过堰塘,散落在浅水区,最终消失在湿地植物之间。通过利用储存的雨水,这条风景优美的溪流即使在非雨天也能继续流淌。
在 30 年一遇的水位上,运河成为不同类型植物的分界线。在 30 年水位以上,种植了乔木和灌木群,而在 30 年水位以下,则种植了各种木棉。这些植物非常适合水位的波动,可以抵御大洪水的冲击。
在 50 年一遇的洪水位,公园内的所有小路都被抬高到洪水位以上,确保小路可以畅通无阻,不会被洪水淹没。运河沿岸战略性地布置了各种设施,以满足市民的健康、舒适和娱乐需求。其中包括健身设施、篮球场、游乐场和树荫下的休息区。
总体而言,洪水运河区的设计旨在为游客提供愉悦的体验,让他们感受到宁静、娱乐机会以及与大自然的联系。
有利因素
防洪工程师和景观设计师深知,设计不仅仅是装饰。他们通力合作,创造出既实用又美观的空间,既考虑到防洪的实际问题,又考虑到环境的整体视觉和体验质量。
经验教训
研究大自然的确是创造景观的宝贵方法。从自然生态系统中汲取灵感,可以帮助景观设计师设计出与周围环境和谐相处、促进生态平衡的空间。 我们发现,"基于自然的解决方案 "和 "海绵城市 "在设计中都非常有用。
影响
1:公园通过在河内和沿河提供自然滞留和洪水存储,有效减轻洪泛区的洪水风险。
2: 周边地区的排水系统得到明显改善,确保更好地管理场外径流。
3:通过改善自然栖息地和保护多样化的生态模式,公园有助于保护和提高生物多样性。
4: 除了防洪减灾措施外,该公园还是居民的重要休憩场所,既为当地居民提供了水上通道,又为社区提供了充足的休闲场所。
受益人
市民:更好的生活条件;
城市:减少洪水造成的经济损失;滞留量积分和水质改善计入中央政府制定的海绵城市目标。