针对多雨水天气, 英国政府依据国家政策、地表径流水灾风险管理战略、地表径流水灾法规控制及地方规划等要求指导具体设计实践。

1) 《英国政府可持续发展战略》 (Delivering UK Sustainable Development) 由英国环境、食品和乡村事务部 (Defra) 于2005年制定, 为可持续排水设计提供了前提:真正以规划为导向;当地民众参与设计;相关部门不仅承担监督职能, 也通过创造性案例提升居民生活环境;考虑居民区需要, 推动基础设施发展;追求高质量设计, 以人为本;体现不同区域特色;支持因气候变化而提倡的低碳发展, 并充分考虑洪水风险及海岸线变化;保护并改善自然环境, 努力减少污染;鼓励重复利用已开发土地;推动土地多元利用, 降低洪水风险, 促进生态多样性、娱乐性;保护文化遗产, 提高当前及未来生活质量;符合地方战略, 满足地方需要。

2) 《国家规划政策框架》 (National Planning Policy Framework) 由英国社区与地方政府事务部于2012年颁布, 第10条明确规定:地方规划应考虑气候变化, 如水灾风险、水供应、生物多样性变化及景观变化等;应避免在高风险水灾地区进行新的土地开发, 如必须进行, 应提出相应解决方案以降低水灾风险并保证居民或用户安全。

《国家水灾以及海岸侵蚀风险管理战略》 (National Flood and Coastal Erosion Risk Management Strategy for England) 由Defra2011年制定, 要求各城市制定出与国家战略一致的地表径流水灾风险管理战略。该战略明确6项指导原则以帮助地方水灾管理:社区焦点和协同工作 (Community Focus and Partnership Working) ;提出以片区和海岸线单元为基础的解决方案;可持续发展;提出恰当的风险解决方案;多元利益化;鼓励受益人投资风险管理。

1) 《水灾风险条例》 (Flood Risk Regulations, 2009) 明确规定各省级政府及相关机构承担地方水灾管理局职能, 市政厅有责任作出初步水灾风险评估, 阐述城市范围内的水灾风险。

2) 《水灾与水管理法案》 (The Flood and Water Management Act, 2010) 明确市政厅所承担的地方水灾管理新职能。法案第9条规定, 市政厅具有法定领导职责, 负责开展、维护、应用和监督地方水灾风险管理战略, 在空间规划和应急规划领域必须包含城市内涝议题。

3) 《洪水和水资源管理法案》 (Flood and Water Management Act, 2010) 规定建造商有责任进行景观开发, 以使屋顶排水和车道排水渗入绿地, 而不是直接注入城市排水系统。

《地方主义法》 (Localism Act, 2011) 第116条及列表9, 10规定:市政厅独立监督委员会需根据国家规划考虑可持续排水设计规划总图;地方规划应识别当地地表径流水灾高风险地区, 并提高公众风险认知;地方规划还应通过分享优秀实践经验及专业知识, 帮助地方政府完成地表径流水灾管理;各规划部门应赋予可持续排水体系设计规划许可的优先权。

根据上述政策与法规控制, 为更好应对地表径流水灾风险, 英国政府委托Defra于2015年制定可持续排水体系4大具体设计指导原则。

1) 水资源总量指对地表径流总量的控制。具体体现在:利用地表径流水作为水资源, 有效排水;有效控制洪水风险;保护水体形态及生态体系;保持并保护自然水文系统。

2) 水资源质量指管理地表径流质量以防止污染。具体体现在:加强地表水与地下水资源的管理;应对未来变化。

3) 宜居性指为人们创造并保持更好的居住、生活、工作、休闲场所。具体体现在:多功能最大化;提升视觉特色;实现安全的地表水管理;可识别性最大化;加强社区的环境学习。

4) 生物多样性指创造并保持更好的自然环境。具体体现在:加强并保护自然栖息地及其地方物种;帮助实现地方生物多样性;加强栖息地之间的联系;创造有活力、自给自足的生态系统。

以艾登堡自然保护区为例, 阐述实践过程中如何实现可持续排水体系设计指导原则, 为未来可持续排水体系设计提供参考。

艾登堡自然保护区 (ANR) 占地226hm², 位于英国诺丁汉郡西南7km处的艾登堡村 (Attenborough Village) (见图1) 。现属于诺丁汉郡野生生物信托 (Nottinghamshire Wildlife Trust) 并由其管理运营。保护区所在地1929—1965年是砂砾石场, 由于挖砂采石, 原有自然景观受到严重破坏, 原本平整的场地形成多个大坑, 雨水存积形成多个大小不一的水坑。20世纪中期, 英国政府大力治理环境, 该区域被改造为湿地公园。

艾登堡自然保护区于1966年向公众开放, 名字来源于艾登堡村。因艾登堡的名字与英国BBC电视节目主持人大卫·艾登堡 (David Attenborough) 姓氏相同, 因此, 大卫·艾登堡受邀出席保护区的开幕仪式。2005年艾登堡自然中心建造完毕, 大卫·艾登堡又再次受邀出席该中心开幕仪式。该中心矗立于水中, 外部景观优美, 内部配置商店、餐饮、互动展示、教育设施、会议室及其他服务功能。该中心利用收集的雨水冲洗厕所, 安装太阳能光伏板进行发电, 是保护区内可识别性建筑之一 (见图2) 。

艾登堡自然保护区吸引了众多游客、居民入内活动, 如野餐、慢跑、散步、带孩子亲近大自然、遛狗、喂天鹅和大雁等, 成群结队的鸭群、雁群、天鹅群及各种鸟类畅游在波光粼粼的湖水中, 景色宜人。大卫称该自然保护区为“通往自然界的一条生命线”。

艾登堡自然保护区体现了Defra提出的可持续排水体系4大设计指导原则:水资源总量、水资源质量、宜居性及生物多样性。

1) 利用地表径流实现有效排水艾登堡自然保护区强调利用地表径流保持水位线, 遇到极端暴雨天气时, 相邻的诺丁汉特伦特河 (Nottingham Trent River) 能帮助分解一部分地表径流水, 因此保护区在实现有效排水的同时控制了地表径流水灾风险 (见图3) 。由于地表径流未排入城市排水系统, 大大降低该地区对城市排水系统造成的压力 (见图4) 。

2) 有效控制洪水风险为应对极端暴雨天气引发大量地表水聚集所带来的洪水危险, 诺定汉郡政府于2015年建造数公里的防洪墙, 把周边居民区隔绝于洪水风险外 (见图5) 。

3) 保护水体形态及生态体系保护区管理者保留水体堤岸的自然走势, 自然中心未侵占水体, 而是悬浮于水面之上。区域内良好的水环境促使整体生态系统的良好运转。

4) 保持并保护自然水文系统湿地、自然植被、土地及可渗透材料路面等90%以上表面可允许地表水向地下渗透, 对其自然水文系统进行了最大程度的保护 (见图6) 。

1) 加强地表水与地下水资源管理艾登堡自然保护区采取多种措施加强地表水与地下水资源管理, 如通过湿地, 尤其是芦苇滩的自然清洁功能净化地表水资源, 进一步保障水资源质量 (见图7) ;为降低地表径流流入湖中所造成的污染, 也为避免堤岸坍塌带来的污染, 特别设计石笼墙加固水岸并形成一道强劲的地表水过滤防线 (见图8) 。柳树是一种植被过滤器, 保护区通过种植柳树提高区域内水资源质量。

2) 应对未来变化为更好地适应未来变化, 保护区通过湿地、绿地及灌木等景观对自然环境进行维护与再生, 使保护区完善自身良性循环, 增强应变能力。

1) 功能多元化实现了生态保护、教育、零售、餐饮、展示、社区活动、生日庆祝活动、旅游、运动、野餐、停车等功能 (见图9) 。

2) 视觉特色为加强景观视觉特色, 保护区采用了诸多措施, 如根据植物不同高度、季相色彩、形态等创造出不同的水体与植物景观特色;利用室内外景观创造出独有的视觉特色 (见图10, 11) 。

3) 安全的地表水管理游客3h左右可走完最长的绕湖步行道, 步行道兼具自行车道功能, 设计时充分考虑道路与水面的安全距离。如遇集中降雨、水面上涨情况, 将关闭部分距水面较近的步行道;如遇极端暴雨天气, 则关闭整个保护区, 且利用防洪墙与出入口处的防洪闸门将水封闭在保护区内。由此, 艾登堡自然保护区实现了安全的地表水管理。

4) 可识别性保护区内水体、自然景观及其强大的地表水吸收与容纳能力极具可识别性。与自然风貌相得益彰的艾登堡教堂 (见图12) 与自然中心2个极具特色的建筑给保护区的可识别性增添了浓重色彩。一些小木屋 (观鸟屋) 也增强了保护区的可识别性, 不要小瞧这些看上去有点简陋的小木屋, 除了屋顶材料, 其他建筑材料均取材于保护区内, 真正做到“取之于林, 用之于林” (见图13) 。基于保护区内的动植物特色、地质 (砂砾采集场) 及地形特点, 艾登堡自然保护区被英国政府认定为“特殊科学价值基地” (The Site of Special Scientific Interests, 简称SSSI) 。

5) 加强社区环境教育保护区重视环境教育, 尤其强调社区居民及儿童的参与度。居民可参与保护区的环境建设, 提出建议, 也可帮助募捐或义卖, 所得资金全部用于保护区的环境建设。保护区还设置不同年龄段儿童的环境学习课程 (见图14) 。包括:5岁以下课程 (如观察毛毛虫蜕变、建造鸟巢等) , 6~8岁课程 (探索动物栖息地、扮演保护区的动物、做游戏等) , 9~11岁课程 (成为野外科学家, 创造自己的再生能源等) , 12~15岁课程 (对保护区内3个栖息地进行调研, 学习如何标记与识别物种, 研究人类对栖息地的影响) , 16~18岁课程 (专门设置环境科学方面的培训课) 。

1) 加强并保护自然栖息地及地方物种努力降低人类活动对保护区内自然栖息地的影响, 一些栖息地处于水体中, 隔离于人类活动范围外, 保证物种独立, 自成一片天地 (见图15) 。

2) 地方生物多样性保护区的自然水环境进一步促进区域内地方生物的多样性。每年春天都能看到水面漂浮着青蛙卵, 如此简单的自然趣事, 在很多地方已不多见 (见图16) 。数据显示, 过去50年中约有2650个物种被记录在案, 超过30个物种之前在该区域从未发现过。

3) 加强栖息地之间的联系保护区专门设置红线 (凤头潜鸭寻踪线路) 、黄线 (云雀寻踪线路) 和蓝线 (翠鸟寻踪线路) , 研究此3个物种的活动规律、栖息地等, 加强栖息地之间的联系, 为动物提供更舒适的生活环境。

4) 创造有活力、自给自足的生态系统艾登堡自然保护区是一个有生命力的生态系统, 由水、场地、动植物、人类等主体构成。保护区有良好的可持续排水系统, 提升了场地水含量, 为动植物及人类提供更好的生态环境, 保护区内的生态系统处于越来越稳定的动态平衡状态。

中国正处在改善城乡生态系统的重要阶段, 通过艾登堡自然保护区的成功经验, 得到可持续排水设计的实践启发。

1) 认真理解国家关于地表径流水灾的政策、风险管理战略、法规控制和地方规划要求。

2) 仔细理解基于上述政策法规内容的可持续排水体系设计指导原则。

3) 设计初衷应考虑地表径流水在场地内的管理利用, 使其成为整个设计的有机组成部分。

4) 设计团队除包括常规成员 (城市规划、城市设计、景观建筑、建筑、排水设计等人员) , 还应包括洪水风险管理、动植物、生态、环境教育、当地居民及其他致力于提升可持续排水体系的相关责任方。

可持续排水体系不仅承担“水”的单一功能, 同时还具有生态修复功能。即使场地环境遭到破坏, 也可遵循上述4条启示, 使其转变为健康的生态环境系统, 使城市和乡村都能成为“通向自然界的生命线”。