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財團法人海峽交流基金會

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生態城市設計的新思維—透析兩岸建構「海綿城市」的雨洪管理及城市規劃設計◆文/吳綱立(金門大學都市計畫與景觀系系主任)

  • 更新日期:109-08-16

在全球氣候異變的衝擊下,極端氣候和暴雨的頻率正日益增加,在目前許多城市皆充斥著大量硬鋪面及人工地盤的情況下,傳統的城市排水設施,已無法負荷極端氣候下的暴雨降雨量。如何有效地處理城市中的降雨及增加土地的透水性,以舒緩雨洪災害之衝擊,實為兩岸共同的課題。


全球氣候異變下的海綿城市規劃設計因應

建設海綿城市是提升城市因應氣候異變衝擊之回復力的有效途徑,也有助於減緩沙漠化及生物多樣性降低等問題。近年來隨著生態城市及城市防災等思潮的興起,海綿城市的理念已引起廣泛的重視,並成為許多國家的施政重點。在此趨勢下,兩岸也積極的進行相關城市建設方向的調整。

二○一三年十二月十二日,中國大陸國家主席習近平在中央城鎮化工作會議上提出,以後城市建設的方向是要建設具有自然積存、自然滲透、自然淨化能力的「海綿城市」。二○一四年十月二十二日,住建部發佈了《海綿城市建設技術指南—低影響開發雨水系統構建》,積極地推動海綿城市建設。台灣在多年來推動綠建築、綠社區的基礎下,也陸續在社區及城市尺度推動海綿城市理念的規劃設計。

海綿城市理念的推廣與落實涉及水利、環工、城市規劃設計、防災、景觀,以及城市治理等多重面向的跨領域知識及相關機制之整合,如何在現行的城市規劃及社區營造機制下,建構出一套適當的空間規劃設計與管理模式,實為一個亟待探討的課題。有鑑於此,本文嘗試對此課題做一初探,先分析海綿城市的理念精神,接著解析幾個代表性案例,最後提出可落實理念的規劃策略。


海綿城市理念精神及國外借鑑

海綿城市意指將城市建設成像海綿一樣,使其在適應環境變遷和應對自然災害時具有良好的彈性及回復力,下雨時能吸水、蓄水、滲水、淨水,需要時則可將蓄存的水釋放出來,並加以利用。海綿城市概念源於生態規劃設計理念中的基地保水及透水設計等概念,此系列理念強調重視都市的水循環及自然運作,讓都市能與水共生(圖一)。例如Michael Hough(一九九五)在其名著《城市與自然作用過程》中曾指出,城市建設時應加強土地的透水性,維持都市的自然水循環和自然演替作用。

隨著生態城市及減災城市規劃等理念的興起,海綿城市的概念也出現在生態城市、生態社區及都市防災等相關文獻中,近年來更成為低衝擊開發(low impact development)理念中的一個核心論述:強調通過均勻散佈、化整為零的雨水源頭控制機制,來實現對暴雨所產生的徑流和污染的有效管控。

海綿城市及低衝擊發展理念現已被應用在不少地方,包括美國馬里蘭州喬治王子郡、西雅圖、洛杉磯、波特蘭市等地。類似的概念還出現在西雅圖公共事業局提出的SEA計畫、日本的雨水貯留滲透計畫,以及澳洲針對季節性乾旱氣候而發展出的水敏性城市設計(Water Sensitive Urban Design)等。這些將都市降雨(甚至是雨洪)看做是一種可循環利用之資源的作法,體現了「從搖籃到搖籃」(from cradle to cradle)的理念精神。例如,西雅圖的高點社區(High Point Community)即實施了全面性的社區雨洪管理,利用屋頂與地面的排水設施來收集雨水,並通過雨水花園來滯留和滲透部分雨水,多餘的雨水則通過親自然設計的溝渠輸送到社區內的生態滯洪池或窪地(圖二),而其街道除具部分透水功能之外,也將多餘的雨水導入路旁的生態草溝(圖三),這些自然的滯洪設施可以延緩雨水進入城市人工排水系統的時間,達到自然淨化的目的,也有助於恢復地下水位的平衡。


兩岸海綿城市理念的推動經驗

海綿城市理念的落實需靠城市規劃設計、工程、模擬分析、維護管理等多方面的配合,方能竟全功。目前兩岸已有一些城市開始推動海綿城市建設,例如廈門、濟南、青島、合肥、重慶、上海、深圳、北京、台灣五都等。海綿城市建設不一定要完全依靠昂貴的工程建設(如大型人工蓄水設施),本文強調透過規劃設計端的努力,來協助達到相關的目標,以下為幾個可供借鏡案例之分析。


•深圳蛇口海綿城市規劃與模擬

深圳蛇口片區為深圳經濟發展的起點,經三十多年的都市化發展,現已出現環境衰退及綠地資源分佈不均等問題。配合蛇口片區都市更新的需求,本團隊與深圳市規劃設計院合作,將海綿城市理念導入蛇口的更新計畫,先配合電腦模擬找出暴雨時淹水的高風險地區(圖四),再進行現行土地使用模式的檢討,以海綿城市理念進行綠地計畫及道路設計的調整,部分成果如圖四至圖六所示。


•新北市公館街綠廊道及雨水花園設計

新北市板橋的公館街為台灣近年來推動城市綠廊道建設與地區環境改造的成功案例,強調生態、小而美、提升保水功能的城市街道綠化及外部空間營造,配合人行空間及自行車道設計,留設出可蓄洪的草溝及雨水花園(圖七、八),並營造出舒適的都市角落空間,供人休憩逗留。海綿城市強調化整為零,以親自然、低成本的手法來改善都市的雨洪管理及公共空間,此項目是一個社區尺度的良好示範,類似作法也陸續出現在台灣的社區生活空間中。


•台南市文化中心外部空間生態水岸改造

台南市文化中心的外部空間原本是一個設置於人造水池上的水泥平台,由於形式過於幾何且人工化,加上以水泥做為邊緣介面之生態功能不佳(圖九),造成空間使用率偏低、生物活動稀少,且水質不佳等問題。經採用生態及透水設計手法進行環境改造之後,營造出多孔隙的水岸環境及親自然的軟性邊緣,也增加了近水、親水空間(圖十),如此不僅增加了基地的透水性,亦加強了水質的自然淨化能力,如今成為台南市最受歡迎的戶外活動空間之一。


海綿城市理念的規劃策略研擬

本文強調綜合性、源頭管控的作法,在都市規劃及社區設計尺度,提出以下建議:

一、加強都市水體及綠資源的生態保育

指認重要都市水體和綠地系統的保護範圍,加強都市水與綠網路的串連,讓湖泊、埤塘、溝渠、濕地及綠廊能與都市紋理相互配合、串聯成網,並加強水體的景觀功能和雨洪調蓄功能的結合。


二、建構就地處理、分散處理的都市雨洪管理系統

改變以往都市防洪計畫將集水區的暴雨徑流主要導向集流的大系統治水觀念,改以分散式的地區小系統來吸納洪水,並透過截流分洪、生態綠地蓄洪、滲透減洪等作法,達到洪水分散、就地處理、局部消減、外水內水兼治的雨洪管理目標。


三、加強都市雨洪管理與都市計畫機制的配合

於淹水潛勢性較高的地區劃設滯洪區,限制土地開發的密度與強度;利用綠地、學校、停車場、廣場、體育場等公共設施用地及公共建築,優先設置雨水滯留空間;管控易淹水地區及其上游地區的土地使用變更,要求變更時需留置適當的雨水滯留空間;依據地區環境及排水狀況,擬定法制化的雨水滯留空間設計規範。


四、加強空間模擬分析技術的應用,提升民眾的風險意識

加強新一代的空間分析及雨洪管理模擬技術之應用(如圖四),以強化暴雨災變的預警能力及政府部門的決策判斷能力,並配合防災教育宣導與民眾參與機制的結合,加強科學性分析在民眾參與及民眾風險意識提升上的成效。


五、加強雨洪管理與綠地計畫的配合

配合都市計畫定期檢討,增設滯洪設施;在公園綠地內設置生態滯洪設施,並結合景觀設計,打造適合民眾休憩的生態滯洪空間;建構兼具景觀、生態、滯洪功能的水與綠網路;加強法規管控與獎勵機制的並用,要求開放空間需配合綠化,增設雨水貯留空間。


六、配合多元綠化,加強社區水循環

加強社區綠資源的生態功能與雨洪調蓄功能的結合,整合公園綠地、綠廊道及基地的綠化空間,建構完整的地區生態蓄洪綠網,以雨水花園、草溝、綠屋頂、人工濕地、透水道路、透水鋪面等來加強社區內的雨水滲透、滯留及淨化功能(圖十一),並結合社區開放空間設計,設置參與式的滯洪水廣場。


從生活空間的生態改造做起

本文以營造海綿城市及生態城市的角度切入,探討如何加強都市雨洪管理與城市規劃設計的結合。透過對理念及案例的分析,本文提出相關規劃策略,期能藉由調整土地使用、綠地計畫及生態街道設計,改善城市的保水與透水能力,達到「與水共生」的目的。本文的案例顯示,海綿城市的建構,不應完全依靠昂貴的大型工程建設及人工蓄水設施,從社區生活空間的生態改造及每個家戶的行為開始,將保水、透水及水循環利用的觀念導入,應為一個不錯的起點。


主要參考文獻

1.吳綱立(二○○九)《永續生態社區規劃設計的理論與實踐》。台北:詹氏書局。

2.吳綱立、鄒志翀、單樑、向暢穎(二○一五)〈應對氣候異變的海綿城市雨洪管理及規劃模式〉,《二○一五年中國城市規劃年會論文集(光碟版)》。

3.禾拓工程顧問公司(二○一一)《板橋公館街林蔭大道景觀工程規劃設計報告》,新北市政府委託。

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