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[摘要]文章以海綿城市概述為切入點,闡述海綿城市理論下園林設計通常采取雨水花園、下凹綠地、植被淺溝、小型人工濕地的方式,以此為基礎,提出城市園林設計措施,為相關工作者提供參考。
[關鍵詞]海綿城市理論;城市園林;園林設計
市場經濟的發展,提高了人們生活質量,人們思想有所轉變,愈發注重城市綠化,城市的綠化景觀能夠體現一個城市的精神面貌,為居民提供良好的綠化環境,有利于身心健康。此種背景下,海綿城市理念應運而生,倡導城市建設中減少環境污染,遵循綠色、美好、和諧的理念,建設綠色城市,實現污水合理排放與資源合理應用,配置城市植物綠化面積,優化居住環境,做到人與自然和諧相處。
1海綿城市概述
海綿城市是我國根據綠色基礎設施、低碳開發設施提出的城市特色與水生態管理,將城市比作海綿,能夠彈性化適應自然災害與環境變化,下雨時能夠蓄水、吸水、凈水、滲水,需要時“釋放”存蓄的水,對其加以利用,遵循生態優先原則,實現人工措施和自然途徑的結合,保證城市防溺排水的情況下,實現城鎮區雨水的滲透、積存和凈化,促進生態環境保護與水資源利用。建設海綿城市中,需統籌地表水、自然降水與地下水的系統性,協調排水、給水等水循環利用環節,考慮長期性與復雜性。建設生態海綿也要豐富城市景觀,優化城市生態功能,保證城市適宜人們居住,利用雨水資源保護生態環境。為維護城市生態平衡,助力人們樹立環保意識,應當在城市園林綠化中落實海綿城市理念,以水資源為主,其他資源為輔,確保良好水循環,為建設園林綠化鋪設道路。特別是城市可能會產生內澇災害,主要是水資源未能合理應用,采取海綿城市技術能夠為城市綠化建設提供支持,還能減少災害發生,達到共贏。
2海綿城市理論下城市園林設計技術
2.1雨水花園
雨水花園是指地勢低洼區域通過土壤、微生物、植物系統凈化、滯蓄雨水徑流的設施,由蓄水層、植物層、過濾層、土壤層構成,無雨水匯集時為植物豐富的淺坑,匯集雨水后,地表或屋頂徑流將通過植草溝、排水管收集雨水至此處,利用土壤、植被與微生物凈化和消納雨水,無法消納部分進入排水管,有機利用吸收。根據雨水花園特點,植物生境可分為高地帶、中地帶及低地帶,低地帶由于雨水會長期淹沒植物,需配置高耐水植物或濕生植物;中地帶為緩沖帶,能夠減緩雨水徑流,需配置耐水濕度在7~28天的植物;高地帶通常不會受到雨水條件影響,需具有耐旱性,面對少數暴雨也具有耐澇性,耐水天數為1~7天。例如,采取“灌木+宿根草本”配置模式,中高地帶種植灌木能夠支撐植物骨架,低地帶搭配濕生草本,滿足觀賞需求(見表1)。
2.2下凹綠地
下凹綠地是指擁有調蓄容積,可用于凈化、調蓄雨水徑流的綠地,包含滲透塘、雨水濕地等,通常處于廣場、園路旁邊,收集和引導硬質鋪裝雨水,引導綠地內徑流流向。綠地由于無滲水基質,需選擇耐水能力較高的植物,可參考園林綠地,選擇耐水、耐濕性好的植物種類。可根據冠層組合雨水截留能力設計植物群落,合理搭配冠層,低矮植物種植于高植物冠層旁邊,較大雨量下,能夠承接高冠層的雨水,多選擇益鳥、鄉土化植物,能夠凈化雨水。
2.3植被淺溝
植被淺溝是指人工建在地表溝渠,種植低矮灌木和草本,由底層滲排管、種植土層、表層植被構成,用于道路兩側,能夠傳輸雨水,利用溝內土壤、植物凈化和截留雨水,沉淀徑流污染物,消減徑流峰值流量和總流量,實現雨水的污染控制與回收利用。濕式淺溝和溢水口有一定距離,停留雨水時間較長,長期維持淹沒、濕潤狀態,需選擇耐水濕度高的低矮草本,搭配一二年生草本和常綠宿根草,營造多樣化生境;干式淺溝底層設置了較低的導流管與滲濾管,強化淺溝滲透和傳輸能力,能夠避免損害植物。植物搭配可選擇以下幾種:矮麥冬+石菖蒲+溪蓀;狗牙根+沿階草+細葉芒+蝴蝶花。
2.4小型人工濕地
人工濕地是指能夠凈化水質、調蓄雨水的人工或天然水塘,多用于公園或住宅小區,具有改善環境、美化景觀的作用,利用自然沉降、微生物或植物凈化污水,無需人員管控進流水質,處理污水能力遠超自然濕地,承擔雨水凈化的責任。根據深度不同,可分為永久性水池、淺沼澤區域、深沼澤區域,植物搭配中,考慮植物凈化與生活型作用,選擇恰當種類。例如,可以選擇“千屈菜+蘆葦+水蔥+花菖蒲-荇菜+慈姑-狐尾藻”;或者按照“花葉蘆竹+木芙蓉+再力花+荷花+梭魚草+田字萍;夾竹桃+絲棉木+花葉蘆竹+傘草+睡蓮+再力花”。
3海綿城市理論下城市園林設計應用
3.1需要明確設計原則
嚴格遵循總體規劃的原則。城市園林設計中,應基于海綿城市理念,確定園林設計原則。具體如下:一是規劃性原則,設計中應當兼顧植被建設、城市雨水、排水系統等多方因素,形成完善的城市園林景觀,規劃設計中注重景觀發展性和復雜性,做到各部門積極配合,優化整體規劃,合理應用海綿城市技術,實現科學規劃;二是系統性原則,海綿城市自身具有系統性,城市園林也要遵循系統性理念,分析城市原理各個設計環節要點,對排水系統合理布局,提高總體城市規劃水平,優化園林質量,構建系統性規劃,對多方因素加以協調;三是生態性原則,城市園林景觀需凸顯生態性,兼顧景觀美觀性與生態效益。例如,城市老城區處理雨水設施陳舊,易發生積水情況,對人們生活質量造成影響,需堅持生態原則,構建生態設施,提高城區生態質量。因此,在進行城市景觀設計時,想要實現嚴格遵循整體規劃的原則來施工,就需要對其進行合理的降水量分析,從而使其達到最佳效果。嚴格按照生態建設的原則進行施工。海綿城市的一個重要概念就是生態建筑,這也是海綿城市可以被廣泛應用的原因。在城市景觀規劃中,不僅要對整個城市的河流、湖泊進行全面的分析,還要對城市的排水設施進行調查,從而與城市的排水系統相結合,使其達到最大限度地利用,同時還可以提高湖泊、河流的自愈能力,使雨水得到最大化循環利用。
3.2選擇海綿體
城市園林設計中,融入海綿城市理論目的在于維持園林景觀穩定性,保護和修復已經遭受破壞的生態系統。海綿體能夠實現凈、滲、用、滯、排等功能,建設海綿城市中可起到載體作用,實際應用中,部分海綿體卻難以發揮自身效果,易受到內外界因素干擾,特別是南方區域降雨量大,需綜合分析降雨量、生態環境選擇恰當海綿體,發揮海綿體作用。一方面選擇原生海綿體,保護城市園林自然存在的濕地、湖泊、河流等自然海綿體能夠節省物力、人力的消耗,操作也較為簡單,森林、河流、池塘等海綿體蓄水調洪、自我修復能力較強。但是,人類活動范圍的擴大,使得各地區天然海綿體逐漸減少,需結合城市發展情況,對城市園林布局合理規劃,建設城市森林、公園等,保護天然海綿體,發揮其美學價值與景觀價值;另一方面,修復、保護被破壞的海綿體。土地資源及自然水體遭受污染,會破壞其雨水調整與存儲能力,還會對周圍居民帶來負面影響,水體污染患病案例也隨之增多,需做好海綿體修復工作。設計人員可通過生物生態修復和物理篩濾截污的方式修復海綿體,其中,生物生態修復是利用活體植物與微生物治理污染水源,降解、轉化水中污染物,需結合水資源污染度、水生態情況進行處理;物理篩濾截污是控制污染物源頭,完善垃圾清理與污水管網系統,結合水力沖刷和機械方式,對園林水體淤泥進行清理,實現全面治理污染。通過此方法,保護海綿體質量,提高其應用價值。
3.3緩解城市內澇
不同的區域,不同的城市,不同的降水量、溫度、濕度、地質條件都不同,所以,要針對不同的天氣條件,進行科學的設計,預防各種自然災害。在夏季,全國多數城市出現了強度不一的降雨,局部區域可能出現特大降雨,導致洪水泛濫,嚴重影響人民群眾的生存和財產安全。在我國的城市建設中,大部分公路采用的是水泥瀝青路面,大部分房屋都是堅硬的,因此,降雨的滲入會比較慢,很可能會積累大量的積水。在城市的發展中,海綿城市可以通過對城市的供水、排水等進行科學的規劃,將海綿城市的概念與園林的建設結合起來,加強對雨水的滲透,提高雨水的吸收、儲存,有助于緩解雨水的積聚,達到人與自然的協調發展。城市化的加速,造成了大量的水污染和浪費。而且,城市中有很多堅硬的地表構造,所以很少有雨水滲透到地下,造成了地下水缺少補充,使其不能維持穩定。“海綿城市”的概念能夠很好地緩解地下水位的降低和維持水位的平衡。在進行綠化時,可以增加綠化用地,增加湖泊、草坪等,增加對雨水的吸收率,從而形成一個良好的生態系統。
3.4推動水資源的再利用
目前我國的許多城市都存在著大量的水資源浪費,這造成了水資源的緊缺,對我國的長期發展不利。為此,應注意節約用水的問題。在水資源的浪費過程中,不能正確地儲存和使用雨水,必須保證對其進行吸收、做好水資源的儲存和凈化,從而達到回收再利用的目的,然而,現在有很多的雨水進入了下水道,與廢水進行了混雜。因此,在規劃中要注重對雨水的運用,盡量少澆水,從而降低投資,達到節水的目的。園林道路作用較多,不僅可為居民提供相應服務,還能與園林各個部分相連接,使得園林兼具實用性和美觀性,合理設計道路,還能增加雨水滲透性,發揮吸收、回收利用雨水的作用。在海綿城市理念下,為了發揮園林道路的作用,可選用新型技術,道路材料使用瀝青,其滲水性良好,不僅可以改善路面情況,還能控制地表徑流,維持良好地面路況,便于人們雨天出行;園林道路走向調整,需規劃、勘察地表土質及土壤情況,結合土壤滲水性做到合理規劃,還要考慮到民眾觀賞、出行需求,設置車行道和人行道,便于人們出行,注意道路相交時,除了山地陡坡地形,需盡量選用正相交方式,斜相交需大于60°,以免過小的銳角不利于車輛轉彎,可設置圓形轉角;園林道路兩側還可設置綠化帶,綠化帶滲水性良好,種植綠化植物中,選擇吸水性良好、泥土松軟的地方進行種植,種植樹種要色彩美、姿態美,觀賞性強的品種,同時選用寬闊葉具有遮陰功能的樹林,結合兩旁蘆花種植,形成獨特景觀。交叉路口需修剪矮灌木,吸收雨水的同時,還能避免對人們視線造成影響;園林通常以水體為中心,道路環繞水面,臨水布置道路時,道路不能和水面始終平行,會由于缺乏變化顯得平淡,可以借助起伏的地形、增加多種景色,使得水面和主路有一種若即若離的感覺,落水面道路采取堤、橋相接,可以供游人駐足眺望和漫步。
3.5雨水收集、存儲系統
城市園林設計中,融入海綿城市理論的重點在于收集、利用雨水,設計雨水收集系統需分析園林綠地坡度,以此為基礎通過坡度效應建設道路滲濾溝,地面如果無鋪裝,為水泥地面,每隔20m則需要建設道路滲濾溝,便于收集雨水。鋪裝材料設置中,園林設計規劃可利用海綿城市理念,選擇空隙較大,或是多孔材料的滲透性鋪裝作為鋪裝材料,先鋪設砂礫墊層,提高地面穩定性與滲水性,不僅能夠減少投入成本,也能加強園林和環境的聯系,還要結合城市園林地形設置生態水域,將其安裝于地下或者地上,建立暗渠與明渠,地面通過砂礫石子與透水土工布設置明渠,地下規劃排水溝為暗渠,能夠完善滲透、引流、吸儲功能。此外,園林還要根據地形設計雨水緩坡,使得雨水能夠在緩坡流動中被逐漸吸收,下坡位置設計蓄水池,緩坡未能完全吸收雨水,也能利用蓄水池收集雨水。園林可結合區域情況,設計蓄水池、濕地、人工湖等多種存儲雨水系統,濕地和人工湖較為常見,選擇恰當水生植物,控制水位,即可實現雨水自我凈化。
3.6雨水設施景觀
海綿城市理念下,園林設計為保證整體視覺效果,人員需通過石材、疊水等方式構建觀賞性雨水設施,以免雨水收集、存儲系統較為突兀,對園林美觀效果造成不利影響。在疊水設計中,人員需設計疊水自然、美觀的造型,即便旱季露出全貌,也不會影響觀賞效果。例如,波特蘭花園疊水設計,疊水區域設計為一連串破碎石床和植被構成的區域,栽植了濕生植物,疊水區域每個石床均設置高為46cm的水堰圍欄,只有上層石床雨水盛滿后,就可以引導雨水向下層流淌,雨水層層跌落,建設出靈動、跳躍的水景。旱季時石床、周圍結構均露出水面,呈現粗獷的石材階梯,結合綠色植物掩映,能夠體現景觀參與感,增強觀賞效果。在石材設計中,建設雨水設施實操多源于采石場,經濟發展下,涌現出諸多新型材料,如透水仿石磚、仿石崗石瓷磚等,應用新型材料,能夠減少礦石開采,均勻控制色彩,部分人造透水磚還能營造海綿城市景觀,設置底部雨水設施色彩為藍色、青色,能夠渲染靈動水景。旱季時即便石材完全露出,也能予以人“水景”的視覺體驗,優化設施觀賞性,增強雨水設施藝術感。
3.7城市園林的雨水凈化系統設計
3.7.1雨水收集。在進行景觀規劃的時候,首先要考慮到綠化的斜坡,然后再利用斜坡的影響,把路面的滲水量發揮到最大,而沒有進行路面鋪砌的混凝土路面,則要每隔20m修建一條路面滲濾槽,以達到高效的集雨效果;二要強化綠化的滲透性,首先要鋪一塊沙礫墊,然后在上面鋪上一塊磚,然后再根據主路與輔路的不同,在上面再鋪一塊磚或一塊石頭,以提高路面的滲透性和穩定性,這種方法不僅可以減少投資費用,還可以增加與周圍的自然環境的關系;三要根據公園的地勢情況設置生態水渠,要分別在地面和地下建立明渠和涵洞,其中地面上可以通過透水土工布以及沙礫石子鋪設明渠,地面下可以設置排水溝作為涵養,這樣能夠很好地完成引流和滲透吸儲的功能;四要按照公園的地形設計合適的雨水緩坡,這樣可以分別在地面和地下建立明渠和涵洞,其中地面上可以通過透水土工布以及沙礫石子鋪設明渠,其中地面上可以通過透水土工布以及沙礫石子鋪設明渠,地面下可以通過透水土工布以及沙礫石子鋪設明渠,地面下可以設置排水溝作為涵洞,這樣能夠很好地完成引流和滲透吸儲的功能;四要按照公園的地形設計適宜的雨水緩坡,這樣可以使雨水逐步滲入。3.7.2雨水儲存。在下坡處可以設置蓄水池,把未被緩坡吸收的雨水逐步滲入,以便雨水在緩坡流動時能夠逐步滲透,同時在下坡處可以根據不同地區的實際,結合不同類型的不同類型(如人工湖、濕地、水庫等)進行綜合利用。人工湖泊和沼澤是最常用的蓄水池,在進行蓄水池的時候,必須要選用適宜的水草,保證蓄水池的高度。城市花園可以利用植物的清潔能力來進行雨水的純化,可以通過植物的富集來吸收水中的雜質和有害的成分,從而達到凈化雨水的目的。此外,在花園中還可以適當地配置一些干、濕的水草和陸地植被,保證花園本身的循環和純化,達到了對雨水的徹底清潔。
3.8加強現代軟件技術的應用,提升園林設計的合理性
現代的城市景觀設計,由于技術進步,采用現代的管理規劃系統,使其變得更為合理。該系統在城市規劃中的運用,不僅可以獲得城市河流水文資料和城市排水系統數據,而且可以為城市景觀系統的優化、優化和優化,為城市生態系統的構建奠定基礎。此外,通過應用GIS技術實現了對花園的污染負載的GIS系統和可視化的分析,可以判斷出該系統的降雨環境,判斷該系統的應用范圍和應用范圍。在景觀規劃中,為了節約用水,可以利用建筑的外立面來進行周邊環境的規劃。
4實際案例
以園林工程為例,規劃場地處于灃河下游,臨近灃西新城核心區,南北長度為5.2km,東西寬為160~400m,面積達到139hm2。根據生態價值及動植物景觀要求,提出觀賞定位需求,展示濱河景觀帶,具有防洪、生活、生態等功能。
4.1總體布局
水系統可以引進“副河道”理念,需要設計人工河道,使其具有景觀效果好、科普價值高、安全可休憩的特點,需要建設河道、水帶、綠廊景觀帶,綠廊為城市綠色界面、在河道內提供生物棲息地、可以借助水帶提供慢行系統與親水游覽,為游客提供休閑娛樂的場所,要做到兼具防洪功能和景觀價值。
4.2海綿城市
根據工程海綿城市建設計劃可知,年徑流空置率是85%,對應降雨量是19.2mm,規劃園林吸收、消納雨水量超過地塊雨水徑流,合理設置“海綿體”滯留能力,控制雨水徑流量;控制徑流污染中,設計附和道,布置凈化地表徑流的人工濕地,通過挺水植物塘、浮水植物塘、沉水植物塘降低雨水COD與BOD,雨水凈化中也考慮游人科普、停留、觀賞需求,實現景點社會功能、生態功能最大化;與水資源利用,布置雨水溪流,有雨水時將呈現小溪潺潺的景觀,供兒童休憩游玩。
5結論
綜上所述,城市化建設背景下,海綿城市工作對于改善城市環境、治理城市水問題、協調資源環境發展意義重大,當前我國在進行城市景觀規劃時,應合理運用海綿城市的理念,從而提高其整體的功能。利用這種理論,可以使城市的生態系統得到更好的修復,既要借鑒生態文化的概念,又要結合不同的城市特征,采用新的思想和新的方式來推動城市的發展。園林建設中也要融入海綿城市理念,發揮園林社會、生態及經濟效益。因此,城市園林應結合實際,遵循設計原則,從選擇海綿體、規劃園林道路、雨水收集存儲系統、雨水設施景觀這幾方面出發,提高園林設計質量。
作者:呂藝超 單位:廣州城建職業學院