浅谈“生态水系”设计——以“成都市凤凰山公园”为例

2011-02-05 00:37王鸿雁
四川建筑 2011年1期
关键词:沉淀物水池径流

王鸿雁

(中国建筑西南设计研究院有限公司,四川成都610081)

在景观设计中合理利用、组织原始水资源的特色,即能在统一中凸显出场所的个性,又能与整体规划概念形成统一,创造一个与环境相融合、互动关系的生态水系,以“成都市凤凰山公园”景观设计为例,对项目水资源从前期开发到后期规划过程中“水与环境”的融合进行阐述。

1 现状概况

四川省成都市市区属亚热带湿润气候区。气候温和,空气湿润,夏热而长,冬无严寒,少霜雪,雨量充沛,无霜期长,风力偏小,日照少。常年平均气温14.0~17.4℃,年平均降水量900~1200 mm,降水集中于6~9月,占全年降水量的50%~60%,年平均蒸发量650~950 mm,年平均日照量为1001 h,年平均日照率24%~30%,年平均风速1.2 m/s,无霜期平均287 d。

现状凤凰山水体主要分为渠、堰、水塘、鱼塘、沟几种特色。“水面”大部分依山而建,以“积水”为主。“水沟”大部分根据汇水面的大小在东南西北各个区域形成各自的体系顺谷而下,以“排水”为主。该地块以南北为轴,西面主要以鱼塘为主,局部有沟连接。东面以塘、堰为主。局部有沟连接。

2 设计理念

设计中除了对常规意义上的生活给水、水景、绿地灌溉及雨污水进行有组织排出外,还考虑水资源的充分利用与回收,通过生态的和人造的作用,从雨水收集、暴气充氧、沉淀、湿地的过滤吸附、渗透、回收,实现水资源的可持续利用,提高环境容量。形成良好生态水系统,达成环境的可持续发展与利用(表1)。

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2.1 水景与现状山地地形的结合

现状水塘的分布主要靠近山谷形成。凤凰山的整体水景规划设计主要依据原有水塘分布规划,基本保持原有水体走势,对于局部沟通性不好的水面进行连通,相互补给。对于汇水面少的地势,利用地形走势形成亚水体,进行雨水过滤回收。水景依照地势形成瀑布、溪流、跌水、湿地等多种景观形态。

2.2 雨水收集的主要类型

雨水收集广义的说表现在场地的各个环节,狭义的主要以点状特征分布,形成一定量进行下游的补水或其他形式的补给,该场地的雨水收集主要表现为路面雨水收集,地表水收集,停车场、广场雨水收集三大类型。

2.2.1 路面雨水收集

路面雨水收集系统可以采用雨水管、雨水暗渠、雨水明渠等方式。雨水暗渠或明渠埋深较浅,有利于提高系统的高程和降低造价,便于清理和与外管系的衔接,但有时受地面坡度等条件的制约。设计时可以通过两侧地形处理放坡,在靠近排水沟处形成缓冲带,这种缓冲带的设置不仅可以拦截部分颗粒物,还可以使小雨或初期雨水时期的雨水缓冲后有缓冲的自然下渗空间。

2.2.2 地表水收集

主要利用地形高差收集地表水,疏导水流方向流向大水面、雨水管。设计中植被的选用与坡度的结合也使径流雨水水质沿途得以改善。

2.2.3 停车场、广场雨水收集

停车场、广场等汇水面的雨水径流一般较集中,收集方式与路面相似。但要注意广场、停车场人们活动范围较频繁,易产生生活垃圾,影响雨水径流水质。需采用妥善的管理和截污措施,从而有效地控制源头污染。

2.3 暴雨湿地(湿地的过滤吸附)

一旦开发了一块场地,则这块场地不再储存同样多的水,并且降雨立即变成径流以及流到河、湖、湿地或其他地表水系统。该项目现状中,水体的水量大多由雨水汇集形成,水量的大小由地表径流确定。其根据一年的丰水期和枯水期产生的水塘特色,我们又可称现状水塘为一个天然的“暴雨湿地”体系,规划中把暴雨湿地(实地系统)分为4个系统。

(1)浅沼泽系统:浅沼泽设计的大表面区域要求有可靠的地下水供应或基本流入并保持足够的水升降以支持自然生长的湿地植被。浅沼泽系统占用了许多空间,要求有相当的大气作用的湿地以支持浅水永久池塘。

(2)池塘/湿地系统:一个池塘/湿地设计根据暴雨处理分成两个分开的单元。一个湿池塘和一个浅沼泽。后者的功能是为了裹住沉淀物。通过这种多个循环设置的布局可以有效地改善水体质量,同时在这种循环过程中提供给各种生物、植物多种生态环境需求。

(3)延长滞留湿地系统:在延长滞留湿地中,额外的径流储存通过临时阻止上面浅沼泽的径流而产生。这种延长的滞留性,允许湿地作为临时的垂直储存而部分代替浅沼泽存储占据少的空间。一个生长区沿着延长滞留湿地的边坡,对准最大延长滞留水面从标准池塘生成。

袖珍湿地系统:把袖珍湿地改成小场地,因为排水面积很小,因此袖珍湿地通常设有一个能产生大量波动水位的可靠的基本流量。大多数情况下,湿地中的水位通过开挖到地下水位来维持。在更干燥区域,袖珍湿地仅通过暴雨径流来维持,且在旱天延长期过程中,其根本没有浅池塘(仅饱和的土壤)。由于其较小规格以及波动水位,因此袖珍湿地3/4常具有低的植物多样性以及差的野生动物栖息地价值。

2.4 雨水池和湿地

雨水池(因持久汇集水而形成的池叫做“水池”)能除沉淀物微粒,其能够引入并依附其上的污染物离子。暴雨期间,雨水从池的上游进入。附带着重型沉淀物的水将相应清洁的池水冲至放水口,原来的水在此排出。新的雨水留在池内,并沉积下来,直至下次暴雨来临。

永久池将水保留于水池放水口以下的池内。出口以下的水池容积至少应该与水质径流量相等,以使水质径流总是可以被保存、沉积,直至下次暴雨来临。

蓄沙池位于永久池之下,在许多池中,8830 m3的蓄沙池能够集6亩排水区域内5~10a积累的沉淀物。5~10a以后就应益处沉淀物。加大储藏容积可以延长清除时间。永久池和蓄沙池的中间是死库容,位于防水口下。

临时水质储水池必须位于放水口管道底之上,容积至少应该等于径流系数。这是池水在通过出口排水之前暴雨期上涨之处。在水质活动频繁的时期,低于0.3048 m的水位上升会限制对湿地植物的影响。

防洪库容位于水质储水池之上,用于控制大于水质活动(例如:百年一遇的暴雨)的洪峰流量。

2.5 生物过滤带和洼地

植草滤池和沼泽地在输水过程中可以对水进行处理。生物滤池一般是指植物和泥土在水流动时在某种程度上能对水进行过滤,并且降低径流量。当水流缓慢地接触植草和泥土时就起到过滤作用,这对小型,频繁水质活动尤其有用。

植物过滤带就是种植了大量植物,以植物进行分级减缓水流速度,在区域中径流基本都在薄层水流中流动。植物的选择一般都是草皮草,也可种植稠密的灌木。草皮生态系统将截留的沉淀物微粒植于泥土中。安放滤池从防渗表面中途拦截层径流,并在此将沉淀物拦截于下游生物滞留栅、渗透洼地或者河岸缓冲带之外。如水流进入滤池汇集,可由水平分布的水槽进行分流。坡度的缓急影响水流的速度,平缓坡度(最大6%)限制径流速度,如坡度低于2%,则应添加拦坝,或用落差结构在平缓坡地间使成梯形地。一些过滤池需要进行水量补给维持植草密度。

生物过滤洼地(“增强洼地”)能缓慢输送径流,减小水的流速。植物在此过程中,可以拦截污染物,增强渗透并减少径流比率和径流量。“干洼地”在暴雨后可以把雨水完全过滤渗透。“湿洼地”可用于积水不会带来危害的地方,对于靠近地下水近的位置,形式滞留和渗透。

如今,生态水系在实际案例中运用越来越多,根据区域环境的不同,选用的处理手法也有所区分。在实际案例中一定要结合项目自身情况,因地制宜的选用水系处理的形式,达到与环境相融合的生态水系。

[1]车伍,李俊奇.城市雨水利用技术与管理[M].北京:中国建筑工业出版社,2006

[2]霍珀,莱昂纳多·J.景观建筑绘图标准(上)[M].赵学德,张桂珍,译.安徽科学技术出版社,2007

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