海绵城市理念下的湿地景观设计

2019-01-06 10:39
现代园艺 2019年16期
关键词:径流屋顶海绵

刘 艳

(笛东规划设计北京股份有限公司上海分公司,上海 200000)

在城市建设中,降水雨洪灾害成为阻碍城市发展的重要问题,为有效解决该灾害,国家要求在城市建设中建立海绵城市,以及时排出雨水,净化和存储水源,确保城市降水均衡。但是,随着城市建设进程的加快,湿地作为重要组成,其规模在缩小,功能在弱化,若不尽快修复和治理,将严重影响城市发展。对此,基于海绵城市的建设理念,深入分析城市湿地景观设计尤为重要,从而为城市设计、规划带来灵感,推动城市健康发展。

1 海绵城市的概念

海绵城市又称水弹性城市,利用海绵的吸水理念,建立雨水回收系统,并循环使用。在城市发展中构建海绵城市,不但能防御水涝灾害,还能提高水资源利用率,减少水涝灾害引发的安全问题、交通问题。同时,海绵城市的建设还可控制水体污染,和城市绿地相比,降水拦截效果显著。实际设计中,通过科学设置水循环系统,能使部分雨水进入水循环系统,另一部分则储存在海绵体中,便于沉淀、分解污水,实现净化水质的目的[1]。海绵城市建设涉及项目多,区域广,比如居住小区、公园、广场等,通过建立完善的循环水系统和基建工程,可提升海绵城市的建设效果,充分发挥海绵城市的实际价值。

2 城市湿地在海绵城市建设中的作用

2.1 蓄积降水,维持水平衡

在城市水系中,湿地生态系统是一项重要内容,水文物理性质特殊,可实现净化水源、大量储水的效果。湿地生态系统可净化收集的径流、雨水,减少在土壤、地表中的蓄积,为城市生产、生活提供充足水源,提高城市居民的生活质量。蓄水功能也能调整生态平衡,确保城市和周围水均衡,对当下的生态城市建设具有重要意义。

2.2 调控降水和径流

在当前的城市化建设中,由于排水系统、下水道系统不完善,无法有效排出地面径流,造成道路大量积水,影响行车和行人安全。城市湿地可调控降水,降水多时可存储、蓄积大量雨水,缓解排水系统的压力,预防洪水灾害的发生。可见,湿地可有效调整城市的地表径流和降水。

2.3 净化降水

由于以往的城市建设、发展只重视经济发展,使得城市污染加剧,严重影响城市居民的生活质量。而且,还会影响地表水径流,不适合在居民生活中使用。湿地生态系统具有净化雨水的效能,可通过湿地中的微生物、土壤等,净化或截流雨水中的污染物、重金属,提升雨水纯度和质量,方便城市生产、生活使用[2]。

3 城市湿地景观的设计策略

为提升湿地生态系统对自然灾害的处理效果,当前多将海绵城市理念用于湿地景观设计中。湿地景观的设计依据是城市雨水径流,包括雨水降落、湿地水体的径流吸收等。设计过程中,相关人员需要综合考量施工现场的降水、气候,净化和收集雨水,避免洪涝灾害。

3.1 湿地景观的设计目标和原则

3.1.1 设计目标。分析得知,湿地景观的设计目标是:有机结合生态景观建设、污水处理,营造健康的休闲空间,保护生态环境。通过改造湿地公园、水生环境,吸收有害物质,净化水质,充分发挥本土植物优势,完善生态系统结构,以改善城市气候,成为雨水处理中的良好海绵体。

3.1.2 设计原则。在湿地景观设计过程中,需要遵循以下3点原则:(1)因地制宜原则。结合当地的地势地形,塑造合适地形,考虑到地形南低北高,因此,可按照从北向南的形式设置,包括植被浅沟、雨水花园等。根据地形特征设计湿地景观,可减少改造土方量,降低后期的养护、管理成本。(2)安全性原则。具体设计中,需要做好防护、标识系统,防范安全事故,提高设计质量。(3)整体优化原则。在满足净化水质的情况下,为水生动物营造良好环境,同时设置慢行系统,让人们得以放松,促进人和自然和谐发展[3]。

3.2 湿地景观的设计策略

3.2.1 汇水景观设计。汇水景观是集排水系统、湿地区域于一体的景观,通过排水设施将2 个地区的水汇合在一起,可减少地表径流,减少雨水蒸发量、下渗量,提高雨水利用率,满足调节生态系统的需求。而且,该景观还能更好地展示汇聚水源景观,使水源在地下水的收集中得以良性循环,从而节约城市生活、生产用水,保护生物多样性。

在城市湿地景观设计中,汇水景观设计占据重要地位。在现代城市的发展中,要最大限度地减少湿地破坏,保护湿地生态系统,便于充分发挥湿地在城市中的作用。在汇水景观正式设计前,需要结合当地情况安装净化设备,降雨时先让雨水经由这些设备净化,然后再流入湿地,这样可有效保护湿地,实现周围环境的原生态管理。需注意的是,湿地景观修建过程中,要结合公园、小区等区域的景观状态,尽量保持原有形态,减少生态破坏,保证生态均衡。

3.2.2 输水景观设计。对于湿地景观而言,输水景观是衔接集水设施、内部水体的重要设施,便于在城市用水时直接使用。以往设计中,输水景观中的输水管道多暴露在外,严重影响着湿地景观的美观度。因此,当前的输水景观需要具备美观性、生态功能,便于在排放、输送雨水的同时,净化输送水中的污染物。一般来讲,输水景观设计包括植物草坪沟、生态沟渠2 种形态,其中植物草坪沟是湿地建设中的常用输水设施,在输送雨水的过程中,可降低径流速度,提高植被对水的吸收速率,减少洪涝影响。植物草坪沟属于景观性的排水系统,适用于湿地景观建设。生态沟渠能有效输送地表雨水,此过程能良好净化雨水,也能将雨水完整输送至指定区域[4]。另一方面,沟渠又分为人工沟渠、自然沟渠2 种,其中人工沟渠利用泥土、砖石堆砌,具体设计时应根据实际需求,保证雨水正常输送,美化湿地生态景观。

3.2.3 集水景观设计。第一,绿地景观。从生物学角度看,绿地景观多包括乔木、草地、灌木等,其作用是蓄积水分,减少水土流失和地表径流,为水循环提供足够动力。所以,在绿地景观建设过程中,需要尽可能地保护天然景观,便于保证其自然属性,发挥自身价值。如,在公园空旷的场地设计积水坑,以凹型呈现,凭借该区域独特的地形特征,可聚集或排出水分。而所谓的下凹式地区植物,则要选择可耐涝、吸水性强的植物。从当前来看,雨水花园是比较理想的一种湿地景观,通过雨水的特殊性来浇灌湿地植被,在提高景观美观度的同时,增强景观的抗洪涝能力。第二,地面铺装景观。在湿地景观以往的建设中,多使用硬质铺装材料,不但影响雨水的下渗,还会破坏水循环系统。对此,需要结合当地实际,选用合适措施优化地面铺装景观,便于提高雨水的下渗效率。具体设计中,可结合场地需求,合理选用铺装材料,如碎石、鹅卵石等,结合区域特征、使用需求,选择合适材料提升雨水收集功能、景观实用价值[5~6]。另一方面,可根据材料特性进行铺装,如停车场、广场等,这些区域都具有共同的特点——道路负载轻,不会损坏铺装材料。同样,也可使用彩绘、运动美术等手法装饰道路,进而提高湿地景观的美观性。第三,屋顶景观。屋顶可在雨天承载雨水,所以绿色屋顶应运而生,这种独具美感的景观是城市的一大亮点。屋顶多蓄积的雨水,一部分被屋顶植物根系储藏、吸收,一部分随着蒸腾作用返回水循环系统,提高雨水的使用效率。总之,在湿地景观中,使用绿色屋顶,可完善净水、储水功能,优化景观的设计流程,提高整个景观的设计质量。

4 案例分析

某小区改造区域面积24.4hm2,东侧为带状公园,西侧为带状绿化带,南侧为住宅区,北侧为商业区。根据原规划方案,绿色屋顶1.7hm2、绿化7.1hm2、水系0.1hm2、硬化屋顶6.0hm2。由于本区域场地标高、消防通道、道路铺装、用地性质等因素的存在,无法充分利用雨水。对此,采用海绵城市理念,划分区域,具体如下:

第一,利用渗透设施、雨水利用设施,减少雨水流量,如雨水桶、绿色屋顶等。借助屋顶的土壤、植物吸收和截流雨水,利用雨水桶收集的外排水,管理雨水源头。对于超出雨水桶、绿色屋顶处理能力的部分,则借助下凹式绿地、雨水花园,将湿地景观纳入其中,提高整体美观度。

第二,在公共场地设置雨水处理设施,如生物滞留设施,利用洼地渗透、储存雨水,结合生物、物理特征,减少雨水的径流量。同时,基于海绵城市理念,对人行道的透水铺装进行改造。借助标高、侧石开口控制措施,将路面径流引入雨水处理设施,增强雨水下渗效果。

5 结语

综上所述,海绵城市建设是一项系统性的工程,可优化排水系统,减少洪涝灾害。城市湿地景观作为海绵城市建设中的重要组成,其目的是蓄积、净化降水,保护区域水平衡。为充分发挥湿地景观的效果,设计过程中需遵循安全性、因地制宜、整体优化原则,最大限度保证水文功能,并优化设计方案,增强湿地景观的实用性。此外,还要强化排水工程的动力设施、防污设施设计,加大透水性材料的推广和普及力度,为城市居民创设良好、和谐生活环境的同时,推动海绵城市、湿地景观稳步发展。

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