园林植物在海绵城市建设中的作用与应用

2019-11-29 15:58
绿色科技 2019年13期
关键词:径流园林植物绿地

刘 韬

(西安高科园林景观工程有限责任公司,陕西 西安710000)

1 园林植物在海绵城市建设中的重要作用

1.1 控制地表径流,减少水土流失

园林植物最大的功用便是降低雨水的流动速度,减轻了雨水对土地的冲刷力度,以此防止水土流失现象的发生。与此同时,如若遭遇强降雨,大量积水在流经地面时,将会形成径流,而树叶和树冠将形成阻挡,从而对径流产生阻挡作用,减少雨水径流对土壤结构造成大破坏,有效维护水土的稳定性。

1.2 吸收部分雨水,增加雨水的下渗

在自然界中,植物本身便是一个天然的蓄水库,故在保持水土与蓄水方面有着极为重要的作用。经实践证明:若植物的根达到 1m,则其蓄水量便能达到 500~200 m3,而在降雨天气,植物的根平均每小时将可吸收 20~40 t的雨水。而在没有树木的土地上,其吸水能力仅为有树木土地的 1/20[1]。通过海绵城市的构建,不仅可为城市栽种大量的园林植物,且当雨水来临时,经由植物的缓冲,还可减低其流速,从而提高雨水的下渗能力,以便被土壤所充分吸收。

1.3 净化雨水与空气

园林植物的绿叶面积直接影响到绿量,进而关系到到生态功能的发挥,通过增加城市中的植物覆盖面,可以达到净化空气的重要作用。如果能对植物群落进行科学设置,将乔、灌、草等合理配置,可以在固定单位基础上实现更大的绿叶面积,也就能够充分利用植物的光合作用,促使城市生态系统能够良好运行。通过植物群落结构的优化,在产生极大生态效益的同时,还能够起到防尘、防风、抗旱等功能,对降低噪音、吸收废气及有毒气体都会产生积极的作用,实现改善城市环境的目标。植物通过光合作用便可达到净化空气的目的,当然,对雨水也能起到一定的净化作用。由于雨水成分相对复杂,尚包含如氮磷钾等植物生长所必须的元素,故植物吸收雨水时,亦能同时汲取雨水中的营养元素,以促进树木生长。此外,许多植物于生长过程中,还将产生部分拥有杀灭雨水细菌功效副产物,从而达到净化雨水与空气的目的。

1.4 净化水质

城市的生产生活会产生大量的污水,传统处理污水的方式主要依靠市政建设的管道进行,只能起到对污水的排放、转移作用,不能彻底治理污水,还会造成二次污染。通过建设海绵城市,多种类型的植物组合在一起,发挥园林植物的吸收、富集作用和生化作用。吸收、富集作用是指植物能吸收降解水中的营养物质、有害物质、农药、金属离子等,抑制有害藻类的繁殖,从而确保水域的生态平衡;生化作用是指植物能通过光合作用释放氧气,使水中的溶解氧增,这不仅能使植物充分发挥自身降解作用,还能在基层土壤层形成厌氧区和好氧区。微生物在这种区域内会形成生物膜,这有利于其生长和繁殖,能有效改善水质。此外,水生植物有发达的根系,大量的水生植物积聚在一起,就能在水体中形成大面积的过滤层,过滤层能有效吸收不溶性胶体,改善水质[2]。

2 园林植物在海绵城市建设中的具体应用

2.1 雨水花园

雨水花园是海绵体的一种,植物是雨水花园的重要组成部分,且能同时达到调蓄与净化雨水的功效。雨水花园是由蓄水层、种植层、过滤层以及排水层组成。其主要作用也如上文所描述,可将雨水滞留在源头,从而降低雨水的流速。同时,基于植物的树冠、枝干以及根茎本身便具有吸水功能,故在减缓雨水流速的同时,亦能借由植物根茎将渗透至土壤的雨水一同吸收掉,从而防止了水土流失[3]。例如美国所修建的波特兰雨水花园,其便是在园林绿地的低洼地带种植乔木与灌木,而借由阶梯式的处理方式,让植物体系均能对雨水径流起到相应的作用,从而达到维护生态稳定的目的。

2.2 人工湿地

雨水湿地是一种能可对径流污染起到高效控制作用的系统,该系统主要是由物理、水生植物以及微生物组成。基于该系统各组成单位的协同作用,将能达到净化雨水的功效。此外,雨水湿地还能借由植物的吸收以及微生物降解等手法等清除许多的污染物,且效果十分显著。当然,鉴于不同地域,其水环境条件亦不尽相同,故针对雨水湿地的修建,应将之划分为五大区域,其分别为深水区、浅水区、植被缓冲区、边缘区以及泛洪区。其中,而五大区域又分别由溢流出水口、维护通道、出水池、沼泽区以及前置塘所组成,经由这些流域,雨水中的污染物将被逐步沉淀下来,在借由植物根系所具有的净化功效,便可有效减少雨水中的氮、磷等藻类营养物。至于沼泽去的修建,最常见的水生植物有香蒲、菖蒲以及芦苇等。而这些植物,其根系越是发达,对污染物的吸附作用便愈加的明显。

2.3 屋顶绿化

屋顶绿化指在建筑物的天台或顶部修建绿化。而正是基于绿化修建区域的特殊性,故屋顶绿化又有着“第五立面”之称。就屋顶绿化而言,其主要由植被、基质、过滤以及蓄排水层等多个结构组成。而其主要作用则是能让雨水先低落到植物之上,后再流入土壤便可同时达到吸纳、蓄积以及排放雨水的目的。与此同时,借由屋顶的绿色植物,同样能可减缓雨水于屋顶上的径流速度,且针对强降雨天气,绿色屋顶还能直流部分雨水,从而使得雨水汇集的时间被延长,如此一来,不仅能可环节地下排水管网的压力,同时还能降低城市洪涝灾害的发生概率。

2.4 下凹式绿地

下凹式绿地,即绿色设计呈现出下沉式的特征,而其主要作用则是能回流周边雨水流径,因而也可将之视作一种雨水储存设施。由于雨水汇流至下凹式绿地的下沉部位,故在一定程度上还可增加土壤的水分含量,由此使得地下水资源得到有效的补给。当前,下凹式的绿地设计主要设置在道路两旁、广场以及停车场附近,且因施工方便故而成本也相对较为低廉。植物选择首先满足耐涝属性;其次要满足耐旱属性,城市的普遍缺水干旱,减少市政浇灌用水,在干旱期有顽强生命力;还满足根系发达,净化能力强的属性,能够对雨水冲刷带来的面源污染物进行净化。拥有对土壤中氮、磷等污染物的净化能力,使雨水无害化下渗进地下水。

2.5 街头小型绿地

街头小型绿地,其实质为下凹式绿地的一种,但规模相对较小故而主要规划于城市的小型街区中,以道路为连接。通常,此种绿地占地面积均较少,一处小型绿地仅有几十至几百平方米,但因其布局形式相对较为灵活,故也最能满足当前的绿地场地需求。此外,借由对场地条件以及径流模拟的相关数据分析,在街头小型绿地的汇水区设计诸如干池、草沟等物,将可达到缓解内涝以及调蓄雨洪的作用。

2.6 修复栖息地

海绵城市的修建目的,一方面,是为了完善城市生态解耦股,另一方面,则是为了治理被污染的水资源。而基于传统的污水治理方式,由于其治理设置与结构都相对较为简单,未被处理或是处理不合格的污染,后经供水系统又将再度流入到环境之中,由此便导致了水资源的二次污染[4]。因此,建议海绵城市的修建应当积极采取修复栖息地这一重要手段,其中最典型的代表便是修建湿地公园,以此不仅有助于调节气候与净化水质,且对自然生物亦能起到一定的保护作用。此外,在湿地植物生长过程中,还将吸收水中的营养物质,由此便可以致藻类植物的生长,进而达到维护城市水资源环境的目的。

3 结语

海绵城市是一个城市雨洪综合管理系统,植物更是海绵城市中收水的重要组成部分,合理的选择园林植物,及提供适当的生存环境,能够充分发挥植物各自的雨水净化效果,继而提高海绵城市的应用效率,增强海绵城市应对自然灾害的弹性,更好地协调城市建设与水资源环境之间的关系,使其作用充分发挥,美化城市环境,改善城市生态系统。

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