文| 艾奕康设计与咨询(深圳)有限公司上海分公司 蒋超
滨海地区的景观设计中面临的最大挑战就是盐碱地治理以及盐碱地造成的植被退化、水土流失、生态脆弱问题,面对处于盐碱地项目的我们应该如何去治理盐碱地、修复生态是个值得探讨学习的话题。
土壤内积累大量盐分,引起一系列理化性质的恶化。植物难以在盐碱地上生长,稀少的植被导致水土流失,加剧了土壤盐渍化,最终导致生态恶化。
盐碱地常用的改良措施有:
深耕晒垡,灌水洗盐,疏松表土,铺排盐层,客土回填,抬高地形等。在实际的项目中,不均匀沉降容易造成排盐层的断裂,地下水反渗,导致排盐层的失效,会给项目的后期维护带来很大的困难。
根据土壤含盐量、PH 值等实际情况制定方案,如:加入有机肥、腐叶土、改良剂等改良土壤。
利用耐碱植物培肥土壤,抑制土壤盐分上升。投资小见效慢,但有利于生态系统的改善。
本案位于上海临港奉贤园区,为滨海盐碱地,也是海绵城市建设示范区域之一。该地区土壤质地偏粘,酸碱度偏高,有机质总体含量不高,约40%的土壤为强碱性土壤;盐分中80%以上是对植物有害的氯化钠,盐碱来源主要为地下水。
本案包含道路景观、新开河滨河景观及中央公园。其中道路景观含2 条城市主干道景观,1 条城市次干道景观,10 条城市支路景观。以下将三种类型景观分别探讨,其中道路景观从三种类型道路中各选取一条。
表1 中选取土壤三个重要数据进行比较,可以看出:
道路景观原始土壤均为强盐碱土,需选用耐盐碱植物,改良土壤,做好排水,避免次生盐渍化。
新开河公园土壤为盐土,综合指标靠近种植土,这是因为新开河形成时间较长,在新开河的形成时间里,土壤中的盐分随着雨水进入新开河,河水再将盐分带走。因此,新开河公园需浇灌脱盐,选用耐盐碱植物,合理的排水设计,避免次生盐渍化。
中央公园土壤为碱性耕植土,并且其先天条件是本案中条件最差的;
绿地被多条支路围合,附近没有天然水源或者河流,盐碱无法排出,植物缺水;绿地次生盐渍化危害;防汛设计“十年一遇”级别,道路排放压力大,抵御洪涝灾害能力较弱。
因此在中央公园设计时,必须要改良原始土壤,对排水泄洪进行综合考虑。
3.1.1 景观设计
道路景观相对简单,选择适合当地气候、耐盐碱、景观效果好的植被,耐盐碱及乡土树种的使用,降低维护成本,有利于恢复生态(见表2)。
3.1.2 盐碱地治理方式及成效
道路景观由于面积小,盐碱地治理也较为简单,本案采用物理改良及化学改良的方式。
表1 蓝湾小镇土壤与绿化种植土壤标准比较
表2 道路景观设计详表
图1 道路排盐层标准段平面图
物理改良及排水:结合道路结构做排盐层,绿地种土壤的上、下渗流到排盐层,汇集在排盐盲管,再汇集至排水管,最后排至市政网管中。排盐层有道路结构作基础,避免了排盐层不均匀沉降的问题。
化学改良:在种植穴内10 倍乔木胸径,深1.2m 的范围内对土壤进行改良。以有机肥作基肥,乔木种植穴每立方米换填土中:0.2m3(黄沙(中沙))+0.1m3(泥炭)+60kg 有机肥。地被、花卉种植区域铺洒5cm 厚泥炭+有机肥20kg/m2。
道路景观自2018年底建成到现在,植被生长良好,根据最新监测结果土壤含盐量、PH 值等相关指标均在正常范围内。
图2 新开河公园效果图
图3 新开河公园驳岸剖面图
图4 生态水沟详图
新开河公园位于蓝湾小镇东侧边界,正旭路以西,新开河东西两侧,两港西大道与芦五公路之间,形成自然生态的动植物保护区,与城市相连接,总面积45114m2。
3.2.1 景观设计
场地内河道东侧腹地窄,设置防汛通道兼散步道,沿河边坡绿化仅约为2.5m,故作为滨水公园的背景林,同时遮挡东侧厂房围墙。河道西侧宽26m,作为滨水公园的活动界面,以林中穿行和驻足观景为主,并设置停留休息的平台和场地。在保证原有河道行洪截面的基础上,将水局部引入河道西侧18m,长度分别约为50m、100m、200m,在这片新增的水域中种植杉树林,林下片植不同色系的鸢尾,并设置漂浮于水面的镀锌格栅步道供人进入水上森林。
新开河常水位标高2.80m,洪水位线标高3.70m,相邻市政人行道标高4.20m,桥头标高6.00m 左右,设计时以3.70m 洪水位线为界,3.70m 洪水位线以外设计园路、防汛通道及广场,标高跟随市政人行道,3.70m 洪水位线以内为不大于1:2.5 的草坡入水,坡度根据场地空间大小而不同,生态块石作为护坡驳岸,与原市政河岸相连。保证景观亲水性和游客安全,雨水也能够顺利排入新开河且不会造成水土流失。
本案用30%落羽杉、30%湿地松以及40%池杉组成河道两侧植杉树林带,形成林中河道的场景,林下配植二月兰、麦冬,水中按区域使用不同颜色的鸢尾。下层种植主要为常绿萱草、芒草、狼尾草、葱兰等,形成片状的有次序有节奏的空间结构。人行道与公园之间用低成本维护的花篱灌木隔断,如小叶蚊母、金叶大花六道木、地中海荚等,柔软的枝条创造舒适的行走体验。
3.2.2 盐碱地治理方式及成效
本案采用浇灌脱盐。排水方式为:广场及建筑周边的线性排水,园路两侧的盲管排水,种植区点状排水,雨水下渗及通过驳岸汇入新开河。其中线型排水较少,盲管及排水点排水能力有限,无法下渗的雨水通过新开河排走。
新开河公园自2018年底建成到现在,植被生长良好,根据最新监测结果土壤含盐量、PH 值等相关指标均在正常范围内。
中央公园位于蓝湾小镇中心,东至雪柳路,南至江山路,北至云樱路,总面积为19961m2。
3.3.1 景观设计
本案以蓝湾踏浪为主题,将场地抬高,高于相邻市政人行道,用小于5%的缓坡将游客从人行道引入园中,本案地形西高东低,整体向东侧道路放坡。西侧最高处高于市政道路2.1m,使种植土远离地下水的侵蚀的同时,也营造了一片背景林,将住宅与公园分开来,保护住户隐私,营造丰富的景观效果。入口广场嵌在两片绿地之中的洼地,中间为映月池,在映月池两侧结合地形设计条石坐凳及飞鸟亭,如层层海浪。
乔木选用耐盐碱的乌桕,黄连木,无患子,落羽杉,还有柿树,榉树,香樟、日本早樱等,灌木有北海道荚,毛娟,大叶黄杨,瓜子黄杨,水果兰,南天竺,阔叶十大功劳,地被及草本有阔叶麦冬,紫娇花,金叶石菖蒲,百子莲,葱兰等,还有华东地区典型湿生植物如细叶芒、晨光芒、粉黛乱子草、鸢尾等,不仅增强景观效果,还能吸附水中的污染物。
生态水沟:本案四周地形最低,做生态水沟:宽1.5m,边坡坡度为1 ∶2.5,设计水深0.25m,横断面为0.3m2,以进行初期的水体净化。生态水沟内放置φ50~60mm 中米色砾石,或种植能够指示盐碱的植物(见图4),提升景观效果的同时可更为直接快捷地检测盐碱:雨水汇聚的生态水沟是整个园区中含盐量最高处,生态水沟的含盐量达标,则整个公园的土壤含盐量达标。
可用于监测盐碱的植物有许多种,如:石蕊苔藓、月季花、美人蕉、绣球等。本案选用花菖蒲、喜盐鸢尾,花菖蒲的最大成活含盐浓度为1.2%,喜盐鸢尾的最大成活含盐浓度为1.8%,花菖蒲在含盐量大于0.6%时,会放缓生长,喜盐鸢尾在高盐浓度(1.5%~1.8%)下依然正常生长。当两者都生长良好时,可知土壤含盐量小于1.2%,当花菖蒲生长缓慢,喜盐鸢尾生长良好时,可知土壤含盐量处于0.6%至1.8%之间,当二者都无法正常生长时,可知土壤含盐量大于1.8%。
通过植物的生长状况实时调整养护方式,当含盐量增大时,可通过灌溉将土壤中的盐分稀释,利用水分将盐分带走,提升土壤含水量,可有效抑制降低地下水的返渗。
图5 中央公园排水图
图6 中央公园a-a 剖面图
控制地表径流量:控制本案中硬质铺装和建筑面积,将绿化面积最大化,以植被为主的景观增加植物覆盖面积,设置缓坡及凹地,减少径流量。
径流系数按《环境影响评价技术导则—地表水环境》(HJ/T2.3-93)中表15 的推荐值,硬化地面(道路路面、人工建筑物屋项等)的径流系数可取值0.80,其它绿化地面(草地、植被地表等)的径流系数可取值0.18。
地表径流量估算公式:Qm=10-3C×Q×A,可得园区地表地表径流量,见表4:
其中,Qm——控制径流量,m3/a;C——径流系数;Q——设计降雨量,mm;A 为地表面积,m2。
3.3.2 盐碱地治理方式及成效
本案采用局部换土、化学改良(同道路景观)及物理改良。
物理改良及排水:堆高地形;灌水洗盐与LDI 设施相结合:收集储存的雨水,满足灌溉,同时改善土壤盐碱并防止次生盐渍化。
在住宅围墙外侧设砾石生态水沟,主园路两侧、次园路单侧、条石坐凳外侧及市政人行道一侧设转输型植草沟;绿地、市政人行道的雨水通过地形汇入相邻生态水沟,主广场的雨水汇入映月池外侧的线型排水沟及广场外侧截水沟或草沟,建筑屋顶雨水汇入其收水系统,排水平面图及剖面图详见图5 图6。收集到的雨水,通过初步过滤、毛刷过滤、吸附过滤、静置沉淀后最终进入蓄水池,转化成可以二次利用的中水,经过浇灌系统喷洒到绿地的每一处角落,增加空气湿度,提高土壤的含水量,减缓地下水的返渗。雨水冲刷土壤时,将土壤中的盐分带走,盐分在最终汇聚的雨水中被稀释,在灌溉的时作为养分输送给植物。
LID 设施污染物加权平均去除率77%。通过海绵设施,绿地雨水径流控制量达到1296.51m3,大于地块及周边道路径流产生量361m3。由于采用雨水浇灌系统,绿地需水量按2L/m2·d 的用量计算,可以维持补充浇灌水10.6 天。
中央公园自2019年初建成到现在,植被生长良好,根据最新监测结果土壤含盐量、PH 值等相关指标在正常范围内。
根据蓝湾小镇景观的成功案例的中总结出以下两点:
(1)根据场地实际情况制定不同的治理方案,并在设计时将景观设计与之相结合,如本案中丰富的地形结合合理的排水方式、可检测场地盐碱的生态水沟、海绵城市设计与灌溉结合等。
(2)设计时选用多种耐盐碱乡土植物,丰富景观效果利于生态平衡。该项目使用了很多当地水杉,及乌桕、臭椿、紫穗槐、栾树、合欢、中山杉、湿地松等耐盐碱植物。
当整个园区形成水分、盐分的平衡,丰富的植物枝繁叶茂。随着植物的蒸腾、花开结果,整个公园的生态系统也就慢慢的得到改善。
表3 园区地表径流量
表4 海绵设施效益计算表