分析海绵城市理论与环保生态及景观园林的有机结合应用

2021-04-01 07:26张立霞姜博
工程建设与设计 2021年1期
关键词:海绵雨水景观

张立霞,姜博

(1.邢台路桥建设总公司,河北 邢台 054006;2.吉林省建筑科学研究设计院(吉林省建筑工程质量检测中心),长春 130000)

1 引言

近年来,随着国家对环保领域的持续关注和深化改革,环保产业已经成为我国的战略性重点产业,各级政府对此也高度重视,并且伴随着城市发展与人民生活水平的提高,绿色健康舒适的环境也越来越成为人们追求的目标。因此,将生态环保及景观的有机结合,并引入先进的“海绵城市”理论结合应用,对于未来城市健康、推动和实现城市的可持续发展道路具有重要意义。

2 海绵城市的建设背景及意义

何谓海绵城市?海绵城市(The Sponge City)是指具备像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好“弹性功能”的城市。下雨时能够吸、蓄、渗、净水,并在需要时将蓄存的水释放并加以利用。

“海绵城市”并不是我国最先提出的,国际上早有相关提法及开展相关方面的技术研究【1】。而我国“海绵城市”最早提出是在 2012 年 4 月北大召开的技术研讨会上【2】,随后,2013年12 月,习近平总书记在《中央城镇化工作会议》上,为广大科研工作者和建设者指明了“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”的发展方向,自此,“海绵城市”研究及推进工作全面拉开帷幕。

海绵城市建设的意义在于:一是针对城市由于降雨引起的积水、内涝等问题,充分地将降雨进行收集利用及资源化管理,由此解决过多降水所带来的一系列问题,同时降低城市生态环保、出行安全等次生性问题;二是缓解城市热岛效应、雨岛效应等,在生态修复和城市绿色治理等方面起到良好作用;三是增加城市自然生态景观,亮化城市,通过相应的海绵技术手段,绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施等,结合园林景观共同改善城市生态环境,提高人们生活质量。

3 海绵城市技术类型选择及设施简介

在有序推进“海绵城市”建设的过程中,要加强规划引领、技术统筹实施、完善政策支持、抓好组织落实,不仅要科学地编制规划,严格实施规划,完善标准规范,更要统筹新老城区海绵基础设施建设,推进自然生态修复,创新建设运营机制,在技术措施上将渗透、调节、储存、截污净化等功能的低影响开发技术进行广泛应用,并通过各类技术组合实现与环保和园林景观的有机结合。

目前,海绵城市应用的各类单项设施主要如下【3】。

3.1 绿色基础设计

3.1.1 绿色屋顶

绿色屋顶是指在屋顶上覆盖1 层绿色植被的景观模式,基本结构包含植被层、基质层、过滤层、排水层和阻根防水层等。绿色屋顶作为低影响开发和海绵城市建设的重要措施之一,可以较好地解决人们对城市绿化面积的需求【4】。

3.1.2 下沉式绿地

在“海绵城市”设计和建设中,低于周围绿地形式而设计的绿地被称为下沉式绿地,其可以结合景观设计被广泛地应用于城市的道路隔离带、居住小区、广场以及其他地方,内部多种植草本植物以增添景观效果。收集和储存雨水是下沉式绿地设计和建设所发挥的主要作用,并且可以减少和降低径流外排。在设计和建设过程中,对于特殊位置应采取必要的应对措施,如下沉式绿地距离建筑物基础小于3m 或者距地下水位和岩石层小于1m 等,并且对于径流污染严重的区域也应加强防护措施,防止次生灾害发生【5】。

3.1.3 生物滞留设施

生物滞留设施在“海绵城市”设计和建设中主要的原理为通过植被、土壤过滤,微生物协同作用,从而达到净化雨水和蓄渗缓冲作用。通常有简易和复杂2 种生物滞留设施,如高位花坛、雨水花园等都为生物滞留设施。

3.1.4 渗透塘

在具有一定空间位置,并且汇水面积较大的地区,渗透塘作为一种可以同时净化雨水并消减雨水峰值流量作用的措施一直也备受青睐。在设计和建设过程中,对于特殊位置也应采取必要的应对措施,如下沉式绿地距离建筑物基础小于3m 或者距地下水位和岩石层小于1m 等,并且对于径流污染严重的区域也应加强防护措施,防止次生灾害发生。

3.1.5 植草沟

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在地表沟渠内种植绿色植被,此类结构称之为植草沟,在“海绵城市”设计和建设中,它一方面可以起到对雨水的净化作用,另一方面还可以起到收集和导排雨水的作用。并且植草沟还可以与其他雨水处理构筑物和设施进行联合使用发挥不同作用,如渗透型的干式植草沟可以提高径流总量,湿式植草沟可以控制径流污染效果等。

3.1.6 雨水湿地

“海绵城市”雨水湿地常分为表流湿地和潜流湿地2 种,常与湿塘连用,增加调蓄容积,达到调蓄作用,而且湿地还可以集物理、生物、化学等水处理手段进行有机结合,达到净化目的。雨水湿地在构造上与湿塘相似,一般设前置预处理塘,进水口采用消能措施防止冲刷,沼泽区可种植不同类型植被,出水池一般起到降温和防止沉淀上浮的作用等。

3.2 灰色基础设计

3.2.1 透水铺装

透水铺装是一种新兴铺装形式,常应用于“海绵城市”的设计与建设当中,在原理上是采用大孔隙结构或可渗透材料设施等,从而使雨水下渗,达到收集和利用的目的。透水铺装的种类和材料多种多样,如透水砖、透水混凝土、透水沥青、园林铺装中的鹅卵石、碎石等铺装都属于渗透铺装形式。

3.2.2 蓄水池

蓄水池,顾名思义,主要作用为储存和积蓄雨水,同时,也可以减少和降低雨水的峰值流量。目前,在城市“海绵城市”建设中多采用地下封闭式,从而降低城市用地的紧张。现有建设形式也多种多样,除传统的混凝土、砖砌等外,也多有模块化形式的出现,并广泛应用。

3.2.3 渗透渠/管

3.2.4 雨水罐

雨水罐(雨水桶)可用于单体建筑的屋面雨水收集,可设置在地上或地下,塑料、玻璃钢或金属等材料均可制成。

3.2.5 过滤设备

利用滤网、滤布或介质过滤雨水径流中的泥沙及悬浮物,从而实现低影响开发面源污染控制目标的附属设备。

3.2.6 初期雨水弃流设施

初期雨水弃流设施指为降低后续处理难度,将污染物浓度较高的初期冲刷雨水予以去除的装置。弃流的雨水也应进行处理后再合理排放,不能产生次生污染,如排入城市下水道、污水官网等进行集中处理。常见的初期弃流方法包括容积法弃流、小管弃流(水流切换法)等,弃流形式包括自控弃流、渗透弃流、弃流池、雨落管弃流等。

4 海绵城市与景观的有机结合

海绵城市建设与风景园林植物等设置息息相关,除雨水回用外,城市生态的建设也需要时刻关注,做到生态植物与景观的相辅相成,并且对生态循环产生促进作用,改善环境,从而满足人们日益增长的物质文化需求,更对全面建成小康社会的生态环境方面添砖加瓦。

在园林景观植物如何完美搭配海绵城市建设工作方面,水边植物作用明显,既可丰富岸边景观视线,又可增加水面层次。园林水体的驳岸是水陆交替的过渡地带,在形式多样的自然驳岸种植观赏草可以牢牢地抓住岸线的土壤,大大降低岸线部分的土壤流失,将景观与实用性有机结合;作为园林水体中不可缺少的调蓄容积植物,在水际岸边以多种植物进行合理的、有层次的组团配置,能够取得十分良好的景观效果。

在海绵城市与植物融合造景方面,植物的选择要注意其姿态与体量。湖是园林中最常见的水体景观,可采用2 种或多种观赏草种植,并做有规律的交替变换,体现韵律,形成连续的动态构图,切忌等距有规律的沿湖栽植,应体现自然生长美感;在较小的园林够景中,水体常以水池的形式出现,结合海绵作用,可将池岸边缘隆起,植物根部与水体充分接触并起到吸收水体内部分污染物质等作用,净化水体,局部再现水生植物的群落景观;湿地也是海绵城市建设的重要生态系统之一,在植物选择与种植上,乡土植物或为首选,从而突出自然和野趣,设计上可以降低人工化园林倾向,更加注重自然景观搭配等。

因此,高品质的海绵城市建设需要将园林设计、环保生态治理等有机结合,优势互补,从而实现多重目标和价值,更好地回馈公众社会。

5 学科交叉共赢环保

目前,针对“海绵城市”中植物功能研究、选择搭配方式原则及科学系统种植等开展的研究比较滞后,致使设计、施工阶段,选择种植和搭配的植被并不能起到长效的作用机制,生态治理与园林景观建设等难以在海绵城市中充分发挥各自的优势作用,因此,学科的交叉共赢与发展尤为重要。

海绵城市建设的真正意义,是站在未来城市健康生态发展的基础上,用更高的眼光来解决多种因素,如气候变化、社会科技过度发展对环境的危害,以及产生的雨洪、内涝等问题和次生性灾害。人们应注意全面均衡发展,将城市规划、基础设施建设、园林景观工程、生态环保工程等多专业和多部门统筹协调,全面改善人民生活环境,造福于民。

6 结语

海绵城市的建设越来越得到国家和行业的重视,并且在未来生态可持续发展中将起到至关重要的作用,相信在未来的五年规划中也会得到更多的关注,希望通过本文的简要阐述,让更多的人关注生态环境建设,将海绵城市理论与环保生态及景观园林有机统筹设计,也衷心希望通过技术的不断完善,更好地造福于民。

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