帅明洁
【摘要】在我国社会和经济高速发展的今天,城市化建设高度开发与生态环境日渐恶化的矛盾日益明显。城市发展面临巨大的环境污染与资源压力,水资源短缺,水环境污染的问题,形势严峻。城市园林绿化的建设是改善城市生态环境的重要途径。海绵城市的提出,对人与自然的和谐相处具有重要作用。在城市园林绿化建设中,融入海绵城市理论,提高绿地径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,实现缓解城市内涝、削减城市径流污染、节约水资源、保护生态环境的作用。
【关键词】海绵城市;园林绿化;低影响开发;下沉式绿地;透水铺装
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.08.012
1、海绵城市技术与城市园林绿化的关系
1.1海绵城市的理念
在2014年住房和城乡建设部颁布了《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)》,《指南》中明确海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。从更广阔的视角来看,“海绵城市”是从不同尺度上综合解决城市突出的水问题及相关生态和环境问题的一套完整理论体系,包括雨洪管理、生态防洪、水质净化、地下水补充、棕地修复、生物栖息地营造、公园绿地营造,以及城市微气候调节等。
1.2海绵城市的建设途徑
海绵城市突破了传统的以排为主的城市雨水管理理念。海绵城市的建设途径有以下几个方面:
1)保护城市原有生态系统,是海绵城市建设的基本要求。
2)对已受到破坏的生态环境进行恢复和修复。
3)采用低影响开发模式进行城市建设,最大限度地减少原有生态环境的破坏。低影响开发指在城市开发建设过程中采用源头削减、中途转输、末端调蓄等多种方法,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术,实现城市良性水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力。因此,低影响设计和低影响开发是构建海绵城市的重要理念。
1.3海绵城市与城市园林绿化的关系
城市园林绿化对改善城市生态环境,提高居民生活环境质量,增进居民身心健康有重要作用。园林景观绿化与海绵城市理念相结合,将城市园林绿地打造成一块块“海绵”,在绿化美化城市景观的同时,又能净化自然生态环境,对城市可持续发展建设起到事半功倍的效果。在海绵城市建设过程中,做好城市园林景观绿化建设,能改善城市排水和调蓄能力,结合不同绿地的特点,最大限度地解决城市雨季内涝和水资源流失方面的问题,促进雨水、地下水等水资源的合理二次利用,增强居住区绿化、道路绿化带、公园湿地等的雨水消纳利用功能。
2、海绵城市技术在城市园林绿化建设中的重要作用
城市园林绿化作为城市建设重要组成,具有明显的社会效益、经济效益和生态效益。园林绿地对于缓解地表径流、消减污染物起到一定作用。园林景观绿化,在满足绿地生态、景观、游憩和其他基本功能前提下,结合低影响开发设施,渗透、调蓄、净化绿地内部及周边硬化区域的径流,并与城市雨水管网相结合,有效调节地表径流,增强城市防内涝能力。
海绵城市理念下的城市园林系统具有生态性能、恢复生态性能、和低影响开发的价值。在海绵城市理念下的园林景观绿化建设过程中,应遵循因地制宜的原则,在城市总体规划引领下,在以人为本,安全为重的前提下,进行统筹规划与设计,保护原有生态系统,提高自然生态系统修复能力,维持或恢复城市的“海绵”功能。具有“海绵”性能的城市绿地,倡导的是遵循自然,与自然生态环境和谐共生的理念,采用低影响发展模式,力求保存或修复自然的水生态环境。
3、低影响开发技术在城市园林绿化建设中的应用形式
海绵城市建设,应统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。低影响开发雨水系统通过对雨水的渗透、存储、调节、转输与截污净化等功能,有效控制径流总量。低影响开发技术在园林绿化中的应用形式有下沉式绿地、透水铺装、绿色屋顶、生物滞留设施、植草沟、蓄水池、雨水湿地等等。通过下沉式绿地、透水铺装等景观设施来汇集并吸收降水,经自然渗透补充地下水源,或经过处理进行灌溉、洗车等再利用,节约水资源。当地面渗入能力小于降雨强度时,则结合挖沟筑渠、建造景观等进行调节,经过过滤净化雨水,将溢流的雨水转输到景观雨水塘、生态湿地等,若景观水体达到饱和,则溢流至城市雨水管网。本文选择以下几种形式,进行简要分析。
3.1下沉式绿地
下沉式绿地具有狭义和广义之分。狭义的下沉式绿地指低于周边铺砌路面或道路在200mm以内的绿地;广义的下沉式绿地泛指具有一定调蓄容积(在以径流总量控制为目标进行目标分解或设计计算时,不包括调节容积)的可用于调蓄和净化径流雨水的绿地。本文探讨的对象是狭义的下沉式绿地,即下凹式绿地,因其建设费用和维护费用较低,应用范围较广泛,可在道路、广场、停车场周围设置。下沉式绿地通过植物截流、土壤过滤滞留处理地面径流雨水,达到控制径流污染的目的。超过绿地蓄渗容量的雨水,经溢流口排至景观水塘或城市雨水管网。
比较常见的下沉式绿地结构示意图如图1所示。
下凹式绿地有别于传统的灰色雨水设施,能够以自然的方式消减雨水径流、控制径流污染、保护水环境。下凹式绿地一般低于路面10cm-20cm,保证周边场地的雨水能重力自流进入绿地内。下沉式绿地栽植的植物具有非常重要的作用,能够有效地过滤和净化地面径流雨水,因此,在选择植物方面,应以适应本地气候的乡土植物为主,选择耐涝且根系比较发达的植物。
3.2透水铺装
在当今城市化高速发展过程中,过多的进行不能渗透的硬质化铺装改造和建设,阻碍雨水下渗,导致大面积降水聚集地表径流,造成城市内涝。因此,硬质铺装的雨水下渗作用也是消减径流和径流污染的有效手段之一。
透水铺装是指既能满足路用及铺地强度和耐久性要求,又能使雨水通过本身与铺装下基层相通的渗水路径直接渗入下部土壤的地面铺装系统。透水铺装的面层及基层均具备透水性能,具有良好的生态效益,是海绵城市建设中的重要技术之一。透水铺装的多孔结构,可在暴雨季节降低地表径流,雨水下渗可补充地下水,防止内涝积水。路面储存的水分蒸发时吸收热量,可调节地表局部空间的温湿度,降低道路表面温度。因此,对调节城市微气候,缓解城市热岛效应有较大的作用。
在园林景观设计中,透水铺装使用区域广泛,具有良好透水、透气性能,且色彩丰富,是城市园林绿化中常用景观之一。透水铺装可补充地下水并具有一定峰值流量削减和雨水净化作用,是一种常用的铺装形式。透水铺装按照面层材料不同可分为透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装、透水沥青混凝土铺装等,嵌草砖、鹅卵石、碎石铺装,搭配具有透水性能的基层也属于透水铺装,应用于不同的园林景观造型中,具有良好的生态效益和景观效益。透水砖铺装常用与人行道、园路、停车场等;透水水泥混凝土铺装常用于停车场及车流量较小的道路;透水沥青混凝土路面常用于机动车道;嵌草砖多用于生态停车场。
比较常见的透水铺装结构示意图如图2所示。
透水铺装在应用过程中,也存在一定问题。透水铺装面层之所以“透水”,因为面层结构为多孔结构。在渗透雨水的同时,面层表面堆积的砂土、灰尘、油污等随着长时间的渗透,发生沉积,导致孔隙堵塞,透水率逐渐下降,随着使用年限增长,直至丧失透水能力。因此,在透水铺装使用过程中,要注意加强路面维护和保养,采取措施如高压冲洗、高压吹扫等,能较好恢复透水性能。
3.3绿色屋顶
随着城市化的高速发展,建筑物屋顶的面积占城市面积较大比重,城市人口密集,公共绿地面积日益减少。屋顶与绿化的结合,这種新的建设形式的出现,顺应了当今城市生态建设的发展方向。绿色屋顶也称种植屋面、屋顶绿化。屋顶绿化与景观设计相结合,不仅有良好的景观效益,而且具有很多生态效益。比如可以增加城市的绿化面积,吸收雨水,有效控制雨水径流,植被的覆盖可减少热辐射,缓解热岛效应。绿色屋顶可有效减少屋面径流总量和径流污染负荷,具有节能减排的作用,但对屋顶荷载、防水、坡度、空间条件有严格要求,因此在设计阶段,每个环节都应严格设计标准执行。下面是最常见的绿色屋顶的结构如下图3。
绿色屋顶在植物选择方面适合栽植低矮的浅根系植物,养护管理简便,既能提供人们休憩空间,也能带来生态效益,是一种比较经济的屋顶种植模式。若为了绿化效果,丰富植物层次,需在防水层上设置隔根层,防止深根系植物破坏屋面结构。基质层是土壤层,屋顶绿化的土壤层,应选用轻质疏松的土壤,保证透气性和排水性,土壤厚度根据植物生长需要设计。目前在上海、深圳、成都等城市,绿色屋顶均已发展多年,其建造技术已有一定水平,且取得了不错的生态效益。
3.4生物滞留设施
生物滞留设施是低影响开发技术的常用技术之一。生物滞留设施是指在地势较低的区域,通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的设施,净化后的雨水渗透补充地下水或通过系统底部的管道输送至城市雨水管网或后续处理设施。按应用位置不同,又称作雨水花园 、生物滞留带、生态树池等。生物滞留设施主要应用于小的绿化节点中,如小区内绿地、道路绿化带及停车场周边绿地等城市绿地内。生物滞留设施具有一定调蓄容积的作用,可用于调蓄和净化径流雨水,径流控制效果较好,建设及维护费用较低,应用广泛。生物滞留设施形式灵活多样、适用范围较广、可与景观结合造景,具有较强的观赏性,因此,在低影响开发系统中,是应用较广泛的技术之一。
4、城市园林绿化建设中海绵城市技术实施策略
4.1在城市园林绿化建设中坚持海绵城市理念
在园林景观绿化规划过程中,遵循因地制宜、生态优先原则,结合海绵城市理念,保护并恢复现有海绵体,规划并建设新的海绵体,充分利用绿地自然的排水系统,实现积存、渗透、净化的自然性。因地制宜的在园林绿地规划中建设雨水收集调蓄设施,让城市排水系统与主要河流、湿地、园林绿化景观连接起来,提高生态环境的自我修复能力。城市园林绿化与海绵城市技术相结合,能提高城市园林绿化的质量,促进城市生态环境的健康发展,二者相辅相成,密不可分。
4.2加强社会对海绵城市建设的认知
建造具有海绵体性能的绿地、铺装相对于普通的绿地、铺装造价要高,造成较多建设方从经济方面考虑,缺少积极性。因此需要政府统筹管理,做好引领规划及推广宣传,使人们了解海绵城市建设的必要性及长远性,结合适当的补贴或奖惩制度,提高社会对海绵城市建设的积极性。海绵城市建设涉及城市规划、给排水、道路、园林等诸多方面,既需要各专业对海绵城市建设的统筹规划,又需要对海绵城市建设的任务进行分解,落实到各个层级。在建设过程中,必须各个环节都抓紧,不仅从政策机制方面,进一步完善各类措施的设计标准规范和施工技术标准,还应在工程技术方面,鼓励先进技术的研发,加强项目管理人员的海绵城市思想教育,增强海绵城市技术水平,提高工作人员的综合素质,全面调动社会积极性,确保海绵城市建设措施保质保量地建设、运行和维护。
4.3完善相关政策法规制度
海绵城市技术在城市建设中的作用至关重要,进一步完善相关政策法规制度的制定,在设计、施工、养护等方面进行合理化、规范化的指导,保障海绵城市的建设有章可循,引导城市建设绿色、健康、可持续的发展。其中,比较容易忽视的海绵城市项目相关措施建成后,运行期间的养护管理工作,应及时制定运营维护管理制度及操作规程等,明确责任部门,确保建成后的海绵措施能更长久的、有效地为城市生态环境服务。
4.4加强专业技术人才培养
当前海绵城市建设过程中,专业技术人才短缺,海绵技术不够先进。因此,我们应积极借鉴西方发达国家的经验,学习、吸收先进的技术,并加强海绵城市建设中各学科的沟通合作,如给排水、市政工程、园林绿化专业等,因地制宜、统筹规划。园林绿化专业是海绵城市建设实施的重要学科,园林工程技术将海绵城市技术措施进行整合和美化,因此,园林景观专业人才应积极学习,将园林景观工程专业知识结合海绵城市新技术,研究园林景观新工艺新设备,最大程度地提高海绵城市建设的生态效益、社会效益和景观效益。
结语:
海绵城市的发展是追求城市建设和自然生态之间的和谐发展。城市园林绿化建设与海绵城市理念的紧密衔接,适应城市生态建设的需要,顺应可持续发展的需要。将城市园林绿地与多种海绵城市建设措施相结合,从城市规划、给排水、市政工程、园林绿化等多方面统筹规划,结合当地城市地理位置及气候条件,因地制宜、合理分析、优化选择,才能建设有“弹性”的城市生态系统,才能满足人民日益增长的美好生活需求。
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