海绵城市建设背景下城市湿地景观设计

2022-09-09 16:58柴百芳
中国建筑金属结构 2022年8期
关键词:水面海绵景观设计

0 引言

基于广义角度定义,海绵城市指的是能够有效解决城市中各项雨洪管理问题的一种理念,对于改善城市排水、防洪、防涝等具有重要意义

。海绵城市理念,能够顺应自然环境与自然灾害变化,通过建设水系池塘、湿地公园等,吸收、存储、净化与渗出城市管网中多余的水分,实现雨水循环与二次利用的目标,有效缓解城市中洪涝、水资源短缺、径流污染的压力

。现阶段,我国在城市湿地方面的研究逐渐成熟,然而,对于城市湿地的景观设计研究仍然存在一定的不足,导致城市湿地建设质量与生态服务功能呈现下降趋势,不利于生物多样性的发展。由于每个城市的气候都是不一样的,对于一些比较大的城市来说,使用的水资源也是有限的,所以,在海绵城市的概念下,进行湿地的规划是非常必要的,通过合理的规划,可以有效地改善城市的生态状况,同时也可以有效地修复城市的生态系统。

绿化荒山、改善区域生态环境是兰州石化的“绿色约定”。经过几十年的努力,兰州石化将兰州市南山东起马耳山沟底、西到大元峁一带的2500亩荒山建成了省级森林公园。如今,这里春有花、夏有荫、秋有果、冬有青,成为市民休闲健身的理想场所。

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基于此,本文以X 城市湿地公园为例,引入海绵城市理念,提出了基于海绵城市建设背景的城市湿地景观设计,为我国城市湿地资源与城市生态环境的可持续发展作出贡献。

1 城市湿地景观设计原则

湿地景观因地制宜性原则是湿地植物景观设计的重要原则,由于城市湿地的种类与表现形式较丰富,受到城市湿地地理位置、气候环境与水文地质条件等因素的影响,在选择湿地景观植物时,应当综合上述影响因素,高效利用当地的自然景观资源,实现湿地景观与城市生态效益最大化的目标

。城市湿地环境生态性设计原则指的是在设计景观时,应当最大限度地发挥其生态价值,提升城市湿地的生态效益,调节并保持当地生态系统的平衡。保护城市湿地生物多样性原则指的是景观设计过程中,应当结合湿地植物的种类组成及群落结构,为城市湿地中的动物与微生物提供良好的生存环境,促进城市湿地生物多样化发展

。城市湿地作为一个完整的有机整体,对湿地建设中的各个景观要素均具有一定的要求。湿地景观整体性原则指的是基于整体统一的角度,综合考虑各个景观要素,保证城市湿地景观效果、生态服务功能之间的相互和谐。城市湿地可持续发展原则指的是通过科学的景观设计方法,合理开发与保护城市湿地,使城市湿地资源呈现可持续发展,为城市居民提供健康、良好的生存环境。综合以上为城市湿地景观设计原则。

针对水域面积较小、形状蜿蜒的水面,本文采用植株大小适宜的白屈菜与睡莲进行景观设计,白屈菜选取275 株,睡莲选取365 株,共同形成小型的植物群落,景观布设的面积不能超过水面面积的1/2,在植株搭配方面,综合考虑色彩与高度,应当体现水面景观的层次结构,睡莲景观效果,如图3 所示。

不同的幼苗需要不同的生长环境,北方季节变化通常会导致温度、光照等条件的变化。因此,在植树造林时,应充分结合苗木特点,考虑季节因素的影响。研究表明,从秋季落叶到春季草发芽前是树木成活率最高的时期。对于大多数种类的幼苗,可在这一时期种植。对于具有特殊生长习性的树木,有必要考虑自己的特点,选择合适的季节。

2 基于海绵城市建设背景的城市湿地景观设计

2.1 城市湿地公园基础概况

下凹式绿地中,最富吸引力的是雨水花园,雨水花园中可以种植多种植物,形成独具观赏特色的湿地景观。下凹式绿地的植物选择与常规绿地植物不同,要结合景观设计要求,优先选择吸附净化能力强,能短时耐涝、耐旱、抗逆性强的乡土植物。依据选择的水生植物、湿生植物种类,对X 城市湿地公园水面植物的配置进行设计。根据湿地水面的类型,对植物配置进行划分,针对宽阔、形状较规则的水面来说,在植物配置设计中应当以远观效果为主,打造水面整体感较强,具有一定连续性的景观,本文在面积较大的水面上,采用群落景观设计的方式,大面积种植芦苇、沼泽勿忘我与狭叶黑三棱,保证水生植物种植的面积不超过水面面积的1/3,避免丢失水面配置的层次感,降低湿地景观视觉的通透性,宽阔水面芦苇景观效果,如图2所示。

在上述X 城市湿地公园基础概况分析完毕的基础上,根据城市湿地公园的生态环境与土壤特征,主要选择当地的乡土湿地植物,结合外来安全物种作为辅助,提升植物的生长与繁殖能力。在选择植物中,还应当考虑植物对环境的净化能力,包括植物对湿地水体的耐污染净化能力、对水土的保持作用、植物景观观赏性以及对湿地环境有毒气体与灰尘的吸附作用

。由于城市水体污染越来越严重,通过种植湿地植物能够在一定程度上起到净化水质的作用,例如种植金鱼藻、轮叶黑藻、凤眼莲、芦苇等,在净化水体的同时,能够调节水体中的营养盐水平。植物对水土的保持作用主要通过发达茎叶类植物阻挡湿地水体中的阻挡水流与沉降泥沙,保证湿地生态系统完整性的同时,提升城市湿地的生态效益。城市湿地公园能够为城市居民提供休闲娱乐场所,因此,在植物景观设计中,应当具备较高的观赏价值,在乔木、草本及灌木的选择上,要注重均衡化、层次化及色彩丰富化,各个植物相互衬托,共同组成观赏性较高的城市湿地景观。部分岸边乔灌木对湿地环境中的有毒气体与灰尘具有吸附作用,如三角枫、垂柳、香樟树等,对城市湿地公园具有重要意义。

2.2 植物种类选择

在城市湿地中,以乔木、灌木、草等植物为主体,自然植被在涵养水源、保持水土、减少地表径流、促进大气水循环等方面起着举足轻重的作用。针对人造绿化,可以依据周边发展情况,进行适当调整和设计。

如图1 所示,为X 城市湿地公园的平面结构,该湿地公园所处地区属于热带季风气候,空气较湿润,全年日照充足,为公园内植物生长提供了良好的光照条件。X 城市湿地公园年平均降雨量为1 852.4~1 926.3mm,降雨主要集中在6~10 月,年平均气温为33.4~38.2℃,全年气候差异明显。

综合上述内容,本文在X 城市湿地公园景观设计中,选择的植物种类及对应数量,如表1 所示。

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2.3 湿地植物配置设计

选取某地区X 城市湿地公园作为本文的研究对象,该湿地公园北侧沿前堤分布,南侧三面环水,公园总面积约为165 公顷,湿地的南北长为1 050m,东西宽在150~760m 范围内,X 城市湿地公园所处区域地形由东南向西北方向逐渐跌落,地形标高在452~483m 范围内,场地坡度为4°,地形相对平坦,其平面结构图,如图1 所示。

从上述结果可知:编号为1,4,5的故障模式,即齿条移动过位、齿面疲劳磨损、齿条断齿,属于关键故障灰类;编号为3,6的故障模式,即齿条移动发出异响、齿条移动不平稳,属于主要故障灰类;编号为2的故障模式,即漏油,属于次要故障灰类。

通过两种水域面积与形状不同水面的景观植物配置设计,提升城市湿地公园景观视野空间的体验感,增强植物配置的立体层次。

如表1 所示,为X 城市湿地公园选择种植的植物种类及对应的种植数量、种植面积,为城市湿地景观设计提供了基础。

如图4 所示,为X 城市湿地公园水体边缘植物景观效果。在种植过程中,可以采用成群间断的种植方式,也可以采用随意的散植方式,将两种湿生植物与其他挺水植物相结合,增加湿地公园景观的丰富性与色彩性。水体边缘的挺水植物可以选取黄菖蒲、水葱、梭鱼草、再力花等,一般选取3~5 种挺水植物即可,起到辅助作用,选择过多,可能造成视觉的错落感。在种植时,避免将所有植物布置在相同水平线上,采用高低错落的方式,更加自然地达到水体边缘过渡的目标。

水体边缘植物的配置设计主要针对湿地公园水面与堤岸之间的过渡地带,该地点的湿地植物应当具备较高的耐水性,以挺水植物为主。本文采用455 株灰脉苔草与342 株莎草,进行成片种植,与水面的芦苇、睡莲、白屈菜等水生植物,形成具有较强立面层次感的搭配,如图4 所示。

城市湿地公园岸边地带作为整个公园中植物搭配层次最丰富的区域,在植物配置设计中,需要综合考虑艺术构图原理。由于岸边地带植物对水的适应能力相对较弱,在配置设计中,本文采用草本地被与乔灌木植物,既能与水边的植物相结合,又能形成层次感丰富的城市湿地公园岸边景观。根据X 城市湿地公园所在地区的整体风格,将草本地被与乔灌木植物种植在岸边,与主调植物景观相配合,避免主调植物景观种类较少而产生的单调感。在距离水体1~1.5m 的区域进行布置,控制草本地被种植的疏密度,充分考虑湿地公园水岸线与内部空间的变化,增加湿地公园岸边的灵动性。乔灌木在岸边的布置,既能起到岸边与水体的隔离作用,又能隔离外界的污染,在一定程度上保护湿地公园内部生态环境。乔灌木在种植中,应当注重落叶与常绿的搭配,点植部分景观树种,增加岸边的观赏性。

城市湿地公园堤岸设计以丰富水面空间结构为主,通过合理的植物景观配置方式,进而达到提升水面空间层次感的目标。本文在设计湿地公园堤岸时,选取小型的乔灌木植被与花色丰富的中小型植株,堤岸景观效果如图5 所示。

对调查区内的5件橄榄玄武岩进行稀土元素分析(表3、图3)[5],结果显示,调查区稀土总量一般在88.21×10-6~112.79×10-6之间,平均为97.41×10-6。5个样品在稀土元素标准化分布型式图中表现出相同的变化趋势,轻重稀土分馏明显,且LREE分馏较强。La/Yb平均值为8.85,LREE/HREE介于7.28~7.77之间,显示岩浆分异程度一般。δEu值介于0.98~1.01之间,δCe平均值为0.92,基本不显示铈、铕异常。

如图5 所示,将堤岸与水面进行紧密连接,使堤岸景观植物倒影与水体交相辉映,形成层次感丰富的湿地公园景观。

2.4 基于海绵城市理念设计城市湿地渗透设施

基于上述X 城市湿地公园植物配置设计完毕后,接下来,基于海绵城市理念,设计城市湿地渗透设施,为景观设计与开发提供保障。传统地面硬质铺装阻隔了雨水的自然下渗,影响了自然水文循环过程,为了尽可能恢复场地开发前的状态,增加雨水下渗,可根据不同场地需要使用透水铺装材料,如各种透水砖、透水沥青、透水混凝土以及鹅卵石、碎石、草坪砖等。各种透铺装材料根据场地特点用在广场、停车场、人行道(路、径)以及车流量和荷载较小的道路,在材料形式组合和色彩方面可以通过艺术手法进行各种设计变化,使铺装既能够集水渗水,又能形成独特的景观效果。X 城市湿地公园各个汇水面及对应的径流系数,如表2 所示。

如表2 所示,为X 城市湿地公园汇水面及对应的雨量径流系数与流量径流系数,结合对应的系数,完成湿地公园场地内设施调蓄容积的计算。根据城市湿地公园的调蓄面积、雨水流量与渗透设备的调蓄容积,基于海绵城市建设的理念与背景,实现雨水资源循环与再次利用的目标。

3 结语

综上所述,本文在海绵城市理念与建设背景下,对城市湿地景观进行了全方位的设计。一方面从城市湿地水面、水体边缘、岸边与堤岸角度,选择对应的景观植物种类,对植物配置进行了设计;另一方面,结合海绵城市理念,对城市湿地的渗透设施进行了设计。海绵城市建设是较为系统性的工程,其对于优化城市排水系统,降低洪涝灾害有很大的作用,湿地景观建设是海绵城市建设的一部分,其主要的建设目的是进行降水的蓄积、净化以及保证地区的水平衡。在实际设计过程中,建设人员要在保证水文功能的同时对景观进行优化设计,增加城市湿地在城市建设生活中的作用,实现城市的可持续发展。通过本文的研究,提升了城市湿地的景观多样性,保证了湿地系统的平衡,使城市湿地的生态环境更加丰富,具有层次,为城市居民提供良好、健康的休闲娱乐环境的同时,促进了我国城市湿地生态环境的不断发展,实现了海绵城市建设背景下,雨水资源循环与再次利用的目标。

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