基于海绵城市理念的湿地公园设计
2019-07-14扬州大学广陵学院225000
王 沁 (扬州大学广陵学院 225000)
柏 洋 (扬州德道市政设计院有限公司 225000)
一、前言
2015年中央城市工作会议中强调,城市建设要以自然为美,把好山好水好风光融入城市。为了留住绿水青山,构建人与自然和谐共处的环境,城市开始建设生态化的湿地公园,但随着城市化进程的加快,城市建设对生态环境的影响日益严重,出现了城市内涝、径流污染、水资源短缺等问题,北京、武汉、南京等地“城市看海”的现象频频发生,为此习近平总书记在2013年12月中央城镇化工作会议上指出“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。因此,建设融入“海绵城市”理念的城市湿地公园,对改善水质、美化水边环境,提升城市整体景观形象具有重要意义。
二、融入“海绵城市”理念的重要意义
(一)海绵城市概述
《海绵城市建设技术指南》明确定义“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等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,缓解城市排水压力和径流污染,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用,缓解水资源短缺问题。总体来说,“海绵城市”的理念是顺应自然,让城市更加弹性地适应自然环境的变化,在城市建设的过程中降低对水文循环和水生态的影响。
(二)普遍问题
1.水安全严峻
由于城市部分自然水系、调蓄水体空间被违章建筑、道路等挤占,原先脉状分布的河叉、溪沟等被填埋、硬化渠化,河流被截弯取直,导致河流原有的防洪规划面积和深度减少,河道行洪能力减弱。当城市遭受暴雨等极端天气影响时,短历时降雨强度大,易出现严重的暴雨内涝灾害,给人民生命财产造成较大损失。
2.水环境退化
由于城市居民生产生活行为,城市河流湖泊水质较差,老城区绝大部分是雨污合流制,暴雨天气污水直排入河,加之如果在平原地区,水体流动性差,污染物容易积累,不易扩散,形成水体污染。此外,雨水径流在汇流的过程中冲刷、裹挟了来自大气以及屋面、小区路面、绿地和道路路面等不同城市下垫面上累积的大量污染物,使得其污染程度不断加剧。最终汇入湿地公园的水质情况不容乐观。
3.水生态脆弱
以往的河道整治、公园景观水体中很少注重生态保护,大多采用了传统的混凝土或砌块石护坡,导致滨岸带水生及湿生动植物生存条件差、难以栖息,加剧了水体自然净化能力降低和湿地生态系统退化,生态系统脆弱。
4.水文化缺失
水文化积淀着人水和谐的价值理念,城市因水而生、因水繁荣,然而在城市建设的过程中,往往只注重水的实用功能而忽略了水文化的挖掘,出现了水文化断层现象。海绵城市的建设与水文化的传承是相辅相成的,利用城市湿地公园深度挖掘城市水文化,融海绵设施科普、湿地生境体验于景观设计之中,将其作为城市水文化的传承平台。
“海绵城市”理念是国外城市雨水管理的中国化表达,在美国、澳大利亚、新西兰、英国等已实施多年,已经形成较为完整的管理体系,例如新西兰奥克兰水健康雨水管理已经通过湿地系统实现保护河道的生态缓排措施和提供调蓄实现洪水管控等。因此,通过建设蓄水、净水的城市湿地公园,有助于长期有效净化城市水质、减少雨水径流污染、提高城市绿地面积,营造人与自然和谐的生态环境。
三、落实“海绵城市”理念的设计
(一)人工湿地
湿地作为“地球之肾”,是地球上最重要的生态系统之一,也是介于陆地生态系统(如森林和草地)与水生生态系统(如湖泊和海洋)之间的特有的、复杂的生态系统。广义上的湿地可分为海岸湿地、湖泊湿地、沼泽湿地、河流湿地以及人工湿地。而在我们生活的城市中,主要以人工湿地为主,人工湿地又分为表流湿地、垂直潜流湿地及水平潜流湿地等。
湿地作为大自然中自净能力极强的一种生态系统,它可以将污浊的泥水化作涓涓细流。在城市中,初期雨水往往携带大量污染物质,如直接排入水体,则会严重影响河湖水体的水环境质量。而人工湿地作为一种高效、生态的雨水调蓄及处理装置,可以将大量固体有机物杂质沉积在湿地中,并完成自净功能。同时,人工湿地可将地表水进行储存,并通过下渗作用增加土壤含水量,补给地下水,恢复水循环;对洪峰流量和径流总量的有效缓解相比以往的刚性排放,显得更加生态有效;对于储存的雨水可一定程度减少绿地的浇灌用水量,有效节约宝贵的水资源。
湿地公园的建设过程中,通常会将表流湿地、垂直潜流湿地及水平潜流湿地进行有机高效结合,充分利用景观微地形设计,结合周边水体水质特点,设计梯田湿地、叠水湿地等综合性人工湿地。为去除受污染水体中的氮、磷、氨氮等污染物,首先通过小于0.5m深的表流湿地,再平行通过0.5m-1.0m坑塘湿地,最终纵向通过小于0.5m深的上行湿地,进行水质净化。对于上游水体水质较差的湿地公园,可在人工湿地中增加生物填料,将微生物固定在水底,在指定区域发挥微生物净化水体的最佳效率。同时,可通过源头活水、局部打开岛链、增加推流富氧机等方式,增加水体流动性,变死水为活水,加快水体向有益型微生物群落转变,改善水质。
根据当地气候和地形特点,在湿地单元内部对适应不同水深的植物进行立体布置,对适应同一水深范围的不同品种植物采用各自成片、相互交错的种植方式。浅水区全部种植挺水植物,在净水要求的基础上选择具有景观价值的植物,营造多层次生态景观,主要种植芦苇、香蒲、芦竹、再力花等。深水区以沉水植物为主的湿地生态系统,参照当地优势植物品种与植物特性进行配置,选择沉水植物苦草、黑藻等。同时,在梯田湿地、叠水湿地单元中建设亲水平台,向游人展示丰富的水生植物景观效果。
(二)驳岸设计
现状城市河道驳岸多为硬质化驳岸,缺少水生植物,不仅沿岸景观单调乏味,而且雨水径流污染没有任何滞留直接进入水体。在湿地公园的驳岸设计中,可采用具有缓冲、吸附、拦截和水土保持的植被缓冲带生态驳岸,植被缓冲带可以选用以乡土植物为主的草本、灌木和乔木组团栽种,草本以根茎发达的狗牙根和矮生百慕大为主,用以护坡保持水土,灌木以红叶石楠、洒金桃叶珊瑚、海桐、毛鹃等常绿灌木为主。如因为地形条件限制,则无条件采用生态缓坡的垂直硬质驳岸可增设种植槽,种植挺水植物,对硬质驳岸进行绿化美化处理。
(三)景观步道
阡陌交通,鸡犬相闻,曲径通幽,花尽花开,景观步道作为连接、融合、承载自然景观和人文景观的纽带,通过其蜿蜒曲折带来的景观位移变化,给游人带来不同的视觉效果。
景观步道作为空间界定、转换、启合的视觉分界线,因此在铺装材料及形式的选取十分考究,其常用材质有青石板、花岗石、小青砖、木板等。随着“海绵城市”理念的提出,透水铺装逐渐受到推崇。透水铺装为孔隙率较高、透水性较好的材料,它可以使雨水下渗,并将其部分储存,实现洪峰流量的减少以及综合径流系数的降低。景观设计中,园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装、嵌草砖等也属于透水铺装的一种。
景观步道中两侧的上部视觉空间以植物作为的主体部分,根据地质、气候及季节,利用其的不同特性和空间结构变化营造出不同的氛围,可动可静,时而明快,时而静谧。步道两侧的下部视觉空间,可于两侧加以“生态植草沟”,对雨水进行收集、调蓄、转输、净化、排放。同时加以灯具、座椅、雕塑、小品等附属设施,调节视线的变化,产生空间层次的错落感,达到“移步异景”的效果。
(四)水文化融合
湿地公园不仅是市民休闲娱乐的观光公园,也是宣传保护湿地的重要性和科普海绵城市建设的重要媒介,在湿地、驳岸、景观植物周边采用不同的景观小品设计,穿插介绍湿地的历史地理变迁、演绎湿地形成过程,并利用科普标志牌介绍湿地公园设计的环保理念以及公园中常见的动植物,包括栖息鸟类、草本植物、挺水植物、水生植物等,集娱乐与科普为一体,使城市湿地公园切实成为城市水文化的传承平台。
(五)后期管理措施
城市湿地公园同时兼具生态修复、蓄水净水、游憩休闲、科普教育等功能与价值,维护管理好城市湿地对于保护城市生态、打造“海绵城市”湿地公园科普示范有着重要意义。湿地公园的后期维护管理不善将会导致湿地物种多样性减退,净水功能减弱,出水水质恶化,不仅达不到城市环境美化和蓄水净水功能,更有可能成为城市黑臭水体影响周边居民的生活环境。因此,需要组织专业技术人员对湿地进行定期的维护检查。
1.及时修剪植被缓冲带、植草沟及人工湿地中植物、清除杂草,并清理导致过水不畅的垃圾与沉积物,保证海绵设施达到预期的蓄水、净水效果。
2.定期巡查植被缓冲带、植草沟等边坡是否出现坍塌现象。
3.需要做好湿地植物的护理工作,每年收割大型水生植物,应对不同的气候采取不同的养护措施。
四、结语
基于“海绵城市”理念设计城市湿地公园,结合了生态、景观和低影响开发等设计理论,建设包含人工湿地、植被缓冲带、生态植草沟等“海绵城市”技术措施,具有生态修复、净化水质、科普传播、休闲娱乐等多方面的功能,促进城市生态环境的持续改善。由于我国“海绵城市”技术措施处于刚刚起步阶段,在各个试点城市的效果也大相径庭,而形成“园在城中”的公园城市又成为许多城市追求的格局,因此如何将“海绵城市”的理念成功融入到城市湿地公园的设计中是未来设计的关键,除了借鉴国外建成的优秀案例,还要结合中国国情,融入具有中国特色的亮点,使城市湿地公园建设可以真正做到生态化、景观化及可持续化。