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山地型风景区低影响开发实践技术
——以佛慧山、金鸡岭、兴隆山等景区海绵城市建设为例

2020-11-06王春红

山东林业科技 2020年5期
关键词:径流山体济南市

王春红,张 鑫

(济南市林场,山东济南250014)

济南市山体资源丰富,植物种类繁多。多年来随着城市建设的不断发展,城郊的山体逐渐被融入城市之中,形成了山在城中,城在林中的城市新格局。但是,有些山体由于地质、历史等原因破损严重,岩石裸露,严重影响了城市风貌和生态质量。因此,开展山体生态修复,势在必行。借济南市海绵城市试点建设的契机,2016年,济南市林场对所辖区域内佛慧山、金鸡岭、兴隆山等景区进行海绵城市试点建设,丰富山体植被、涵养水源,并依托山体地势合理设置雨水收集、拦蓄及利用设施,增强山体区域内雨水渗、蓄、用功能,为缓解城市内涝、护泉保泉发挥实质性的作用。

1 山地型景区低影响开发对于济南城市建设的意义

1.1 控制城市源头雨水

济南市整体地形南高北低,大部分雨水自南向北易形成地表径流。同时济南市作为山地城市,周围有大量的山体存在,城郊山地因其具有山林、山谷等多种类型的自然 “海绵”,常常是重要的集水区、水土保持区,应予以充分利用。针对山地的地形、地质条件和环境条件,在南侧的近郊山地进行低影响开发,能够较大程度地将雨水存蓄至山体内部及底部,减少地表径流[1]。

1.2 增加泉水补给

济南市域泉群的补给来源是济南市南部山区,由于济南市政府对南部山区水源涵养区的大力保护和节水保泉措施有力落实,至今趵突泉已实现2003年9月6日复涌以来,连续十几年持续喷涌。但是,城市扩张造成泉水补给区面积减少,给保泉带来了巨大的压力。因此,海绵城市建设必须将城郊水源涵养用地保护和提高单位面积水源涵养功能相结合才能实现对城区水文影响的补偿[2],进而增加城区地下水的补给量和减少城郊地表径流向城区的汇入量,使城郊雨水在城郊的山地被拦下,渗入地下后以地下径流的方式补充城区的地下水,增加泉水补给量。

1.3 充分利用城郊空间,调节小气候条件

海绵城市建设的实际操作中应充分利用城郊山地空间,缓解海绵城市建设的用地紧张的压力。同时这种提高城郊山体水源涵养功能的措施,也能在一定程度上实现对山体的保护,达到促进植被恢复和减少水土流失的效果,改善城郊的小气候条件,[3]增加动植物的多样性。

2 项目概况

2.1 区位概况

佛慧山、金鸡岭、兴隆山等景区属济南市近郊风景区,其中佛慧山和金鸡岭位于千佛山风景名胜区范围内,已被批准为国家级风景名胜区;兴隆山风景区位于济南市南部,区域规划面积约434 hm2,区内自然风光秀丽,文物古迹众多,地形特点鲜明,具有较高的自然和人文景观价值,是近郊市民游客休闲、游赏的主要山体休闲绿地。

2.2 景区原状

作为山地型景区,景区内有多处自然山谷作为原有的主要汇水路径,汇水面积较大,季节性流量高。景观植被以侧柏林为主,夹杂有部分阔叶树和抗旱、耐瘠薄的灌木,整体绿化覆盖率北坡较好,南坡裸露土地及裸岩较多。

3 建设要点

3.1 丰富种植层次,增加山体绿量

保持山体原始地貌及自然植被情况,加强裸露山体绿化,增加乔木和中下层灌木、地被植物的栽植,通过植物根系对土壤的固定和对雨水的吸收,起到阻滞雨水的作用,进而涵养水源,增强雨水渗透、缓释。

3.2 合理疏导,分散雨水径流

根据山体地形和汇水分区,结合山谷、山涧合理设置拦蓄设施[5]。梳理和组织山体的汇水、排水、蓄水路径,海拔自高到低设置多级水平阶,对雨水进行层层拦蓄,分散径流,降低雨水径流速度,分散排入周边绿地,延长雨水滞留时间,增加下渗率。

3.3 加强雨水存蓄,注重收集利用

根据山体地形和汇水特点,在山体上部主要雨水汇集处,合理设置存蓄设施对雨水进行存蓄、净化、下渗,削减径流。在山体底部集中汇水区域,结合景观要求设置渗透塘、旱溪等,净化、收集雨水,增加下渗时间,收集的雨水进入蓄水池,可用于周边绿化灌溉;超标雨水排入市政雨水管网。

3.4 合理规划游览路径,削减雨水峰值

游览路应尽量平行于等高线布局,合理确定广场坡向及道路的纵、横坡,组织径流汇入绿地或各收集设施。坡度较大、坡长较长的游览路,需结合现状分散设置导流槽等设施,将雨水分段引入绿地或雨水收集设施中。

根据山体情况,在广场或道路靠近上坡的一侧设置渗透塘和渗透沟,并层层分散引入绿地,减少径流;靠近下坡的一侧使用平沿石或局部路沿石放低,将径流汇入绿地或各类设施中。

4 建设方案及工程措施

4.1 规划目标及雨水控制指标

山体低影响开发设施系统的构建不仅解决了山体本身的雨洪问题,同时充分利用雨水资源,增加土壤含水量,改善生态环境,实现绿色山水景观。通过实施海绵建设使景区成为具有本地特色山地文化的旅游精品,国家海绵城市建设的示范模板,市民休闲体验的生态乐园。

根据济南市试点区域分区指标控制要求,对应的设计降雨量41.3mm,佛慧山、金鸡岭、兴隆山景区年径流总量控制率为85%,3 处景区计划蓄水总量为87662.13m3。

4.2 实施方案

根据景区的地形地貌、植被等现状,结合此地域实际雨水汇流路径,制定了针对山体雨水滞留、下渗、存蓄的切实可行的实施方案。

4.2.1 针对纵向汇流雨水的实施方案

降落至山体的雨水,大部分通过土壤进行下渗。形成地表径流的雨水一部分流经山体植被或裸岩,汇流后通过山谷、山涧内的水平阶进行层层拦蓄,另一部分流经纵向道路通过道路边沟汇集至道路下方。汇流的雨水大部分滞留在拦蓄设施内并下渗和净化,超出滞留量的雨水进入横向道路内侧渗透塘进行进一步的下渗和净化。

超出渗透塘滞留量的雨水通过内侧的溢流口进入溢流管道并横跨横向道路到达道路下方,再次通过水平阶进行层层拦蓄并下渗和净化,再次滞留后剩余的雨水最终到达山体底部,进入山脚下旱溪中进行滞留和下渗。

山体内所有的下渗雨水用于补充地下水,涵养水源;净化后的雨水大部分经管道进入就近的蓄水池进行存蓄,用于植物灌溉或设施用水;超出蓄水池最大存蓄量的雨水溢流后进入山体底部旱溪,多余雨水通过雨水管渠进入市政管网排出景区。

4.2.2 针对横向汇流雨水的实施方案

有条件的坡面可用水平阶、鱼鳞坑结合复式绿化种植的方式形成绿地,对横向汇流的一部分雨水进行滞留和下渗。另一部分雨水通过道路、广场等进行组织分流,借助对道路广场横纵坡的合理设计,引导通过路面透水铺装下渗之余的雨水进入道路内侧渗透沟。在山体下部较为平坦的地域可结合景观设置下沉式绿地,对末端雨水进一步削减。

4.3 工程措施

4.3.1 水平阶

结合山谷、山涧在合适的位置砌垒水平阶,与山体坡面半围合形成一定空间对雨水进行拦蓄。水平阶的弯曲多采用凹向山体内部的方式,在雨季降雨量较大时径流雨水流速较高,这样的措施能够使墙体更加耐受高流速雨水的冲刷力,延长水平阶的使用寿命。

本着节约的建设原则,砌垒水平阶所用的石材在保证功能性和景观性的前提下尽可能使用山上的原石,降低成本的同时实现与原地貌的统一;水平阶之间的坡面为裸岩的,为减少雨水的冲刷,使用体积较小的山石进行覆盖,可对雨水进行消力,促进雨水下渗(见图1、见图2)。

4.3.2 渗透塘和渗透沟

道路内侧雨水汇集处设置多处渗透塘,上部山体的雨水汇集后进入渗透塘进行滞留下渗和净化,溢流的雨水通过路面下方的过路管道进入下层拦蓄设施。渗透塘内部多放置体积较大的卵石,满足雨水收集作用的同时兼顾景观效果。渗透塘中初步净化的雨水进入两侧与之相连的渗透沟,进行再次的滞留和下渗。

渗透沟沿横向道路内侧布置,坡度与道路纵坡保持一致,沟边与道路交界的路牙在下方留有空隙,方便道路雨水排进渗透沟。渗透沟中坡度较大的区域搭配小型拦水坝对雨水冲刷进行消力,延长雨水滞留时间。为满足观赏性,渗透沟中搭配植物种植,因本项目所在地为北方城市,考虑到实际降雨量情况,在树种的选择上主要考虑适地适树和景观性原则。

4.3.3 旱溪

因旱溪主要设置在山体底部主要汇水区域、结合景区的入口建设,在满足功能要求的同时充分考虑景观效果。需注意驳岸线型的自然曲折、景石安置的层次变化,同时结合植物配置,使入口处的旱溪景观成为满足游客亲水心理和舒适性的亮点区域,见图3。

4.3.4 透水铺装

根据山体地形和游览路、广场的功能需要,尽量采用透水铺装,减少雨水径流的形成。根据功能性的差异,选用不同种类的铺装材料。防火车行道的铺装主要选用透水沥青,满足景区行车的需要;休憩广场及部分坡度较缓的道路多用透水砖;沿等高线较为平坦的游步道则选用糠粮砂平铺,既可满足透水功能,又与山体环境相协调,营造富有野趣的游览氛围和舒适的步行体验。

4.3.5 植物配置

在植物配置方面,除满足适地适树的原则和观赏需求之外,在不同的位置结合实际情况采用不同的配置方式,以实现植物观赏价值的最大化,并降低养护难度。

鱼鳞坑、水平阶结合植物种植的,因回填种植土深度足够,多采用乔木、灌木、地被相结合的复式种植方式,最大限度地固土并阻滞雨水,提高山体绿化覆盖率。选用的乔木有五角枫、白皮松,灌木有丁香、连翘、金银木、大叶扶芳藤,地被植物为覆盖力强、抗性好的小叶扶芳藤,最大程度地覆盖裸露地表。

沿道路渗透沟内植物栽植,因北方城市雨季较短、雨量不大,同时考虑到满足游览路上方遮蔽功能,选用了五角枫作为骨干树种,搭配白皮松以及丁香、连翘等灌木,常绿树与落叶树相结合,兼顾观花植物,保证了较好的游览舒适性和沿路植物景观效果。

下沉式绿地需考虑植物的抗性,在雨季到来时能够耐水湿,而在其他季节又有很好的抗旱能力,且植物形态较好,花、叶或果具有观赏性。在景区内我们多应用麦冬等地被植物作为下沉式绿地的主要植物种类。旱溪水系内选用湿生植物,可适应旱溪环境的有千屈菜、再力花等。

5 结语

海绵城市建设是城市环境生态修复的重要手段,而在济南市开展山地型风景区的低影响开发建设对城市生态和保泉护泉具有非比寻常的重要意义。自本项目建设以来,雨季形成的山体地表径流明显减少,山体气候条件及生态环境得到改善。如今,山地型风景区的低影响开发建设技术还需要长期实践的积累和现实数据的验证,通过本文的叙述,希望能给同行们在类似景区的建设工作中提供一些借鉴和参考。

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