浅论城市园林建设中的节水设计
2021-09-22端伟彬
端伟彬
【摘要】为提高城市水资源利用率,解决供水矛盾,城市园林建设中进行科学合理的节水设计是十分必要的。城市园林节水设计是一项涉及多个层面工作的系统工程,“节水”不等同于“省水”,它的全面含义是优化用水管理,达到水资源的高效与合理利用,这需要结合所在地区气候特点、土壤特性、经济发展水平、园林植物类型等具体情况。
本文论述了城市园林中节水设计的内涵、主要目标和意义,列举了城市园林建设中节水应用的现状,对存在的问题进行了分析,并阐述了城市园林建设中节水设计主要原则和主要节水手段,提出城市园林建设中,应采取合理选择植物种类及配备方式、多种水源合理利用、节水灌溉等多种手段,真正达到城市园林建设中的节水设计。
【关键词】景观园林;节水;节水型园林;节水设计
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.
20.
前言:
虽然城市园林可以改善城市环境,但城市园林用水量大,要实现园林用水从“耗水型”向“节水型”转变,必须要从园林建设的设计初期及建成后养护管理综合施策,从理念、技术和设计方面不断完善,实现节约生态和景观的完美融合,充分发挥城市园林的景观效益和生态效益,促进城市园林建设的可持续发展。
1、城市园林建设中节水设计内涵及意义
1.1 园林建设节水设计的基本内涵
城市园林建设中采取节水设计,立足于建设节约型园林。节约型园林主要包括以下含义:最大限度平衡生态效益、环境效益、经济效益,最大限度实现自然资源和各种能源的节约和再利用,最合理实现经济投入产出比。园林的节水设计是节约型园林的关键一环,要根据园林植物种类、土壤条件、当地灌溉技术、经济发展水平等各种方式,综合考量各种手段,实现园林建设及后期养护管理的节水。
1.2园林建设节水设计的正面意义
(1)城市园林绿化节水设计能够缓解水资源匮乏现状。我国中大型城市普遍缺水,在园林建设过程中,很多园林设计的中心都立足于园林美观程度,忽略了节水设计。虽然单独一处园林的节水量并不大,但城市中园林数量多,数量累积后节水规模十分可观。
(2)城市园林绿化节水设计是实践科学发展的必然要求。近年来,一些地方以为追求高强度开发建设,城市生态安全面临威胁,随后紧急设计建设的城市园林,只追求美观及规模,不注重资源的节约,带来了宝贵的水资源浪费,也给地方财政带来了负担。在园林建设中实现节水,是可持续的能源节约,生态效益和经济效益都非常显著,是科学发展的必然选择。
1.3园林建设节水设计要实现的目标
城市园林建设中节水设计要坚持目标导向,要实现的目标主要是以下几点:
(1)实现城市生态绿地和用水安全的平衡发展。在城市建设中,保证城市用水安全前提下,最大程度实现城市生态绿地建设的可持续发展,是城市园林建设节水设计要实现的最基本目标。如果用水超越了城市用水定额,或者超采地下水、大量使用自来水,将严重影响城市的用水安全,不利于城市园林和生态绿地的持续稳定。
(2)对非常规水资源实现充分利用。城市园林建设及后期养护管理过程中,不仅可以充分利用降水,合理利用部分地表水以及地下水,在水环境安全的情况下,还可以大量应用再生水、回归水,从而实现水资源配置的最优化。
(3)实现城市园林用水供给效率的最优化。在城市园林的灌溉上,主要采取两个方法达到节水目的:一是减少水分在输送过程中的损失,提高水资源利用率;二是科学合理加强灌溉管理,做到适时适量供水,力求使用最少的水资源,产出最大的生态环境效益。
(4)充分提高水分利用效率。當前城市各行业用水普遍采取定额管理,园林灌溉用水不可能大规模增加,应该加强技术升级,采取各种先进措施,包括培育耐旱园林植物、采用新型灌溉技术手段等,以提高园林灌溉中植物水分的利用效率。
2、城市园林建设中节水设计存在的问题
随着水资源紧缺问题的日益突出,部分城市已充分认识到城市园林建设要可持续健康发展,必须要采取多种手段实现节水,通过配备耐旱植物,采取新型灌溉技术等手段解决绿化用水,但是目前大多数城市绿化灌溉用水,水源依然主要是自来水,而且利用率低,在园林建设节水设计方面还存在以下问题:
2.1不能提高水资源利用率
在我国的城市园林景观中,喷泉和人造瀑布主要用作人造水景。在大面积花园中,会开挖人工湖。如图1所示,以人工湖为景观中心的花园设计,围绕人工湖而建有很多花坛、绿色的植被,但是人造湖水体一般是死水,雨水不足以补充水量时,只能从城市自来水系统补充水,这很容易造成大量水资源浪费。
小规模的绿化园林中,绿色植被的灌溉多以人工采用水管灌溉的方式进行,或者洒水车灌溉,由于灌溉设施落后,灌溉效率非常低经常出现一部分植物过多灌溉涝死,而另一部分植物却没有得到充分的水分而干枯。大量的园林绿地土壤并不平整,且渗水性强,许多灌溉用水没有被及时吸收,就已经渗入地下造成水源浪费。部分园林景观采取灌溉系统代替传统的人工水管或洒水车灌溉,但由于灌溉系统落后,系统设计不科学合理,灌溉系统中的喷头不能多方向灌溉,只能定向灌溉,灌溉过程中不能多区域均匀灌溉。园林灌溉系统中灌溉水管的材料目前多为铁管、PVC塑料管,这些材料极易生锈、老化,从而发生漏水,也会造成水资源的大量流失。
2.2 植物选配不合理
在城市园林的建设设计中,许多设计师只重注重园林规划布局、景观美观效果,单纯注重颜色、树种搭配,没有充分考虑所选植物适应的生存条件以及用水情况,许多植物因为无法适应园林所在地的环境而死亡,还存在部分植物对其他植物带来用水竞争,外来植物侵入使当地植物无法生存等生态失衡的情况发生。园林建设植物配置上,没有遵循适地适树原则,没有重视乡土树种的推广应用,没有合理配置乔、灌、地被的比例,达不到生态效益的最大化。
2.3 用水体系单一
城市园林建设中,灌溉水源多是自来水系统,没有重视再生水和自然雨水的使用。由于在园林建设规划设计初期不合理,前期管网建设的资金投入较大,后期没有进行升级改造,从而使园林绿地对自然雨水和再生水的利用率偏低。在园林绿地中往往将多余雨水向周边道路或广场排送,直接导入城市雨水排水管网,没有实现雨水储存利用。部分景观中的喷泉、瀑布、人工湖等需要定期更新水体,排出的水体本可以用于灌溉,却直接排向下水道造成资源浪费。
2.4 园林灌溉管理不完善
目前我国并没有制定明确的园林灌溉行业管理标准,也没有相应机构进行组织认证、考核等工作,在实际工作中,从事园林灌溉设计及操作的人员,大多数是临时工、农民工,或是企业排水人员兼职,专业技术水平不高。灌溉现场多采取大水漫灌,不能结合土壤适度和植物生长特点、用水习性进行合理灌溉。有的园林甚至处于半托管状态,没有定时灌溉,导致土壤过干,一次灌溉用水量大。
3、城市园林建设节水设计的原则
上文分析了园林建设中节水设计的重要性,及现阶段园林建设中节水设计存在的问题,要解决以上问题,科学合理实现节水,要遵循以下原则。
3.1提高水资源利用效率
当前城市园林在后期养护管理中,灌溉时对水资源的利用率非常低,而我国大多数城市水资源较为匮乏,人均水资源占有率很少,因此在城市园林景观的建设设计中,不能仅仅为提高园林景观美观程度而浪费水资源。首先对于面积较大的园林景观,需挖掘人工湖时,尽可能减小人工湖的面积,从而降低人工湖对水资源的消耗。其次,在进行园林景观设计时,要将陆地园林景观与人工湖组建互通的水循环系统,陆地园林景观中的植被灌溉可就近使用人工湖中的水,灌溉后无法及时吸收的水分,通过土壤渗透返回人工湖,当人工湖中水体需要更新时,可将原来的水体用于周边陆地园林景观植物的灌溉。再次对于一些小型的园林景观,不需要修建人工湖时,可以采用人工瀑布或者喷泉组合设计,将人工瀑布和喷泉二者相连,形成小型的水循环系统,喷泉与瀑布之间建立蓄水池,喷泉建在高于人工瀑布的位置,喷泉的水流可以向人工瀑布输送,再经人工瀑布流入地下蓄水池,地下蓄水池水体向喷泉供水。这种设计可以大幅减少喷泉对水资源的一次性消费。同时,可以将人工溪流设计于人工瀑布之下,使水流沿沟渠流向绿化植物,从而实现少量水达到较高的灌溉效果,在旱季可以极大程度缓解植被干枯的情况。
3.2 升级灌溉系统以及灌溉设备
虽然有的城市在园林景观的灌溉中,采用了灌溉系统取代人工水管或者洒水车浇灌的方式,但是由于灌溉系统的落后以及部分灌溉设施老化,还是会造成水资源浪费,因此要升级设备,采取更加先进的灌溉系统,因地制宜,科学合理的采取微灌、喷灌等先进的灌溉方法,达到节水。后期改造灌溉系统或新建园林绿地时,可尝试使用智能化精准化的自动控制灌溉技术。自动控制灌溉可以降低人工管理的费用,同时可以根据不同植物的需水特性,采取不同的灌水方式、不同的灌水量、灌水周期,有利于水资源的充分利用和城市的可持续发展。新型灌溉系统可以融入信息科技手段,在土壤内部安装温度湿度传感器,及时将获取的信号传回控制中心,控制中心结合实时数据,对灌溉的各项指标进行设定,对灌溉水量进行微调,适时启动或停止灌溉。灌溉喷头选择喷雾形式作业,在增大灌溉面积的基础上提高植被的补水量。同时要重视灌溉系统的施工和安装、维护,减少因为过量灌溉、运行时间过长、管线破裂、,喷头、喷嘴、滴灌头堵塞等情况造成的水资源浪费。
3.3 合理配置绿色植物
为了保证绿色园林景观的美观性,设计师往往会选择多种植物进行搭配栽培,当选择多种植物时,除了要考虑美观,还需要考虑当地的气候是否符合植物的生长特性。同时,不同植物用水量差异较大,要合理布局,对用水需求较大的尽可能靠近灌溉设备,对水资源需求较少的植物可以远离灌溉设备,避免造成用水竞争、用水过度。从植物生物特性来看,乔灌木类的用水量低于草坪植物,因此在城市园林绿地种植中,要坚持以树木为主。乔灌木不仅是园林景观的最佳选择,而且对改善城市生态环境作用明显。根据有关机构研究表明,乔木虽然在株数上不占优势,但其绿化量却是园林植物总量的84%,释氧固氮、蒸腾吸热等生态效益的量化值占85%-87%。要按照植物群落的生态学特性,避免大面积单一种植草坪、花卉带来严重的水资源浪费,提倡以乔、灌、地被植物搭建复合立体生态群落,减少地表水流失采。草坪綠化可按照专家建议的1:6:20:29的指标,在29平米面积上种植1棵乔木,6棵灌木,20平米的草坪。
3.4 完善灌溉用水水系
目前城市园林灌溉用水多源于自来水,进一步加剧了居民用水与绿化用水的矛盾。城市景观园林对水资源需求大,如果用城市自来水系统作为灌溉水源,无疑将大大增加城市的用水负担因此在进行景观园林设计时要充分考虑综合利用城市的水资源体系。要合理利用非常规水,包括污水处理回用水、雨水、海水、微咸水等,尤其是雨水、洪水资源化,是一个城市水资源开发利用先进水平的标志,也是拓展城市有限水资源的重要途径。合理利用城市雨水,不仅能够节约用水,还可以减缓城区洪涝和地下水位下降的压力,控制雨水迳流污染,改善城市生态环境。因此园林部门可利用建筑物,道路,湖泊等收集雨水,在园林周边可以修建小型的地下蓄水池,对雨水进行收集后存储。在人行路面可采用透水、透空砖,绿地草坪建设尽可能低于路面相应高度,有效的收集降雨。此外还可以通过开展拦蓄、利用汛期降雨的径流,加强城市绿地灌溉。
结语:
在各地建设园林城市的进程中,城市园林数量越来越多,但是建造过多的园林景观,如果不进行节水设计,会增加对水资源的消耗,尤其是部分城市采用自来水作为灌溉用水的水源,容易引起居民用水和绿化用水的矛盾。在水资源紧缺的情况下城市园林进行合理设计,充分利用灌溉用水,提高灌水利用率和灌水效果,才能使城市园林建设走上持续健康发展道路。
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