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基于海绵城市建设理念的园林景观设计

2021-10-26

工程技术研究 2021年13期
关键词:驳岸植草海绵

侯 青

湖南省建筑设计院有限公司,湖南 长沙 410000

自我国广泛开展园林城市建设活动以来,城市园林进入快速发展阶段,人们生活水平逐渐提升,园林类型日益多样,拉近了人与自然的距离,但是也对城市园林建设提出了更高的要求。海绵理念下的园林建设,强化了城市自我调节能力,促进了城市系统的自我消化与代谢,有益于环境污染问题的解决。海绵城市建设理念下的园林景观设计,多样化策略的融入充分发挥出城市弹性优势,对雨水进行回收与合理应用,强化了园林绿化系统的综合性。由此,对海绵城市理念下的园林景观设计进行深入探究具有重要的现实意义。

1 海绵城市理念概述

海绵城市指充分利用原有地形对自然降雨进行收集,通过自然下垫面构造及生态本底对雨水的渗透原理,通过植被、土壤与湿地等改善水质,使得城市能够像海绵一样,对雨水进行吸收和释放,也可根据周边环境变化做出相应的调整[1]。通过这种自我调节、自我代谢方式,提高城市应对自然灾害的能力,并且符合生态标准相关要求。就我国发展现状来看,“海绵城市”已成为城市建设内容的重要组成部分,为凸显城市的“海绵”特性,需从城市雨水渗透系统、雨水吸收系统两个方面入手,确保城市面临自然灾害时可适应外部环境变化,实现“弹性”功能。“海绵城市”是基于“弹性城市”理念衍生出来的,而“弹性城市”中的“弹性”标准十分复杂,根据多元化分类原则可将其技术弹性、组织弹性、社会弹性与经济弹性等。其中技术弹性即为城市基础设施与海绵城市的结合体,而“海绵城市”有效结合了城市排污系统与城市自然生态系统,将城市生命线性状改善为健康趋势。

2 海绵城市建设理念下的园林景观设计要求

2.1 生态性

海绵城市建设的关键在于水系统功能的修复与水资源的合理利用,但是有一重要前提,即不跨越蓝线范围,对原有水体进行保护和修复,扩大自然河流与湖泊等水域的水面接线。建设的主要内容为对河内系统的现有问题进行治理,充分利用城市内水体系统的循环功能,通过其渗透、净化与积存作用,完善循环系统结构。基于此,在海绵城市理念下,园林景观设计必须将生态性作为首要原则,促成城市与自然环境的和谐共存。

2.2 规划性

园林规划设计时需注重水资源利用与环境问题的治理,从自然生态环境系统自身出发,解决水环境径流与内涝问题,优化城市园林景观设计方案,提高水资源的利用率。因园林景观建设涉及的专业内容复杂,设计人员需统筹全局,满足“海绵城市”的弹性要求,推动海绵城市建设。

2.3 适应性

海绵城市建设理念下的园林景观设计需注重适应性内容的设置,遵循因地制宜原则,结合当地区域的环境现状与水文特征。在设计之前,需对区域内地质条件与水文环境进行全面调查,将采集的数据信息输入信息系统,创建对应的三维立体模型,弱化园林建设对自然环境的负面影响,降低建设成本,通过园林系统的调节作用,维护城市生态环境,保留地域特色。

3 海绵城市建设理念下的园林景观设计实例

某城市公园改造前地面积水严重,蓄水能力弱,后对其进行改造。改造后生态植草沟覆盖面积为179m2,雨水花园面积为462m2,下凹式绿地面积为71m2,生态滞留带面积为791m2,生态透水铺装面积为1150m2,湿塘面积为174m2,地下蓄水回用池面积为300m3。该公园设计中,基于海绵城市里面,通过下凹绿地等措施对径流雨水调节与利用,通过渗透设施促进地下水资源利用。城市公园提升思路框架图如图1所示。

图1 城市公园提升思路框架图

(1)雨水花园。雨水花园通常多为人工挖掘形成或自然存在浅凹绿地,可汇集屋顶或地面的雨水,生物滞留效应突出,是现代园林设计中常用的雨洪控制与雨水利用设施。在该项目中,雨水花园设计与原有公园的水系配置相结合,对自然水循环系统进行了调整,构成复合型功能的雨水收集系统,为雨水的自然下渗创造有利条件,也可通过花园中的植物优化配置实现土壤、植物对水质的净化作用[2]。

(2)透水铺装。该设计方案中应用了大面积的透水铺装,在增加路面使用功能的同时提高生态效益,设计人员根据项目中功能区域、占地面积等不同区分使用不同的透水材料。主园路与主入口位置因人流量大,使用频繁,要求铺装材料必须具有较强的负荷能力,为确保行人的行走安全,地面铺装必须平整,因此选用混凝土透水砖、青砖、露骨料透水混凝土、风积沙透水砖等材料;停车场,铺设草坪的同时也使用了青砖,强化了草坪地对雨水径流的处理能力;休闲园区因使用率较低,对铺装的负荷及路面平整度要求不高,因此选择了鹅卵石、碎石、青瓦及砂砾等材料,提高了雨水的渗透净化能力,而这种质朴材料的应用使得公园景观更加真实。

(3)植草沟。依据该公园地形进行合理设计,确保雨水可依靠重力自行排放,各植草沟收集能力均衡。为此,需进行以下计算,确定结构参数[3]。植草沟传输的雨水径流量计算公式如下:

式中:Q为雨水径流量;A为横断面面积;R为横断面的水力半径;i为植草沟的纵向坡度;n为阻力系数。

植草沟长度计算公式如下:

式中:L为植草沟的设计长度,m;v为雨水在植草沟中的流速,v=Q÷A,m/s;t为水力停留时间,min。

在该项目植草沟设计过程中,植草沟坡度的设置与作用效率相关,因此边坡坡度水平距离设置为垂直距离的3倍,以降低流速,缓解地表径流对土壤的冲刷作用,保护植草沟系统;纵坡坡度设置为1%~2%,强化结构的汇集能力,实现对地表径流过滤与下渗处理功能;由于场地高差竖向条件符合,将植草沟与市政管网相连,起到地下管网的作用。

(4)下凹式绿地。该公园中半开敞空间均设有下凹式绿地,通过开放空间采集和存储雨水,在面积有限的空间里对地表径流进行集中处理,减少污染,以改善水环境。绿植要求具有强耐涝能力。污染严重位置选种具有抗性和净化能力的绿植,可过滤水体,植物配置需模拟自然植物,保证植被群落稳定,丰富园区景观[4]。该项目绿地与场地的交接位置,设计人员利用平道牙将地表径流排入下凹绿地。当路缘石略高于场地标高时,会阻挡径流传输,项目各段设置了缺口,缺口的距离为20~60cm。同时在缺口位置设置了鹅卵石等消能设施,在污染严重位置加设截污设施,有效控制污染范围。

(5)湖泊驳岸。该项目湖泊驳岸设计方案策略如下:①叠石驳岸,该公园湖泊岸边用高硬度叠石堆砌造型,步道与叠石间种有植物;②自然驳岸,自然缓坡上种植植物,与岸上的景观相衔接,过渡自然,景观层次丰富;③阶梯式硬质驳岸,对园区南部阶梯式驳岸的立体架构进行调整,硬质驳岸的亲水性更强、更美观,也可为市民提供休闲空间。

4 结束语

综上所述,基于海绵城市建设理念下的园林景观设计,必须对各影响因素进行统筹规划,确立区域影响因子,基于地区生态环境与水文环境特征采用适宜的设计策略。在充分发挥水文循环系统的自我调节功能的同时,利用海绵城市的优势,保证园林景观设计的科学合理,为人们提供更加优质的公共活动空间,促进景观园林产业的良性发展。经分析,文章所述园林工程经设计改造后,面源污染去除率为80%,雨水资源化利用率为56.4%,硬化地面中可渗透地面占比为51%,绿化用地中下凹式绿地占比为30%。各设计指标均满足预期目标,满足雨水资源化利用和水质净化的要求,设计方案可行性和生态效益较好,具有参考价值。

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