海绵城市建设中雨养型雨水花园景观设计
2022-10-09朱磊
朱 磊
(江苏永联园林工程有限公司,江苏 张家港 215600)
1 海绵城市概述
1.1 海绵城市产生背景
随着社会经济的高速发展,人们的物质生活发生了翻天覆地的变化,与此同时,城市化进程的加快,工业化的不断发展也对生态环境造成了一定影响,导致水资源环境问题越来越突出。尤其是最近几年时间,我国城市水资源环境出现严重的污染现象,夏天暴雨过后,不少城市出现内涝,不仅地下管网设置不合理,出现排水不畅的情况,还有一些城市在建设、开发的过程中,不重视人与自然的和谐相处,使城市生态环境失去了“弹性”。大面积的硬质铺装,导致雨水无处排泄,只能通过管渠的方式进行排水,对城市安全构成威胁。因此,为了有效利用水资源,避免出现水环境污染问题,还要做好相应的处理措施。
1.2 海绵城市
海绵城市概念最早起源于国外,我国是在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中首次被提出。主要是指城市像海绵一样能迅速适应环境变化,当发生自然灾害时,具有良好的“弹性”,具体表现在,下雨时可以吸收、储存、下渗、净化雨水并进行合理利用,以此缓解城市内涝问题,改善城市自然生态环境,促进生态平衡;旱季时可以释放并有效利用储存的雨水,如用于城市植物浇灌等。而海绵城市建设是推动绿色城市建设和低碳城市发展的重要内容,也是实现绿色化、健康化、低碳化、可持续化发展的主要表现形式。
2 雨养型雨水花园概述
2.1 雨养型雨水花园
1990年,美国雨洪专家乔治王子郡首次提出了雨水花园的概念,即通过模仿自然渗透系统,对城市绿地场所中的雨水循环进行管理。雨养型雨水花园主要是指园林绿地中的低洼区域,用树皮或地被植物加以覆盖,不仅能滞留下渗的雨水,补充地下水及有效降低暴雨导致的地表径流洪峰,而且能在雨水滞留下渗时降解和吸附一些污染物质。
2.2 雨养型雨水花园类型及功能
随着我国生态文明环境建设的不断深入推进,雨养型雨水花园作为绿色城市建设中的主要组成部分,既可以滞留和存储雨水,实现城市水资源的有效循环,改善水土流失现象,又可以为城市环境建设提供良好的景观,改善城市景观环境。雨养型雨水花园作为一项雨水净化管理技术,被广泛运用于城市公共空间建设、城市道路、工业区和旅游生态村等建设中。雨养型雨水花园结构由内部至外部依次分为5个部分,即砾石层——砂层——种植土壤层——覆盖层——蓄水层。
根据雨养型雨水花园是否在底部做防渗和埋设穿孔管,可分为外排式雨养型雨水花园与自然渗入式雨养型雨水花园。(1)外排式:底部设有防渗膜且埋设穿孔管,既可以利用穿孔管收集雨水,又可以利用穿孔管排出积水,适用于住宅小区、道路与停车场等空间。(2)自然渗透式:与外排式雨养型雨水花园相反,由于其下渗、存储雨水能力有限,径流量不宜过大,适合分散用于公园或别墅边。
(1)为了减缓地表径流,减少洪峰流量与雨水外排量,保护下游的管道与水体,可采取打造下凹式绿地、开挖植草沟、栽植地被植物等措施。同时,绿地植被中的茎叶也能减缓地表径流,雨水渗透进土壤后,在植物的蒸腾作用下,水分能够释放到空气中。(2)在植物茎叶、根系截流的作用下,可清除雨水中的灰尘与可吸入颗粒物等有害物质,净化水资源。降雨时雨水能溶解空气中的污染性物质,在植物吸附、降解的作用下,净化空气与雨水。(3)雨水可通过植物、土壤、沙子等进行过滤、净化,净化后的雨水被存储于地下,可作为灰色水使用。比如,作为工业用水和植物灌溉用水,既可缓解水资源短缺问题,又能促进城市生态用水管理发展。(4)植物的蒸腾作用对于调节空气温湿度、维持微生态平衡、改善微气候环境有着重要作用。根据绿地实际条件打造雨养型雨水花园,因地制宜配置植物,形成稳定的雨水花园小群落,构成微生态圈,为微生物、水生生物、昆虫等提供更佳的栖息地,丰富生物种类,从而为人类创造更舒适的生活环境。
3 海绵城市建设中雨养型雨水花园景观设计策略探讨
3.1 景观布局设计
在雨养型雨水花园中,自然景观能像海绵一样,吸收、保持、释放雨水,对洪水进行有效控制,补充地下水资源,维持生态系统的多样性。首先,需综合分析场地现状,利用微地形设计设置雨水排放方向。其次,按照建筑布局、绿地分布、场地竖向、道路排水方向等条件划分汇水区,并分析各汇水区下垫面特性,根据各汇水分区实际需要控制雨水径流量。如果场地平整,排水坡度单一,可适当增加坡向和汇水点,灵活设置雨水花园,分散雨水径流压力;如果场地坡度和坡向比较复杂,需对场地进行竖向整合,集中布局,以提升径流控制能力,雨水花园的地形坡度应控制在1%~5%。
不同汇水分区内的雨养型雨水花园布局可根据场地现状和功能需求,采取微地形设计,并充分考虑周边环境的适宜性。选择地势平坦、通风性好、向阳、雨水易聚集、土壤渗透性高、植物生长环境好、观赏条件佳的位置。雨养型雨水花园规模和它的有效容量及对雨水径流量的处理与渗透性有一定关系,根据不同汇水区下垫面特征,按照单位面积雨水花园的调整容积为0.2m来估算,1个雨养型雨水花园适宜规模在30~40m²,汇水分区控制在300~1300m²。
(1)片块式布局的建筑和绿地。可根据建筑和道路排水方向设计线形雨水花园,从而形成多景观组团节点。对于双坡排水道路,可结合绿地形式,设计串珠式雨水花园,将其分散在道路两侧绿化区域;对于单坡排水道路,可设计链式雨水花园,结合其他景观设计,构成连续式雨水景观。
(2)集约式布局的建筑与绿地。可根据建筑和道路排水方向,设计点状的雨养型雨水花园,将雨水景观嵌入绿化中,再以景观轴线和视线引导,结合其他景观,设计出间隔式雨水花园,形成雨水景观的视觉焦点。首先,可根据建筑、排水方向设计带状形式的雨水花园,形成轴线式集中化雨水景观。其次,结合建筑屋面雨水断接设计,在集中化的绿地内设计出肾型、椭圆形、马蹄状的雨水花园,便于屋面、道路雨水径流能汇入雨水花园中进行净化和循环利用。最后,雨养型雨水花园景观设计可融入亭台、小品、坐凳等景观元素,提升景观价值与实用性。
(3)围合式布局的建筑与绿地。一是可根据四周建筑、道路排水方向设计面状的雨养型雨水花园,形成雨水景观节点;二是可通过微地形设计,促使周边道路雨水在绿地内汇集,形成海绵设施消纳,并在集中化绿地4个边角,分别设计出新月形、肾型、椭圆形、马蹄形雨水花园,使其融入绿地景观组团设计中。
3.2 景观构造设计
由表1可知,生态雨水花园的构造,自上而下可依次设计植物种植层、卵石或有机物覆盖层、40~50cm后营养介质层、中砂过滤层等,每层缝隙错落有致,便于雨水流通。
3.3 景观边界设计
科学的景观边界设计不仅可以限定、保护雨养型雨水花园的空间布局,而且对土壤含水量、雨水滞留时间与渗透性都具有重要作用。衔接雨养型雨水花园和周边场地时,不宜采用生硬的边界处理形式,应根据周边绿地空间情况,选择适宜的边界形式,如果周边绿地空间充足,可设计成自然放坡式边界;如果空间不足,可设计成钢板护坡式、杉木桩护坡式、石笼护坡式边界。既能确保边界稳固,又能与周边场地有效衔接,保障雨养型雨水花园布局及周边环境的安全性。
表1 雨养型雨水花园结构层设计要点
3.4 雨养型雨水花园景观植物设计
雨养型雨水花园景观设计选择植物时,需要根据不同位选用相应的植物材料和配置方法。例如,处于市政道路边垃圾较多的地方,可选择能吸收氮、磷、硫等污染物的植物或是根系对重金属有吸附性或拦截作用的植物;处于边缘区无蓄水能力的地方,可选择耐旱的植物;处于蓄水和边缘缓冲区,可选择耐淹、耐旱、抗雨冲、根系发达的植物。
选用观赏性强、植株高的草本植物或灌木,采用组团式种植方式,即草本+乔木、草本+灌木、草本+乔木+灌木+水生植物,确保种植密度,避免土壤裸露。同时,为了丰富景观层次感,局部可选择亚乔木和灌木球,扩大常绿植物种植比例,确保冬季景观有景可观。
4 结语
在海绵城市建设过程中,雨养型雨水花园景观设计是其中的重要内容之一。但现阶段,雨养型雨水花园景观设计仍存在一些不足之处,为了更好地推动海绵城市建设,应在确保雨养型雨水花园景观布局、构造和景观植物与边界设计合理的基础上,保证雨养型雨水花园景观设计的观赏性与实用性,充分发挥其作用与价值,促进城市生态环境保持平衡。