徐 梅, 馬建武 (.昆明理工大學(xué)津橋?qū)W院,云南昆明 65006;2.蘇州大學(xué)金螳螂建筑與城市環(huán)境學(xué)院,江蘇蘇州 2523)
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住區(qū)人工濕地景觀設(shè)計
徐 梅1, 馬建武2*(1.昆明理工大學(xué)津橋?qū)W院,云南昆明 650106;2.蘇州大學(xué)金螳螂建筑與城市環(huán)境學(xué)院,江蘇蘇州 215123)
“城有水則秀,居有水則靈”,我國自古就強(qiáng)調(diào)無水不筑,無水不居。中國風(fēng)水學(xué)中說過:“水深處民多富,淺處民多貧;聚處民多稠,散處民多離?!惫钡摹对峤?jīng)》中說道:“風(fēng)水之法,得水為上?!盵1]這足以說明水在人們的生活中所占的比重。然而隨著住區(qū)內(nèi)水體景觀的增加,景觀提升的同時也帶來了很多的問題,如維護(hù)管理成本高、水質(zhì)的惡化、水資源的浪費(fèi)等。近幾年來人們不斷地努力解決這些問題,其中利用人工濕地進(jìn)行水體的設(shè)計比較成功地緩解了這些問題。
1人工濕地的概念與作用
人工濕地就是人造的濕地,是相對于自然濕地而言的。關(guān)于人工濕地的定義,目前存在很多種說法。2011年實施的《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范》中把人工濕地定義為:人工筑成水池或溝槽,底面鋪設(shè)防滲隔水層,充填一定深度的基質(zhì)層,種植水生植物,利用基質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用使污水得到凈化[2]。從其概念就反映了人工濕地的主要功能就是凈化水體。
人工濕地雖然是人為建造的,但同樣具有自然濕地的功能作用:補(bǔ)充地下水、抗洪、降解污染物、提供水資源、美化環(huán)境,同時具有教育和科研價值。除此以外,還具有凈化效果好,工藝設(shè)備簡單,能耗低,出水具有一定的生物安全性、生態(tài)環(huán)境效益顯著等特點(diǎn),在住區(qū)環(huán)境中很適合使用于水景的建設(shè)開發(fā)中,可以節(jié)約水資源以及管理成本等,而在景觀上,人工濕地形成的景觀自然又獨(dú)特,更加豐富了小區(qū)的整體景觀。
2住區(qū)人工濕地景觀設(shè)計
2.1住區(qū)人工濕地的特性住宅區(qū)內(nèi)有各個年齡階段與層次的人,其素質(zhì)高低不同,審美眼光不同,居住時間長短不同,當(dāng)然在住區(qū)內(nèi)設(shè)計人工濕地就要滿足這些不同居住人群的心理、生理需求。實踐表明,人們的良好生活不只是住宅、便捷的交通和適當(dāng)?shù)墓ぷ魑恢?,還需要方便的服務(wù),有利于人群聚居和進(jìn)行人際交往[3],而住宅內(nèi)的綠地空間往往就是進(jìn)行人際交往的地方,由于這些獨(dú)特條件的限制,住區(qū)人工濕地,與其他一般的人工濕地相比,有一些不同的獨(dú)特性。
2.1.1水體深度更淺。如今大多數(shù)的住宅內(nèi)都是老人與小孩使用居多,年輕人早出晚歸,對于住宅的使用多限于住房內(nèi)部,而外部的景觀環(huán)境多由老人以及一些未入學(xué)的兒童和假期的孩子居多,這就要求人工濕地的水體深度一定要保證老人與小孩的安全,同時要保證濕地植物的生長條件以及人工濕地的凈化功能。根據(jù)《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,人工濕地的水體深度在300~1 600 mm,而《居住區(qū)環(huán)境景觀設(shè)計導(dǎo)則(2006版)》規(guī)定了居住區(qū)內(nèi)水體深度,如在近岸邊2 m范圍內(nèi)無護(hù)欄,水深不超過0.5 m[4]。綜合來看,住區(qū)內(nèi)人工濕地的水深最適宜在0.5 m左右。
2.1.2面積更小。由于住區(qū)用地面積以及水源、后期管理等,以及開發(fā)商對于住區(qū)定位等原因的影響,在住區(qū)環(huán)境的人工濕地水體面積不可能過大。一是住宅區(qū)主要還是以滿足居住為主,開發(fā)商不可能把大片的用地拿來做景觀,這就使得集中的大面積用地比較少,限制了住區(qū)的景觀環(huán)境面積,再去除了景觀道路、游樂休憩場地等,剩下來做人工濕地的面積就更小了;二是水體的補(bǔ)充來源,我國屬于缺水國家,現(xiàn)在國家大力提倡節(jié)約用水,整個世界都在節(jié)約用水,成本加上后期管理都限制著住區(qū)內(nèi)的人工濕地面積大小。
2.1.3景觀要求更高。對于居住者來說,居住環(huán)境影響著其心情、性格。住區(qū)環(huán)境的景觀一定是要常年可觀,要無污染、無異味、無飛蟲等,還要安全,要注意居住者可能會對花粉、氣味過敏,還要注意小孩可能對植物好奇,會摘花摘果放到嘴里等,這就要求住區(qū)內(nèi)的人工濕地景觀設(shè)計要高于一般人工濕地的景觀設(shè)計。
針對這些住區(qū)環(huán)境限制條件對人工濕地的特點(diǎn)影響,在住區(qū)內(nèi)就形成了不同的人工濕地景觀設(shè)計形式。
2.2人工濕地水系平面設(shè)計水系平面的形狀大致可以分為線狀水系和面狀水系。線狀空間的水體平面設(shè)計主要是以曲、緩來實現(xiàn)景觀的“曲徑通幽”之意。面狀水系主要是指面積比較大,形成湖池的水體形式。在住區(qū)內(nèi)人工濕地景觀中,水系平面形狀占有很重要的地位,其平面形狀的大小不僅決定了水景的效果,同時還決定了人工濕地對水質(zhì)凈化的效果。由于住區(qū)綠化面積以及形狀不規(guī)則的限制,對于水系平面的形狀就有了較高的要求,既要滿足人工濕地系統(tǒng)水處理的基本功能,還要滿足人們對于水體景觀的審美需求,更要便于管理者對于水系后期的粗放管理。
針對這些問題,在住區(qū)內(nèi)人工濕地的水系平面往往是線與面結(jié)合,單一的線或單一的面不能很好地滿足住區(qū)內(nèi)的這些要求?!熬€”型水系主要是利用曲折的平面線條,讓水體的流速減緩,增加濕地基質(zhì)與濕地植物和水體的作用時間。增加水體的流域面積,達(dá)到濕地與水體流域面積比的最佳值,增強(qiáng)濕地祛除異味、凈化水體的效果。濕地與流域面積之比最好在(1∶100)~(1∶46)[5-6]。同時也可在有限的地界增加濕地河床的長度,通常比較合適的濕地河床長為20~50 m,過長易造成濕地床中的死區(qū),且使水位難于調(diào)節(jié),不利于植物的栽培[7]。
由于水資源的缺乏,雨水自然成為了居住區(qū)水系景觀設(shè)計不可忽視的問題,因此線型水系要重視結(jié)合地形設(shè)計,有目的地組織導(dǎo)流雨水,并結(jié)合生態(tài)溪溝來進(jìn)行設(shè)計,以達(dá)到雨水的初步收集與凈化目的。所謂的生態(tài)溪溝就是布置大小不一、散亂的卵石,下鋪一層粗砂或碎石為墊層,形成滲透性的河床底面,再在溪溝兩邊保留天然種植土,種植濕地植物[8]。這種溪溝是利用卵石的粗糙表面以及植物涵養(yǎng)水土的能力來減少地表徑流,充分滲透雨水,并用粗砂對雨水中的污染物濾出,做到層層凈化、過濾雨水,使雨水含氧量增加,雜質(zhì)變少。生態(tài)溪溝的河床很淺,一般適合于種植既耐旱又耐濕的植物,其自然種植的植物鑲嵌于卵石形成的河床之中,生態(tài)又自然,其取天然水系之形,渾然天成之意,有水則為溪,無水亦為景(圖1),同時解決了后期管理、水源不足和景觀效果不佳的問題。
“面”型水系主要是水體的集中匯聚地,其水域面積較大,水流速度減緩,結(jié)合濕地處理中的沉淀池進(jìn)行設(shè)計,可以沉淀水中一些砂石、雜質(zhì)等,并形成靜止的水體景觀空間,同時結(jié)合溪流的動,體現(xiàn)動靜結(jié)合的園林景觀營造手法,還可使整個人工濕地系統(tǒng)處于好氧和缺氧狀態(tài),為除磷脫氮提供有利條件。水面較寬的為避免景觀的呆板,可以利用“一池三山”手法設(shè)置人工浮島等增加景觀空間,或在水系的不同部位增加瀑布、涌泉、跌水等動態(tài)水景的設(shè)計,完成補(bǔ)充氧氣的作用,促進(jìn)生物膜的形成[9],再利用高差、自然石、濕地植物等形成擋水墻,對水體進(jìn)行阻隔來分割深淺水域、快慢水流區(qū),同時阻隔水面的雜物等,便于清理,同時也形成了小瀑布,為水體增加景觀點(diǎn),也為水體增加了必要的氧氣,從而達(dá)到充分凈化改善水質(zhì),令“死水”循環(huán)的作用(圖2)。
2.3駁岸景觀設(shè)計駁岸是防護(hù)水岸、堤的工程構(gòu)筑物,駁岸形式是人工濕地沿岸設(shè)計最突出的問題。人們對水都有一種想要親近、觸摸的心理需求,而水深較淺的濕地讓人們對于水體的親近心理愈發(fā)強(qiáng)烈,這就使得人工濕地駁岸的設(shè)計要求比一般的駁岸設(shè)計要更具有游覽的引導(dǎo)作用,親水的空間以及景觀的美化功能等。
住區(qū)內(nèi)人工濕地的駁岸要考慮這些功能,就要做到自然、生態(tài)、可親近,其駁岸的材料就理應(yīng)采用自然材料,樹木、卵石、砂石等具有透水性能力的物質(zhì)來形成“可滲性”的界面,目的在于增強(qiáng)水體自凈作用,保障濕地的生物過程[10]。配合一定的石籠、塊石、編織袋等,種植一些耐水濕的植物或者藤本植物來固土護(hù)坡,同時結(jié)合曲折的岸線,可以減少雨水水流等對河岸的沖刷,又能減緩地表徑流,形成自然的護(hù)坡形式(圖3)。避免過多的人工修飾,盡量保持原有地形,放置一些景觀石即可,若地形過大,超過自然土壤安息角的地方,可以設(shè)置擋墻護(hù)坡。一般可運(yùn)用天然的石材、木樁等,自然地堆放砌筑,阻擋水流的沖刷以及土壤的下滑。這種自然材料形成的護(hù)岸不僅透水性能好,能減緩水流,更能滲透雨水,補(bǔ)充地下水源,而塊石、木樁、景觀石、擋墻等不僅可以將地表徑流中的雜質(zhì)阻擋,增強(qiáng)雨水的下滲,與植物搭配形成自然景觀,使得水體的豐水期與枯水期同樣有景可觀,又可以結(jié)合園路的設(shè)置形成休息座凳,讓園林小品實用又可觀(圖4)。
2.4植物種植設(shè)計一般來說,選擇濕地植物要注意幾個原則[11]:①耐污能力和抗寒能力強(qiáng);②選擇在本地適應(yīng)性好的植物,最好是本地植物;③根系發(fā)達(dá),生物量大;④抗病蟲害能力強(qiáng);⑤最好有廣泛用途或經(jīng)濟(jì)價值。而居住區(qū)人工濕地植物的選型,除了要求以上原則外,還要求景觀效果好,花期、果期長;盡量避免外來物種的入侵;生長能力強(qiáng),生命周期長;便于管理;無毒無害,無汁無刺等原則。
對于植物的種植,要根據(jù)水系的形狀、位置、深淺來進(jìn)行,對于大面積寬闊水域的配置,應(yīng)以營造水生植物群落景觀為主,注重整體大而連續(xù)的效果,主要以量取勝,給人一種壯觀的視角感受,并注重水面的鏡面作用,故水生植物配置時不宜過于擁擠,以免影響水中倒影及景觀透視線(圖5)。
小面積水域的配置則注重植物單體的效果,對植物的姿態(tài)、色彩、高度有更高的要求,層次分明,錯落有致,切忌所有植物處于同一水平線上。配置時水面上的浮葉及漂浮植物與挺水植物的比例要保持恰當(dāng),一般水生植物占水體面積的比例不宜超過1/3[12],否則易產(chǎn)生水體面積縮小的不良視覺效果。溪流水緣植物應(yīng)間斷種植,留出大小不同的缺口,滿足視線的間斷、透氣效果(圖6)。
3總結(jié)
在居住區(qū)內(nèi)建設(shè)人工濕地景觀要考慮的因素是多方面的,結(jié)合國內(nèi)外在居住區(qū)內(nèi)已經(jīng)建造的人工濕地景觀的成功經(jīng)驗,提出在居住區(qū)內(nèi)建設(shè)人工濕地景觀的設(shè)計思路:①建議住區(qū)內(nèi)加強(qiáng)雨水的收集系統(tǒng)設(shè)置,利用可滲透材料收集雨水,并與人工濕地水體循環(huán)系統(tǒng)結(jié)合,增加水體補(bǔ)給的來源。②在設(shè)計中水系要盡量選擇曲折迂回的路線,平面形狀要多變,使水體的水流方向跟隨多變,結(jié)合利用地形的高差變化進(jìn)行水體中雜質(zhì)的沉淀,并結(jié)合生態(tài)溪溝的設(shè)計進(jìn)行雨水的滲透。③駁岸要注意生態(tài)性,結(jié)合坡度來進(jìn)行設(shè)計,盡量采用自然形式,避免過多人工的痕跡,考慮人們親水的心理。④濕地植物要遵循從水生植物、濕生植物、兩棲植物到陸生植物,從水中一直延續(xù)到陸地,從喬木、灌木到地被的搭配種植,形成一個自然的生態(tài)系統(tǒng)群落。
運(yùn)用人工濕地處理技術(shù)進(jìn)行居住區(qū)水體的設(shè)計,具有處理效果好,維護(hù)管理方便的特點(diǎn),并且可以結(jié)合利用植物、生態(tài)的方法對居住區(qū)內(nèi)水體的治理,使居住區(qū)水體水質(zhì)得到徹底凈化,改善居住區(qū)的環(huán)境,能給人們一個舒適、美麗、潔凈的生活環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
[1] 亢亮,亢羽編.風(fēng)水與建筑[M].天津:百花文藝出版社,1999.
[2] 環(huán)境保護(hù)部. HJ2005-2010人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范[S]. 北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2011:3.
[3] 周玲玲.居住環(huán)境對人心理狀態(tài)的影響[J].大眾科技,2006(3):165.
[4] 建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心.居住區(qū)環(huán)境景觀設(shè)計導(dǎo)則[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2006.
[5] HAMMER D A,KNIGHT R L.Designing constructed wetland for nitrogen removal [J]. Water Science and Technology, 1994, 29 (4): 15-27.
[6] MANCLUS J,PRIMO J,MONTOYA A, et al. Development of enzyme-linked immunosorbent assays for the insecticide chlorpyrifos [J]. Agric Food Chem,1996, 44(12):4052-4062.
[7] 潘建良,李道棠,李望寶,等.住宅小區(qū)人工濕地——水景觀及其應(yīng)用[J].住宅科技,2003(10):41-43.
[8] 張麗.現(xiàn)代住區(qū)生態(tài)水景中的水循環(huán)設(shè)計[J].規(guī)劃師,2005,21(3):42-44.
[9] 馬建武.昆明城市濕地園林建設(shè)探索[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報:理工版,2006,31(3A):198-200.
[10] 張誼.論城市水景的生態(tài)駁岸處理[J].中國園林,2003(1):52-54.
[11] 陳明利,吳曉芙,胡曰利.人工濕地去污機(jī)理研究進(jìn)展[J].中南林學(xué)院學(xué)報,2006,26(3):123-127.
[12] 彭娟,劉姍姍,于潔.淺析水生植物在人工濕地中的應(yīng)用[J/OL]. www.docin.com/p-457106253.html.
摘要針對現(xiàn)在住區(qū)水體存在的水質(zhì)的惡化,管理費(fèi)用的高昂,水體補(bǔ)給的來源,水體安全的問題等,從景觀設(shè)計的角度,在人工濕地的水處理形式基礎(chǔ)上,利用園林造景的手法,具體從水系平面、駁岸、植物等方面,提出采用曲折迂回的平面形式,利用擋土墻減少地表徑流的駁岸,運(yùn)用不同類型的植物進(jìn)行景觀的營造設(shè)計方式來建設(shè)住區(qū)的人工濕地水體景觀。
關(guān)鍵詞住區(qū);人工濕地;水系平面;植物種植
Constructed Wetlands Design in Residential Quarters
XU Mei1, MA Jian-wu2*(1. Oxbridge College, Kunming University of Science and Technology, Kunming, Yunnan 650106; 2. Gold Mantis School of Architecture and Urban Environment, Soochow University, Suzhou, Jiangsu 215123)
AbstractAiming at problems existing in the residential water now as follows: the deterioration of water quality, the high management cost, a source of water supply, water security, and so on, the thesis proposes to use the technique of landscape gardening, apply winding plane form, use revetment of retaining wall to reduce surface runoff and use different types of plant landscape construction design approach, to build landscape in the residential artificial wetland. And these design in thesis is based on ways of water treatment of the artificial wetland from the perspective of landscape design.
Key wordsResidential quarter; Constructed wetland; Drainage pattern; Plants design
收稿日期2015-05-05
通訊作者
作者簡介徐梅(1983- ),女,云南建水人,工程師,碩士,從事人工濕地景觀設(shè)計研究。*,教授,碩士,碩士生導(dǎo)師,從事景觀生態(tài)設(shè)計,民族園林研究。
中圖分類號S 26
文獻(xiàn)標(biāo)識碼A
文章編號0517-6611(2015)18-203-03