張小花
(廣州頤景園林生態(tài)建設(shè)有限公司 廣東 廣州 510000)
海綿城市是一種新型城市雨水洪水的管理系統(tǒng),除了能充分收集自然降水和廢水外,還可以形成小型的自我更新的生態(tài)系統(tǒng),可以讓城市像海綿一樣,具有良好的能力來適應(yīng)氣候變化和雨水造成的自然災(zāi)害,也稱作“水彈性城市”。海綿城市中建造的城市系統(tǒng)在雨季和強(qiáng)降水期間可以充分運(yùn)行,這要?dú)w功于其集中、滲透和凈化的功能,可以有效地調(diào)節(jié)城市內(nèi)部的降水,使城市的雨水迅速集中于地下,有效減少地面積水。同時(shí),城市系統(tǒng)可以使用收集的水資源來滿足干旱季節(jié)城市的用水需求。海綿城市的建設(shè)以生態(tài)優(yōu)先為基本原則,結(jié)合自然路線和人工措施,最大程度地存儲(chǔ)、滲透和凈化城市雨水,促進(jìn)水資源的再次利用,同時(shí)有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
植物作為天然的蓄水庫,能有效減少水土流失的現(xiàn)象。植物吸收和凈化雨水的能力是在解決雨水表層污染及水體儲(chǔ)存循環(huán)中必不可少的要素。在城市雨水洪水管理系統(tǒng)中,植物是海綿城市水回收的重要組成部分,如何對(duì)植物進(jìn)行合理的選擇與配置,對(duì)雨水處理的長期效果至關(guān)重要。植物在海綿城市建設(shè)中可以減輕城市雨水洪水帶來的壓力、減少溪流的污染負(fù)擔(dān),達(dá)到改善雨水資源,調(diào)節(jié)城市小氣候以及改善環(huán)境的效果。主要表現(xiàn)在以下方面:
(1)滲:植物與土壤一起使雨水緩慢下滲。
(2)滯:削減雨水流動(dòng)速度,控制水土流失。
(3)蓄:植物自身吸收一部分雨水,涵養(yǎng)水土。
(4)凈:植物能夠凈化水質(zhì),過濾雨水污染。
海綿城市中植物的選擇與傳統(tǒng)植物的選擇不同,不僅要考慮景觀的功能,還要考慮特定環(huán)境中植物的生長及其在雨水設(shè)施中的特定功能,這一點(diǎn)更為重要。植物的選擇主要遵循以下標(biāo)準(zhǔn):
(1)根據(jù)場地條件合理選擇植物:根據(jù)待建海綿城市所在地區(qū)氣候條件、降水量和土壤類型等選擇植物。
(2)根據(jù)設(shè)施選擇合適的植物:因各種設(shè)施條件問題,針對(duì)性的選擇可抗洪、抗旱、抗污染,耐鹽堿并能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境條件的植物。
(3)優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土植物:選擇適應(yīng)場地環(huán)境與當(dāng)?shù)貤l件,生存能力強(qiáng),維護(hù)成本低,已建生態(tài)群落穩(wěn)定的植物,同時(shí)盡量避免選擇具有破壞性根及入侵物種。
(4)豐富物種的多樣性并增強(qiáng)美學(xué)和生態(tài)價(jià)值:根據(jù)景觀美學(xué)的要求,將物種的多樣性與植物的生物學(xué)特性和觀賞特性相結(jié)合,可促進(jìn)植物群落的穩(wěn)定性。在植物的選擇上,優(yōu)先使用具有良好景觀價(jià)值和生態(tài)價(jià)值的植物。
(5)根據(jù)周邊條件協(xié)調(diào)其他設(shè)施進(jìn)行選擇:海綿城市基礎(chǔ)設(shè)施不僅身處復(fù)雜的環(huán)境,而且經(jīng)常與市政、建筑、公園等其它設(shè)施緊密相連。因此,植物的選擇必須同時(shí)考慮周邊的環(huán)境。
我國城市化進(jìn)程正處于迅速發(fā)展時(shí)期,城市中的不透水區(qū)域急劇增加,城市道路是城市中不透水的主要區(qū)域之一。同時(shí),傳統(tǒng)的管道排水方式造成了嚴(yán)重的排澇壓力和道路污染問題,難以滿足城市化建設(shè)的生態(tài)需求。因此城市道路可通過海綿城市的建設(shè)方式來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和美學(xué)等多重效益[1]。
(1)生態(tài)樹池:樹池的高度通常不得高于路面,以收集和過濾雨水;對(duì)于行道樹,可以設(shè)計(jì)一系列連貫的樹池作為潛在的集水裝置,最大程度地提高雨水收集和過濾的效率。
(2)生物滯留池:生物滯留池是線性的、狹窄的、并有豐富植物的下凹式景觀空間,池壁呈垂直狀并具有平緩的縱向坡,多是長方形或正方形。
(3)道路中心隔離帶:道路中心的綠化是道路綠化的一種常見形式如圖1 所示,對(duì)海綿城市的建設(shè)具有巨大的潛在價(jià)值。道路兩側(cè)的滯留地與中心綠化可結(jié)合道路橫坡,整合到一個(gè)新的排水凈化的生態(tài)系統(tǒng)中,達(dá)到解決道路積水的效果。
(4)生態(tài)停車場:生態(tài)停車場是一種具有生態(tài)功能的低碳停車場,具有綠色環(huán)保和承載量高的特點(diǎn),比傳統(tǒng)的車庫使用時(shí)間更長。
在海綿城市建設(shè)進(jìn)程中,屋頂綠化是海綿城市建設(shè)的重要組成部分。城市內(nèi)部發(fā)生洪澇的主要原因之一是下雨時(shí)屋頂產(chǎn)生的徑流,因此將城市屋頂轉(zhuǎn)換為綠色屋頂可以有效地減少城市徑流的壓力。通過海綿城市結(jié)構(gòu)收集、儲(chǔ)存和灌溉雨水可以節(jié)省能源,同時(shí)綠色屋頂可以營造出自然的城市景觀,并提高了城市整體綠化率。
圖1 道路中心隔離帶
綠色植被種植在屋頂?shù)谋砻嫔?,以吸收大雨造成的多余的雨水徑流,使用植物根部凈化和過濾雨水,可以從中回收并儲(chǔ)存水分。綠色屋頂?shù)牡撞坑卸鄬咏Y(jié)構(gòu),可以保護(hù)建筑物表層,還可以對(duì)建筑物進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié),緩解熱島效應(yīng)。屋頂綠化植物的生態(tài)效益和社會(huì)效益是顯著的,在增加了城市綠化面積、改善空氣質(zhì)量、節(jié)能減排、調(diào)節(jié)局部氣候、降低城市排水負(fù)荷、消除城市噪音等方面具有突出的作用[2]。
(1)覆蓋式綠化:建筑屋頂?shù)暮奢d較低,采用耐干旱的草皮、草花植物、攀援植物等設(shè)計(jì)屋頂綠化。
(2)固定種植式綠化:建筑梁柱周邊荷載較大,在其周邊設(shè)計(jì)棚架或是種植池,種植攀援類植物或低矮灌木。
(3)可移動(dòng)式綠化:應(yīng)不同的設(shè)計(jì)要求及屋頂荷載,在屋頂上設(shè)置花盆或模塊型容器,種植觀賞類植物,根據(jù)不同的季節(jié)進(jìn)行植物的變化及組合。
隨著城市化的發(fā)展,城市居住用地不斷增加,大量的不透水硬質(zhì)面積替代了自然土地,導(dǎo)致雨水的滲透、凈化和收集面臨著巨大的困難。居住區(qū)應(yīng)利用有限的綠化面積,采用海綿城市技術(shù)的施工方法,以緩解居住區(qū)的洪澇災(zāi)害。
(1)雨水花園:住宅區(qū)的綠地可以改造為下沉式雨水花園,以收集附近硬質(zhì)鋪裝的雨水如圖2 所示。雨水花園是生物滯留設(shè)施中的典型雨水設(shè)施,它在非雨季時(shí)期幾乎是干燥的,盡量選擇可耐旱耐濕的草本和花灌木叢,并可有效凈化污染源的植物種類。同時(shí),因?yàn)橛晁▓@在下雨時(shí)水流很快,這要求所選植物多為深根系,并能抗污染、抗病蟲害、耐冷耐熱等。
圖2 雨水花園
(2)宅間道路及停車場的綠化改造:居住區(qū)的道路和綠化帶可以設(shè)計(jì)成透水路面和生物滯留池,以收集道路上的雨水,避免出現(xiàn)積水,減少對(duì)居民生活的影響。停車場區(qū)域和周圍的綠化帶可以設(shè)計(jì)成植草磚格和生物滯留帶,以收集周圍的雨水。
城市公園綠地中海綿設(shè)施能在雨量很大的情況下有效地傳輸和吸收雨水,并凈化了雨水中的表層污染物。在綠地區(qū)域周圍收集雨水時(shí),如果不能直接用植草溝進(jìn)行引流,則可以通過設(shè)計(jì)吸收雨水的地下管道,將它們引到綠地公園。在城市公園的雨水花園中,不同植物的合理搭配可提高對(duì)水體的凈化能力[3]。
(1)下沉式綠地:下沉式綠地的下凹深度應(yīng)根據(jù)植物的耐淹能力和土壤的滲透性來確定,通常為10~20cm,植物優(yōu)先選擇根系發(fā)達(dá),對(duì)短期洪水和干旱有一定抗耐性的品種,采用喬、灌、草多種植物相結(jié)合的配置方式,形成豐富的植物景觀。
(2)植被淺溝:植被淺溝需要選擇對(duì)雨水沖刷有一定抵抗力,根部發(fā)達(dá),耐濕耐旱,易維護(hù)、生長快的植物,并加大植物的種植密度,才能凈化污染,固土防流失,主要以鄉(xiāng)土植物中的草本植物為主,因?yàn)橹参镞^高,容易被水沖倒。
(3)雨水濕地如圖3 所示:分蓄水區(qū)和植被緩沖區(qū),必須根據(jù)水深和污染物凈化的目的選擇相應(yīng)的植物種類。蓄水區(qū)域選擇耐水性好、凈化能力強(qiáng)且根部發(fā)達(dá)的水生植物。植被緩沖區(qū)是濕地和陸地交錯(cuò)的過渡區(qū)域,土壤比較潮濕,可能有周期性淹沒,應(yīng)種植具有高凈化能力的沼生或喜水濕的植物。
圖3 雨水濕地
海綿城市理論在城市道路、屋頂、居住區(qū)、城市公園等領(lǐng)域的景觀設(shè)計(jì)中運(yùn)用具有突出貢獻(xiàn),植物是海綿城市建設(shè)中重要的載體,且是城市公共空間、景觀表達(dá)最直接的體現(xiàn)。植物景觀營造的好壞,將直接影響海綿城市建設(shè)的最終目標(biāo),同時(shí)也會(huì)對(duì)城市形象形成一定程度的影響。今天,海綿城市的理論知識(shí)更加深入人心,各種領(lǐng)域的景觀設(shè)計(jì)也日益成熟,景觀的功能越來越多樣化,但我們?nèi)孕鑼?duì)海綿城市的建設(shè)不斷地改善與創(chuàng)新,從而提高了海綿城市在城市建設(shè)中的應(yīng)用效果。