隋 欣,周 萌
(1 青島理工大學(xué),山東青島 266033;2 廣西壯族自治區(qū)國(guó)土資源規(guī)劃院)
浮山位于青島市市區(qū)東部,其綠化效果能夠最直接地輻射到整個(gè)市區(qū)。而如今浮山的植被嚴(yán)重破壞,山上土壤貧瘠,水土流失嚴(yán)重,物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)趨于崩潰,山上原本的多處山泉口出水也越來(lái)越少,甚至有些已經(jīng)干涸。
意識(shí)到這一點(diǎn),當(dāng)?shù)卣呀?jīng)計(jì)劃在浮山建造一個(gè)城市公園,然而僅從表面上規(guī)劃一個(gè)城市公園還遠(yuǎn)遠(yuǎn)解決不了城市內(nèi)在的危機(jī),相反,對(duì)山體環(huán)境過(guò)多的干預(yù)反而會(huì)使得浮山的生態(tài)系統(tǒng)雪上加霜。因此,通過(guò)研究以及思考,在城市公園的基礎(chǔ)上,以“山體海綿”的概念作為整體思路對(duì)浮山山體進(jìn)行改造。
浮山水資源豐富,地表徑流匯聚豐富且徑流面積較大。建筑地面、特殊的土地占地面積較小,隨著浮山礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的減弱,工業(yè)用地占地也在不斷縮小。住宅用地和城市土地主要分布在山體南北側(cè)與城區(qū)相交地帶。隨著浮山公園的進(jìn)一步建設(shè)與發(fā)展,城市綠色空間將進(jìn)一步增大,積極打造美觀舒適的城市森林空間。
浮山整體山勢(shì)陡峭,九峰連綿,呈東西走向,因此浮山主要坡向?yàn)槟媳毕?。南坡因常年開(kāi)采山石,生態(tài)遭到了嚴(yán)重破壞。北坡人為破壞較輕,但面臨著物種單一及外來(lái)物種入侵的問(wèn)題,亟待規(guī)劃調(diào)整。
長(zhǎng)期以來(lái),浮山露采礦石現(xiàn)象較為普遍,造成大量的裸露創(chuàng)傷山體,使原本就脆弱的生態(tài)系統(tǒng)和服務(wù)功能遭到破壞,引發(fā)嚴(yán)重的水土流失和環(huán)境生態(tài)失衡等問(wèn)題,加劇了人類(lèi)生存環(huán)境的惡化和生態(tài)系統(tǒng)退化。由于缺乏土壤修復(fù)意識(shí)和統(tǒng)一的規(guī)劃和措施,環(huán)境破壞嚴(yán)重。廢棄后即成大片裸地或裸露巖體。雨季經(jīng)常發(fā)生大規(guī)模的水土流失,易造成坍塌及山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
浮山的植被受到不同程度的破壞,原有的自然林地被砍伐,變成大面積的梨園、觀光園、居住地、摩托車(chē)道、高爾夫球場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)等。這些非生態(tài)的土地利用侵蝕著原有的自然生境,造成了自然的景觀面貌被破壞、水土流失氣候調(diào)節(jié)受到影響,鳥(niǎo)類(lèi)等野生動(dòng)物生境被破壞等問(wèn)題。山腳(150~250m):植物覆蓋率較高,但雪松、石楠等外來(lái)物種入侵嚴(yán)重。山腰(250~300m):主要以黑松林和刺槐林為主,物種單一。山頂(300m):巖石林立,土壤貧瘠,植物覆蓋率極低。
現(xiàn)存水系約14 處,分布在山谷低洼及山腳處,其中在浮山東南側(cè)、桃源山莊東側(cè)等處附近分布有規(guī)模較大的水系,其余的水系規(guī)模較小,由于場(chǎng)地山脊植被較為貧瘠,長(zhǎng)期海風(fēng)侵蝕,水土流失較為嚴(yán)重,加之人為破壞,許多水系面臨被填埋和消失的危險(xiǎn)。浮山東南角建有2 個(gè)蓄水水庫(kù),從山頂望去,水庫(kù)面積較大,當(dāng)百年一遇的大雨來(lái)襲之時(shí),水庫(kù)存在蓄滿溢出,水順勢(shì)流下,對(duì)山下居民區(qū)的安全帶來(lái)隱患。
3.1.1 透水性鋪裝材料的應(yīng)用。①硬質(zhì)鋪裝:當(dāng)洪水到達(dá)閾值的時(shí)候,即H(洪水變形)≥H(通常變形范圍)時(shí),裝置打開(kāi),快速吸收大量的水,滲入深層土壤并緩慢儲(chǔ)存于其中。在這種情況下,它位于淺水池中,一般情況下作為觀賞性的臺(tái)階,當(dāng)洪水來(lái)臨時(shí)則成為排水溝發(fā)揮效用。也可用于人們經(jīng)常活動(dòng)的普通公園中的硬質(zhì)路面。一方面確保人們的基本活動(dòng)不受影響,另一方面則在洪水期進(jìn)行大量集水并排放。在這種情況下,裝置一般設(shè)于休憩廣場(chǎng)與農(nóng)耕體驗(yàn)園中。②柔性鋪裝:如滲透性材料、植被,本身具有一定的吸引力,很容易到達(dá)飽和狀態(tài),因此在洪水期無(wú)法吸收很多水分,所以這個(gè)緩沖空間將不能很好地吸收儲(chǔ)存水分。
土壤的集水能力取決于其土壤的種類(lèi)和其栽植植被的種類(lèi)。這個(gè)裝置具有一定的飽和集水深度,當(dāng)H2(降雨量)≥H1(飽和集水深度的理論值)時(shí),洪水將會(huì)發(fā)生,從而將吸水材料埋置在H2 以下的深度,以確保最大限度的水分吸收。
3.1.2 防洪排澇系統(tǒng)的建立。防洪排澇系統(tǒng)由一系列的開(kāi)放式的溝渠、看不見(jiàn)的溝渠及管道組成。洪水從高處而來(lái),填滿池子,然后將水導(dǎo)向左半部分的區(qū)域中,在這里,水將會(huì)流向4 個(gè)水池,一旦水池滿了,水將會(huì)流入到最底部的大池子中。另一方面,洪水也會(huì)流入臺(tái)地旁的露天溝渠中,填滿水坑并注入到最后的池子里。水將滲透到土壤與裝置中,如果水依然太多以致于不能完全儲(chǔ)存,剩余的水將會(huì)被排出,流向城市的溝渠中。
3.2.1 組織良好的植物配置。植被覆蓋對(duì)降雨徑流的影響是非常明顯的,植被覆蓋率增加,徑流減少。通過(guò)種植不同的植物,在垂直空間上的喬木層與灌木層間,逐層增加,直接與水位層相連接,可以減小水流的速度,有水土保持,濾水凈化等多種功能。
初期種植先鋒樹(shù)種如黑松、油松、楊樹(shù)等,并與人工集水裝置相結(jié)合,保證先鋒樹(shù)種的成活率。在演替中期,高大的喬木經(jīng)過(guò)激烈的種間競(jìng)爭(zhēng)后形成林隙,林下充分的光照、水熱、養(yǎng)分和生存空間有利于櫟樹(shù)、榆樹(shù)等闊葉樹(shù)種的入侵,重新形成種間激烈競(jìng)爭(zhēng)的格局。經(jīng)過(guò)生態(tài)位的長(zhǎng)期分化及演替,物種多樣性趨于穩(wěn)定,形成了穩(wěn)定的油松櫟混交林,并逐漸向櫟樹(shù)林純林發(fā)展。
3.2.2 恢復(fù)自然生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)植物演替進(jìn)行合理干預(yù),同時(shí)停止人為干擾,將人類(lèi)干預(yù)遺留下的坑塘、水庫(kù)等改造成濕地生態(tài)系統(tǒng),并借此進(jìn)一步改善山體的自然環(huán)境,提高浮山物種多樣性,降低生態(tài)系統(tǒng)所承受的超負(fù)荷壓力,為浮山生物創(chuàng)造出良好的生存條件,促進(jìn)浮山本土生物群落發(fā)展成為一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng),使生態(tài)系統(tǒng)向自然狀態(tài)演化。
通過(guò)雨水花園、植被緩沖帶等生態(tài)設(shè)施進(jìn)行生態(tài)保水,運(yùn)用不同的海綿技術(shù)設(shè)施,將雨水蓄存利用,促進(jìn)水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。
3.3.1 自然過(guò)濾凈化。在山頂設(shè)置草溝,以減緩水流的速度,暴雨在這個(gè)階段將能夠初步地下滲;設(shè)置攔截溝于山體中的不同位置,能夠減緩水流速度并對(duì)其進(jìn)行導(dǎo)流、沉積;設(shè)置集水石籠與沉積池,通過(guò)對(duì)水流的沉積與凈化,提高山體在暴雨中的沉淀量;在山腳處,設(shè)置生態(tài)駁岸與生態(tài)浮島,沉積過(guò)濾樹(shù)葉及各種沉積物,以達(dá)到沉積水的作用。
當(dāng)雨水流過(guò)山體表面時(shí),一部分的雨水將滲入地底成為地下水,其余部分則通過(guò)山體中的多層過(guò)濾系統(tǒng)被完全凈化,最終匯聚于山腳的蓄水池中。蓄水池的底部設(shè)置有疏導(dǎo)管道。這些純凈的水將會(huì)輸送到城市中作為景觀與灌溉用水。
3.3.2 人工改造山體裝置。該裝置的片層結(jié)構(gòu)由浮山山頂片層巖石演變而來(lái),有利于擴(kuò)大與空氣的接觸面積,用于收集空氣中海霧所帶來(lái)的大量水分。
通過(guò)研究植物葉片絨毛與葉片表面凝水的關(guān)系,運(yùn)用仿生學(xué)原理,將裝置表面附以一定量的絨毛,以達(dá)到表面形成凝結(jié)水珠的效果,使空氣中的水分得以聚集并流入地下,被土壤吸收。
從水循環(huán)系統(tǒng)入手,通過(guò)土壤膠囊和本土植物演替以及樹(shù)枝護(hù)坡,用最小的干預(yù)實(shí)現(xiàn)防旱防澇、引導(dǎo)自然自我調(diào)控的能力。主要設(shè)計(jì)是使用浮山上的枯樹(shù)枝在山澗兩面的山坡做成一個(gè)個(gè)弧形小圍籬,從而達(dá)到攔截流失的土壤、枯落物質(zhì)等,形成小坡面地形,協(xié)助植物及土壤膠囊達(dá)到涵養(yǎng)水土、幫助雨水滲入地下的作用。
通過(guò)生態(tài)修復(fù)復(fù)興山體生態(tài)景觀,恢復(fù)山體生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)功能,很大程度上縮減了因自然災(zāi)害引發(fā)的一系列城市維護(hù)費(fèi)用,避免了不必要的損失。降低城市開(kāi)發(fā)建設(shè)影響,修復(fù)水文循環(huán),改善生態(tài)環(huán)境,達(dá)到人與自然可持續(xù)發(fā)展。