基于LID的黃土地區(qū)景觀水體修復(fù)策略探析

曹勝昔 張 濤 張玉坤 張 興

(1.北方工程設(shè)計研究院有限公司, 石家莊 050000; 2.天津大學(xué)建筑學(xué)院, 天津 300072)

1 項目概況

隨著城市化進程的不斷加快,土地的高強度開發(fā)對原有城市下墊面產(chǎn)生巨大影響,耕地、林地、濕地、自然水體等自然環(huán)境不斷被硬化的地面所取代,顯著改變城市原有的自然生態(tài)水文,造成地表徑流峰值增加、匯流時間縮短、徑流總量增大、污染物負荷加劇等情況出現(xiàn),進而引發(fā)出一系列水安全、水生態(tài)、水環(huán)境、水資源以及水文化等方面的問題[1-2]。每逢雨季,許多城市便出現(xiàn)嚴重的內(nèi)澇現(xiàn)象[3]。在國家日益加大生態(tài)環(huán)境保護和治理力度的背景下,低影響開發(fā)(LID)的理念一經(jīng)提出便得到了景觀行業(yè)內(nèi)及社會的廣泛認同,并逐步在建筑設(shè)計及景觀設(shè)計領(lǐng)域得到實踐[4-5]。LID模式的大力推進表明我國城市生態(tài)的修復(fù)和治理開始從“西醫(yī)”轉(zhuǎn)向“中醫(yī)+西醫(yī)”,從“頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳”開始轉(zhuǎn)向“系統(tǒng)調(diào)理”,其本質(zhì)在于對城市中整個生態(tài)系統(tǒng)的治理。

由于低影響開發(fā)模式在我國的研究與實踐還處于剛剛興起的階段,其各種技術(shù)措施具有很強的地域性,特別是在黃土地區(qū)的LID建設(shè)還存在許多難題。在當(dāng)代強調(diào)空間韌性的構(gòu)建[6]與自然做工的景觀修復(fù)[7]背景下,如何科學(xué)地融入LID措施還缺乏相關(guān)建設(shè)經(jīng)驗。本文以翠屏山迎賓館項目為例,探討在黃土地區(qū)進行LID景觀水體修復(fù)的策略,選取一些適用的LID設(shè)施并在原有基礎(chǔ)上進行優(yōu)化,分析了在黃土復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的條件下,基于“LID”的設(shè)計思想,如何充分利用多種生態(tài)工程措施,打造出“水做青羅帶,山如翠玉屏”這一北方山水意境特色的生態(tài)綠色景觀,并基于GIS與暴雨洪水管理模型(SWMM)的數(shù)據(jù)模型對項目的LID方案進行雨洪評價分析。

1.1 相關(guān)概念釋義

LID是基于自然生態(tài)理念,采用分散的、小規(guī)模的源頭控制機制和設(shè)計技術(shù)實現(xiàn)雨洪控制與利用的一種雨水管理方法,其目的是使開發(fā)建設(shè)區(qū)域盡量接近于開發(fā)前的自然水文循環(huán)狀態(tài),實現(xiàn)開發(fā)建設(shè)區(qū)域與自然環(huán)境的共生。采用措施維持場地開發(fā)前的水文特征,以此來確保場地開發(fā)前后的水文特征不變,其中包括徑流總量、峰值流量、峰現(xiàn)時間等[8-9]。從水文循環(huán)角度,要維持徑流總量不變,就要采取滲透、儲存等方式,實現(xiàn)開發(fā)后一定量的徑流量不外排;要維持峰值流量不變,就要采取滲透、儲存、調(diào)節(jié)等措施削減峰值、延緩峰值時間。

黃土土質(zhì)較均勻、結(jié)構(gòu)疏松、孔隙發(fā)達。帶有濕陷性的黃土鈣鹽含量高、垂直節(jié)理發(fā)育及遇水強度驟減,容易造成水土流失,生態(tài)安全隱患較大[10]。黃土濕陷具有突變性、非連續(xù)性和不可逆性,尤其會給山地景觀建設(shè)工程帶來極大的安全隱患。因此在黃土地區(qū)開發(fā)的景觀項目中,保證健康的水文機制尤為重要。

1.2 國內(nèi)外LID理論及實施案例

LID 首次由美國喬治圣馬里蘭州王子郡提出,經(jīng)過近十年的發(fā)展,美國國家環(huán)境保護署和低影響開發(fā)中心聯(lián)合發(fā)布了《低影響開發(fā)文獻綜述》。其中對 LID 的定義為:對場地徑流進行源頭管理,通過分散、小規(guī)模的雨水管理,盡量維持或恢復(fù)場地建設(shè)前的自然生態(tài)環(huán)境,并且控制暴雨所產(chǎn)生的徑流和污染問題。Beecham認為有效的 LID 模擬軟件有助于 LID理念更好的推廣和使用[11]。Elliott和Trowsdale通過分析,歸納總結(jié)了四十多種模擬城市雨水管理效果軟件的優(yōu)劣[12]。

2004年我國在深圳首先建立了低影響開發(fā)雨水綜合示范區(qū),并編制了詳細的規(guī)劃,探索出了合適的LID模式以及對應(yīng)的政策保障[13]。北京奧林匹克公園通過下沉式花園、透水鋪裝、超標(biāo)準(zhǔn)的溢流雨水口、收集調(diào)蓄池、人工濕地和“龍形”水系等 LID 措施的設(shè)置來實現(xiàn)雨洪管理[14]。上海世博園中的屋面雨水收集利用系統(tǒng)、透水性路面以及調(diào)蓄設(shè)施等進行雨洪的控制利用[15]。2014年10月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南(低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建)》,在全國開始推行低影響開發(fā),各地市也開始編制適宜當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)指南。此后2015—2017年,全國分批次共確定了80多個試點城市,低影響開發(fā)理念已經(jīng)被廣泛接受。關(guān)于濕陷性黃土地區(qū)低影響開發(fā)研究,張進麗認為需要采取相應(yīng)措施消除黃土濕陷性,合理布置LID措施,多種措施共同作用,提升雨洪調(diào)控效果,為減輕城市內(nèi)澇,減緩水資源短缺提供有效途徑[16]。馬越等的研究詳細介紹了濕陷性黃土地區(qū)雨水滲蓄風(fēng)險防控的具體工程措施,認為應(yīng)針對不同的LID措施,不同厚度的濕陷性場地,分級分類制定防控措施[17]。

目前我國在大部分地區(qū)已有相關(guān)的LID理論體系及成功的實踐案例,但濕陷性黃土地區(qū)因其復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境,相關(guān)的建筑和景觀的規(guī)劃設(shè)計存在一定的特殊性,因此將LID應(yīng)用在濕陷性黃土地區(qū)景觀修復(fù)的實際工程項目并不多見,具體修復(fù)策略與實踐方法也有待考量。

1.3 項目概況與問題挑戰(zhàn)

河北省原政府接待中心位于石家莊市城區(qū)中心,場地空間有限且開展外事接待及高端政務(wù)活動對周邊市民日常生活影響較大。因此2008年河北省政府決定在市郊翠屏山腳下,利用部分已有的停工建設(shè)區(qū)域,重新規(guī)劃建設(shè)以開展國家、省部級政務(wù)接待為主,日常用作高級商務(wù)、休閑度假功能的園林式接待中心,命名為翠屏山迎賓館,規(guī)劃占地面積55 hm2。

項目選址位于翠屏山北麓與平原的過渡地帶,在地貌單元上屬太行山前低山斜坡地帶,斜坡坡度為10°～42°,起伏較大。北坡由于濕陷性的地質(zhì)與人工耕種、開發(fā)建設(shè),導(dǎo)致1/3面積的土地基層受損嚴重,形成裸露的土質(zhì)山體,造成北坡下部沖刷嚴重,溝渠常年干涸、丘壑縱橫[18]。場地原有植被較少,以稀樹灌叢為主,種類不夠豐富,沒有形成穩(wěn)固的植被根系群落也是土壤流失的重要原因之一。經(jīng)勘察地基土層主要由沖洪積碎石土、強風(fēng)化片麻巖構(gòu)成,沖洪積碎石土層不均勻,夾粉質(zhì)黏土薄層,經(jīng)現(xiàn)場觀察該層具大孔及蟲孔,并具有Ⅰ級輕微濕陷性。如不處理,則無法直接作為設(shè)施基層。

2 分析研究與規(guī)劃設(shè)計目標(biāo)

2.1 設(shè)計思路

首先識別并保護原有的生態(tài)斑塊,新規(guī)劃的建設(shè)區(qū)域盡量避開斑塊,必要的移栽也盡可能選用周邊地塊的樹種。以周邊未損壞區(qū)域植被群落為藍本,采用人工干預(yù)手段恢復(fù)場地植被群落,參照日照分析結(jié)果與北坡地勢相結(jié)合,分層構(gòu)建植被群落,加快形成多種固土根系。

在LID綜合利用方面,總體可根據(jù)地塊雨水徑流量合理劃分雨水控制單元。針對不同的雨水控制單元制定不同的雨水峰值控制手段,使該區(qū)域盡量接近于自然水文循環(huán)。

設(shè)計完成后可以運用Arc GIS軟件構(gòu)建SWMM模型地理數(shù)據(jù)庫,建立研究區(qū)域的SWMM模型,并用該模型對研究區(qū)域進行LID設(shè)施修復(fù)前后的效果分析,對方案合理性進行驗證,并針對不足的地方進行相應(yīng)的修改。

2.2 設(shè)計目標(biāo)

經(jīng)初步調(diào)研分析,確立以人工修復(fù)退化受損的生境為目標(biāo),控制洪峰流量、降低徑流污染、提升雨水調(diào)蓄能力。采用多種生態(tài)修復(fù)策略,從LID理念的雨水控制入手在濕陷性黃土這種特殊地質(zhì)上進行景觀修復(fù)與建設(shè)。由景觀、規(guī)劃、林草、巖土、水利、交通、建筑、結(jié)構(gòu)多專業(yè)工程師共同組成研究團隊,在初步確定雨水控制方案的基礎(chǔ)上,由景觀設(shè)計牽頭,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)其他專業(yè)工作,與規(guī)劃建筑專業(yè)共同確定單體建筑選址及規(guī)模,盡可能實現(xiàn)人工結(jié)構(gòu)與自然結(jié)構(gòu)的平衡。堅持“生態(tài)優(yōu)先”原則,依據(jù)生物的多樣性、生態(tài)性、景觀性、適地適樹等原則進行植物景觀規(guī)劃設(shè)計,突出區(qū)域景觀特色,重塑原生態(tài)的山林景致。

3 LID下的主要設(shè)計措施

3.1 雨水控制利用體系

“理水”中國傳統(tǒng)園林的雨水控制與利用,無論是在自然真山真水的園林中,還是在山水場景下的小尺度人工環(huán)境中,一直以來都是中國傳統(tǒng)園林最重要的內(nèi)容之一,“理”字的原意更多地指向園林內(nèi)部水體的梳理與聯(lián)通[19]。其營造的基礎(chǔ)是順應(yīng)整體的場地環(huán)境與空間格局,體現(xiàn)出互相適應(yīng)的關(guān)系[20],在黃土地區(qū)“理水”更為重要。LID模式下的“理水”是在保證原場地生態(tài)環(huán)境下通過工程與生態(tài)措施相結(jié)合的方式,實現(xiàn)水資源的合理導(dǎo)流、存蓄與利用,是主動式的互相適應(yīng)關(guān)系。依托Arc GIS軟件構(gòu)建SWMM模型地理數(shù)據(jù)庫,對場地水文現(xiàn)狀進行分析,結(jié)合濕陷性黃土土地條件,因勢利導(dǎo)分區(qū)分片劃分雨水控制單元,由剛性的防御排水轉(zhuǎn)為彈性的吸納適應(yīng)。

該地濕陷性黃土類型為非自重濕陷性黃土,黃土層厚度小于5 m,地基濕陷性等級為Ⅰ級,屬輕度濕陷性。該項目建筑均為7層以下的丙類建筑。GB 50025—2018《濕陷性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》[21]中規(guī)定,LID設(shè)施與建筑之間滿足安全防護距離時,可不用采取措施。根據(jù)表1可知,該場地條件下安全防護距離為4 m。整個園區(qū)內(nèi)LID設(shè)施按與建筑之間距離是否滿足安全防護距離劃分為:LID設(shè)施、濕陷性特殊處理。

表1 排水明溝、雨水明溝和水池等與建筑之間的防護距離[21]Table 1 Safety protection distance among different types of buildings and drainage ditch,water ditch, water tank[21] m

3.1.1LID設(shè)施

項目依托翠屏山自然山勢,因地制宜選擇LID設(shè)施,掇山理水。由于原有山體部分破壞,形成了大量陡坎和裸露的土地,使山體沖刷愈加嚴重。為此對原有山體進行修復(fù),改變陡峭的形態(tài),形成延展舒緩的山體坡地,并且增補植物,防止水土流失。較平坦地面以微地形設(shè)計為主,促進雨水在場地內(nèi)的自然微循環(huán),加強場地對雨水的蓄滲和滯留。

1)設(shè)置植被緩沖帶(圖1)。利用本土地表植被在降雨初期對雨水進行截留,降低了雨洪流量,結(jié)合原有沖溝位置,輔助以半工程措施修筑的排洪渠道,降低黃土濕陷的風(fēng)險。在山體陡緩交接處設(shè)置截洪溝,有效確保了地塊內(nèi)的雨洪安全,在非雨季還可作為游覽步道,觀賞山間景色。

建筑物周邊特別是南側(cè)在一定范圍內(nèi)設(shè)置緩沖帶,坡度控制在12°之內(nèi),植被以草甸、稀樹為主,坡地比較局促處輔以滲透塘滯留調(diào)蓄。在降低徑流系數(shù)的同時還需滿足特殊的安防警衛(wèi)需求。

圖1 植被緩沖帶Fig.1 Vegetation buffer zone

2)設(shè)置植被淺溝(圖2)。在坡地、道路、圍墻等位置設(shè)轉(zhuǎn)輸型植被淺溝。該類型的淺溝結(jié)構(gòu)簡單,維護成本較低,可以有效地疏導(dǎo)匯水區(qū)域內(nèi)的雨水徑流。利用植被淺溝與道路邊溝共同組成露天的排水支脈,更高效率地組織排水。

3)設(shè)置滲透塘(圖3)。在泄洪渠道斷面預(yù)留植被生長空間,必要時對植被加以修整,以緩沖高峰流速、減輕對下游及出口的沖刷,在多雨季節(jié)可以大大降低下游及出口發(fā)生土質(zhì)流失的風(fēng)險。并在泄洪渠道末端配置滲透塘,進一步截留泥沙后作為景觀補水加以利用。

圖2 植被淺溝Fig.2 Shallow gully with vegetation

4)設(shè)置生態(tài)擋墻(圖4)。在陡坡設(shè)置生態(tài)擋墻,不但能利用植物視覺效果美化墻體,還能通過植物根系固實土壤,降低濕陷性風(fēng)險,同時保證雨水可以透過墻體與土壤進行自由交換,通過水體不斷的循環(huán)交流,使水體達到自身凈化的目的。

圖3 滲透塘Fig.3 Infiltration pond

5)設(shè)置透水植草磚(圖5)。在廣場部分區(qū)域以及人行道路設(shè)置透水植草磚,既能保證雨水在地面滲透,同時還能防止水沖刷土壤,降低濕陷性風(fēng)險并進行儲水保持草皮濕度。

圖4 生態(tài)擋墻Fig.4 Ecological retaining wall

圖5 透水植草磚Fig.5 Permeable grass planting brick

6)設(shè)置透水地面(圖6)。在場地地基經(jīng)夯實消除黃土濕陷性后,透水地面的雨水下滲性能會受到一定的不利影響,但仍可以作為一種有效的排水措施,即利用鋪裝本身的多孔隙特性,一方面將存蓄在其內(nèi)部的雨水通過收集系統(tǒng)回收利用;另一方面其強大的滲透力可幫助消納周邊非透水鋪裝產(chǎn)生的徑流,起到截污減排的作用。

圖6 透水地面Fig.6 Permeable ground

3.1.2濕陷性特殊處理

大多數(shù) LID 設(shè)施中均有很高的雨水下滲要求,但下滲的雨水若進入黃土層后,極易引起黃土層濕陷,從而導(dǎo)致LID設(shè)施及周邊建筑物損壞。因此,大部分LID設(shè)施在黃土地質(zhì)上建設(shè)時,通常會在自然下墊面的基礎(chǔ)上進行簡單的人工改造,使下滲雨水無法進入濕陷性黃土層或者進入已經(jīng)人工消除濕陷性的黃土層,從而避免黃土濕陷導(dǎo)致的危害。同時,濕陷性黃土具有較大的土壤空隙及良好的下滲性能,在控制入滲量的條件下,用其作為 LID 措施中的下滲土壤將增加雨水的下滲效果[22]。綜上分析,黃土的濕陷性對于LID建設(shè)是具有一定困難及風(fēng)險性的,但如果通過人工的方式適當(dāng)?shù)卣{(diào)整黃土的濕陷性,不僅可以消除其建設(shè)危害,而且還可以利用其高滲透的性能來提高LID設(shè)施效果。

項目場地在安全距離外的LID設(shè)施地基采用強夯做法,直接在地面上通過重錘重力進行反復(fù)沖擊,夯實場地原有濕陷性黃土;在大面積無大重量載重需要的場地如車行道路,路基采用沖擊壓實,即直接在場地上進行沖擊碾壓來消除黃土濕陷性;對于需要種植大量植物的場地則采用強度較弱的10 t質(zhì)量的壓路機分層碾壓壓實,壓實系數(shù)取0.8～0.9之間,避免黃土因壓實度過高而影響將來的植物成長。同時,利用植物根系對土壤的固結(jié)效果來消除部分黃土濕陷性。

3.2 景觀水體與生態(tài)自凈

景觀水體最重要的作用是充分發(fā)揮其生態(tài)功能,例如改善局部微氣候、維持物種多樣性等,設(shè)計的核心和關(guān)鍵在于水自然凈化、水資源涵養(yǎng)、水文化塑造等方面,將水體的生態(tài)功能放在突出位置。城市雙修和海綿城市是生態(tài)文明建設(shè)的重要載體,強化雨水的資源屬性是轉(zhuǎn)變資源利用方式,以集約效率取代粗放管理的體現(xiàn)。

本次設(shè)計中雨水并未采取“物化+活性污泥”的傳統(tǒng)人工集中處理方式,而是通過“源頭控制+過程削減+生態(tài)處理”的跌水曝氣人工強化自然處理,在充分利用現(xiàn)有地勢特點的基礎(chǔ)上,塑造和發(fā)揮各種“海綿體”的綜合生態(tài)效果。場地內(nèi)天然沖刷形成數(shù)條較大溝壑,最大沖溝深達8 m,對此特殊地形的處理也成為此次研究的一個關(guān)鍵。設(shè)計充分利用現(xiàn)有溝壑,尊重原有的生態(tài)水系廊道,在確保工程安全性的前提下,加以適度修整。潺潺水流層層跌落、飛瀑流泉,蕩起陣陣水霧,充分起到曝氣充氧的作用,有利于好氧微生物快速繁殖,為水生植被尤其是沉水植被生長提供充足的氧氣,從而構(gòu)建多樣化的生物繁衍生息環(huán)境,對污染物進行吸收、吸附、沉淀,有效降解水體有機質(zhì),防止水體發(fā)黑發(fā)臭(圖7)。

在駁岸護坡材料方面,選擇本土天然塊石、網(wǎng)狀石籠和粗木樁駁岸等自然形式。岸邊植鳶尾、菖蒲、蘆葦?shù)人参?在水體和岸邊構(gòu)建起完整的水陸聯(lián)通生態(tài)系統(tǒng)。草皮根系相連,能防止土壤濕陷,起到很好的穩(wěn)定作用,并減弱水流沖力,保證水體堤岸穩(wěn)定。在構(gòu)建穩(wěn)定、豐富的生態(tài)環(huán)境和空間形態(tài)的同時,起到強化形式美感的作用(圖8)。

圖7 跌水結(jié)構(gòu)Fig.7 Falling-water structure

a—建筑物前的自然形式; b—人工水系。圖8 駁岸護坡Fig.8 Revetment in natural form

4 設(shè)計策略的模擬驗證與優(yōu)化

在初步設(shè)定LID模式下的修復(fù)策略后,運用GIS、MIKE等分析軟件在場地模型上分別對研究所在區(qū)域的50 a一遇、100 a一遇的雨洪情況及平時的徑流污染與雨水調(diào)蓄情況進行分析,驗證設(shè)計策略的有效性,并根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化設(shè)計方案。

數(shù)據(jù)選用當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門地形測繪圖、Google Earth分辨率為30 m的遙感影像,分別用GIS和MIKE軟件進行數(shù)據(jù)處理。

4.1 洪峰流量模擬

使用GIS對數(shù)據(jù)進行處理,生成地區(qū)dem數(shù)據(jù),再分別提取坡度、坡向、水系,運用GIS進行可視化分析評價[23]。年徑流污染控制通過ArcGIS和MIKE軟件的處理,模型模擬單次降雨過程,模擬時長設(shè)置為1 d,每60 s輸出一次成果;干濕邊界設(shè)定原則上采用默認值,考慮到研究區(qū)內(nèi)坡度較大,濕邊界判定為0.01 m可以客觀模擬淹沒情況。利用填洼后地形柵格文件Fill和山體陰影文件HillShade,50 a和100 a一遇標(biāo)準(zhǔn)截洪溝修建前后淹沒水深文件Inundation,將文件進行疊加處理后,對Inundation結(jié)合山體陰影文件進行二次優(yōu)化處理(即部分區(qū)域網(wǎng)格跨越局部高地的區(qū)域進行刪除),形成50 a、100 a標(biāo)準(zhǔn)工程前后研究區(qū)淹沒成果圖(圖9)。

a—50 a一遇; b—100 a一遇。圖9 洪水淹沒Fig.9 Flood inundation map

4.2 徑流污染控制

年徑流污染控制率即年徑流污染物總削減率,是低影響開發(fā)規(guī)劃建設(shè)的重要控制目標(biāo),一般可采用懸浮物濃度總量去除率作為徑流污染物控制指標(biāo)[24]。本次設(shè)計低影響開發(fā)設(shè)施面積與徑流污染控制率如表2所示。

表2 LID設(shè)施面積與徑流污染控制率Table 2 LID facility area and runoff pollution control ratios

4.3 雨水調(diào)蓄容積

根據(jù)《石家莊市海綿城市設(shè)計導(dǎo)則》(簡稱《導(dǎo)則》),新建項目年徑流總量控制率不低于75%,對應(yīng)21.8 mm降雨量。經(jīng)計算,設(shè)計后的雨水徑流總量為2 155.85 m3,核心景觀水體面積11 900 m2,對應(yīng)水位0.18 m的變化幅度。設(shè)計水面落差0.5 m,實際調(diào)蓄容積5 950 m3,可有效滿足《導(dǎo)則》中對調(diào)蓄容積的要求(表3)。

經(jīng)Arcgis和MIKE軟件進行多次模擬分析發(fā)現(xiàn),場地模型設(shè)計策略產(chǎn)生的效果良好,場地內(nèi)洪峰控制、徑流污染、雨水調(diào)蓄等能力皆達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

4.4 建設(shè)后效果評估

翠屏山項目建成近10年來,未發(fā)生過地面沉降、塌陷,水土流失,設(shè)施損毀等狀況,偶有因落葉等清潔問題產(chǎn)生的設(shè)施堵塞情況,清理后即可恢復(fù)正常使用。項目園區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境逐步恢復(fù),建設(shè)前該地溝壑縱生,遍布的陡坎與裸露山體沖刷嚴重,水土流失嚴重,植物種類較少(圖10)。建成后該地流水潺潺,綠蔭遍地,形成了“道由白云盡,春與青溪長”的北方山水意境(圖11)。

表3 LID設(shè)施面積與雨量徑流系數(shù)Table 3 LID facility area and rainfall runoff coefficients

圖10 改造前場地狀況Fig.10 The site before reconstruction

a—狀況1; b—狀況2。圖11 改造后場地Fig.11 The site after reconstruction

5 項目的實際驗證

經(jīng)軟件分析模擬設(shè)計策略的科學(xué)性與有效性后,相關(guān)措施在翠屏山項目中得到實際應(yīng)用。自2009開始建設(shè)歷時6年,設(shè)計過程中注重景觀、巖土、水利、規(guī)劃、建筑等多專業(yè)融合,注重施工后的生態(tài)修復(fù),從修復(fù)山水格局、溝河形態(tài)、保留原區(qū)域景觀基質(zhì)入手,最大程度上保護濕陷性黃土地原有生態(tài)格局,并幾經(jīng)修改完善。結(jié)合原場地自然坡度,經(jīng)過人工改造,形成以建筑基底為局部高點逐漸向四周下落的點狀臺地格局,結(jié)合路網(wǎng)、溝塘改善了原場地中坡度不連貫導(dǎo)致的雨洪問題,在GIS模擬中,設(shè)計策略有較好的改善及成果,形成良好的雨水疏通路線(圖12、圖13)。翠屏山項目經(jīng)歷了石家莊2015年“719”水災(zāi),再次驗證了設(shè)計策略以及軟件雨洪分析的科學(xué)性與有效性。

建成以來,場地內(nèi)的生態(tài)環(huán)境逐年提升,解決了原來存在的水土流失問題,依靠自然做功,生物多樣性逐年提高(圖14、圖15),先后接待多位國家級政要,評價良好。十余年間隨著城市的擴容,本項目之外的北坡區(qū)域已陸續(xù)建設(shè)高密度的居住區(qū)。正是由于本項目對山體水土植被進行保護、修復(fù),演化為城市綠肺,在暴雨季時期成為了服務(wù)于城市的韌性空間。

a—改造前; b—改造后。圖12 改造前、后場地坡度Fig.12 Site slope before and after reconstruction

a—改造前; b—改造后。圖13 改造前、后的場地水文 mmFig.13 Site hydrology before and after reconstruction

a—2008年; b—2015年; c—2019年。圖14 場地衛(wèi)星圖Fig.14 Satellite map of the site

圖15 項目建成現(xiàn)狀Fig.15 Project completion status

6 結(jié)束語

卻顧所來徑,蒼蒼橫翠微。從古典的蘇州園林到今日國家大力倡導(dǎo)的低影響開發(fā),設(shè)計師所面臨的空間環(huán)境、需要解決問題的復(fù)雜程度都已遠非當(dāng)年可比,“雖為人做,宛自天成”,也許就是對自然、對每一個生命的敬畏與尊重。

本文著眼于在黃土地區(qū)這種特殊環(huán)境條件下的景觀水體修復(fù)與建設(shè),探討了在自然形態(tài)和演變規(guī)律研究的基礎(chǔ)上,如何在因地制宜地采取LID設(shè)計策略,同時利用自然做功與人工措施,最大程度上在保護場地肌理的同時,對景觀水體進行修復(fù)與建設(shè)。經(jīng)驗證,場地中低影響開發(fā)設(shè)施對徑流污染的平均去除率達到80.60%,年徑流污染總量去除率達到60.45%。場地綠化率由原46%提升至76%。設(shè)計策略較好地完成了設(shè)計目標(biāo),可為相關(guān)研究以及項目提供參考。