摘 要 隨著城市化進程的不斷加快,我國城市正面臨著嚴重的生態環境問題。國內許多城市相繼出現城市內澇問題和水資源短缺問題。為了實現生態文明的發展及生態健康城市的建設,我國提出了海綿城市的建設。闡述海綿城市的產生背景、概念,園林植物在海綿城市建設中的重要作用,總結園林植物在海綿城市建設中的相關應用。
關鍵詞 園林植物;海綿城市;雨水花園
中圖分類號:TU986 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.16.004
隨著城市化建設的發展,我國出現了嚴重的生態環境問題。目前,國內城市正面臨著“城市看海”、水資源匱乏、水資源污染、地下水位降低等多種水問題。雨水作為重要資源,卻未得到重視。據官方數據顯示,我國的雨水利用率不足10%,雨水資源沒有得到合理的利用。城市降雨大多通過地下管道排出,當發生強降雨時,城市管道無法滿足雨水排出需求,從而引發內澇災害,形成了“城市看海”的景象。“使雨水盡快遠離城市”的傳統防水理念已經無法滿足現代城市的思路[1-4],在此背景下產生了“海綿城市”這一新理念。
1海綿城市的概念
海綿城市,是指城市能夠像海綿一樣,在順應自然環境變化和應對自然災害等方面具有“彈性”,下雨時能吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用[5]。建設海綿城市的目的是協調城市化建設與水資源環境之間的關系。傳統城市的大規模粗放式的開發與建設方式改變了原有的水生態,海綿城市則是保護原有的水生態環境,對周邊水生態環境是低影響的。
2園林植物在海綿城市建設中的重要作用
海綿城市系統建設包括五大要素,即植物、坡度、土壤、地下水和給排水設施[6]。植物是海綿城市建設中不可缺少的重要組成部分,是解決面源污染、雨水徑流和水體蓄存循環的關鍵。在海綿城市建設中,植物景觀可以有效地吸納、滯留、蓄存和凈化雨水, 而且還能夠起到環境教育、生態功能與審美等其他作用。
2.1吸納雨水
隨著我國城市化進程的不斷加快,原本具有蓄水調洪功能的自然生態敏感區河流、濕地、湖泊、森林、草地等被人為破壞,大大降低了雨水下滲面積。然而,海綿城市建設通過合理地利用園林植物,將鋪裝場地、平坦綠地及道路的雨水匯集在滯留設施內,增加雨水的滯留時間,并且使雨水最大程度地滲透到土壤中。
2.2 滯留雨水
植物能夠在源頭滯留部分雨水,減緩雨水徑流。植被覆蓋的作用集中體現在對徑流量的影響,雨水徑流量會隨著植被覆蓋的增加而減少。部分雨水通過植物的樹冠及枝干滯留,再通過蒸騰作用,進而減少徑流,實現雨水自然循環。
2.3蓄存雨水
園林植物作為吸收雨水的天然海綿體,能夠起到一定的蓄水作用。與植物相關的雨水儲存設施主要有滲透塘、濕塘、雨水濕地等,植物在這些設施中具有固定土壤、吸收儲存雨水的作用,還可以吸收滲入地表的水或利用毛管吸力將雨水保持在土壤中。
2.4凈化雨水
研究證明,除了凈化空氣的作用外,植物在凈化雨水方面的作用也較大。由于雨水中含有大量的氮、磷等營養物質,直接流入水體可能會引起富營養化,若隨地表徑流進入城市綠地,則成為植物生長過程中的重要養料。
3園林植物在海綿城市建設中的具體應用
3.1雨水花園
雨水花園是低影響開發技術最常見的設計手段,是集調蓄和凈化雨水、控制徑流等多項功能于一身的綜合性綠地景觀。雨水花園由蓄水層、種植層、過濾層、排水層構成[7]。雨水花園的主要作用是在源頭滯留雨水,減緩雨水徑流速度。同時,植物的樹冠及枝干能夠滯留、吸收部分雨水,在一定程度上能夠減緩雨水徑流,植物的根系也能夠吸收部分滲透到土壤中的雨水。例如美國的波特蘭雨水花園,在調蓄的同時運用植物體系對徑流進行階梯式處理。雨水花園也可稱作生物滯留區,即在園林綠地中種植有喬木或灌木的低洼地帶,常用地被植物或樹皮覆蓋地表[8]。
3.2人工濕地
雨水濕地是一種能高效控制徑流污染的系統,該系統包含物理、水生植物及微生物,它們協同作用,凈化雨水。人工濕地用于控制徑流總量和峰值流量以及削減污染物。雨水濕地是一個復雜的生態系統,通過植物吸收、微生物降解等手段去除各種污染物,效果十分顯著。根據不同的水環境條件,可以將雨水濕地分為5個區,即深水區、淺水區、植被緩沖區、泛洪區和邊緣區。一般由進水口、前置塘、沼澤區、出水池、溢流出水口、護坡及駁岸、維護通道等構成[9]。雨水經過設施前置塘時,部分污染物沉淀下來,再經過沼澤區植物根系的凈化作用,可以有效減少雨水中的氮、磷等藻類營養物質。沼澤區常見水生植物有蘆葦、香蒲、菖蒲等,植物的根系越發達越有利于對污染物的吸附。
3.3屋頂綠化
屋頂綠化是指在各類建筑物、構筑物等的頂部及天臺、露臺上的綠化,又被人們稱為“第五立面”。綠色屋頂包括植被層、基質層、過濾層、蓄排水層等多個結構[10]。雨水先滴落到植物上,再流入土壤中,通過綠化達到雨水吸納、蓄積和排放的目的。綠色屋頂能夠通過植物減緩整個屋頂的徑流速度。當發生強降雨時,綠色屋頂還能暫時滯留部分雨水,延長雨水匯集時間,緩解城市地下排水管網的壓力,減少城市洪澇災害的發生。
3.4下凹式綠地
下凹式綠地,是一種以下沉式場地設計而實現周邊雨水徑流匯入的最簡單的雨水儲存設施。下滲的雨水可以增加土壤水分含量,補充地下水資源,減少綠地澆灌用水量。下凹式綠地常設置在道路、廣場及停車場等周圍,具有施工方便、成本低廉等優勢。下凹式綠地植物的選擇應該考慮當地的氣候條件,并且結合下沉式綠地土壤的滲透性能對植物的耐澇性進行考慮。如果土壤滲透性良好,可選擇的植物范圍就盡可能廣泛,打造多樣性景觀;如果土壤滲透性能差,就應該選擇耐澇植物,如落羽杉、池杉、垂柳、龍爪柳、楓楊、重陽木、紫薇、蔥蘭等作為綠地的主干植物。
4結語
當前,我國海綿城市建設正在如火如荼地開展,已經成為我國發展的一大趨勢。海綿城市的建設是一個綜合性問題,需要從整體結構去剖析考慮。在構建海綿城市建設中,園林植物景觀發揮著極其重要的作用,園林植物景觀將在今后海綿城市的發展中發揮更大的作用,它將促進海綿城市建設,有利于保護生物多樣性,構建良好的生態系統,形成可持續發展的健康景觀。在海綿城市建設過程中,專業人員要不斷提高城市園林景觀設計水平,推動城市生態文明建設,立志把雨水這個“包袱”變成城市“解渴”的財富。
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(責任編輯:敬廷桃)