閆藝瀝
(天津源樹景觀規劃設計有限公司 天津 300073)
所謂海綿城市,顧名思義,即城市能可如同海綿一般,能可主動適應自然環境的變化,且在應對自然災害方面應具有較強的“彈性”,如在下雨時,能可將雨水搜集,并在城市需要利用水資源時將其“釋放”[1]。從而協調城市建設與水資源環境之間的關系。基于傳統城市建設方案,因其大規模粗放式的開發與建設方式而改變了原有的水生態,而海綿城市的建設原則則是對水生態環境的保護,故相比之下,海綿城市建設無疑更符合當代社會的建設需求。
在海綿城市建設過程中,園林植物最大的功用便是能降低雨水的流動速度,而雨水流動速度降低,相應地也便減輕了雨水對土地的沖刷力度,以此防止了水土流失現象的發生。與此同時,如若遭遇強降雨,大量積水在流經地面時,將會形成徑流,而樹葉和樹冠將形成阻擋,從而對徑流產生阻擋的作用,有效控制地表徑流,減少雨水徑流對土壤結構造成大破壞,有效維護水土的穩定性。
在自然界中,植物本身便是一個天然的蓄水庫,故在保持水土與蓄水方面有著極為重要的作用。如經實踐證明:若植物的根能可達到1m的程度,則其蓄水量便能達到500-200立方米,而在降雨天氣,植物的根平均每小時將可吸收20-40t的雨水。而在沒有樹木的土地上,其吸水能力僅為有樹木土地的1/20。
植物通過光合作用便可達到凈化空氣的目的,當然,對雨水也能起到一定的凈化作用。與此同時,由于雨水成分相對較為復雜,其除了水分本身之外,尚包含如氮磷鉀等植物生長所必須的元素,故植物再吸收雨水的同時,亦能同時汲取雨水中的營養元素,以促進樹木生長[2]。此外,許多植物于生長過程中,還將產生部分副產物,而部分副產物擁有殺滅雨水細菌的功效,從而達到凈化雨水與空氣的目的。
通過海綿城市的構建,不僅可為城市栽種大量的園林植物,且當雨水來臨時,經由植物的緩沖,還可減低其流速,從而提高雨水的下滲能力,以便被土壤所充分吸收。
雨水花園是海綿體的一種,植物是雨水花園的重要組成部分,且能同時達到調蓄與凈化雨水的功效。而所謂的雨水花園,其是由蓄水層、種植層、過濾層以及排水層組成。而其主要作用也如上文所描述,可將雨水滯留在源頭,從而降低雨水的流速。同時,基于植物的樹冠、枝干以及根莖本身便具有吸水功能,故在減緩雨水流速的同時,亦能借由植物根莖將滲透至土壤的雨水一同吸收掉,從而防止了水土流失[3]。例如美國所修建的波特蘭雨水花園,其便是在園林綠地的低洼地帶種植喬木與灌木,而借由階梯式的處理方式,讓植物體系均能對雨水徑流起到相應的作用,從而達到維護生態穩定的目的。
雨水濕地是一種能可對徑流污染起到高效控制作用的系統,該系統主要是由物理、水生植物以及微生物組成。基于該系統各組成單位的協同作用,將能達到凈化雨水的功效。此外,雨水濕地還能借由植物的吸收以及微生物降解等手法等清除許多的污染物,且效果十分顯著。當然,鑒于不同地域,其水環境條件亦不盡相同,故針對雨水濕地的修建,應將之劃分為五大區域,其分別為深水區、淺水區、植被緩沖區、邊緣區以及泛洪區。其中,而五大區域又分別由溢流出水口、維護通道、出水池、沼澤去以及前置塘所組成,經由這些流域,雨水中的污染物將被逐步沉淀下來,在借由植物根系所具有的凈化功效,便可有效減少雨水中的氮、磷等藻類營養物。至于沼澤去的修建,最常見的水生植物有香蒲、菖蒲以及蘆葦等。而這些植物,其根系越是發達,對污染物的吸附作用便愈加的明顯。
所謂屋頂綠化,即指在建筑物的天臺或頂部修建綠化。而正是基于綠化修建區域的特殊性,故屋頂綠化又有著“第五立面”之稱。就屋頂綠化而言,其主要由植被、基質、過濾以及蓄排水層等多個結構組成。而其主要作用則是能讓雨水先低落到植物之上,后再流入土壤便可同時達到吸納、蓄積以及排放雨水的目的。與此同時,借由屋頂的綠色植物,同樣能可減緩雨水于屋頂上的徑流速度,且針對強降雨天氣,綠色屋頂還能直流部分雨水,從而使得雨水匯集的時間被延長,如此一來,不僅能可環節地下排水管網的壓力,同時還能降低城市洪澇災害的發生概率[4]。
下凹式綠地,即綠色設計呈現出下沉式的特征,而其主要作用則是能回流周邊雨水流徑,因而也可將之視作一種鑒于的雨水儲存設施。與此同時,由于雨水匯流至下凹式綠地的下沉部位,故在一定程度上還可增加土壤的水分含量,由此使得地下水資源得到有效的補給。當前,下凹式的綠地設計主要設置在道路兩旁、廣場以及停車場附近,且因施工方便故而成本也相對較為低廉。植物選擇首先滿足耐澇屬性,其次滿足耐旱屬性,城市的普遍缺水干旱,減少市政澆灌用水,在干旱期有頑強生命力。再次滿足根系發達,凈化能力強的屬性,能夠對雨水沖刷帶來的面源污染物進行凈化。擁有對土壤中氮、磷等污染物的凈化能力,使雨水無害化下滲進地下水。
街頭小型綠地,其實質為下凹式綠地的一種,但規模相對較小故而主要規劃于城市的小型街區中,以道路為連接。通常,此種綠地占地面積均較少,一處小型綠地僅有幾十至幾百平方米,但因其布局形式相對較為靈活,故也最能滿足當前的綠地場地需求。此外,借由對場地條件以及徑流模擬的相關數據分析,在街頭小型綠地的匯水區設計諸如干池、草溝等物,將可達到緩解內澇以及調蓄雨洪的作用。
海綿城市的修建目的,一方面是為了完善城市生態解耦股,另一方面則是為了治理被污染的水資源。而基于傳統的污水治理方式,由于其治理設置與結構都相對較為簡單,故并不能良好解決水資源污染問題,而未被處理或是處理不合格的污染,后經供水系統又將再度流入到環境之中,由此便導致了水資源的二次污染。因此,而了切實達到治理水資源的目的,建議海綿城市的修建應當積極采取修復棲息地這一重要手段,而修復棲息地最典型的代表便是修建濕地公園,以此不僅有助于調節氣候與凈化水質,且對自然生物亦能起到一定的保護作用。此外,在濕地植物生長過程中,還將吸收水中的營養物質,由此便可以致藻類植物的生長,進而達到維護城市水資源環境的目的。
海綿城市是一個城市雨洪綜合管理系統,植物更是海綿城市中收水的重要組成部分,合理的選擇園林植物,及提供適當的生存環境,能夠充分發揮植物各自的雨水凈化效果,繼而提高海綿城市的應用效率,增強海綿城市應對自然災害的彈性,更好的協調城市建設與水資源環境之間的關系。
[1]李艾.淺談園林植物在海綿城市建設的作用 [J].中國林業產業,2016(7).
[2]楊陽,周建華.園林植物在海綿城市生態基礎設施中的應用[J].中國園藝文摘,2017,33(10):93-95.
[3]蘇友賽,史進.南寧市海綿城市建設之園林植物耐水濕性研究[J].工程技術:引文版,2016(4):00091-00092.
[4]華玉嫻.海綿城市建設中園林植物景觀的作用及有效發揮[J].科技創新導報,2017(29).
[5]曹秋艷,周潤嫦.基于“海綿城市”理念的四種園林植物耐水濕性研究——以韶關市為例[J].韶關學院學報,2016,37(12):35-39.