李碩 孫響



摘要:如今,隨著城市化等問題的日益突出,造成雨水排蓄不暢,水資源不合理利用,生態失衡等問題,為解決雨水問題帶來的困擾。以陜西省西咸新區灃河森林公園濱水景觀設計為例,重點對公園濱水區進行景觀生態優化及雨水系統完善,基于LID技術,采取“收集、儲存、凈化、循環利用”的技術手段。從而實現LID技術在公園濱水區的合理應用,營造城市中的綠洲。為實現濱水區的生態景觀平衡提供新的研究思路。
關鍵詞:LID技術 濱水景觀 雨水利用 人性化設計 生態平衡
中圖分類號:TU986 文獻標識碼:A
文章編號:1003-0069(2021)06-0058-04
引言
濱水區雨水生態系統的水資源,大部分來源于自然降雨和人工蓄水,水資源在整個生態環境中發揮著不可替代的作用。如何合理利用水資源,成為生態平衡關鍵性問題。近年來,西咸新區降雨量大、雨水排水系統不暢,下滲率較低,難以形成自然的雨水循環系統,從而產生了嚴重的生態環境問題?;贚ID技術,結合灃河森林公園場地概況,因地制宜,從雨水系統的改善、植物合理配置及場地景觀空間優化三個方面,對森林公園濱水區域進行景觀設計研究,解析LID技術在公園濱水區域的合理應用,實現濱水區生態平衡。
一、公園濱水景觀的生態水資源利用制約因素與影響條件
(一)公園濱水資源利用的制約因素
1.城市化給水環境帶來的影響:濱水景觀是城市場地文化和自然空間的重要載體。然而,隨著城市化進程的不斷推進,水泥建筑的大量應用,導致地面、路面的硬化,改變了濱水景觀原有的生態基底和水文特征,缺乏場地空間生態活力,引起了城市內澇等現象的出現。城市化建設之前,在自然地勢地貌條件下,植被茂密、滲水能力強,了0%左右的自然降水可透過地面自然下滲,30%左右的雨水形成徑流外排;城市化建設后,植被面積減少,地面的滲水能力下降,70%左右的雨水形成徑流外排,30%左右的雨水能夠滲入到地下。城市極易出現“逢雨必澇,雨后即旱”的情況,進而影響城市水資源的循環可持續利用。因此,如何有效綜合利用水資源,是建設濱水景觀的重要任務。
2.公園濱水環境可持續性用水需求:從水的循環過程角度來看,公園綠地用水資源短缺等問題的解決,需要進行城市污水和工業廢水的處理和回收利用。節約用水,實現水的優質優用,合理調配,開發雨水資源,充分利用多種水源進行景觀建設和管理。公園綠地用水的綜合設計,體現在可持續發展的思想,統籌多種水源和水體合理利用,以實現可持續發展的目的。
(二)公園濱水資源利用的影響條件
1.生態循環系統的可持續發展條件,遵循自然規律,以利用自然和改造自然為前提,以公園場地的地形地貌為基礎,合理利用水資源,緩解排水壓力,使雨水資源有效利用,統籌實施水系保護和生態修復。
2.以人性化基本出發點為主觀條件,為游客和市民創造良好的游園休憩空間。
3.以緩解洪澇災害等為自然客觀影響條件,減少降雨積水和污染,改善水質資源。
4.以環保、生態、自然、和諧為制約條件,優化濱水景觀建設,采取“滲、滯、蓄、用、排”的措施,降低對生態環境的影響。
二、LID技術在濱水景觀設計中的應用
(—)低影響開發技術的概念界定
低影響開發技術(low impact development,LID)是目前美國在處理雨洪問題上,一項被廣泛應用的技術。LID技術的核心思想是如何降低雨水,在利用雨水的過程中,讓其技術對環境產生的負面影響降到最低。
(二)森林公園雨水系統存在的問題及研究思路
1.存在問題:目前,森林公園的雨水處理系統仍采用地下集水式收集方法,雖然達到了收集功能,但是滲水性較差,無法及時凈化、滲透和再次循環綜合利用。同時,雨水資源的飽和性,植物搭配結構層次的弱化,常常無法實現雨水資源的有效排解與儲蓄。加之,城市用水壓力大,用水資源緊張。因此,改善其雨水系統,優化濱水景觀的雨水處理方式,以實現最大效益的生態平衡。
2.研究思路
(1)解析場地概況。分析森林公園場地現狀,協調降雨量、溫差等氣候條件的差異,優化配置雨水排水系統設施,形成完整的生態循環系統和生態圈,觀察土壤類型,選擇適宜的植物物種搭配。兼顧公園綠地、樹木、道路和鋪裝地面的自然下滲,以及積水的就地回收和就近利用。以“下滲為主,輔助回收”,先下滲凈化,再收集利用,降低成本。
(2)明確設計理念。首先,規劃理念明確計劃和主題,使濱水景觀載體融入文化藝術寓意,表達文化藝術內涵,巧于構思,富有感染力和表達力。其次,因地制宜,充分利用濱水空間的地形條件,減少人為干預,降低治理成本。順應自然,利用自然和效仿自然,將人工建造的作品融入自然,考慮人工與自然相協調。
(3)從人性化角度出發。森林公園在滿足場地功能需求的同時,尊重人的精神需求和文化需求,注重空間層次的豐富性。設計細節以人體工程學為基準,對公園的設施設備合理設計和安放,同時,做好濱水安全防護工作。
(4)雨水系統的形成與完善。基于LID技術,結合森林公園的地形地勢,建造濕地,種植植被和灌木等,有效回收利用雨水,形成優美的景觀地帶。將生態與人文精神相結合,注重人群在森林公園濱水景觀的生態觀賞與互動體驗,感受生態水循環的原理與景觀美景,寓教于樂,親近自然,增進人與公園的自然聯系。
(三)基于LID技術的森林公園雨水系統的措施研究與運用
森林公園濱水空間雨水系統的措施研究
1.基于LID技術的場地空間格局:
(1)營造生態水岸高差空間格局:通過森林公園水岸豐富的高差地形,對水資源的合理利用,從源頭減排出發,經過中途傳輸調節,最后通過末端調蓄,如表1,基于LID技術措施在森林公園的應用,形成完整的生態遞進圈層,場地空間格局與生態功能相互交融,靈活巧妙設計濱水岸線的生態布局形式,增添場地的趣味性。
(2)園林造景與生態協調融合:在森林公園景觀設計中,結合傳統園林造景手法與山水地形的布局方式,通過與生態綠地、濱河濕地等類型的公園濱水景觀相融合。在公園鋪地的材料、形式、色彩、構件符號等運用中結合透水材料,緩解雨水路面積水的同時,可吸收地表溫度,減少噪聲,通過透水材料的過濾,降低對土壤的污染。
(3)人性化與生態化協同發展:從人性化角度出發,注重鋪裝在使用上的體驗性,例如采用傳統園林濱水景觀的造型和透水鋪裝材質,局部點綴磚雕等傳統符號,形成既有濱水景觀文化氣息,又兼具生態功能的濱水景觀。還可根據濱水土壤性質及氣候條件,融入森林公園文化內涵,營造濱水植物生境,形式與功能相融合,以符合人群的審美需求,景觀與生態相互融合。使森林公園濱水景觀逐漸發展成生態活力與人文文化氣息生命力相交融的特色場地,人們在此游憩、欣賞水景、感受自然,形成灃河的一條獨特景觀長廊。
(4)生態功能為歷史文化精神奠基:灃河流域作為中華文明發祥地之一,有著豐厚的歷史文化積淀,西周的豐、鎬二京建在灃河的東西兩岸。秦咸陽、漢長安也位于灃河、渭河交匯處,漢、唐時的昆明池也以灃河水系為水源。濱水空間作為森林公園的重要組成部分,是展示公園水形象的標識空間。因此,基于LID技術措施的應用,對良好水資源循環生態功能的形成,為濱水區域文化歷史空間的營造,奠定了穩定的生態空間格局與可持續發展基礎。
LID技術措施在森林公園濱水景觀中的運用
1.滲透技術
(1)路面透水鋪裝:森林公園的地面鋪裝采用透水混凝土,雨水可以通過透水混凝土進行下滲,如圖1,從森林的公園的二、三級道路方面,選擇碎石路面和面包磚路面。對濱水河岸觀景臺旁的路面坡度,進行合理配置,采用植被護坡方式,防止水土流失。采用道路鋪裝滲透技術,雨季時,道路排水系統可及時有效進行排水,緩解道路積水問題。提高改善雨水下滲系統的收集、滲透及凈化能力,減少和避免雨水的二次污染,提高雨水的綜合利用效率。
(2)雨水花園:雨水花園即生物滯留池技術,如圖2,主要運用在森林公園的低洼地帶,利用植被進行覆蓋,雨水花園的植物通常選擇耐水濕的植物,有利于雨水的下滲和凈化。使森林公園雨水系統及時收集、下滲和凈化雨水,優化公園的生態環境,降低森林公園的綠化成本和節約水資源。
(3)下沉式綠地:下沉式綠地,如圖3,應滿足植物的耐水性和土壤的滲透性,并設置合理的溢流口位置和高度。森林公園的下沉式綠地主要包括生態樹池和道路下沉式綠地。
道路下沉式綠地,要求植物具有較強的耐水性,滲透性,對雨水匯集有良好的滲透下滲能力,主要運用在停車區,跑道區域和主干道區域。
生態樹池技術,通過樹木本身的喜水性和耐水性,在收集滲透雨水和優化雨水積水下滲問題的同時,建造良好的景觀生態環境,主要運用在森林公園的廣場、健身區、休閑區、停車區等場地,有效控制路面積水,同時綠化環境,為游人帶來綠蔭。
(4)雨水滲透塘:森林公園的雨水滲透塘技術,如圖4,使用于草坪的雨水滲透塘,并設計溢流設施,雨季暴雨來臨時,可將雨水及時排出。雨水滲透塘的設計為圓弧形、梯形等,為場地的規劃增添趣味性。
2.儲存技術:森林公園儲存技術以雨水濕地技術為核心,如圖5,將雨水進行收集、沉淀、過濾、凈化、調蓄的濕地系統,具有生態景觀功能,達到凈化雨水的效果。森林公園的雨水濕地設計成防滲型,以便維持雨水濕地的植物所需要的水量。
3.傳輸技術:在森林公園的雨水傳輸中,如圖6,對雨水資源進行匯集傳輸。對植物進行合理配置,選擇耐水濕植物,選擇適應性強的植物群種和當地特色植物,避免和減少雨水給植物帶來的傷害。同時,邊坡的溢流口位置低于實際整體的地形,在植被間形成蓄水層,有效地對水資源進行凈化、傳輸處理,達到對水資源的傳輸功能。
4.截污凈化技術:森林公園的植被緩沖帶,如圖了,建造在道路的濱水綠化帶,有效地緩解徑流流速,經植被攔截污染物,凈化和緩解水質污染。
三、灃河森林公園濱水景觀布局與結構解析
(_一)森林公園研究區位分析
灃河森林公園位于中國陜西省咸陽市秦都區,是陜西省咸陽市政府投資建設的城市綠化的重點項目和規劃區域。位于灃河、世紀大道、扶蘇路三角地帶,森林公園是集觀賞、休閑娛樂、文化交流為一體的開放性城市森林公園。
(二)總體規劃結構
1.因地制宜的布局:森林公園的濱水景觀設計遵循“因地制宜”的設計原則。根據現場調研,確定主景位置與形式、功能分區、道路系統,重點對濱水景觀區域進行解析,使總體布局結構具有整體性和合理性。
2.濱水景觀結構組織規劃布局:森林公園的景觀結構規劃包含:主干道景觀、結構體系、濱水景觀、河岸景觀。其中,森林公園的景觀結構體系采用“一心、一環、各分段”的結構:“一心”是以中心湖為中心,位于森林公園的中心地段,為景觀結構體系中心,是公園活動空間的中心點,為森林公園的景觀構圖中心,協調歷史文化內涵與自然生態景觀;“一環”以中心湖為中心,半徑約600m的景觀環;各段依次分布在東西南北各個區域的濱水植物景觀、自然植物景觀、歷史文化景觀、人工制造景觀等景觀點。
3.濱水景觀生態用地保護布局:濱水園林綠地中景觀生態用地,重點保護自然生態區,合理保護景觀重點用地,確保園林景現生態用地可持續開發。其中包含公園自然生態景觀用地分析和重點景觀用地分析。
(1)森林公園自然生態景觀用地分析。目前,森林公園內植被覆蓋率高于了5%以上,有國槐、垂柳、桂花、銀杏、紅楓等30多種樹木,形成郁郁蔥蔥的綠化自然生態景觀。
(2)森林公園重點景觀用地分析。森林公園沿主干道的景點龜山馬文化廣場、沿城市道路的公園休閑廣場景觀用地和中心湖的湖邊景觀用地,是公園內的重要游覽景點和休閑場地,公園采用“三點一線式”景觀用地布局,形成由馬文化廣場、中心湖和休閑廣場組成的主要景觀節點軸線。
四、森林公園濱水區景觀規劃設計
(一)濱水植物景觀設計
森林公園濱水區鳥瞰圖,如圖8,規劃包括各個功能分區,植物配置,如表2,及低影響開發技術的應用。
森林公園的樹種選擇,充分考慮自然生態條件下的合理搭配,遵循以下原則:
1.地域性原則。森林公園的濱水樹種選擇,以西咸新區的當地環境條件,優先考慮到具有最強自然生態功能的樹種,抗病蟲害,生長強健,并且應為當地居民喜聞樂見的樹種。
2.適應性原則。根據植物的自然生長環境和生長習性,在森林公園河岸或水邊,選擇水杉、垂柳等適應水濕和抗鹽堿的植物;在堤岸綠化主要以藤本植物和水生植物等為主體;在自然岸邊種植蘆葦等喬灌木樹叢等。
3.耐水濕原則,根據森林公園的自然條件,結合各種植物的生長適應性特點,選擇耐水性植物和喜水性植物,避免降雨量過大,造成對植物造成根系的破壞,種植耐水性植物,形成良好的濱水自然生態景觀。
4.藝術性原則。在森林公園濱水綠化樹種應符合美化要求,合理搭配。使植物在可適應條件下,發揮最大的生態功效,同時考慮植物在氣候和季節變化上的規律,使植物擁有良好的生長環境。
(三)森林公園濱水植物與造園要素的搭配
1.濱水植物與水體結合:植物景觀主要通過植物的色彩、形態、季相來組景和造景。不同的水體搭配不同的植物配置。森林公園的水體主要為人工中心湖和生態景觀河流——灃河,為突出水體的平靜、開闊的美感,在河岸邊種植了耐水喜濕、姿態優美的水杉和垂柳,充分利用原有喬木較好的優勢襯托湖面美景。
2.水植物與假山石結合:森林公園的濱水植物與山石搭配,選用姿態優美的喬、灌木錯落搭配,考慮植物與山石的大小、紋理、色澤及環境的協調。在表現山石優美時,主要搭配蔥蘭等枝葉細小的植物。
3.水植物與濱水岸線的地形結合:森林公園植物景觀設計主要考慮各個視點的觀賞效果。近景——濱水區景觀;中景——水面景觀;遠景——對岸的濱水綠地和城市建筑。自然式土岸,以草坪為底色,為引導游人到水邊賞花親水,休閑娛樂,可種植鳶尾屬等花卉,形成五彩繽紛的植物濱水景觀。而岸邊植以大量花灌木、樹叢及姿態優美的孤立樹,提高色彩觀賞效果。
4.水面植物景觀設計:在濱水景觀水面種植睡蓮、荷花等植物,與水邊環境景觀相協調,吸引游人親水觀景。
結語
隨著城市更新,和未來城市發展要求,區域水資源合理利用和生態平衡將成為城市可持續發展的關鍵問題。未來,節水型社會的建設,將是我國城市建設中的重要舉措。LID技術在灃河森林公園濱水景觀的設計應用,通過低成本技術設施,實現高效益、可持續的景觀生態平衡,緩解改善雨水問題帶來的困擾,合理有效利用水資源,以“滲、滯、蓄、凈、用、排”為基本措施,重點解決降雨量過大,帶來的城市內澇、積水問題。同時,以人性化角度為出發點,協調場地歷史文化與精神,親近自然,參與自然,享受自然。最終,實現生態與人文和諧、可持續發展,達到生態平衡與效益,為濱水景觀設計研究提供參考價值與借鑒思路。