景觀水工程在工程領域中的應用

曹世瑋 荊肇乾 李木子

摘 要：景觀水工程是城市建設發展過程中“水體景觀”“空間”和“城市”這三個復雜體聯系在一起的產物，既涉及城市景觀設計，又與城市規劃、市政給排水、水環境規劃和治理密切相關。本文從城市規劃、市政給排水、景觀工程三個方面分析探討了景觀水工程的內容、地位和發展方向，總結了在各個工程領域應用的工作重點和原則，為現代化城鎮建設理論和實踐提供思考。

關鍵詞：景觀水工程; 城市規劃; 市政給排水; 水環境規劃和治理; 景觀工程;

中圖分類號：TU986? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1006-3315（2021）8-085-002

城市中的水體包括自然水體、人工水體和城市發展中水的人工循環系統，三者密切相關。水滲透到城市建設的方方面面。城市建設中的水體不僅能美化環境，成為建筑空間的亮點，滿足人們對美的需求，還可以作為古今文化的符號和象征，同時還可調節氣候、提高環境質量、豐富地域風貌、營造特色以及生態建設。新型城鎮化城市建設提出“綠水青山就是金山銀山”，高品質的城市也要求高品質的水環境、水循環系統。

一、城市規劃領域

水在城市中的循環包括自然循環和人工循環。自然循環包括蒸發、大氣水分輸送、地表水和地下水循環以及多種形式的水量貯蓄，其中降水、蒸發和徑流是水循環過程的三個最主要環節，決定著規劃區域的水量平衡和水資源總量。自然循環一方面能夠調節城市能量，影響氣候變化，另一方面通過侵蝕、搬運和堆積，塑造了豐富多彩的地表形象，決定著景觀效果。水的人工循環是在城市發展過程中改造和利用自然資源產生的，包括水源地供水、自來水公司水處理、管道供水、居民使用、污水排放、污水管網集中、污水處理廠處理、中水回用。健康有活力的水域空間和水景觀是確保“人、水、城、自然”協調發展的重點，是實現城市化良性發展的必要條件。但在城市化進展以及道路施工的項目中，生態水系與城市路面情況都受到了十分嚴重的影響，一方面城市化發展對原有地質地貌進行了改變，市區實際規劃面積的擴大致使水面積減少，堤岸逐漸硬化，導致自然生態的出水量十分不足，而雨季防洪排澇風險增加，另一方面徑流雨水的污染和生活生產污水的排放，水體受到了嚴重的污染，嚴重影響了城市的可持續發展。如何通過規劃設計，以水為源、以人為本，在滿足城市用水的良好循環下，打造城市水景觀，讓城與水保持一種和諧共存的關系，提升城市品位、改善人居環境的需要，是當前城市建設中實現可持續發展的前提和基礎。

城市規劃應剖析水系的斑塊，廊道組成與營建要點，建立水系景觀網絡的組織，在自然水體的基礎上增加人工水景，創建水系的景觀保護區，將非常規水資源管理納入城市規劃，并對非常規水資源景觀利用的有效實施有所引導，以實現城市“河湖溝通、水系相連”。在城市雨水管理方面，城市水系規劃應貫徹落實綠色發展理念和海綿城市建設要求，促進雨水的自然積存、自然滲透、自然凈化;滿足內澇災害防治、面源污染控制及雨水資源化利用的要求。如山東威海市石家河下游入海段規劃，采用水力數學模型測算洪水淹沒風險范圍和潮位特點，在用地布局中預留出足夠的生態空間作為洪澇的調蓄空間，形成吸納洪澇水的海綿體，充分發揮其“蓄水、滯水、涵養水源”的功能，打造東部濱海新城海綿城市建設示范先行區。

二、市政給排水系統領域

市政給排水系統是實現水的人工循環的系統，是城市公用事業的組成部分，也是城市總體規劃的組成部分。狹義的城市市政給排水系統包括城市給水系統和排水系統，即從水源地取水并進行水質處理后輸入城市供水管網，滿足城市工業、農業、人民生活、消防、綠化等方面用水的需求，再收集使用過程中被污染的水和氣象降雨形成的地表徑流，并將污水進行凈化后排入水體。廣義的市政給排水系統不僅包括城市供排水管網和設施，還包括城市中地表水和地下水的水質、水量的維護。其中地表水是城市景觀中重要構成部分，具有防洪排澇、生態保育、娛樂游憩、居住生活、景觀美化、航運通道等多重功能的開放空間。城市中水體的功能是多樣性的，功能實現的基本條件是滿足要求的水質、水量、水壓、水域空間四個方面。

1.水質

不同的水質使水表現出不同的性狀，從景觀美觀角度考慮，水體要表現出無色無味，清澈透明，即要求水中物質不能超過一定的濃度。自然水體在長期的環境發展過程中對進入水中的物質都有一定的自凈能力，但自凈作用有一定限度，外來物質超過某一限度，水體水質會進一步惡化，導致水體富營養化狀態，嚴重的甚至形成黑臭水體，影響了城市水環境景觀效果。因此在水體自凈能力有限時無法保證水質以實現其功能的可持續時，人工循環和凈化工藝的介入是保障水體功能實現的必要手段，需要相應的給排水系統和水質處理相關技術支撐。為保證水質，首先在水體外來污染物的管理上嚴格控制，杜絕點源污染，減輕面源污染，同時針對水體，采取多種措施強化水體自凈能力，如在同一景觀區域內多采用靜水景觀和動水景觀相結合的形式，強化水體流動，提高水體含氧量，保證水質，同時結合水生植物特征，通過生態的方法使水質能持久保持穩定。

2.水量

水體水量受蒸發、滲漏的影響會減少，尤其是僅有降雨補充的人工水景。自然水體的地表水和地下水是相通的，在不同的季節呈現不同的水位，也會形成不同的景觀風格。人工水景要考慮一定水位以保證景觀效果。水景水量的維護在做好防滲漏的基礎上，要根據蒸發量進行補水，補水的過程要合理選擇水源，并輔以完善的管網保證水源的供給。我國是一個缺水的國家，部分水景的設計以市政自來水作為水源是不經濟的，很多項目最終因為水費的問題長期關閉，變成了旱景。在水量平衡的基礎上合理選擇中水和雨水作為人造水景水源的首選，并通過循環系統提高水的重復利用率，減少補水量。

3.水壓

動態水是水景的主要表現形式之一。水的流動必須要有壓力，這種壓力可以是由地形高差造成的勢能提供，也可以通過外加機械動能，即給排水系統中增壓供水系統來提供。動態水景的設計要以節水節能為前提，充分利用設計區域地形的優勢，減少外加動力的提供。在考慮外來增壓時，也要優選先進的節能增壓設備，并與綠色能源，如風能、太陽能相結合，最大限度減少電能的消耗，降低水景運行成本，實現水景的可持續性。

4.水域空間管理

市政給排水系統不僅要實現美化環境的水景所需要的水質、水量和水壓，還包括對自然降雨形成的地表徑流的管理。水景中大面積的水體，可以在雨季起到蓄積雨水，減輕市政排污壓力，減少洪澇災害發生的作用。蓄積的水源又可以用來灌溉周圍的綠地等，尤其是在干旱季節和震災發生時，蓄水既可以用作飲用、洗漱等生活用水，還可用于地震引起的火災撲救等。隨著城市建設的發展，城市雨洪管理的理念從傳統的快排轉化為緩排、滯留，因此要求城市空間里要設置足夠的水域空間來容納雨水，這些空間也稱為雨水設施或低影響開發設施。低影響開發設施也是城市雨水排水管網的組成部分，同時也是城市景觀的一部分，因此營造具有較好景觀效果的低影響開發設施也是市政排水系統的任務之一。城市可持續發展建設中低影響開發設施是實現雨水有效管理和利用屬于城市排水系統的范疇，如何管理好雨洪，充分利用雨水資源，針對當前城市海綿城市的建設要求和方法，建設具有良好的雨水利用設施不僅是市政給排水系統的研究重點，也是雨水景觀研究的重點。例如在雨水設計當中，將綠地設置成下凹式，避免雨水出現存積，實現雨水就近滲出，且這種方式可操作性較強。可以將可利用的雨水存儲起來，為景觀水體或人工濕地建設做準備，以實現雨水循環利用的目標。

城區地表水系的“通、凈、綠、亮”是水環境整治的治理目標。因此，與景觀結合，創造并維持可持續發展的水環境，水生態，是景觀水工程在城市給排水系統領域中重要的任務，更是當前城市水污染防治、城市雨洪管理和雨水利用在城市建設過程中重要地位和作用的體現。

三、景觀工程領域

景觀包括自然景觀和人工景觀。自然景觀是地球表層自然的、生物的和智能的因素相互作用形成的復合生態系統，人工景觀是在城市建設中為提高城市品質，以工程技術為手段，塑造景觀藝術的形象，其中理水工程和噴泉工程即在人工干預下的景觀水工程。人工景觀在城市建設中并非在自然景觀基礎上簡單的綠化、鋪裝和構筑物，而是揉合了濱水景觀、河道兩廂城市規劃、產業經濟發展剖析等多重內容的“大景觀”，是構成可持續發展城市的重要組成部分。

“水令人遠，景得水而活”，水景是園林工程的靈魂。小型的水景能形成一種向心的、內聚的空間載體，構成景觀焦點，大面積的水面視域開闊、坦蕩，能托浮岸畔和水中景觀，作為景觀基底，可提供較大規模的活動空間，展現城市的文化底蘊，提升景觀的文化品位。結合城市規劃，和城市空間的水環境有機融合，因地制宜選擇天然水域、水庫，或兼有防汛抗洪功能的水利水網，在自然水體的基礎上加以改造，調整，或人工開挖形成新的水面，構成一定寬度的線型穿越，或以廣闊的水體為核心設計開敞的景觀，構成水網與綠網等互相交織形成網絡狀的園林景觀，如江蘇濱海縣玉泉河景觀工程充分利用海濱城市的海洋捕撈的地域文化特色，通過雕塑、植被、道路、景觀亭、拱橋、色彩等景觀要素的巧妙搭配，完美地將“航、漁、歸”三個主題融入濱水景觀設計。濕地景觀也是與水有關的景觀，包括灘涂、沼澤、人工湖、池塘、水潭和濕地等。

景觀中的水景和植物、大氣等其他景觀要素一樣具有生命性，因此水景的構造并不是單一的藝術構造，更重要的是考慮運行過程中的變化。水景的運行和發展是生態景觀系統的重要內容。生態景觀系統最大的特征是具有一定的環境容量，通過系統里微生物、植物、動物等保持系統能量的平衡，特別是水體對外來污染物質的自凈容量。因此在水系溝通、湖泊開挖、水景觀構造設計之初，必須考慮項目所在地的地質、水文、地貌和土壤等狀況;水源的選取上選擇可持續的水源，特別是在水資源日趨短缺的形勢下，以有效保存水資源的質量和數量為原則，滿足雨水轉移、飲用水供應、污水排放相關功能后，還要滿足其視覺和美學功能，水景藝術構造中也要在體現藝術的同時，要方便水體水質管理，避免外來污染物的影響，采用各種措施提高水體的自凈能力和環境容量。如北京奧林匹克公園中的水景，就是建立在雨水的回收與利用的基礎上，福建閩江公園依據具體地勢構建動靜結合的水景，不僅活躍公園的場景氛圍，而且通過水的流動提高水體溶解氧含量，強化好氧微生物降解外來污染物的能力;提高環境水體容量的另一個重要措施是結合造園綠化中，依托水體設置根系發達的水生或陸生植物強化水體自凈能力，美化環境的同時實現綠化指標。南平市建甌小松溪安全生態水系建設項目中針對水質的需要，在植物搭配上注重功能性、藝術性和科學性的原則，在植物的品種和色彩進行搭配的基礎上，形成水域空間和水、陸生物群落交錯帶，營造生物群落的重要環境，提高了水體的環境容量。

節水型、可持續型水景設計已成為主要發展趨勢。雨水收集與利用是水景節水的有效措施之一。通過收集和利用雨水，可以解決大部分綠化景觀用水，有的甚至實現了對城市潔凈水資源的零消耗，如位于柏林市中心歐洲最大的商業區波茨坦廣場，規劃了13042m2的水面，總共可收集15000m3的雨水。此外，有效提高景觀用水的方法還有很多，如種植節水、耐旱植物進行節水，通過設計開放的空間、雨水花園、本土植物等提高水的利用等。

城市水景觀的可持續性發展需要將工程技術和藝術設計相結合，在充分尊重自然水體變化特征科學性基礎上，才能營造生態和諧可持續發展的水環境，創設更為優質全面的城市環境，這是景觀水工程在各個工程領域的應用發展理念和方向。

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