常熟市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基地下凹式綠地與生態(tài)系統(tǒng)研究設(shè)計

文·圖 ◎ 程桂 陸春新 李翠梅

常熟市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基地下凹式綠地與生態(tài)系統(tǒng)研究設(shè)計

文·圖 ◎ 程桂 陸春新 李翠梅

圖片說明

綠地向來是園林景觀中一個重要的組成部分，同時也是生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的有機組成。園林綠化與水生態(tài)系統(tǒng)之間的關(guān)系歷來是造園者關(guān)注的重點。江蘇省常熟市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基地以新型園林苗圃培育、種植、品種改良為主體發(fā)展產(chǎn)業(yè)，以景觀與生態(tài)之間潛在關(guān)系為前沿探索對象，借助基地1 000多畝良好的土壤種植條件與近40%的水系環(huán)繞優(yōu)勢，在基地內(nèi)部展開了生態(tài)水文、生態(tài)水利、生態(tài)水處理等試點研究工作。

一、下凹式綠地規(guī)劃設(shè)計

雨水主要有直接、間接、綜合三種利用方式。根據(jù)綠地與周圍地面的高程關(guān)系，綠地可分以凹、凸、平三種，下凹式綠地則是一種間接的雨水利用方式。一般城市下凹式綠地結(jié)構(gòu)多為路面高程高于綠地高程，雨水口設(shè)在路面與綠地高程之間，綠地先匯聚周圍的雨水徑流，部分徑流滲入地下，待綠地蓄滿雨水后，由流經(jīng)雨水口排出。而如今，大部分路面景觀及公園都以凸、平為主的綠地花壇，雨水容易積聚于道路兩側(cè)而得不到排釋、增加雨水管網(wǎng)的運行負荷及洪澇災(zāi)害的發(fā)生。

二、下凹式綠地功能及影響因素

由于初期雨水具有流量大、水質(zhì)污染嚴重等特點。在未鋪設(shè)下凹式綠地及綠地高程高于路面時，路面雨水因無法到達綠地調(diào)蓄就直接通過雨水口排出，對水體環(huán)境造成極大的影響、容易引發(fā)區(qū)域洪澇。因此，在相同暴雨重現(xiàn)期下，通過對鋪設(shè)下凹式綠地設(shè)計前后雨水徑流的路徑變化對比，如圖1所示：

圖1 設(shè)計前后路面雨水徑流流徑對比

由路徑對比變化圖分析下凹式綠地的功效主要有以下幾個方面：

綠化環(huán)境、美化景觀 下凹式綠地與自然融為一體，增加游客觀賞性，使其身心得到舒展釋放。

滋補地下水源，防止水土流失 地下水的大量開采、硬化路面的普及等使地下水位急劇下降，下凹式綠地通過延長雨水的徑流時間讓更多的雨水滲入地下，保證了地下水位的補給；發(fā)達的綠地植物根部系統(tǒng)起到了很好鞏固泥土的作用，防止沖刷。

凈化水質(zhì)，控制面源污染 路面雨水雜質(zhì)較多，在徑流流經(jīng)綠地時，通過土壤孔隙的過濾、植物根系的吸附降解，可有效阻攔降解雨水中所摻雜的污染物，再經(jīng)過地下管道出水口的填料進一步作用，盡可能減少面源污染排入納水體。

蓄積雨水、減緩流量，抑制洪災(zāi)發(fā)生 波峰之間的綠地下凹處可以很好地積蓄雨水，緩解受納水體的容量，下凹式綠地的普及可以更好地對降雨進行管理，防止雨洪事件的發(fā)生。

三、下凹式綠地功能的影響因素

下凹式綠地并不是無止盡地容納處理徑流雨水，而受一定因素的影響和限制。下凹式綠地的功效一般受以下幾個因素影響：

凹地面積占總面積的比例 隨著凹地面積占總面積比例的增大，土壤的下滲功能也會增大，從而使徑流量愈來愈小，實現(xiàn)雨水無溢流現(xiàn)象，有利于生態(tài)環(huán)境的提高和改善。

下凹式綠地滿慮系統(tǒng)

下凹深度 下凹深度越大雖然可以儲存更多的水量，但并不是越深越好，因雨水下滲率有限長，下凹度越大雨水越難排釋而浸泡植物，使其腐爛死亡，而且下凹愈深資金投入愈多。因此，結(jié)合有關(guān)學(xué)者對下凹式綠地下凹深度的研究和實際情況，此綠地下凹深度設(shè)為10～15厘米。

土壤的下滲速率 土壤的滲透率直接干涉著綠地的下滲功能，種植不同的植被和填充不同性質(zhì)的土壤其滲透差異性也不同，草地是綠地滲蓄的最佳選擇。

設(shè)計暴雨重現(xiàn)期及綠地植物耐淹時間 暴雨重現(xiàn)期的大小對下凹式綠地的功能有著直接的影響。重現(xiàn)期越大，徑流量越大，在滲透能力有限的情況下，綠地短時間內(nèi)很難排除凹地積蓄的雨水，很容易發(fā)生溢流洪災(zāi)。因此，應(yīng)選擇合理的重現(xiàn)期設(shè)計標準。

以水生植物為主的生態(tài)駁岸系統(tǒng)圖

四、基地項目概況

項目地處常熟市支塘鎮(zhèn)支東村，屬于長江三角洲對外開放地區(qū)。支東村以花卉苗木為主，花卉苗木規(guī)模較大、種類繁多，包括香樟、櫸樹等，種植面積達到千畝。項目規(guī)劃下凹式綠地面積為150平方米左右，結(jié)合當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境、物種多樣性、氣候特征等條件，主要種植當?shù)氐谋就林参铩?/p>

基于項目實地情況，在池塘周圍鋪設(shè)下凹式綠地，綠地高程低于路面高程、高于池塘高程，綠地設(shè)有1～2個峰波，可以增加雨水入滲時間、延長徑流歷時、削減洪峰流量等。綠地下凹深度設(shè)置在10～15厘米，植物以抗?jié)承筒荼局参餅橹?，防止植物因長時間蓄水導(dǎo)致根部腐爛而毀壞。在池塘與人行道、機動車道之間的下凹式綠地下0.7米處鋪設(shè)坡度為0.005的多孔混凝土管道，按實際情況間隔性鋪設(shè)。管道末端設(shè)有帶有填料的雨水出水口，雨水口下端筑澆管道基礎(chǔ)保護，目的在于使雨水部分經(jīng)綠地滲入地下部分流入管道流出。末端填料根據(jù)污染情況選取可更換，能夠有效控制來自面源的污染，保障出水水質(zhì)。在不同暴雨重現(xiàn)期下進行試點工作，得出最大限度處理雨水的最強暴雨重現(xiàn)期。

五、實際工程遇到的問題及解決方案

植物選取問題

由于綠地緊挨道路，道路初期徑流雨水中污染物濃度、氯化物與鈉鹽等嚴重超標，對植物生長有危害。在植物選擇方面，如全使用抗?jié)承椭参飼档蜕锒鄻有裕煌恢?、陽光照射度、土壤、風(fēng)力對植物的生長都會產(chǎn)生不同的影響。因此，通過查閱資料了解當?shù)氐耐寥佬再|(zhì)、氣候條件等，主要采用了蔥蘭、龜背竹、高羊茅、醡漿草、海棠花、針葉榆做了實驗研究。

植物選取栽培試驗

通過在不同條件下（積水、風(fēng)力、光線強度等）實驗選取合適的植物作為栽培對象，待確定植物種類后將植物合理的鋪設(shè)于下凹式綠地，不同地方種植不同種類的植物，如：低谷處由于容易積水采用耐澇植物、波峰處受風(fēng)力的影響較大需采用抗風(fēng)植物等，植物的選取有待進一步研究確定。

出水口填料的選擇

出水口是雨水流進河流的始端，是雨水積聚的末端，出水口填料的選取決定了雨水的終極處理程度，對于水質(zhì)型缺水具有重要的研究意義。不同的填料處理的效果不同，本規(guī)劃所選取的填料問題主要通過實驗解決。采用石英砂、麥飯石等無機填料作為研究對象，經(jīng)過不同目數(shù)的標準篩選出來的不同粒徑顆粒的麥飯石洗凈、曬干，通過不同過濾時間（10分鐘、30分鐘、60分鐘等）后水樣的濁度、色度等感官性指標，進行對比研究，確定最優(yōu)的填料選取。

六、結(jié)束語

下凹式綠地是集生態(tài)環(huán)境、能源、城市安全等于一體的綜合性設(shè)計。而常熟市現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)示范基地下凹式綠地的設(shè)計結(jié)合了一般城市和小區(qū)下凹式綠地的特點，在集合兩者功能的同時對水質(zhì)型面源污染進行了進一步的凈化，為城市及小區(qū)綠化景觀的綜合設(shè)計提供了參考。希望在不擴張城市土地資源、用盡可能少的投資資金和運行能耗下盡可能地開發(fā)普及下凹式綠地，真正做到控源截污，遠離市內(nèi)看海，降低水質(zhì)型污染。

陸春新 昆山市開源環(huán)境有限公司，董事長總經(jīng)理，研究方向：園林新技術(shù)。

李翠梅 蘇州科技學(xué)院市政工程系教授，碩士生導(dǎo)師，主要研究方向：城市水資源與給水排水設(shè)計與運行最優(yōu)化。

程 桂 在讀碩士研究生，研究方向：城市水資源與給水排水管網(wǎng)設(shè)計與運行最優(yōu)化。