“海綿城市”生態(tài)系統(tǒng)中水文功能與景觀設(shè)計(jì)

葉蓓蓓+嚴(yán)若瑄+祝諸銘+樊啟威

摘 要： 海綿城市，是一種形象的表述，是指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對雨水帶來的自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，也可稱之為“水彈性城市”。如果能良好利用這項(xiàng)技術(shù)，那么對于當(dāng)今城市建設(shè)具有積極意義。對海綿城市濕地不同種類的植物特性和應(yīng)用的研究是十分重要的，研究“海綿城市”中的水文功能與景觀設(shè)計(jì)的關(guān)系和融合更是重中之重。

關(guān)鍵詞： 海綿城市 低影響開發(fā)技術(shù) 水文功能 景觀設(shè)計(jì)

一、“海綿城市”調(diào)研背景及意義

現(xiàn)當(dāng)代我國城市生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)諸多問題，其中有一個(gè)問題是最離不開人們?nèi)粘Ｉ畹?，那就是水污染問題。據(jù)調(diào)研分析，42%的城市飲用水源地受到嚴(yán)重污染；63%的城市受到不同程度的污染。全國約有1.7億人飲用受有機(jī)物污染的水。水體受到污染和城市植被覆蓋率具有一定關(guān)系，我國城市建成區(qū)綠化覆蓋率、綠地率分別為39.59%，35.72%。在城市建成區(qū)綠化率方面的國際標(biāo)準(zhǔn)是50%以上才合適。這說明隨著城市工業(yè)污染的不斷加重，過慢的綠地增長速度不利于城市生態(tài)環(huán)境的發(fā)展。當(dāng)今城市環(huán)境非常缺少潔凈的水資源、缺少綠化景觀，所以建立一種新型的生態(tài)景觀城市必須具備雨水的海綿技術(shù)、擁有自己的水的凈化系統(tǒng)和良好的土壤凈化技術(shù)?！昂＞d城市”是符合這種新型的生態(tài)景觀城市建設(shè)要求的。那么如何理解“海綿城市”呢？

目前國內(nèi)有“海綿城市”應(yīng)用的實(shí)例，例如其在六盤水市河道的應(yīng)用。沒應(yīng)用前的河道污染嚴(yán)重、破壞了濕地的水文功能。通過將河道改造成一個(gè)生態(tài)廊橋，將其支流改造成活的生命體，然后將兩者節(jié)點(diǎn)形成一系列的海綿體以便吸收雨水和污水，目的是截留雨水和地面的污水，這樣湖里的富營養(yǎng)和污染就不會(huì)出現(xiàn)，水就會(huì)變得清澈見底，經(jīng)過三年改造，現(xiàn)在整個(gè)河道煥然一新，強(qiáng)大的水文功能使兩岸植被豐富，生態(tài)環(huán)境優(yōu)美。由此可見，對海綿城市濕地水文功能的研究和濕地水資源的合理保護(hù)和分配是十分重要的；對海綿城市濕地不同種類的植物特性和應(yīng)用的研究也是十分重要的，研究“海綿城市”中的水文功能與景觀設(shè)計(jì)的關(guān)系和融合更是重中之重。

二、“海綿城市”水文情況與景觀設(shè)計(jì)建設(shè)現(xiàn)狀調(diào)查

“海綿城市”是指城市像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。建設(shè)具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化和環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展的重要體現(xiàn)，也是城市建設(shè)的重大任務(wù)。

1.分析“海綿城市”建設(shè)成功的例子

美國漢諾威康斯伯格生態(tài)社區(qū)，由于當(dāng)?shù)氐叵滤惠^高，kronsberg城區(qū)是漢諾威重要的地下水儲存地，這也是漢諾威政府一直遲遲沒有在kronsberg城區(qū)進(jìn)行建設(shè)的原因之一。該項(xiàng)目提出了“近自然的水管理”概念和方法，目標(biāo)是通過一些接近自然的排水方式盡可能地將雨水就地滯留并下滲，最大限度地減少流失量，讓城區(qū)的雨水流失量和地下水保持在未開發(fā)前的狀態(tài)。整個(gè)雨水規(guī)劃中的幾個(gè)大型雨水滯留區(qū)都很好地結(jié)合地形設(shè)計(jì)，由于地勢東高西低，在場地的西邊緣最低洼處，規(guī)劃了一個(gè)可作為公園綠地使用的大型滯水區(qū)域，下暴雨時(shí)可滯留大量雨水從而起到防洪作用，平時(shí)是可進(jìn)入的休閑綠地。雨水順應(yīng)東高西低的地勢沿地表可形成溪流景觀。

2.嘉興“海綿城市”建設(shè)情況

經(jīng)過調(diào)研，作為江南水鄉(xiāng)城市，海寧水系發(fā)達(dá)，河流密布，但水資源相對有限。統(tǒng)計(jì)顯示，嘉興多年平均水資源總量僅20.76億立方米，居全省倒數(shù)第二。2013年嘉興人均水資源量僅為476.1立方米，低于人均500立方米的國際嚴(yán)重缺水標(biāo)準(zhǔn)，利用再生水和雨水資源是嘉興尋找非傳統(tǒng)水的重要出路。不僅如此，從上世紀(jì)90年代到本世紀(jì)初，由于多種原因，嘉興水質(zhì)情況總體頗讓人擔(dān)憂。

早在2011年，國家水專項(xiàng)辦公室把嘉興列為示范城市，并設(shè)立了“河網(wǎng)城市雨水徑流污染控制與生態(tài)利用關(guān)鍵技術(shù)研究與工程示范”研究課題，主要內(nèi)容是研究如何利用低影響開發(fā)技術(shù)服務(wù)于嘉興建設(shè)海綿城市。

6月調(diào)研時(shí)正好是梅雨時(shí)節(jié)，這讓嘉興部分城市道路積水嚴(yán)重。但是在嘉興勺園停車場，寬闊的停車場的地面卻無積水，雨水快速滲透地面，被“吸收”了。秘密就在腳下那片看似平常、但有別于傳統(tǒng)混凝土的路面：停車場的路面鋪設(shè)了專用透水混凝土，底下安裝了1公里多長的網(wǎng)狀盲管。下滲雨水被土壤吸收后，再經(jīng)管網(wǎng)流進(jìn)調(diào)蓄池進(jìn)一步調(diào)蓄滲透后，達(dá)標(biāo)排入河道。由此就有效收集了雨水，既降低了路面積水的程度，利于人們雨天出行，又將雨水進(jìn)行了二次利用，緩解了城市用水的壓力。

除了對勺園生態(tài)停車場的實(shí)地調(diào)研外，我們還對蔣水港綠道、長中港綠道等在建的低影響開發(fā)示范工程進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。這兩個(gè)地區(qū)經(jīng)過改造后現(xiàn)在整個(gè)河道煥然一新，植被的多樣性豐富了許多。我們不難發(fā)現(xiàn)河岸的植物高度由河及岸呈現(xiàn)出由低向高的排列，這利用梯田高度和植物高低的落差逐級下滲，使河水經(jīng)過層層過濾，得到凈化；更重要的是這種梯田式的景觀設(shè)計(jì)有防洪作用還可凈化濕地之間的高差，使人放松身心。近看河水，我們發(fā)現(xiàn)河水變得比原來清澈了許多，通過分析我們發(fā)現(xiàn)這得益于兩岸的植被種植。植被將河道改造成一個(gè)生態(tài)廊橋，將其改造成活的生命體，然后兩岸的植被形成一系列海綿體以便吸收雨水和污水，目的是截留雨水和地面的污水，這樣河里的富營養(yǎng)和污染就不會(huì)出現(xiàn)，水就會(huì)變得清澈見底。

那么是哪些植物有截留雨水和地面的污水的功能呢？通過分析和查閱資料，我們發(fā)現(xiàn)有幾種植物可調(diào)節(jié)河川徑流、提供水源、改善水質(zhì)等作用，其獨(dú)特的水文功能對維持流域生態(tài)系統(tǒng)的健康和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有十分重要的意義。在這里舉兩種植物的例子：

花畦：池底覆以土壤并種植吸附污染物的濕生植物，具有調(diào)節(jié)與改善水質(zhì)的功能。

植草溝：用植被覆蓋的集水、排水渠，主要用于疏散暴雨徑流和移除污染物，改善水質(zhì)，保留植被維護(hù)景觀品質(zhì)，提供生物棲息的空間，且植草溝設(shè)置及維持保養(yǎng)的費(fèi)用低于傳統(tǒng)的地下管線。

通過這些擁有獨(dú)特水文功能的植物不但可截留雨水和地面的污水，凈化河道的水源，還可維持水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，開放的水域還達(dá)到供親水及視覺美化的效果。強(qiáng)大的水文功能會(huì)使這兩個(gè)低影響開發(fā)建設(shè)示范工程實(shí)驗(yàn)地的水質(zhì)越來越好，生態(tài)環(huán)境越來越優(yōu)美，達(dá)到人與自然和諧相處的目的。

三、結(jié)語

“海綿城市”的生態(tài)系統(tǒng)中不同高低、不同作用的植物組合是擁有水文功能的基礎(chǔ)，結(jié)合地形與當(dāng)?shù)丨h(huán)境通過美學(xué)角度將植物的高低落差和不同的作用進(jìn)行科學(xué)的組合與設(shè)計(jì)是水文功能發(fā)揮作用的必要條件。根據(jù)這個(gè)出發(fā)點(diǎn)，景觀設(shè)計(jì)所從事的內(nèi)容就包括在一個(gè)限定的地域環(huán)境下，用科學(xué)的方法通過美學(xué)角度將不同功能、不同作用、不同高度和顏色的植物有序搭配并種植起來，既能給所在地區(qū)凈化空氣、涵養(yǎng)水土，又能起到穩(wěn)定生態(tài)環(huán)境，美化生態(tài)環(huán)境的目的。這說明在“海綿城市”的建設(shè)中，景觀設(shè)計(jì)與水文功能是相互交融、息息相關(guān)的。這兩者的美好結(jié)合體現(xiàn)了“可持續(xù)發(fā)展”理念，既具有功能性，又具有自然生態(tài)美觀性；不僅能維持良好的生態(tài)環(huán)境為人類的生存提供更舒適的生存空間，而且對于當(dāng)今城市建設(shè)具有積極意義。

“海綿城市”這種全新的城市建設(shè)理念遵循了自然法則，最大限度地提高了在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中的生態(tài)效益，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，在確保城市排水防澇的前提下，最大限度地實(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。在“海綿城市”實(shí)施建設(shè)過程中，應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性，協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié)，并考慮該系統(tǒng)的復(fù)雜性和長期性。

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