景觀水工程在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

曹世瑋 荊肇乾 李木子

摘 要：景觀水工程是城市建設(shè)發(fā)展過(guò)程中“水體景觀”“空間”和“城市”這三個(gè)復(fù)雜體聯(lián)系在一起的產(chǎn)物，既涉及城市景觀設(shè)計(jì)，又與城市規(guī)劃、市政給排水、水環(huán)境規(guī)劃和治理密切相關(guān)。本文從城市規(guī)劃、市政給排水、景觀工程三個(gè)方面分析探討了景觀水工程的內(nèi)容、地位和發(fā)展方向，總結(jié)了在各個(gè)工程領(lǐng)域應(yīng)用的工作重點(diǎn)和原則，為現(xiàn)代化城鎮(zhèn)建設(shè)理論和實(shí)踐提供思考。

關(guān)鍵詞：景觀水工程; 城市規(guī)劃; 市政給排水; 水環(huán)境規(guī)劃和治理; 景觀工程;

中圖分類號(hào)：TU986? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：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(fā)展中水的人工循環(huán)系統(tǒng)，三者密切相關(guān)。水滲透到城市建設(shè)的方方面面。城市建設(shè)中的水體不僅能美化環(huán)境，成為建筑空間的亮點(diǎn)，滿足人們對(duì)美的需求，還可以作為古今文化的符號(hào)和象征，同時(shí)還可調(diào)節(jié)氣候、提高環(huán)境質(zhì)量、豐富地域風(fēng)貌、營(yíng)造特色以及生態(tài)建設(shè)。新型城鎮(zhèn)化城市建設(shè)提出“綠水青山就是金山銀山”，高品質(zhì)的城市也要求高品質(zhì)的水環(huán)境、水循環(huán)系統(tǒng)。

一、城市規(guī)劃領(lǐng)域

水在城市中的循環(huán)包括自然循環(huán)和人工循環(huán)。自然循環(huán)包括蒸發(fā)、大氣水分輸送、地表水和地下水循環(huán)以及多種形式的水量貯蓄，其中降水、蒸發(fā)和徑流是水循環(huán)過(guò)程的三個(gè)最主要環(huán)節(jié)，決定著規(guī)劃區(qū)域的水量平衡和水資源總量。自然循環(huán)一方面能夠調(diào)節(jié)城市能量，影響氣候變化，另一方面通過(guò)侵蝕、搬運(yùn)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(huán)是在城市發(fā)展過(guò)程中改造和利用自然資源產(chǎn)生的，包括水源地供水、自來(lái)水公司水處理、管道供水、居民使用、污水排放、污水管網(wǎng)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?！叭恕⑺⒊?、自然”協(xié)調(diào)發(fā)展的重點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)城市化良性發(fā)展的必要條件。但在城市化進(jìn)展以及道路施工的項(xiàng)目中，生態(tài)水系與城市路面情況都受到了十分嚴(yán)重的影響，一方面城市化發(fā)展對(duì)原有地質(zhì)地貌進(jìn)行了改變，市區(qū)實(shí)際規(guī)劃面積的擴(kuò)大致使水面積減少，堤岸逐漸硬化，導(dǎo)致自然生態(tài)的出水量十分不足，而雨季防洪排澇風(fēng)險(xiǎn)增加，另一方面徑流雨水的污染和生活生產(chǎn)污水的排放，水體受到了嚴(yán)重的污染，嚴(yán)重影響了城市的可持續(xù)發(fā)展。如何通過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì)，以水為源、以人為本，在滿足城市用水的良好循環(huán)下，打造城市水景觀，讓城與水保持一種和諧共存的關(guān)系，提升城市品位、改善人居環(huán)境的需要，是當(dāng)前城市建設(shè)中實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。

城市規(guī)劃應(yīng)剖析水系的斑塊，廊道組成與營(yíng)建要點(diǎn)，建立水系景觀網(wǎng)絡(luò)的組織，在自然水體的基礎(chǔ)上增加人工水景，創(chuàng)建水系的景觀保護(hù)區(qū)，將非常規(guī)水資源管理納入城市規(guī)劃，并對(duì)非常規(guī)水資源景觀利用的有效實(shí)施有所引導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)城市“河湖溝通、水系相連”。在城市雨水管理方面，城市水系規(guī)劃應(yīng)貫徹落實(shí)綠色發(fā)展理念和海綿城市建設(shè)要求，促進(jìn)雨水的自然積存、自然滲透、自然凈化;滿足內(nèi)澇災(zāi)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(guī)劃，采用水力數(shù)學(xué)模型測(cè)算洪水淹沒風(fēng)險(xiǎn)范圍和潮位特點(diǎn)，在用地布局中預(yù)留出足夠的生態(tài)空間作為洪澇的調(diào)蓄空間，形成吸納洪澇水的海綿體，充分發(fā)揮其“蓄水、滯水、涵養(yǎng)水源”的功能，打造東部濱海新城海綿城市建設(shè)示范先行區(qū)。

二、市政給排水系統(tǒng)領(lǐng)域

市政給排水系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)水的人工循環(huán)的系統(tǒng)，是城市公用事業(yè)的組成部分，也是城市總體規(guī)劃的組成部分。狹義的城市市政給排水系統(tǒng)包括城市給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)，即從水源地取水并進(jìn)行水質(zhì)處理后輸入城市供水管網(wǎng)，滿足城市工業(yè)、農(nóng)業(yè)、人民生活、消防、綠化等方面用水的需求，再收集使用過(guò)程中被污染的水和氣象降雨形成的地表徑流，并將污水進(jìn)行凈化后排入水體。廣義的市政給排水系統(tǒng)不僅包括城市供排水管網(wǎng)和設(shè)施，還包括城市中地表水和地下水的水質(zhì)、水量的維護(hù)。其中地表水是城市景觀中重要構(gòu)成部分，具有防洪排澇、生態(tài)保育、娛樂(lè)游憩、居住生活、景觀美化、航運(yùn)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(shí)現(xiàn)的基本條件是滿足要求的水質(zhì)、水量、水壓、水域空間四個(gè)方面。

1.水質(zhì)

不同的水質(zhì)使水表現(xiàn)出不同的性狀，從景觀美觀角度考慮，水體要表現(xiàn)出無(wú)色無(wú)味，清澈透明，即要求水中物質(zhì)不能超過(guò)一定的濃度。自然水體在長(zhǎng)期的環(huán)境發(fā)展過(guò)程中對(duì)進(jìn)入水中的物質(zhì)都有一定的自凈能力，但自凈作用有一定限度，外來(lái)物質(zhì)超過(guò)某一限度，水體水質(zhì)會(huì)進(jìn)一步惡化，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，嚴(yán)重的甚至形成黑臭水體，影響了城市水環(huán)境景觀效果。因此在水體自凈能力有限時(shí)無(wú)法保證水質(zhì)以實(shí)現(xiàn)其功能的可持續(xù)時(shí)，人工循環(huán)和凈化工藝的介入是保障水體功能實(shí)現(xiàn)的必要手段，需要相應(yīng)的給排水系統(tǒng)和水質(zhì)處理相關(guān)技術(shù)支撐。為保證水質(zhì)，首先在水體外來(lái)污染物的管理上嚴(yán)格控制，杜絕點(diǎn)源污染，減輕面源污染，同時(shí)針對(duì)水體，采取多種措施強(qiáng)化水體自凈能力，如在同一景觀區(qū)域內(nèi)多采用靜水景觀和動(dòng)水景觀相結(jié)合的形式，強(qiáng)化水體流動(dòng)，提高水體含氧量，保證水質(zhì)，同時(shí)結(jié)合水生植物特征，通過(guò)生態(tài)的方法使水質(zhì)能持久保持穩(wěn)定。

2.水量

水體水量受蒸發(fā)、滲漏的影響會(huì)減少，尤其是僅有降雨補(bǔ)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(jié)呈現(xiàn)不同的水位，也會(huì)形成不同的景觀風(fēng)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(hù)在做好防滲漏的基礎(chǔ)上，要根據(jù)蒸發(fā)量進(jìn)行補(bǔ)水，補(bǔ)水的過(guò)程要合理選擇水源，并輔以完善的管網(wǎng)保證水源的供給。我國(guó)是一個(gè)缺水的國(guó)家，部分水景的設(shè)計(jì)以市政自來(lái)水作為水源是不經(jīng)濟(jì)的，很多項(xiàng)目最終因?yàn)樗M(fèi)的問(wèn)題長(zhǎng)期關(guān)閉，變成了旱景。在水量平衡的基礎(chǔ)上合理選擇中水和雨水作為人造水景水源的首選，并通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)提高水的重復(fù)利用率，減少補(bǔ)水量。

3.水壓

動(dòng)態(tài)水是水景的主要表現(xiàn)形式之一。水的流動(dòng)必須要有壓力，這種壓力可以是由地形高差造成的勢(shì)能提供，也可以通過(guò)外加機(jī)械動(dòng)能，即給排水系統(tǒng)中增壓供水系統(tǒng)來(lái)提供。動(dòng)態(tài)水景的設(shè)計(jì)要以節(jié)水節(jié)能為前提，充分利用設(shè)計(jì)區(qū)域地形的優(yōu)勢(shì)，減少外加動(dòng)力的提供。在考慮外來(lái)增壓時(shí)，也要優(yōu)選先進(jìn)的節(jié)能增壓設(shè)備，并與綠色能源，如風(fēng)能、太陽(yáng)能相結(jié)合，最大限度減少電能的消耗，降低水景運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)水景的可持續(xù)性。

4.水域空間管理

市政給排水系統(tǒng)不僅要實(shí)現(xiàn)美化環(huán)境的水景所需要的水質(zhì)、水量和水壓，還包括對(duì)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(zāi)害發(fā)生的作用。蓄積的水源又可以用來(lái)灌溉周圍的綠地等，尤其是在干旱季節(jié)和震災(zāi)發(fā)生時(shí)，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(zāi)撲救等。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，城市雨洪管理的理念從傳統(tǒng)的快排轉(zhuǎn)化為緩排、滯留，因此要求城市空間里要設(shè)置足夠的水域空間來(lái)容納雨水，這些空間也稱為雨水設(shè)施或低影響開發(fā)設(shè)施。低影響開發(fā)設(shè)施也是城市雨水排水管網(wǎng)的組成部分，同時(shí)也是城市景觀的一部分，因此營(yíng)造具有較好景觀效果的低影響開發(fā)設(shè)施也是市政排水系統(tǒng)的任務(wù)之一。城市可持續(xù)發(fā)展建設(shè)中低影響開發(fā)設(shè)施是實(shí)現(xiàn)雨水有效管理和利用屬于城市排水系統(tǒng)的范疇，如何管理好雨洪，充分利用雨水資源，針對(duì)當(dāng)前城市海綿城市的建設(shè)要求和方法，建設(shè)具有良好的雨水利用設(shè)施不僅是市政給排水系統(tǒng)的研究重點(diǎn)，也是雨水景觀研究的重點(diǎn)。例如在雨水設(shè)計(jì)當(dāng)中，將綠地設(shè)置成下凹式，避免雨水出現(xiàn)存積，實(shí)現(xiàn)雨水就近滲出，且這種方式可操作性較強(qiáng)?？梢詫⒖衫玫挠晁鎯?chǔ)起來(lái)，為景觀水體或人工濕地建設(shè)做準(zhǔn)備，以實(shí)現(xiàn)雨水循環(huán)利用的目標(biāo)。

城區(qū)地表水系的“通、凈、綠、亮”是水環(huán)境整治的治理目標(biāo)。因此，與景觀結(jié)合，創(chuàng)造并維持可持續(xù)發(fā)展的水環(huán)境，水生態(tài)，是景觀水工程在城市給排水系統(tǒng)領(lǐng)域中重要的任務(wù)，更是當(dāng)前城市水污染防治、城市雨洪管理和雨水利用在城市建設(shè)過(guò)程中重要地位和作用的體現(xiàn)。

三、景觀工程領(lǐng)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(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，人工景觀是在城市建設(shè)中為提高城市品質(zhì)，以工程技術(shù)為手段，塑造景觀藝術(shù)的形象，其中理水工程和噴泉工程即在人工干預(yù)下的景觀水工程。人工景觀在城市建設(shè)中并非在自然景觀基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單的綠化、鋪裝和構(gòu)筑物，而是揉合了濱水景觀、河道兩廂城市規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展剖析等多重內(nèi)容的“大景觀”，是構(gòu)成可持續(xù)發(fā)展城市的重要組成部分。

“水令人遠(yuǎn)，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(nèi)聚的空間載體，構(gòu)成景觀焦點(diǎn)，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(guī)模的活動(dòng)空間，展現(xiàn)城市的文化底蘊(yùn)，提升景觀的文化品位。結(jié)合城市規(guī)劃，和城市空間的水環(huán)境有機(jī)融合，因地制宜選擇天然水域、水庫(kù)，或兼有防汛抗洪功能的水利水網(wǎng)，在自然水體的基礎(chǔ)上加以改造，調(diào)整，或人工開挖形成新的水面，構(gòu)成一定寬度的線型穿越，或以廣闊的水體為核心設(shè)計(jì)開敞的景觀，構(gòu)成水網(wǎng)與綠網(wǎng)等互相交織形成網(wǎng)絡(luò)狀的園林景觀，如江蘇濱?？h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(guò)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(gè)主題融入濱水景觀設(shè)計(jì)。濕地景觀也是與水有關(guān)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(gòu)造并不是單一的藝術(shù)構(gòu)造，更重要的是考慮運(yùn)行過(guò)程中的變化。水景的運(yùn)行和發(fā)展是生態(tài)景觀系統(tǒng)的重要內(nèi)容。生態(tài)景觀系統(tǒng)最大的特征是具有一定的環(huán)境容量，通過(guò)系統(tǒng)里微生物、植物、動(dòng)物等保持系統(tǒng)能量的平衡，特別是水體對(duì)外來(lái)污染物質(zhì)的自凈容量。因此在水系溝通、湖泊開挖、水景觀構(gòu)造設(shè)計(jì)之初，必須考慮項(xiàng)目所在地的地質(zhì)、水文、地貌和土壤等狀況;水源的選取上選擇可持續(xù)的水源，特別是在水資源日趨短缺的形勢(shì)下，以有效保存水資源的質(zhì)量和數(shù)量為原則，滿足雨水轉(zhuǎn)移、飲用水供應(yīng)、污水排放相關(guān)功能后，還要滿足其視覺和美學(xué)功能，水景藝術(shù)構(gòu)造中也要在體現(xiàn)藝術(shù)的同時(shí)，要方便水體水質(zhì)管理，避免外來(lái)污染物的影響，采用各種措施提高水體的自凈能力和環(huán)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(chǔ)上，福建閩江公園依據(jù)具體地勢(shì)構(gòu)建動(dòng)靜結(jié)合的水景，不僅活躍公園的場(chǎng)景氛圍，而且通過(guò)水的流動(dòng)提高水體溶解氧含量，強(qiáng)化好氧微生物降解外來(lái)污染物的能力;提高環(huán)境水體容量的另一個(gè)重要措施是結(jié)合造園綠化中，依托水體設(shè)置根系發(fā)達(dá)的水生或陸生植物強(qiáng)化水體自凈能力，美化環(huán)境的同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠化指標(biāo)。南平市建甌小松溪安全生態(tài)水系建設(shè)項(xiàng)目中針對(duì)水質(zhì)的需要，在植物搭配上注重功能性、藝術(shù)性和科學(xué)性的原則，在植物的品種和色彩進(jìn)行搭配的基礎(chǔ)上，形成水域空間和水、陸生物群落交錯(cuò)帶，營(yíng)造生物群落的重要環(huán)境，提高了水體的環(huán)境容量。

節(jié)水型、可持續(xù)型水景設(shè)計(jì)已成為主要發(fā)展趨勢(shì)。雨水收集與利用是水景節(jié)水的有效措施之一。通過(guò)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(shí)現(xiàn)了對(duì)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(yè)區(qū)波茨坦廣場(chǎng)，規(guī)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(jié)水、耐旱植物進(jìn)行節(jié)水，通過(guò)設(shè)計(jì)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(xù)性發(fā)展需要將工程技術(shù)和藝術(shù)設(shè)計(jì)相結(jié)合，在充分尊重自然水體變化特征科學(xué)性基礎(chǔ)上，才能營(yíng)造生態(tài)和諧可持續(xù)發(fā)展的水環(huán)境，創(chuàng)設(shè)更為優(yōu)質(zhì)全面的城市環(huán)境，這是景觀水工程在各個(gè)工程領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展理念和方向。

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