海綿城市理念下的生態(tài)景觀旱溪研究

旱溪作為海綿城市建設(shè)中的重要組成部分，是一種生態(tài)和高科技相結(jié)合的景觀，深受設(shè)計(jì)師的喜愛。旱溪具有蓄水排水功能，并通過植物等吸收水分實(shí)現(xiàn)生態(tài)涵養(yǎng)。現(xiàn)如今很多小區(qū)、公園都熱衷于建設(shè)水景、人造湖、人造溪流等，對(duì)于水資源缺乏的城市來說，人造水景的維護(hù)及使用成本相對(duì)較高，為了便于景觀維護(hù)，降低維護(hù)成本，很多開發(fā)商會(huì)采用旱溪來構(gòu)建園林景觀。旱溪是人工仿造自然界中干涸的河床，以形態(tài)各異的卵石為基調(diào)，在其周圍布置各種適合濕地生長的植物，在意境上營造“雖由人作，宛自天開”的溪水景觀[1-4]。優(yōu)秀的旱溪景觀能夠?yàn)閳龅貏?chuàng)造更多的可能，使其在符合當(dāng)代審美的眼光中滿足景觀的生態(tài)功能，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)景觀的生態(tài)追求[2]。目前，旱溪的營建方式是先用素土夯實(shí)，再碎石墊層，再混凝土，最后把天然石頭放在之上，這樣一來，旱溪對(duì)于水分的儲(chǔ)蓄能力大大降低，只能起到景觀的作用，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍生態(tài)的調(diào)控作用，功能單一。為了貫徹落實(shí)海綿城市的建設(shè)理念，設(shè)計(jì)一種具有雨水收集灌溉功能的旱溪，成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

1 生態(tài)景觀旱溪構(gòu)造設(shè)計(jì)

生態(tài)景觀旱溪包括溪床，溪床兩側(cè)土壤種植有植被層，溪床包括素土層，素土層上修建有匯集槽，匯集槽內(nèi)自下往上鋪設(shè)有第一卵石層、碎石層、透水層、沙石層、第二卵石層，溪床的底部設(shè)有雨水收集灌溉系統(tǒng)，雨水收集灌溉系統(tǒng)包括集水槽和與集水槽相接的蓄水池，蓄水池通過抽水泵連接有噴淋管，噴淋管延伸出植被層，噴淋管連接有噴淋頭，集水槽的槽口設(shè)置在透水層的下端，集水槽通過排水管聯(lián)通蓄水池，蓄水池的海拔低于集水槽，集水槽內(nèi)的水在地心引力的作用下順著排水管流進(jìn)蓄水池，啟動(dòng)抽水泵，蓄水池內(nèi)儲(chǔ)蓄的水體會(huì)從噴淋管上的噴淋頭噴出，灌溉澆注植被層，為植被層提供生長所需的水分。

透水層為聚酰胺中空纖維膜，透水層的厚度為100～250 mm，聚酰胺中空纖維膜具有優(yōu)異的透水性，且膜表面的親水性優(yōu)異，金屬元素等雜質(zhì)溶出少，可以有效吸附雨水中的重金屬元素，減少重金屬和污染物對(duì)植物的毒害。

沙石層由粗砂和礫石混合形成，中粗砂和礫石的比例為3∶2，厚度為300 mm，沙石層的孔隙率較大，有利于水分滲透，可以減少雨水對(duì)第二卵石層的沖刷，避免卵石流失，保證旱溪的景觀價(jià)值，還可以提高水分凈化和收集效率。為了保證溪床結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，匯集槽包括匯槽和2個(gè)階梯型導(dǎo)槽，2 個(gè)階梯型導(dǎo)槽均由若干塊橫向混凝土板和縱向混凝土板間隔連接形成，分別連接匯槽兩側(cè)，2 個(gè)階梯型導(dǎo)槽自匯槽兩側(cè)向外延伸，與匯槽形成下凹式階梯機(jī)構(gòu)，集水槽設(shè)置在匯槽的中部。第一卵石層由粒徑為4～8 mm 的卵石組成，設(shè)置在匯集槽兩側(cè)的階梯型導(dǎo)槽上，第一卵石層上鋪設(shè)有土工布層，使得溪床底部形成弧面光滑的下凹結(jié)構(gòu)，有利于雨水匯集。降雨時(shí)，溪床兩側(cè)的雨水可順著匯集槽兩側(cè)的階梯型導(dǎo)槽流至匯槽，第一卵石層可過濾掉水流中的大顆粒雜質(zhì)，延長水流的流徑，減緩水流對(duì)集水槽的沖擊力；土工布層為無紡?fù)凉げ?，是由合成纖維通過針刺或編織而成的透水性土工合成材料，具有優(yōu)秀的過濾、排水、隔離、加筋、防滲、防護(hù)作用，可以防止碎石層、透水層、沙石層在水流的沖刷下流失，有利于壓緊第一卵石層，以免卵石在水流的沖洗下向下移動(dòng)而導(dǎo)致溪床結(jié)構(gòu)失衡。

圖1 生態(tài)景觀旱溪構(gòu)造

生態(tài)景觀旱溪工作原理是在降雨時(shí)，溪床中部的水流經(jīng)過第二卵石層、沙石層、透水層到達(dá)集水槽，而溪床兩側(cè)的水流則經(jīng)過匯集槽流至集水槽兩側(cè)，通過透水狀滲透進(jìn)集水槽，集水槽內(nèi)的積水在地心引力的作用下流至蓄水池儲(chǔ)蓄，在必要時(shí)，通過抽水泵從噴淋管噴出，為植被層澆注灌溉。

2 植物選擇

植物是生態(tài)景觀旱溪的重要組成部分。由于旱溪是一種較為特殊的生境，應(yīng)用于旱溪上的植物既要能耐旱又要有耐澇特性，還要選擇根系發(fā)達(dá)、莖葉繁茂、凈化能力強(qiáng)的植物，常綠與落葉搭配、草木與木本搭配保證季相觀賞以及空間效果，優(yōu)先選擇本地鄉(xiāng)土植物。目前應(yīng)用比較多的植物種類有：細(xì)葉芒（Miscanthus sinensis cv.）、蒲葦（Cortaderia selloana （Schult.）Aschers. et Graebn.）、菖蒲（Acorus calamus L.）、翠蘆莉（Ruellia brittoniana Leonard）、美人蕉（Canna indica L.）、鳶尾（Iris tectorum Maxim.）、風(fēng)車草（Cyperus involucratus Rottboll）、紫葉狼尾草（Pennisetum setaceum‘Rubrum’）等，木本植物也可應(yīng)用于旱溪植物造景中，如風(fēng)箱樹（Cephalanthus tetrandrus）、厚葉算盤子（Glochidion hirsutum）、秋楓（Bischofia javanica Bl.）、烏桕（Sapium sebiferum（L.）Roxb.）等。目前旱溪景觀植物種類應(yīng)用相對(duì)單一，缺少生物多樣性，建議日后加強(qiáng)對(duì)旱溪優(yōu)良鄉(xiāng)土植物資源的開發(fā)研究與應(yīng)用。

3 小結(jié)

該研究提出的生態(tài)景觀旱溪集雨水收集、凈化、儲(chǔ)存、調(diào)度功能于一身，可有效對(duì)雨水進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)利用，溪床底部修建有匯集槽，匯集槽內(nèi)自上往下鋪設(shè)有沙石層、透水層、碎石層、第一卵石層，孔隙率逐步增大，可以有效提高雨水的滲透率，防止雨水大量積聚在旱溪上，導(dǎo)致旱溪溢流，此外，還可在加快雨水徑流的同時(shí)起到很好的過濾凈化效果，透水層可以積蓄大量的水分，減少旱溪的水分流失，雨水匯聚到集水槽，通過集水槽儲(chǔ)蓄在蓄水池中，抽水泵可將蓄水池中的水送至噴淋管，噴淋管為植被層澆注灌溉，滿足了對(duì)水資源的重新調(diào)度使用。