园林景观设计中的雨水可持续利用管理

时间:2022-10-03 09:11:36

园林景观设计中的雨水可持续利用管理

引言

在自然界的水文循环中,雨是水的第一形态,雨水事补充河流、湖泊以及地下含水层的首要来源,河流。景观作为一种“收获”雨水的媒介,将雨水的渗透、贮蓄、径流这一过程进行了可持续规划。雨水花园出现在20世纪90年代,起源于美国,是一种新型的以有效利用雨水、节约水资源为目的的花园形式。通过雨水收集,国内外已经总结了很多优点:可以为附近的使用者提供自给自足的供水方式;减少了用水泵抽取地下水的需要,从而降低了成本费用;提供了矿物质含量低的高品质软水;经过景观和农田的处理后,雨水进入到了地下含水层,可增大地下水的供应量并提高其水质;可以将土壤中的盐分通过溶解和下移而排出壤体,从而减少甚至消除土壤中的盐分;可以减缓城市内涝。

1.雨水花园与其可持续功能

一直以来,可持续景观常常单纯的被定义为环境的可持续性,但是要做到真正的可持续(在日后的维护和管理中不需要资源和能量的大量投入)他们必须被日常使用所需要才能免遭破坏。作为景观设计者而言,首先考虑的应该是如何将雨水规划利用与效益最大化结合起来,才能将景观的形式与生态的功能体现出来。

1.1雨水园有利于野生动物的生存与生物多样性的形成

由于雨水园的特质有利于植物种植,用自然的复层植物配置取代硬质铺装和人工草地不仅能够减少人工维护,降低肥料、灌溉用水和能量的投入,从而增加了花园的野生生物栖息地价值。最有效的野生生物友好型景观模式是多种栖息地“拼图”的形式:草地、湿地、林地、灌木丛等植物群落的配合种植。雨水花园提供的这种“交错群落”即将野生生物的价值最大化(两种雨水园中的植被种类或生境的边界特别具有价值),能促进不同生境形式的生物分享受限制的生存空间。雨水花园中的池塘洼地作为一种最简单的生境,为小环境的生物多样性做出了贡献。

1.2雨水园能提供感官的愉悦

无水不成园。《公园与大众行为心理》一书中有理论指出,人的亲水性是人类作为一个物种长期进化的结果,由于祖先半水而居的习惯,人类沿袭了亲水发本能。而在现代城市中,我们大多数与水接触的机会仅限于公园的池塘和广场的喷泉等,在这些生硬的城市环境中,水体仍然是被认为是难以控制和维护的隐患(尤其在我国北方,营造水体往往要考虑到冬季封冻的情况)。

1.3雨水花园有利于园林小气候

对于雨水花园而言,除了一般花园所具有的生态功能以外,大面积的植被覆盖的绿地环境比硬质铺装的环境更加生态。对于城市热岛效应(硬质铺装在日照下吸收大量的热能,并在夜间产生辐射热,使城市市区内的温度上升,浅色的地表还会反射白天的热辐射,导致市区内的温度高于城市边缘郊区的温度),雨水花园中的大片植物不仅能够遮阴,吸收太阳的辐射,而且所吸收的辐射能量又大部分用于植物蒸腾耗热和在光合作用中转化的化学能,使得用于增加环境热量的温度大大降低,从而降低了城市空气环境中的温度,缓解了热岛效应。

2.城市建筑与雨水径流的矛盾

我们在建设房屋、城市的一些方法会导致下列的问题

2.1“密封”地面占主导

所谓的密封地面是指在下伏土上铺设不透水层,阻止了雨水的下渗,而是通过排水系统迅速排出了地表,这样就增加了暴雨时候洪水暴涨的危险,而高流量的地表径流会导致地表铺装的侵蚀和破坏,减少地下水的补给。

2.2缺乏植被覆盖

由于地表铺装阻断了地表与下伏土层的联系,密封的硬质界面缺乏植被的覆盖。植被的树冠能够减少雨水对地面的冲刷,一部分还能被叶片阻截通过蒸发回到大气中去,从而能够减少地表的径流量,流速降低,从而减少洪水泛滥的危险。同时,植物的根系也会节流一部分雨水,通过叶片的蒸腾作用,将其散失到大气中去。

2.3.排水基础设施的简单

城市排水管网系统能够有效的将过量的雨水排出,从而避免局部内涝。而随之而来的问题是排水系统是安装使用年限和暴雨重现期来设计的,无法应付严重的暴雨之后大而集中的雨水。简单的排水设施是雨污合流的(即不仅要泄洪,而且要排污),到了降大暴雨的时候,混杂的水漫过污水厂,将导致未经处理的原污水流进江河和溪流。

3.雨水园的先进形式与作用

3.1生物滞留池

生物滞留池是雨水园低影响设计的基础。生物滞留池是一种以地面为基础的实践方法。它利用植物、细菌和土壤的化学性质、生物特性和物理特点来控制景观中水的总量和质量。生物滞留池可以大范围的应用于城市公园。虽然其目的是管理水资源,但是在园林景观中,生物滞留池的应用带来了保护生态环境的设计理念和益处,植物和水在这个小的生态系统中得到了有机的结合。其优点有

(1)环境效益。

(2)生物滞留池可以通过场地地形和排水的设置以及乡土植物的运用,提升场地的地域性和地方特色。

(3)让周围环境更具有视觉欣赏性也更具有景观活力。

(4)维护成本大幅度降低。

3.2雨水链

为了充分发挥生物滞留池的作用,关键需要一套综合方案全面的考虑问题,包括雨水的注入、流经和流出的场地等,这就是近些年来提出的“雨水链”的概念。雨水链由屋顶绿化、垂直绿化、雨水桶、雨水洼地种植池,透水路面和雨水园的滤水渗透带景观洼地和人工湿地构成雨水链包括四个主要的技术分类:

(1)减少地表径流的技术。

(2)为促进渗透或蒸发而以贮留方式较长时间滞留雨水径流的滞留技术。

(3)临时储存径流,然后以适当的速率释放的滞留池设施。

3.3绿色屋顶

绿色屋顶,是指有植被覆盖其上的简单的屋顶。这种屋顶不需要经常使用或进入,并且非常生态的是,它所需要的灌溉是极少的,几乎不需要维护管理。所有类型的屋顶绿化都有着一系列基本相同的结构层,不同的地方主要是生长介质的深度以及植被的类型。典型的商业模式中标准屋顶绿化结构由以下几个部分构成:

(1)防水层。任何屋顶绿化的基础结构层都是防水层。这个结构层不仅要防水还要防止植物根系穿刺。

(2)排水层。排水层通常在防水层之上,并且能够将多余的水排出屋面,屋顶绿化采用的植物通常是强健的、耐干旱的、并不适宜在渍水土壤中生长。

(3)过滤层。为了防止种植土被水带入排水层,故在种植土下防止一层过滤层。该层多采用土工布或玻纤毡,可以透水又能组织泥土流失。

(4)生长介质或基质。生长介质能够促进植物生长,常常将其称为基质,是一种轻质的人工土壤。常见的基质由混合材料组层(如可再生的碎砖和瓦片,轻微膨胀粘土颗粒,珍珠岩或蛭石)然后混合少量(约体积10%~20%)的有机物质,如绿色肥料等。

4.雨水花园植物的选择

雨水花园是靠其土壤与植物共同作用来处理雨水的,因此对雨水花园植物的选择也是非常重要的。植物的选择有以下几点原则:

(1)以乡土植物为主,不能选择入侵性植物;

(2)选择既耐旱又能耐短暂水湿的植物;

(3)选择根系较发达的植物;

(4)选择香花性植物,以吸引昆虫等生物。以下所列出的植物为适应我国气候与土壤特点,且能用于雨水花园的部分植物种类,在不同地区可以有选择性的使用。植物配置宜综合考虑植物的姿态、色彩、质感、花期、植株大小的搭配,形成具有野趣或者其他不同风格的花园景观。植物也可以与石材相互搭配以丰富雨水花园的景观效果,如在园中布置几组自然石,在覆盖层铺上细石。还可在雨水花园的边缘铺一层石块。为了更好地发挥雨水花园的作用,植物最好是成株移栽,尽量避免用种子及小苗栽植。典型的屋顶绿化类型和植物种植:宿根花卉分为:鸢尾、马蔺、紫鸭拓草、金光菊、落新妇属、蛇鞭菊、沼泽蕨、萱草类、景天类、芦苇草本植物分为:狐尾草、莎草、柳枝稷、发草、玉带草、藿香蓟、扫帚草、半枝莲灌木分为:冬青、山胡椒、杜鹃、唐槺,山茱萸、接骨木、齿叶荚蒾、木槿、柽柳、胡颓子、海州常山、海棠花、西府海棠、紫穗槐。杞柳、夹竹桃乔木:红枫、枫香、麻栎、钻天杨、旱柳、槐树、白蜡、杜梨、乌桕、榕树

5.结语

从某种意义上来说,雨水花园的快速发展离不开建设可持续发展的生态城市的社会大背景。而同时,雨水花园也要以“生态”、“可持续发展”为指导,依据相关行业的标准,制定系统化的规范,使雨水利用事业永葆生命力。从雨水花园的技术性能上来看,节能、环保并拥有自动化管理系统的雨水利用系统代表着雨水利用事业在技术层面的发展模式和方向。园林艺术造诣也是其雨水利用体系不可或缺的构成因素。从风景园林的发展来看,丰富的水景形态变化、优美的植物造景是近来雨水花园追逐的目标。如果仅仅是局限于单一的雨水收集过程进行设计,将会大大限制其艺术性能。显然,结合雨水“渗”、“蓄”、“排”等阶段,以整体性设计为指导,利用雨水景观化设施在城市不同区域之间的错落布局和彼此在景观艺术性上的相互关系,把雨水花园融入到整个城市布局中,是城市节水发展的需要,也将是更好的表现雨水利用景观营造的需要。

作者:乔蕊 马雅虹 单位:沈阳建筑大学建筑与规划学院

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