【摘 要】低影響開發是有效針對解決城市雨洪問題的理念與技術手段,植物應用是有效解決雨的滯留、凈化、下滲等問題的方法,同時兼具生態和景觀美學,本文就對植物在雨洪問題中發揮的作用進行了分析研究。
【關鍵詞】低影響開發;雨洪;植物應用
【Abstract】Low-impact development is an effective concept and technical means to solve urban stormwater problems. Plant application is a method to effectively solve problems such as detention, purification and infiltration of rain, and at the same time it has both ecological and landscape aesthetics. The role played by the rainstorm problem was analyzed and studied.
【Key words】Low impact development;Rainwater;Plant application
1. 低影響開發研究體系
(1)低影響開發(Low Impact Develompet)旨在模擬場地開發前,原有自然水文狀態,雨水循環過程為基礎,采用生態化源頭控制城市雨水徑流以及回收利用,盡可能降低人為影響,使開發后的水文狀態盡可能與開發前保持一致。其核心是建立媲美自然生態系統的城市雨水管理體系,采用合理的景觀規劃空間和相應的技術措施對暴雨徑流有效控制,減少徑流帶來的危害與污染。
(2)LID的實踐過程中,在充分保證土地的社會效益和景觀體驗的前提下利用綠色生態、分散式、集約型方式將城市雨水徑流控制在合理范圍。通過一部分雨水設施,例如雨水花園、植草溝、下凹式綠地、綠色屋頂,將降水徑流、下滲、凈化、儲存等,補給地下水,通過一系列措施可減少暴雨徑流帶來的城市排水壓力,能有效降低降水中的重金屬污染物,提高了降水的回收利用率,降低城市次生災害。
2. 低影響開發與植物應用
低影響開發的設施離不開與植物的共同合作,絕大部分是靠植物產生的一系列影響來消納雨水。因而低影響開發的的關鍵因素是選取合理的植物并合理配置。就目前國內外對植物在雨洪管理中發揮的效果研究看,植物對與雨水的凈化能力、植物根系對于土壤的緊實度,滲透性、植物在雨水花園中的生理生物等特性方面都有著積極的作用。就海綿城市建設中污染嚴重、干濕差異的生長環境,將不同植物組合搭配,呈現出不同的生長特征,因此所呈現的植物景觀也有所差異。
3. 低影響開發中植物作用
3.1 吸附污染物及凈化水質。
LID設施中的植草溝、下凹式綠地、植被過濾帶等不僅能減緩雨水徑流速度,還能有效吸納、滯留雨水中的顆粒、污染物、重金屬等。研究表明特定的植物如低矮密集的植被能有效將雨水中的懸浮顆粒物能起到滯留沉降的作用。此外植株莖稈密集的還能將雨水中的泥沙、TN、TP以及徑流速度起到攔截作用[1]。特定植物對流經屋面、地表的雨水還能有效吸附氮、磷等營養物質、農藥、有機物以及重金屬,因而凈化水質。據研究表明,當地表種植植物雨水流經時對雨水中的污染物的滯留與凈化和無植被時差異明顯。美國學者Lucas等研究表明生物量大,生長速度快的植被吸附污染更明顯,并且植物根系生長在一定程度上能促進土壤的吸附凈化能力。其他學者就不同植物對雨水中的污染物吸附能力進行了實驗對比。結果顯示,不同植物吸附污染物能力存在巨大差異,莎草科、燈芯草屬植物、玉樹等,表現出了強大的消納污染物的能力,并且共同特性是根系發達。
3.2 雨水滯留與滲透。
植物的莖葉在降水時能阻擋一部分雨水,減少雨水的徑流,減緩雨水徑流速度,地被植物能增加雨水在地表停留時間,增強雨水的下滲率。植物的根系能有效吸收雨水,且通過植物的蒸騰作用向大氣中釋放一部分水分。植物根系還可以結合周邊土壤中的有機質,增強淺層地表的滲透作用,促進減少雨水徑流的速率及雨水徑流總量。Lewis J F等進行了實驗,測試了相同地塊,一是種植植物,二是未種植植物兩種條件,土壤在長期滲透性能上的變化,其試驗結果顯示,沒有種植植物的土壤,其土壤滲透性能會逐漸降低,且在一定時間內自我恢復較差;而種植植物的土壤,土壤滲透性能隨著植物根系的生長呈上升趨勢。其中一項試驗表明,在80%沙壤土、10%珍珠巖、10%蛭石配比的土壤中,起初土壤的滲透率為300 mm/h,等8個月后土壤滲透率降低到30 mm/h,隨著植物根系的不斷生長,21個月后土壤滲透率恢復到350 mm/h以上[2]。
3.3 審美效益與改善環境。
園林植物本身極具觀賞價值,是 LID 技術設施中不可或缺的景觀元素,它能夠使 LID 技術設施增添審美情趣,提高景觀品質。設施中的植物不僅僅是展現他的形態、色彩、尺度、流線等本質美,還包括植物經進行組合搭配展現最優之后獲得的構圖、意境等視覺享受。傳統的雨水管理工程措施以硬質為主,缺少柔軟的線條美感。因此,LID 技術設施結合植物進行搭配,不僅讓人們感受到植物景觀帶來的自魅力,消除精神疲勞調節心態,也能讓人們對雨洪管理工程措施中過多的硬質景觀的刻板印象降低,還提高人們對雨洪設施的接受程度。雨水花園中的植物通過蒸騰作用吸收滲透到土壤中的雨水,這個過程吸收熱量、增加空氣濕度,調節微氣候,對城市的熱島效應有著積極的影響。通過合理的植物配置,雨水花園能給一些小動物如蝴蝶、蜜蜂、蜻蜓等提供天然棲息地,豐富了生物種類,形成自然野趣生態環境,提高雨水花園的生物多樣性。
參考文獻
[1] 黃婉梅. 基于LID技術設施的植物選擇與配置研究[D].福建農林大學,2015.
[2] 王佳,王思思,車伍.低影響開發與綠色雨水基礎設施的植物選擇與設計[J].中國給水排水,2012.
[文章編號]1619-2737(2018)05-22-835
[作者簡介] 陳業東,研究方向:風景園林規劃設計,山東建筑大學 建筑城規學院。