郭輝 郭晶
摘 要:“海綿城市”的建設能夠維持原有自然景觀的風貌和提升城市生態環境的質量。生態公園作為一種新型的公園發展類型,它的建設與海綿城市營造有著密切的聯系。文章通過對海綿城市和生態公園的解析,探索海綿城市中生態公園的規劃設計原則和設計方法,期望新時期的城市環境建設能夠秉著良好的生態公園規劃設計方法,為人們提供一個宜居、舒適、安全的城市生態環境。
關鍵詞:生態公園;海綿城市;設計策略
基金項目:本文系教育部人文社會科學研究青年基金項目(15YJC760033)階段性成果;西南林業大學科技創新基金項目(C17066)研究成果。
一、海綿城市與生態公園的概念
海綿城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”,也可稱之為“水彈性城市”。自21世紀以來,我國城市發展迅速,工業化、城市化進程極快,使得城市環境日益惡化,水資源也遭到嚴重破壞。城市水資源的可持續利用及生態系統保護與修復是當下我國亟待解決的問題。而我國當下推行的海綿城市,便是讓城市地下像一塊海綿一樣擁有吸附能力,一方面,它可以應對城市在不同氣候變化中的水資源利用,降水期間能夠吸收和滲透水分,降低城市排水系統壓力;另一方面,它可以通過生態修復技術,凈化和改善區域內的水質條件,釋放和再利用土壤中的水資源。
生態公園以生態學和生態文化為指導思想,正好契合了海綿城市的建設理念。為了應對城市內澇問題,近年來中西部城市加快了海綿城市建設速度,有效地緩解了城市內澇和水資源短缺問題。由于海綿城市的建設需要較大空間滿足其建設條件,而生態公園作為城市綠地系統的重要組成部分,無論是在場地空間,還是與其景觀的結合性都是最適宜的選擇。生態公園可以將海綿城市建設理念與公園中的景觀建設有機結合,并遵循生態優先、自然循環的海綿城市建設理念,促進海綿城市的建設。
二、海綿城市與生態公園的關系
海綿城市建設的原則是遵循生態優先,將自然法則與人工改善措施相結合,在保證城市排水防澇安全的前提下,實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,改善雨水資源的利用率和生態環境保護。而城市生態公園作為一種新興的公園發展類型,一方面,在改良和修復城市的生態環境和生態系統,恢復城市生態系統的穩定性和多樣性,調節城市氣候環境,減少城市環境問題中發揮了突出作用。海綿城市的生態公園建設,能夠在雨水管理方面進行規劃,使城市形成有序的格局和運行系統,實現海綿城市建設中 “自然蓄積、自然滲透、自然凈化” 的核心生態價值,達到城市雨水有效利用和緩解城市洪澇災害的目的,對于生態系統的恢復和空氣粉塵、水土污染等自然環境問題都將起到有效的作用。另一方面人們需要一個能夠提供休閑娛樂和親近自然的空間,城市生態公園在滿足生態保護前提下輔之為人門提供娛樂和科普教育場所。在人工修復生態基礎上堅持生態學的科學指導,不僅能夠完善現有的生態系統還可以通過科學指引改進方法與時俱進;通過科學的人工修復使得城市地區成為人們休閑觀光,放松身心和開展科普教育的理想場所。生態公園的設計更加注重生態,通過對生態環境的營造,使得區域內生態系統更加穩定和多樣。以上觀點與海綿城市雨水循環可持續利用不謀而合,同樣的設計目標對于城市環境的改善起到多元化的助推作用。海綿城市理念引入生態公園設計將更加有利于解決新時期城市快速發展帶來的諸多環境問題。
三、海綿城市中生態公園規劃設計原則
(一)生態優先,注重生態修復和保護
海綿城市建設的主要目的是減少徑流污染,緩解雨洪壓力,提高雨水利用率,改善城市景觀等。在海綿城市中的生態公園規劃設計過程中,注重城市自然水體的保護,保證城市水資源的安全。對于不同地區水資源治理堅持因地制宜的原則,科學合理地管理和保護生態環境。對于不同場地環境改善應依據景觀生態學、城市生態學,科學合理地進行修復,逐漸改變被破壞的生態環境,降低城市擴張對于自然環境的破壞。
(二)尊重現狀,堅持資源節約和低碳
海綿城市的生態公園規劃設計,應充分利用場地資源,立足于現狀條件和周邊環境,堅持“低干預、低消耗、低維護、低排放、低成本”的生態理念,將場地現有的地形地貌、自然植被、氣候水文、土壤狀態與生物類型作為設計依據,在規劃設計及建設中充分保留和利用原有的資源和材料,并對于廢棄的材料進行循環再利用。 在生態公園的設計過程中,可以采取相應的生態策略,如選擇當地植物,使用可再生材料、廢棄材料、廉價材料,以及降低材料運輸成本,從而降低成本消耗。通過合理的植物配比,降低建設和后期維護管理成本,選用清潔能源、新型凈化技術等方法降低成本。通過以上方法和技術手段的運用,不僅可以節省材料,還可以保留一定的場所記憶,避免了對場地原有生態環境再次人工化,是“低干預、低消耗、低維護、低排放、低成本”生態理念的具體體現,同時滿足城市生態公園主客觀要求。
四、海綿城市中生態公園規劃設計策略
(一)凈 ——人工濕地和下沉式綠地
人工濕地和下沉式綠地是城市生態公園景觀中生態條件最為優越的景觀區域。首先,設計師可充分利用這個區域的優越條件,在城市濕地和河流沿岸區域設置濕地淺坑、滯水塘、調蓄池、蓄水池等,或者在場地條件允許的情況下,設置地下儲水蓄水設施、排洪管道等,在暴雨時增添對雨洪的承瀉能力。無論是基于對濕地生態系統的恢復,還是賦予濕地生態的蓄洪儲水功能,其作為城市最大海綿體所具備的價值是巨大的。其次,設計師可利用地形的高差建立下沉式綠地。新建的下沉式綠地和人工濕地在日常觀景中和普通場景中沒有差異,但在降水期間,下沉式綠地可以提供一定空間和臨時蓄水場所,在一定程度上緩解區域排水系統的壓力。為了防止該區域造成水土流失,可在下沉式綠地和濕地旁種植一些喜水性的植物,如:水杉、桂花、楓楊等。這些植物能夠起到美化環境和控制水土流失的作用,將人工濕地與下沉式景觀有效融合,使之不僅能夠承擔城市洪澇排水系統,而且能為城市提供一處凈化水質的“綠肺”。
(二)滯 ——植草溝及透水性鋪裝
在城市生態公園設計中,植草溝及透水性鋪裝的選擇能有效地實現滲流效應。首先,在生態公園中有意識地設置植草溝。植草溝又稱下凹式綠地,采用平齒連接的方式將下凹式綠地與周邊道路連接,并使下凹式綠地低于周邊路面15~30cm,確保下雨時雨水能夠順利從周邊道路流入下凹式綠地中,實現地面對雨水的吸收和滲透。其次,由于樹木冠層可以保留更多的雨水,可以通過提高樹木覆蓋率和培育優良葉片植被來增加雨水的滯留時間。再次,透水性路面可鋪設瀝青混凝土和透水性石料等。在雨季,透水性瀝青混凝土路面和透水性石材能有效地實現滲流效應。在城市生態公園設計過程中,公園道路、廣場、停車場大區域硬質鋪裝需要充分考慮透水性強的材料,例如嵌草磚、透水石材、透水磚等材料。從根本上改變園區透水性面積,使積水滯留于地面鋪裝的下方,及時消除地面上在雨天形成的水膜,有效避免積水漬澇問題和路面濕滑所發生的事故,并減少雨天行車的噴濺現象,提高視覺能見度,保證人們的出行安全。
(三)滲——鋪裝及土壤滲水率
海綿城市旨在控制地表徑流量,從而改變區域內水資源的利用率。由于生態公園的表層土壤狀況與海綿城市的整體建設密切相關,土壤排水的速率和流量等決定了排水的狀態,因此,豐富地表植被的層次性可以促進植被的根系生長,保證地表土壤適當滲水,將雨水固定在城區并暫時緩解雨季河流湖泊的水流量。雨季中的雨水將主要匯集在坡面、硬路面和平坦的綠地中,雨水將在草溝中緩慢流動,減少地表徑流,改變雨水在綠地中的滯留時間,使地表雨水最大限度地下滲到土壤中。此外,雨水經過有落差的地形和多層次的林下植被空間,通過自然滲透,流入人工湖泊或蓄水池,使地表雨水最大限度的下滲到土壤中。
(四)蓄——人工湖及雨水花園
海綿城市的建設能夠有效地解決雨水期地表徑流量和雨水收集問題,緩解城市在非雨季時期的水資源調配問題,使雨洪資源得到最有效的管理和利用。生態公園設計可以結合景觀功能需求建造人工湖,人工湖的堤岸標高應根據正常水位進行設計,但溢流口的設計一般要抬高15~20cm,不僅有利于游人進行親水活動,也為雨季時期預留了足夠的蓄水空間。此外,由于雨水帶動流沙的移動不利于湖水的清潔度,為了使湖水得以凈化應在湖岸邊種植多樣化的水生植物,不僅可以阻擋雨季流沙的侵入,保證湖水的清潔和雨水的存儲,還可以豐富生態公園濱水區域的景觀效果。
雨水花園以雨水暫時滯留為特征,并通過植被的吸收和吸附作用,對雨季的雨水進行簡易凈化。雨水花園的主要設計方法是在自然淺坑或淺綠色池塘種植大量的植物、灌木和小喬木,也可以是人工填充的淺坑,通過植物的過濾功能和淺坑的儲水功能將雨水暫時儲蓄其中,之后再慢慢下滲至土壤深處,從而減少暴雨時的雨水徑流量。雨水花園結合生態水渠、道路滲水鋪裝等集水系統設計地下貯水池,這種設計方式更像是一個滲水盆地,卻沒有盆地的占地面積大,雨水收集以后根據場地的現狀條件及灌溉原則可將蓄水分為不同用途進行雨水再利用。例如:清水池中的水可以被泵入高邊坡下的草原水庫,并設計自動滴灌,然后用重力灌溉下游草地;高位的雨水經過土壤與植物根系的凈化作用可用于地勢低下的城市設施直接用水,減少城市凈水設施的投入。
五、結語
海綿城市的快速發展以及它在緩解城市水資源短缺方面的突出貢獻已有目共睹,海綿城市的設計理念也越來越廣泛地應用于各大城市規劃設計之中。在海綿城市建設中,生態公園的設計能夠有效地緩解地表徑流量和雨水儲蓄能力,通過“凈、滯、滲、蓄”增加了雨水收集率,提升水源質量,維護良性的水循環系統,創建宜居、舒適、環保的人居生態環境。期望本文中有關海綿城市中生態公園的規劃設計方法,能夠為今后城市生態公園的開發建設提供強有力的理論支持。
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作者簡介:
郭輝,西南林業大學設計學院在讀碩士研究生。研究方向:室內設計與理論。
通訊作者:郭晶,西南林業大學設計學院副教授,碩士生導師。研究方向:環境設計與理論、康復環境設計研究。