園林植物景觀在海綿城市建設中的運用研究

許琳

（太原植物園，山西太原 030000）

0 引言

我國城市的現代化發展對生態環境帶來了沉重負荷，在這一背景下，以“海綿城市”為代表的綠色發展理念逐漸成為當前城市建設的主流趨勢。其中園林植物景觀是海綿城市系統的重要組成部分，不僅能夠提高資源回收效率，同時還能夠起到理想的生態凈化功能。因此相關部門需要對此形成足夠重視，確保能夠將園林植物景觀的生態效益完整發揮出來。并進一步促進人與自然的和諧發展。

1 工程概況

該項目為山西省某市臨河公園，規劃面積為1060hm2，投資金額高達14.9 億元。項目整體布局走勢為由東向西，總長度11.2km，寬為0.95km，預計建成后能夠增加城市綠地覆蓋面積336hm2，增加濕地水面積408hm2。主要建設目標包括河道治理，濕地生態修復，同時為城市居民提供休閑游玩去處，因此能夠有效提高城市生活品位，并對區域生態建設起到巨大的促進作用。

該項目在建設過程中主要遵循“優化-治理-保護-可持續”的發展路線，對該區域周邊的綠地系統、水文系統以及居民生活空間進行協同規劃。確保該園林設施能夠成為對雨水資源自動消納的綠色過渡空間，從而有效踐行海綿城市理念。為此該項目在進行園林植物景觀規劃的過程中，重點集中在了“雨洪資源化設計”與“生態治理”兩個層面。

2 雨洪資源化設計

2.1 雨水收集

該項目綠地面積占園區總面積的83.4%，是實現雨水資源化回收的關鍵途徑。為此工作人員在進行園林景觀規劃的過程中，重點在于加強園區內部各綠地單元之間連接，借助屋面裝置、雨水花園以及植草溝等植物景觀，形成滯留雨洪、削弱洪峰、輔助滲透的作用，進而高效將雨水資源引入土壤或蓄水池當中。具體包括以下措施。

（1）屋面裝置。該項目在進行園林屋面裝置建設的過程中，主要集中在“綠屋頂”與“藍屋頂”兩個方面。

其中，“綠屋頂”即指屋面綠化，通過對建筑露臺、屋頂、天臺自己外墻面進行綠化施工，從而起到雨水截停集蓄的目的。“綠屋頂”結構主要包括植被層、過濾層、蓄排水層三大系統，其中蓄排水系統采用排水板進行施工，吸水率達40%左右。屋面結構保持15°傾斜，板材下層設有2～3cm 排水空間，能夠有效避免屋面溢流問題。同時板材設有蓄水孔結構，能夠自動保留一部分雨水，并在高溫環境下通過蒸發來向植被層輸送水分；植被層則主要以山西省鄉土草本植物為主，同時夾雜一部分低矮灌木。確保植物能夠有效適應生長環境，同時起到理想的美化造景功能。此外該項目屋頂綠化覆土厚度為100mm，以確保能夠滿足大部分植物的根莖生長條件，同時保證屋面植物群落的多樣性。“藍屋頂”為屋面水景體系，直接通過在屋頂設置集雨裝置的形式，來進一步加強雨水集蓄效果，并借助排水管路將雨水統一回收到蓄水池當中等待后續利用[1]。

（2）雨水花園。“雨水花園”是將實用性與觀賞性結合在一起的植物景觀設施，其不僅能夠起到匯集雨水效果，同時還能夠通過利用自身生態功能來對雨水進行初步凈化，是海綿城市系統中的關鍵設施。該項目雨水花園共分為種植土層、蓄水層、填料層、覆蓋層與排水層5 個部分，其中種植土層厚度為25cm，采用原土與營養土按照10☆1 的比例進行拌和，供給植物日常生長養分；蓄水層位于結構最外層，厚度為15cm，主要功能是對雨水徑流起到截停效果；填料層厚度為30cm，采用沸石、粉煤灰陶粒按照1☆1 比例混合，能夠吸附雨水雜質，起到去污效果；覆蓋層則主要是防止雨水侵蝕土壤，同時為微生物創造適宜的生長環境；最后排水層能夠將超出雨水承載力的水源排出，使用礫石作為填料，厚度控制在30cm 作用，其中設置管徑為10cm 的排水管，其表面設有2mm 泄水孔。

該項目在施工過程中為追求美觀，在雨水花園系統中增設了一處20m2的前置池。其主要功能在于營造跌水效果，同時有效分擔雨水徑流對花園主體部分帶來的進水負荷，從而進一步提高景觀價值與生態效益。

（3）植草溝。植草溝是海綿城市的地表溝渠排水系統，負責功能是負責將集散在園區各地的雨洪資源進行統一回收，排放至集水池中進行統一利用。植草溝同時兼具植物截留與土壤滲濾效果，在運行過程中不僅能夠提高雨水回收效率，同時還能夠起到一定的凈化作用，具有較為理想的生態效益。該項目在建設過程中采用了干植草溝方案，其優點在于能夠有效避免蚊蟲滋生，能夠提高游園人群的舒適程度。然而干植草溝在建設過程中需要避免雨水徑流速度超過0.8m/s，因此需要對其結構以及性進行合理設計，以確保能夠發揮出景觀的完整價值[2]。

施工人員在進行植草溝設計的過程中，根據園區地形特點將植草溝寬度設置在500～1500mm，縱坡坡度控制在4%以內，最大深度為450mm。同時為了進一步降低雨水流速，將其結構設置為梯形，保持兩側邊坡坡度比為1☆3，溝渠底部設有消能臺坎裝置用于限流。溝渠進/出水口高度為50mm，在經過設計之后分別在兩端采用流量計監測的形式，依次按照5min、10min、15min、30min 間隔進行雨水徑流采樣，結合數據檢測結果來計算其徑流總量削減率Rv，經測試該植草溝設施對雨水徑流總量削減率為23.3%～100%，符合設施使用要求。雨水徑流總量削減率計算公式如式（1）所示。

式中：Rv——徑流總量削減率；Vin——進流總量；Vout——出流總量。

2.2 促滲措施

該項目采取的促滲措施為通過人工改造的方式來調整地表材質，使雨水流經路徑的孔隙率以及不平整程度得到優化，從也有效引導雨水滲透至土壤當中。這一過程中為了保證對雨水資源利用率得到提高，需要通過改變地形層次的方式來延長雨水徑流路徑，從而雨水能夠在土壤中保留更長時間。為此工作人員在施工過程中首先參照了常規景觀植物的種植方案，隨后以根據其根系扎根程度來展開了土壤重構工作[3]。景觀栽植方案對土壤的具體要求如表1 所示。

表1 景觀栽植方案對土壤的具體要求

根據園區植物對于土壤吸水力、緊實度、持水力等方面的要求，該項目工作人員確定土壤重構方案如表2所示。同時對于部分需要延長雨水滲透距離的特殊地形，采用設置滲水性砂池的方式來提高土壤保水能力，進而有效提高土壤的促滲能力。

表2 海綿城市土壤重構方案

2.3 人工濕地

在完成雨洪資源的集蓄回收之后，工作人員需要將引入人工濕地結構中，通過打造多樣性生物群落的方式，來有效對雨水進行凈化處理，同時對沿線河道與生態起到修復作用，并進一步提高園林的觀賞價值。該項目在進行人工濕地建設的過程中，主要引入了淺灘、坑塘等地貌元素，同時打造多層次的水生植物體系，根據不同區域的水深范圍來合理進行植物配置[4]。人工濕地植物群落配置如表3 所示。

表3 人工濕地植物群落配置

3 生態治理功能

3.1 自凈措施

該項目所在區域為臨河地帶，河道沿程擁有多個排口，水面寬度在10m 左右。由于周邊存在家畜飼養、廢水以及生活污水排放問題，因此導致河道呈現重度污染特征。經現場調查顯示部分水透明度僅為0.1m，有明顯的臭味存在，且水體呈現灰白色。同時河底淤泥厚度高達0.6m，超過80%區域具有底泥上翻情況，內源污染現象極為嚴重。因此在項目實施過程中需要重點恢復該區域河道的自凈功能，通過增加植物種群多樣性、開展食物鏈調控等一系列工作手段，來有效進行河道治理，并將其整體納入園林海綿城市系統當中。

主要措施為在沿程主要幾個排口地帶設置人工濕地，并在濕地周邊設置植草匯水明溝、集雨緩坡、雨水滯留區等相關設施，通過打造其內部植物群落的方式來提高水質凈化功能，并將其與園區海綿城市系統聯系在一起[5]。主要植物配置方案如表4 所示。

在增加植物群落的基礎上，在河道共計45000m2區域內，投入浮游動物1500L，其余濾食性魚類、蝦類、螺類、肉食性魚類、蚌類共2000kg。以此創造該河道中的閉環食物鏈結構，使其中的藻類、水生植物、水生動物以及微生物種群能夠共同營造出多樣性的生物群落，從而有效起到改善水質的作用。

3.2 生態修復

在恢復區域生態自凈功能的基礎上，該項目進一步打造了人工浮島設施，采用人工干預的手段來加強生態修復功能，從而有效提高園林項目的生態效益。人工浮島采用太陽能功能原理，浮島床體采用了PP、PVC、聚苯乙烯等幾種人工材料進行搭建。上部設施為人造假山結構，內部設有多處用于種植槽。種植槽底部為100～200mm 后的火山石墊層，材料粒徑為5～10mm，其中種有香蒲、菖蒲、美人蕉、再力花、風車草等觀賞性較強的凈化植物。浮島中心位置為纖維束好氧填料區，中央設有曝氣系統連接太陽能蓄電池裝置[6]。

設備運行過程中，可以通過自動曝氧的方式來帶動水體流動，同時這一過程中產生的大量氧氣氣泡能夠為基體上的微生物菌群提供良好生長環境，使其能夠有效將水體中的有機物、氨氮分解為CO2和硝態氮，從而實現水體凈化功能。該設施在投入使用之后不僅起到了良好的造景作用，同時也有效對當地生態環境起到了修復作用。在設施連續運營2 個月之后，經檢查該河道的總磷量0.21mg/L，水體溶氧量為3.47mg/L，總氮量1.39mg/L，氨氮含量1.44mg/L，且設備平均耗電量僅為0.21kW·h/m3，水處理成本為0.28 元/m3。

4 結語

綜上所述，本文基于園林植物景觀建設視角，討論了海綿城市的整體構建方案。強調相關人員需要正確認知園林綠地系統對于海綿城市的重要意義，并采取合理的工作手段來對其進行優化，以此有效提高城市生態建設水平。