海绵城市中生态公园规划设计策略探析

2018-12-17 09:34郭辉郭晶
美与时代·城市版 2018年9期
关键词:设计策略海绵城市

郭辉 郭晶

摘 要:“海绵城市”的建设能够维持原有自然景观的风貌和提升城市生态环境的质量。生态公园作为一种新型的公园发展类型,它的建设与海绵城市营造有着密切的联系。文章通过对海绵城市和生态公园的解析,探索海绵城市中生态公园的规划设计原则和设计方法,期望新时期的城市环境建设能够秉着良好的生态公园规划设计方法,为人们提供一个宜居、舒适、安全的城市生态环境。

关键词:生态公园;海绵城市;设计策略

基金项目:本文系教育部人文社会科学研究青年基金项目(15YJC760033)阶段性成果;西南林业大学科技创新基金项目(C17066)研究成果。

一、海绵城市与生态公园的概念

海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,也可称之为“水弹性城市”。自21世纪以来,我国城市发展迅速,工业化、城市化进程极快,使得城市环境日益恶化,水资源也遭到严重破坏。城市水资源的可持续利用及生态系统保护与修复是当下我国亟待解决的问题。而我国当下推行的海绵城市,便是让城市地下像一块海绵一样拥有吸附能力,一方面,它可以应对城市在不同气候变化中的水资源利用,降水期间能够吸收和渗透水分,降低城市排水系统压力;另一方面,它可以通过生态修复技术,净化和改善区域内的水质条件,释放和再利用土壤中的水资源。

生态公园以生态学和生态文化为指导思想,正好契合了海绵城市的建设理念。为了应对城市内涝问题,近年来中西部城市加快了海绵城市建设速度,有效地缓解了城市内涝和水资源短缺问题。由于海绵城市的建设需要较大空间满足其建设条件,而生态公园作为城市绿地系统的重要组成部分,无论是在场地空间,还是与其景观的结合性都是最适宜的选择。生态公园可以将海绵城市建设理念与公园中的景观建设有机结合,并遵循生态优先、自然循环的海绵城市建设理念,促进海绵城市的建设。

二、海绵城市与生态公园的关系

海绵城市建设的原则是遵循生态优先,将自然法则与人工改善措施相结合,在保证城市排水防涝安全的前提下,实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,改善雨水资源的利用率和生态环境保护。而城市生态公园作为一种新兴的公园发展类型,一方面,在改良和修复城市的生态环境和生态系统,恢复城市生态系统的稳定性和多样性,调节城市气候环境,减少城市环境问题中发挥了突出作用。海绵城市的生态公园建设,能够在雨水管理方面进行规划,使城市形成有序的格局和运行系统,实现海绵城市建设中 “自然蓄积、自然渗透、自然净化” 的核心生态价值,达到城市雨水有效利用和缓解城市洪涝灾害的目的,对于生态系统的恢复和空气粉尘、水土污染等自然环境问题都将起到有效的作用。另一方面人们需要一个能够提供休闲娱乐和亲近自然的空间,城市生态公园在满足生态保护前提下辅之为人门提供娱乐和科普教育场所。在人工修复生态基础上坚持生态学的科学指导,不仅能够完善现有的生态系统还可以通过科学指引改进方法与时俱进;通过科学的人工修复使得城市地区成为人们休闲观光,放松身心和开展科普教育的理想场所。生态公园的设计更加注重生态,通过对生态环境的营造,使得区域内生态系统更加稳定和多样。以上观点与海绵城市雨水循环可持续利用不谋而合,同样的设计目标对于城市环境的改善起到多元化的助推作用。海绵城市理念引入生态公园设计将更加有利于解决新时期城市快速发展带来的诸多环境问题。

三、海绵城市中生态公园规划设计原则

(一)生态优先,注重生态修复和保护

海绵城市建设的主要目的是减少径流污染,缓解雨洪压力,提高雨水利用率,改善城市景观等。在海绵城市中的生态公园规划设计过程中,注重城市自然水体的保护,保证城市水资源的安全。对于不同地区水资源治理坚持因地制宜的原则,科学合理地管理和保护生态环境。对于不同场地环境改善应依据景观生态学、城市生态学,科学合理地进行修复,逐渐改变被破坏的生态环境,降低城市扩张对于自然环境的破坏。

(二)尊重现状,坚持资源节约和低碳

海绵城市的生态公园规划设计,应充分利用场地资源,立足于现状条件和周边环境,坚持“低干预、低消耗、低维护、低排放、低成本”的生态理念,将场地现有的地形地貌、自然植被、气候水文、土壤状态与生物类型作为设计依据,在规划设计及建设中充分保留和利用原有的资源和材料,并对于废弃的材料進行循环再利用。 在生态公园的设计过程中,可以采取相应的生态策略,如选择当地植物,使用可再生材料、废弃材料、廉价材料,以及降低材料运输成本,从而降低成本消耗。通过合理的植物配比,降低建设和后期维护管理成本,选用清洁能源、新型净化技术等方法降低成本。通过以上方法和技术手段的运用,不仅可以节省材料,还可以保留一定的场所记忆,避免了对场地原有生态环境再次人工化,是“低干预、低消耗、低维护、低排放、低成本”生态理念的具体体现,同时满足城市生态公园主客观要求。

四、海绵城市中生态公园规划设计策略

(一)净 ——人工湿地和下沉式绿地

人工湿地和下沉式绿地是城市生态公园景观中生态条件最为优越的景观区域。首先,设计师可充分利用这个区域的优越条件,在城市湿地和河流沿岸区域设置湿地浅坑、滞水塘、调蓄池、蓄水池等,或者在场地条件允许的情况下,设置地下储水蓄水设施、排洪管道等,在暴雨时增添对雨洪的承泻能力。无论是基于对湿地生态系统的恢复,还是赋予湿地生态的蓄洪储水功能,其作为城市最大海绵体所具备的价值是巨大的。其次,设计师可利用地形的高差建立下沉式绿地。新建的下沉式绿地和人工湿地在日常观景中和普通场景中没有差异,但在降水期间,下沉式绿地可以提供一定空间和临时蓄水场所,在一定程度上缓解区域排水系统的压力。为了防止该区域造成水土流失,可在下沉式绿地和湿地旁种植一些喜水性的植物,如:水杉、桂花、枫杨等。这些植物能够起到美化环境和控制水土流失的作用,将人工湿地与下沉式景观有效融合,使之不仅能够承担城市洪涝排水系统,而且能为城市提供一处净化水质的“绿肺”。

(二)滞 ——植草沟及透水性铺装

在城市生态公园设计中,植草沟及透水性铺装的选择能有效地实现渗流效应。首先,在生态公园中有意识地设置植草沟。植草沟又称下凹式绿地,采用平齿连接的方式将下凹式绿地与周边道路连接,并使下凹式绿地低于周边路面15~30cm,确保下雨时雨水能够顺利从周边道路流入下凹式绿地中,实现地面对雨水的吸收和渗透。其次,由于树木冠层可以保留更多的雨水,可以通过提高树木覆盖率和培育优良叶片植被来增加雨水的滞留时间。再次,透水性路面可铺设沥青混凝土和透水性石料等。在雨季,透水性沥青混凝土路面和透水性石材能有效地实现渗流效应。在城市生态公园设计过程中,公园道路、广场、停车场大区域硬质铺装需要充分考虑透水性强的材料,例如嵌草砖、透水石材、透水砖等材料。从根本上改变园区透水性面积,使积水滞留于地面铺装的下方,及时消除地面上在雨天形成的水膜,有效避免积水渍涝问题和路面湿滑所发生的事故,并减少雨天行车的喷溅现象,提高视觉能见度,保证人们的出行安全。

(三)渗——铺装及土壤渗水率

海绵城市旨在控制地表径流量,从而改变区域内水资源的利用率。由于生态公园的表层土壤状况与海绵城市的整体建设密切相关,土壤排水的速率和流量等决定了排水的状态,因此,丰富地表植被的层次性可以促进植被的根系生长,保证地表土壤适当渗水,将雨水固定在城区并暂时缓解雨季河流湖泊的水流量。雨季中的雨水将主要汇集在坡面、硬路面和平坦的绿地中,雨水将在草沟中缓慢流动,减少地表径流,改变雨水在绿地中的滞留时间,使地表雨水最大限度地下渗到土壤中。此外,雨水经过有落差的地形和多层次的林下植被空间,通过自然渗透,流入人工湖泊或蓄水池,使地表雨水最大限度的下渗到土壤中。

(四)蓄——人工湖及雨水花园

海绵城市的建设能够有效地解决雨水期地表径流量和雨水收集问题,缓解城市在非雨季时期的水资源调配问题,使雨洪资源得到最有效的管理和利用。生态公园设计可以结合景观功能需求建造人工湖,人工湖的堤岸标高应根据正常水位进行设计,但溢流口的设计一般要抬高15~20cm,不仅有利于游人进行亲水活动,也为雨季时期预留了足够的蓄水空间。此外,由于雨水带动流沙的移动不利于湖水的清洁度,为了使湖水得以净化应在湖岸边种植多样化的水生植物,不仅可以阻挡雨季流沙的侵入,保证湖水的清洁和雨水的存储,还可以丰富生态公园滨水区域的景观效果。

雨水花园以雨水暂时滞留为特征,并通过植被的吸收和吸附作用,对雨季的雨水进行简易净化。雨水花园的主要设计方法是在自然浅坑或浅绿色池塘种植大量的植物、灌木和小乔木,也可以是人工填充的浅坑,通过植物的过滤功能和浅坑的储水功能将雨水暂时储蓄其中,之后再慢慢下渗至土壤深处,从而减少暴雨时的雨水径流量。雨水花园结合生态水渠、道路渗水铺装等集水系统设计地下贮水池,这种设计方式更像是一个渗水盆地,却没有盆地的占地面积大,雨水收集以后根据场地的现状条件及灌溉原则可将蓄水分为不同用途进行雨水再利用。例如:清水池中的水可以被泵入高边坡下的草原水库,并设计自动滴灌,然后用重力灌溉下游草地;高位的雨水经过土壤与植物根系的净化作用可用于地势低下的城市设施直接用水,减少城市净水设施的投入。

五、结语

海绵城市的快速发展以及它在缓解城市水资源短缺方面的突出贡献已有目共睹,海绵城市的设计理念也越来越广泛地应用于各大城市规划设计之中。在海绵城市建设中,生态公园的设计能够有效地缓解地表径流量和雨水储蓄能力,通过“净、滞、渗、蓄”增加了雨水收集率,提升水源质量,维护良性的水循环系统,创建宜居、舒适、环保的人居生态环境。期望本文中有关海绵城市中生态公园的规划设计方法,能够为今后城市生态公园的开发建设提供强有力的理论支持。

参考文献:

[1]高楠.生态公园规划研究[D].北京林业大学,2016.

[2]俞孔坚.景观:文化、生态与感知[M].北京:北京科学出版社,1998.

[3]潘洋洋.城市生态公园规划研究[D].浙江农林大学,2017.

[4]任行知,柴艳艳.公园景观建设中海绵城市技术的应用——以洛阳市新安區水城生态公园为例[J].中国园艺文摘,2016,(06).

作者简介:

郭辉,西南林业大学设计学院在读硕士研究生。研究方向:室内设计与理论。

通讯作者:郭晶,西南林业大学设计学院副教授,硕士生导师。研究方向:环境设计与理论、康复环境设计研究。

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