雨水花园的弹性景观措施研究

2023-07-29 11:45宗梦蝶,杜隆隆,刘双
工程建设与设计 2023年13期
关键词:花园净化雨水

1 研究内容

1.1 弹性景观

“弹性”指一种维护其发展的环境持续支持能力[1]。加拿大生态学家Holling 在1973 年首次将词语“Resilience:弹性,快速恢复的能力”引入生态学中,而水生态管理中的“Resilience”也正是来源于此[2]。“弹性景观”一方面强调空间对外来冲击的预防和适应能力, 另一方面强调应对外部挑战的学习转化能力和可持续发展能力[3]。 对比传统简单粗暴的雨水管理方式,弹性景观能以柔和的方式应对自然灾害和外界的干扰, 能够以更快的方式从灾害中恢复并再生。

1.2 雨水花园

雨水花园是海绵体中能够同时包含多种“弹性”景观措施的雨水管理方式, 对城市发展和环境变化具有很强的适应性和恢复性。 雨水花园不仅在城市中还原了微型尺度的自然生态景观,还将弹性措施和景观艺术完美结合,是自然与城市之间应对气候变化的恢复力,是构建雨水管理的重要设施。

1.3 功能特性

1.3.1 “以柔克刚”

弹性景观是柔性适应而并不是刚性对抗。 我国治水工程一直都是管网排水和筑坝防洪的刚性措施。 相反雨水花园具有良好的弹性, 它是利用自然的弹性措施来适应城市的气候变化,采用以柔克刚的方式生态治水。

1.3.2 “与水为友”

弹性景观在雨水的处理上是友好地适应。 当暴雨袭击时,具有弹性工程的雨水花园可以作为滞水空间, 为城市的排水“减负”。 当旱季时,雨水花园可以为市民提供亲近自然的机会。

2 弹性景观的指导思想

2.1 城市景观新价值:“生态机能”

生态机能是指利用景观自然要素中的有机体, 实现人工环境与自然界的能量交换与循环,是改善城市环境、加强城市自身协调能力的最重要的途径[4]。雨水花园不仅是空间传统价值和弹性景观特征的体现,还是基于“生态机能”的城市新景观、新价值的体现。 园内以科学的植物配置展现自然的生态景观, 利用植物和土壤净化雨水中的杂质和污染物实现自净循环,改善周边空气和环境,达到能量之间的弹性转化,维持自然水文的平衡。

2.2 雨洪管理新模式:“共生理念”

共生理念是指在城市建设中采取低冲击开发模式, 使城市能够和自然之间共存、共生[5]。 雨水花园通过滞留方式将雨水下渗净化后一部分收集循环利用,一部分补充地下水源,满足水资源供给和洪水管理的双重弹性需求。 雨水花园借自然的力量,减少了景观的维护力度,让城市污染之地复苏,激活废弃环境的活力,让人们能在城市中与水、与自然和谐共生。

2.3 景观艺术新追求:“蓝绿交织”

蓝绿交织是指蓝色水域和绿色种植的相互交织。 雨水花园是当今高密度城市的新景观艺术形态追求, 通过自然对水环境的弹性调整,展现不同时期景观效果。 在丰水期,雨水汇入园内打造小尺度的湿地自然生境;在枯水期,园内的植物和石材的配置营造了旱溪的景观效果,给人以新的景观感知。 雨水花园的景观艺术形态提高了地块的吸引力和社会价值,创建了“水-城-绿”一体化的弹性城市景观。

2.4 休憩游乐新空间:“体验式设施”

体验式设施是指为游客提供参与性和互动性活动的功能,利用自然的弹性特质创建近水环境和趣味空间。 雨水花园通过设置“可进入、可停留、可欣赏、可回味”的体验式设施吸引人们,充分调动公众的积极性和参与性;在雨水处理的基础上为公众提供更多的娱乐选择和互动体验,创造人文景观,提供交流空间。 在娱乐的氛围中学习自然环境,重视生态保护。

3 雨水花园的弹性景观营造措施

建立具有适应性和弹性的城市水系统设施是弹性景观的重要组成内容[6]。金华燕尾洲公园就是一个典型的弹性景观与雨水管理相结合的案例,在应对自然灾害中充分体现了其“柔性”的适应能力和处理雨水的“弹性”能力。 通过与洪水为友的设计理念将生态防洪堤和透水铺装的工程弹性、 种植配置和雨水收集利用的生态弹性、聚集场所和静谧空间的社会弹性、生态效益和景观价值的经济弹性、 地域文脉和乡土特色的文化弹性等功能综合体现,探索了多方面的弹性景观设计途径。

3.1 工程弹性措施

工程弹性措施是通过工程上的种植方式将雨水花园打造成生态景观效果,不同季节体现其弹性上的景观效果。 同时,根据降雨量的不同,利用地形变化、植栽材料、沉淀设施等工程措施来处理雨水,充分体现其应对雨水管理的工程弹性(见图1)。 雨季时,雨水花园内能滞留一部分雨水,并通过土壤微生物和植物根系吸收、过滤雨水,起到缓解城市内涝的作用。旱季时, 雨水花园内的植物配置和功能设施打造了自然生态的小环境,储存的雨水也可以作为景观水景。

图1 雨水花园中植物种植、植栽材料、过滤设施的工程弹性措施

在雨水花园的弹性营造中, 可以根据降雨量的不同对雨水采取不同的管理方式。 降雨量小于园内的土壤饱和量时可以考虑将雨水下渗回补地下水,当降雨量大于土壤饱和量时,汇聚到园内的滞流区进行缓慢下渗, 并将过多的雨水通过溢流口进入蓄水装置存储备用。 让雨水通过一系列具有生态净化功能的地表海绵措施, 过滤并净化渗入地下补给地下水位或存储备用, 这种工程上的弹性措施为城市雨季和旱季提供了自然小生境。

3.2 生态弹性措施

生态弹性措施是指在雨水花园内利用生态技术净化雨水,其中包括垃圾微循环滋养植物、微生物再生净化水质等。在雨水花园的营建中结合生态技术充分调动生物、 化学以及物理等方式来调蓄雨水,经植物根系、土壤、砂石材料的过滤、吸收和分解等功能净化雨水,发挥其生态弹性功能,不断优化雨水资源和改善城市环境。

城市建设应依靠自然生态弹性应对气候变化,包括植物、土壤等自然本身来调蓄雨洪。 利用微生物净化雨水,是对自然和水文的一种新的认识和管理。 另外,将周围城市居住区和校园内的厨余垃圾采用就地微降解处理模式来滋养生态雨水花园内的植物, 也是营建具有生态弹性功能的雨水花园 (见图2)。 这种方式在收集雨水的同时,还能避免水质恶臭、垃圾污染等环境问题。 生态弹性措施既为部分植物提供了丰富的生境,也为野生动物提供良好的栖息地。 因此,城市绿地改造和营建应以生态为首要原则,实现低成本、高效率的微循环模式下的生态雨水花园。

图2 雨水花园垃圾微循环、微生物再生的生态弹性措施

3.3 社会弹性措施

社会弹性措施是指在雨水花园内创建为公众提供社会服务功能的活动空间。 利用空间营造策略促进社会交流,提供交通可达性和空间连通性的景观设计, 从而更好地展现社会弹性功能。 针对雨水花园内的社会弹性措施,需要场所在应对气候变化时仍能为城市提供社会服务功能。

雨水花园根据场地的雨量建设其规模, 并在积水线上方设置相应的景观空间,如高架桥、观景台、台阶驳岸等,为游客提供亲水平台。 即使是暴雨侵袭,也能为公众提供良好的活动空间和社会服务。 另外,利用社会弹性措施丰富雨水花园的场所功能,激活荒废空间。 如北大燕园的废弃角落,通过雨水花园的营造激活建筑庭院空间, 为学生提供寻找童年的趣味环境。 平日里提供休息聚集空间,晚上可以作为观影场所,雨季时可以收集净化雨水,充分体现了雨水花园的社会弹性功能。

3.4 经济弹性措施

狭义上的经济弹性措施是指雨水花园的建造成本低,且后期维护管理比较简单。 同时,雨水花园能够收集雨水资源并循环利用,大大节约了城市用水的成本,避免城市内涝问题造成的财产损失,创造了经济效益。 广义上的经济弹性措施指雨水花园利用生物、化学及物理等多种方式共同作用,利用植物截留、砂石过滤、土壤净化等调蓄方式,使净化后的雨水可循环利用,从而不断优化雨水资源管理,改善生态环境,为城市创造了生态效益。

除此之外,雨水花园的生态景观展现了自然野态之美、艺术景观之美,在城市绿地环境中具有很高的景观价值。利用低成本的建造材料、植物的科学搭配和自然野趣的景观,充分实现经济弹性措施在雨水花园中的经济效益、生态效益和景观价值。

3.5 文化弹性措施

文化弹性措施是指雨水花园应结合水文特征和地域文化综合设计,突出地域特色、文化认同和归属感。 雨水花园的建造多选用乡土树种和当地现有的材料,增加文化景观小品,重建历史脉络,形成具有丰富底蕴的湿地小生境。

过度开采建设导致城市水文化逐渐消失, 很多河流也由曲变直、生态河床建设为硬质驳岸,改变了河流的原貌,减少了河流的蜿蜒度。 雨水花园在景观营造方面不仅突出其雨水资源化工程措施,还应结合当地的文化特色,恢复河流原有样貌,融合水文化和地域特色景观。 尤其是在改造中更能融入城市或场地空间的文化元素,营造可持续的生态景观。 在满足交通功能的同时吸取乡土文化传统,延续文化脉络,强化地域文化的认同和空间场所的归属感,创造体验空间和交流场所,让人们在参与过程中重新认识生态、感知生态、体验生态。

4 结语

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