园林景观在海绵城市建设中的作用与能效分析——以桃浦中央绿地项目为例

2021年第08期现代园艺
园林景观海绵城市建设中的作用与能效分析
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—以桃浦中央绿地项目为例
徐晓燕
(上海普陀区园林建设综合开发有限公司,上海200331)
摘要:城市居住区、办公区、道路、公共设施的硬化使强降雨快速汇集而无法渗透到地层,给市政排水带来压力。风景园林与景观绿化联合“海绵城市”的理念,消化处理污染土,利用植物水体的净化功能改善环境;利用植物繁茂的枝叶阻挡吸收雨水;利用盘根错节的根系过滤净化雨水;利用松散的种植土、透水地坪铺装、草坪绿地增强雨水的渗透性;设置植草沟、雨水花园等强化绿地对雨水的收集、过滤、净化、调蓄功能。以桃浦中央绿地项目为例,详细阐述“海绵城市”理论在园林景观营造中的应用,为城市园林绿化的发展指明了创新而持久的发展道路。
关键词:植物景观;海绵城市;能效分析;污染土治理
2012年起,我国在一些城市开始创建“海绵城市”,让雨水在“海绵城市”整个系统中自然地渗透、净化后,达到重复使用雨水的目的。尤其是在2017年,李克强总理特别强调在城市建设中将海绵城市的结构与园林绿化景观相结合的方针政策,推动“海绵城市”进一步发展,也开启了智慧型城市发展的新纪元。风景园林再也不是纯粹绿化层面的工作,而是与城乡建设、市政工程、生态修复、环境改善联系紧密的结合体。雨水通过树木枝叶的截流,减少了雨水在地面的径流量,也减轻了雨水给城市带来的洪涝灾害。依势营造的有层次、有高差的地势利于雨水的引流;发达的植物毛细根系给予雨水的吸收和净化带来了不可估量的作用。园林景观与海绵城市连体作业是城市基础设施发展的方向,两者可相辅相成、互利互赢。
1海绵城市概念
“海绵城市”是将城市的基础设施比喻成“海绵体”,可根据环境变化调蓄雨水、修复生态、净化环境,将其打造成有机循环系统。而园林景观在海绵城市理念的落实过程中有至关重要的地位,其必备要素主要有:植物落的配置、高低落差的地形、适宜种植的土壤、完善的排水设施等。植物在海绵城市中发挥着吸收、滞留、储存与净化等功效,雨水在海绵城市结构的作用下转化为可利用的、可随时挤出来的可用水,也是生态维系的根本(如图1)。
2园林景观在海绵城市建设中的作用与能效分析
以桃浦智慧城中央绿地项目为例,地处于上海市“西大堂”,普陀区西北角,景观工程预计分为三期进行,其中一期已基本施工完成,二期正在进行中。其范围位于桃浦科技智慧城内沪嘉高速以南,西起敦煌路,东至景泰路,南到真南路,总面积约49万m2,是一条狭长的绿带。整个工程用行云流水的动态架构,配合多样的植物,精致的小品,灵动的水系,形成一幅美妙的山水长卷。从污染土的治理、植物落的形成、地形起伏、水体流动到人的行为及场地相关活动的组织和布置,每一层设计都为达到“海绵城市”效果而发挥重要的作用(如图2)。
2.1“海绵城市”中园林景观对环境污染的治理作用
本区域原来是工业仓储为主,建筑密度较高并存在多个污染企业如油墨厂、焦化厂等。其在生产过程中产生大量的废水废气,导致区域内土壤及地下水污染问题突出,直接影响中央绿地的绿化景观建设。以改善环境可持续发展为目的,在治理和利用污染土的、有抗性解毒价值的植物落、水体辅助净化等方面相辅相成,调和人文和生态达到和谐统一的效果,为落实“海绵城市”打下第一层基础。
图1“海绵城市”理念中园林景观的作用
图2园林景观鸟瞰图
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2.1.1改良土壤治污染,深层固化防渗透。原地域环境中的中、重度污染物主要有含带基团的有机物即俗称的料、有机和无机颜料、水溶性树脂等载剂;另外还有酚类、苯类、焦油等有机物,、硫化物、BOD/COD等毒性强烈的物质。在绿化景观实施前将中重度污染土先运到处理厂,进行科学的污染土治理和修复。修复后的土壤返回利用于工程内堆山填土,使园林土方工程与土壤污染治理巧妙结合,再加上“海绵城市”理念,既环保又经济且科学。区域内有多处山体,其中最大的山体横跨古浪路,最高点标高20m,消化处理后的污染土近6万m3。
因园林绿化植物种植的需要,区域内的表层土松散透气,加大了雨水的渗透率,而防止残留污染物顺水渗透也是重要问题。项目中在山体底部基础采用轻质泡沫混凝土或固化剂硬化加固深层地基,既稳固山体又形成强大的阻隔层,防止土壤中含的微量污染残留物迅速流入地下水,留给植物充分的吸收
净化时间。2.1.2抗性植物改善环境,敏感植物指示污染。秉承“海绵城市”的理念,本项目因地制宜地选用一些特别的植物品种,形成适应这里特殊环境的植物落,重点关注对环境能起到净化和检测作用的2类植物。
为加快绿化植物景观效果的呈现,提升土壤肥力,项目上做了土壤的预处理:在填土完成后,将土壤土质进行有机化与熟化处理,并加入人工配比的生物菌种,加快恢复土壤活力。大面积种植大豆这一有固氮作用的植物,待其生长成熟后再拔掉,既是实地种植的测试,也可改良土壤。同理选种植了合欢、刺槐、伞房决明等固氮植物,进一步提升土壤肥力;配合抗性强、净化能力强的植物,如种植能分泌杀菌素的合欢、栾树、垂柳、紫叶李等;能抗二氧化硫污染的植物卫矛、忍冬、香樟、红叶李等;能有效阻尘吸尘的植物栾树、银杏、绣线菊、八角金盘、珍珠梅等。这些植物对有毒物质具有较强的抗性,在恶劣环境下也能正常生长,还可起到净化改善环境的作用。
另一些对毒质“敏感”的植物,在这项目中也具有很大意义:利用污染敏感“指示植物”(水杉、大花月季、大花萱草、玉簪、福禄考、春鹃等)对有毒物质的敏感性作为监测手段,确保绿地中环境合乎标准。至此,它们共同组成了对抗污染、修复生态的第一道防线,有力保障了“海绵城市”的实施。
2.1.3水体相连成景观,植物净化作辅助。绿地中非常注重发挥水体的作用,将几个标段的水系相互联通,既是灵动的美景,又是“海绵城市”中雨水的存蓄池,再配以优良的水生植物,辅助绿地净化环境。
水景是绿地的点睛之笔,水流带景动,将景观动态美展现无遗。绿地内水体总面积约2.5万m2,水深约
0.6~1.0m。620地块的水域及岛屿的岸线为自然式驳岸,结合湿生、水生植物及景石的设置,形成自然的景观效果;610、609地块的驳岸主要为活动岸线,由直立式硬质驳岸、台阶式驳岸、亲水平台组成。基于“海绵城市”理念,其可在雨水丰沛时作为回收、储蓄的水池,结合沿岸绿地、山体的高低地势,形成自然的雨水收集器;在干旱时,可作为绿化浇灌用水,抽取回灌至绿地内,充分发挥其调蓄作用。
由于原区域的工业污染,原水质呈劣V类水,根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的要求,景观用水的水质需达到IV类水标准。首先,在水池底部放置砾石,可以去除水中氨氮元素,并对水中的重金属有一定的吸附作用。其次,配置抗性强的水生植物,吸收有害物质,净化水体:如用千屈菜、菖蒲、水葱等,可吸收氨氮元素,且抗性强,能适应不同污染程度的水体,具有成本低,安全度高,修复水体效果好的特点。在此基础上,另配置鸢尾、芦苇、美人蕉等亲水植物,修饰完善驳岸的绿线条,使水体区域的岸线景观最大限度地满足水景观赏性及游人亲水性(如图3)。
2.2“海绵城市”中利用高差地形搭建园林景观骨架
绿地内有多处山体,打造出起伏错落的地形地势,其中最大山体标高20m,最大坡度1∶3,且山体一
边临湖,使山体相对高度更高,起落更明显。
项目中以生态自然为景观基调,筑景观山体,并围合出环水的“谷地”,形成高差起伏、错落有致的地形,利用坡度自然排水引流,山坡上的植物又可最大限度地接触雨水,减缓流速,减弱水势,强化了区域的“海绵”作用。相对围合的空间又形成不同的区域微气候,激发多样的生物栖息环境,为市民提供亲近自然生态的城市氧吧。整个景区通过景观山体、树林、水景的营造,形成曲水环抱草甸、岸边矮灌丛生、湿地花草摇曳、山间乔木连绵成林的绿山水景观。
2.3“海绵城市”中园林植物对雨水的滞留净化作用
“海绵城市”理念中,以滞留手段将雨水聚集起来再进行处理和利用是其规划和应用的前提,植物在其中起到了双重作用,首先,植物的树干枝叶拦截阻挡了雨水,既缓冲了雨水的下降速度,又直接吸收了一部分,减缓了雨水到达地面的径流速度,基本消除因雨水冲刷造成的土壤流失;其次,植物在地下形成强大的根系网络,进一步吸收水分,减少城市内涝的可能性,
图3园林景观水体图
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现其“海绵”特性。
项目中充分利用植物生态落形成一个完整的“海绵”系统,注重乔灌草的合理配置,最大化植物的生态效益,有机结合滞排功能与景观美学。根据地势落差营造丰富的植物景观,形成上、中、下3个层次的植物落,充分发挥其阻挡作用。上层:是用高大的乔木(香樟、广玉兰、榉树、朴树、无患子、栾树、重阳木、乌桕、水杉等)作为落骨干,落叶常绿树种相结合,春花秋树种加点缀;中层:选用片植的灌木层(八角金盘、南天竹、绣线菊、春鹃、八仙花等)打造枝叶密集区,对雨水缓冲收集起到重要作用;下层:由地被、爬藤、草皮(大花萱草、地被石竹、穗花婆婆纳、扶芳藤、常春藤)等组成,在观赏季形成壮观的花海景观,还可保水固土。至此,从乔木到灌木到地被层级清晰,形成一个复合的植物落系统。
在完善的植物落中,充分利用香樟、广玉兰、合欢、乌桕、垂柳等株形大且根系发达的植物,固结土壤,保持涵养水分。在施工中,还要预埋三通管,雨天可收集雨水并将其传送至地下根系,最大限
度让树木快喝水、多喝水。灌木和地被的选择上也会优先考虑根系发达植物,以期达到最优的“海绵”效果(如图4)。
2.4“海绵城市”中透水铺地对雨水的缓冲引流作用
场地内的主园路与次园路是用灰调的花岗石、青石汀步、砾石组成的透水路面,具有可渗透性的特点;周边设有大量排水沟、雨水口、雨水管等,收集雨水并引流至水景处或附近的河道。有效减少了雨水在地表的径流量,与生态种植池、雨水花园形成有机海绵体,对雨水进行高效管理。
2.5“海绵城市”中雨水花园完善水系管理与利用
雨水花园是“海绵城市”理念实施的落脚点。本项目中融入地下空间顶板绿化、雨水花园、生态植草沟等海绵城市要素,进一步完善了整个区域的海绵作用。在降雨期间,道路、广场的雨水就近流入绿地中植草沟及雨水花园,实现源头消减;雨水在转输型植草沟中完成净化引流,汇入雨水花园中,再溢流排入室外雨水体系或进入景观水体调蓄。
2.5.1转输型植草沟。转输型植草沟一般分为3层,分别是滞水层、种植土层、过滤(碎石)层。在雨水下渗的过程中削减径流,过滤掉固体颗粒和部分污染物,实现净化污染物。植草沟截面为上宽下窄的梯形,利于雨水收集,边坡坡度为1/4~1/3,宽度为1m,过滤层一般选用碎石或砾石,铺设厚度为1
00~300mm,最上层覆树皮或碎石,植被高度控制在100~200mm,力求将植草沟的长度、宽度、过滤层厚度等合理化、科学化,以求达到最好的效果。
2.5.2雨水花园。雨水花园分为净化型、调蓄型、综合功能型3类,特点各不相同。结合实际情况,分别坐落于项目的不同区域,发挥着相辅相成的作用。降雨时,雨水通过地势高差引流进入雨水花园,为应对大雨量,需在入口处设置缓冲设施;上层覆盖树皮或砾石,既可美化又可过滤。最后种植植物,发挥其蓄、净、用与观赏的多重作用。
3效果与体会
本桃浦中央绿地项目的“海绵城市”建设收获以下成果。
(1)净化了区域的水土质量,污染敏感“指示植物”与水生植物均长势良好,地块中环境与水质有明显的改善;基本消除了因工业污染带来的诸多影响;利用密林配植且地块间有机连通形成一个连续的绿地系统,起到了“城市绿肺”的作用,进一步净化空气。
(2)改善了区域的生态环境,建立起稳定的植物落结构,更好地平衡大环境下的生态系统,提高了总体绿化的生态化和功能化,强化了环境的自我修复能力,同时有效调节区域地表径流,使得生态环境效益最大。
(3)提升了区域的景观效果,融合自然与艺术,突出生态与人文主题,创造出美好环境、美丽景观,吸引市民络绎不绝地来游玩,成为市民“家门口的好去处”。
园林景观发挥着“海绵城市”的作用与功效,对治理与改善环境、节约利用资源都具有重要意义,秉承城市可持续性发展的理念,充分响应“绿水青山就是金山银山”的号召,其做法值得借鉴与推广。
参考文献
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[2]杨阳,周建华.园林植物在海绵城市生态基础设施中的应用[J].中国园艺文摘,2017,33(10):93-95.
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[4]董宇岐.植物在防治环境污染中的作用及主要抗污染植物[J].南方农业,2015(02).
(责任编辑韩峥
)图4“海绵城市”植物景观配置图
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本文发布于:2024-09-25 09:34:27,感谢您对本站的认可!

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