基于固化界面的海绵城市景观设计途径探索

基于固化界面的海绵城市景观设计途径探索

近年来，滨水和水资源不足的问题日益严重。这不仅是我们城市基础设施网络建设不足、排水停滞的问题，也是忽视城市发展环境的重要问题。大量城市巩固界面打破了自然循环模式，使城市失去了“弹性”。因此，有必要对城市公共城市规划进行全面考虑，并将海绵城市理论纳入城市发展。海绵城市理论的核心思想是使城市在适应环境变化和应对自然灾害方面像海绵一样,具有良好的“弹性”,真正实现人与自然的和谐共生。这是人类在尊重自然的基础上对自然改造过程的反思,是一个系统工程。本文研究从景观生态学的角度介入,在城市中观层面和场地微观层面上探讨城市片区海绵城市景观设计的途径。一、片区水系现状自然和设施设计的不足,城市滨州市中海片区位于市区西北部,是近年来开发的城市新区,片区总面积约409公顷,区域内主要分布有城市公园、广场、街道、行政单位和居住小区。其中,可用于景观规划的水域面积为42.5公顷,公园绿地面积33.9公顷,广场面积4.5公顷,道路总长度12.3公里,停车场等服务设施面积1.4公顷。从考察情况看,片区整体地形较为平坦,湿地面积较大,主要城市干道两侧均有水质优良的水系,但水体单元较为孤立,水系驳岸多为直立式衬砌驳岸,缺少生态设计。城市道路绿化带以落叶乔木为主,结构单一,绿地设计不够合理,常见雨水从绿化带汇入路面,加重了城市排水系统的负担的同时,造成了城市道路积水、道路两侧绿地依靠自来水浇灌等诸多弊端。另外,考察发现片区内公共建筑和服务设施缺少雨水收集和再利用系统,这些问题是复杂的自然因素和粗放的人为作用合力共同作用的结果,而这也正是海绵城市景观设计的重点、难点和原点。根据《滨州市海绵城市(低影响开发)建设项目规划设计导则》要求,中海片区海绵城市景观规划的重点在于保护现有湿地的生态系统,通过改造现有景观,设计雨水花园、下沉绿地、植被草沟等优化城市基础设施,以建立良性水体循环系统,充分发挥景观对城市生态的修复和保护功能。二、基于海绵城市理论的城市景观分析(一)市空间形态完美融合,城市与自然和谐共生海绵城市景观设计的目的是让城市景观在美化城市环境、提升城市品位的同时,最大化地发挥其生态效益,让雨水、阳光、植物等与城市空间形态完美融合,城市与自然和谐共生。滨州市中海片区海绵城市景观设计以此为目标,提出以下策略:第一,根据片区城市空间形态,多级布置和相对分散相结合,合理建设下沉绿地、雨水花园、透水铺装等低影响开发设施改造城市不合理的基础设施,增强防洪安全。第二,在保护生态系统的前提下,通过城市湿地、水系河道等构建以雨水收集、净化、回渗和储蓄利用为主的城市水体景观。(二)片区内生态多样性的处理滨州市中海片区海绵城市景观设计以修复城市水生态环境为前提,综合采用“渗、滞、蓄、净、用、排”的低影响开发策略代替传统的快排模式,把城市空间中的硬质景观和软质景观相结合,统筹考虑。一方面,以水循环的生态过程为依据,将片区内重要的中海公园湿地,新立河、新开河、秦皇河绿道,黄河八路和黄河十二路的城市排水沟等天然城市廊道和斑块进行生态修复改造,建立片区内良性水循环系统。另一方面,从景观生态学的角度出发,通过雨水花园、绿色屋顶、道路植草沟、透水砖铺装等对城市道路、广场及居住区景观进行景观改造来集蓄利用雨水,并且进行艺术处理,尽可能多地实现景观价值。三、因地制宜原则海绵式城市景观设计是在遵循自然、科学规律的基础上,理性与艺术结合。设计要合理、有效且可行,需要充分调研,因地制宜,不能简单地挖几条沟,建造几处景观这么简单。尤其是针对已有城市景观的改造,只有灵活性、创造性地把握好设计的各个环节,才能实现预期目标。滨州市中海片区基于海绵城市建设理论的景观设计,分别从城市湿地公园改造、河道驳岸改造、城市道路绿地改造、雨水花园建设等几个方面入手,探索优化景观设计的方向和途径。(一)部分湿地公园景观空间构成较弱“湿地”,释义为“有水的土地”,而水与土是海绵城市建设的核心因子,城市湿地对于城市生态有重要作用,同时也是城市防洪、防涝和接纳并处理区域雨水径流重要渠道,因此,湿地景观的改造可谓重中之重。滨州市中海片区湿地资源丰富,有中海公园和喜鹊湖公园两大湿地公园,同时,新立河、新开河和秦皇河三条水系横贯交错。湿地总面积达到69.4公顷,占中海片区的33%。然而,由于缺乏规划和疏于修葺,区域内水循环系统不够健全,水资源调控不足,部分较小单元水体污染严重。早期建设中,在水陆交界地带大多用砖、石、混凝土等硬质材料堆砌定形,破坏了湿地所具有的渗透和过滤作用,水体景观因此弹性机制不足。同时,场地内景观空间层次较弱。在规划中,我们基于海绵城市建设的理论,遵循保护优先、科学修复、因地制宜、合理利用、生态效益和景观效益并重的原则,从河床空间改造、栖息地构建、水景观规划等方面着手,根据不同区域存在的问题,对破坏严重的地区进行重点恢复,在保护原有湿地植被、土壤和水文等自然条件的同时,维持湿地功能和结构的完整性,在以水动力为基础的前提下,打造可持续发展的湿地景观。1.年—湿地水循环系统设计湿地水循环系统改造设计主要针对湿地中的湖泊和水道,目标是建立具有吸纳、积蓄和净化功能的水生态系统,让湿地真正发挥其海绵作用。项目改造中,把该片区内湿地分为常年积水和季节性积水两类积水单元,针对如中海公园中水质较好的大面积的常年积水单元,主要是给予保护,通过增加种植不同水深植物,确保原有基质土壤不流失,丰富景观层次,进而帮助构建完整生物链,修复水质自净系统。对于喜鹊湖湿地公园中较多的小型洼地、秦皇河两侧防洪堤下的泥水渠道等季节性积水单元,主要是采取河床清淤疏通工程,将这些积水单元进行整合与梳理,使之与主要水系相连通,在雨季增加水动力。同时,设计与垂钓区、戏水台等景观功能相结合,在旱季营造多元丰富的景观效果。2.滨河草地驳岸绿化提升驳岸处于水陆交界地带,具有水陆两重性,中海片区驳岸的设计遵循自然地形和生物系统的分布格局,以植被护坡为主,辅助选择硬质驳岸和生物工程驳岸进行改造,使其保护河岸,防止雨水冲刷,维持河岸的生态系统完整性。项目设计中,针对中海公园和喜鹊湖公园中先前为盲目追求绿化效果而做的沿河草地驳岸进行绿化提升,更换根系发达的乡土植物,同时在不同区域配置多种植物,如芦苇、香蒲等挺水植物,丰富景观层次和提升观赏价值。通过种植迎春、鸢尾、千屈菜等护坡植物解决先前因植被单一,因水流冲刷破坏使驳岸荒秃等问题。将湿地中因防护工程基础不易处理和因沿河驳岸基础局部冲刷较大而建的传统硬质驳岸改造为生态混凝土驳岸、生态砌石驳岸和石笼驳岸。针对如新开河部分狭窄河段,采取在主河槽的两侧增加坑塘的方法,扩大水域面积;同时,水体底部保留具有渗水能力的基质土壤,减缓流速,提高污染物的沉淀效率。将河岸两侧绿化带设计为植被缓冲带或下沉绿地,以削减相邻道路、广场等不透水界面的降雨径流,不仅防治了水流冲击河岸,更维持稳定了水域的生态系统,还以河道景观为契机,引导城市内部更新,提升土地价值,增强城市活力。3.因地制宜,适地适树植物是湿地景观的重要组成部分,也是海绵城市景观设计的核心构成元素。项目采取保育为主,增补为辅的植被设计理念,依据景观美学,因地制宜地合理搭配乔木、灌木、草本和水生植物。针对片区内部分水生态系统的不稳定性,对水陆交错带的植物进行着重增补,结合水岸面积、地形、坡度和水深水量,以芦苇、蒲等耐性和抗性强的挺水植物增补为主,辅以部分沉水植物和浮水植物,让其发挥净水功能,并营造多样、丰富的陆水自然过渡景观效果。4.增设安全岛,休闲动植物以保护湿地生态环境为根本,对片区内未开发的中海公园北端、喜鹊湖公园东部和秦皇河北段进行规景观规划。设计尊重地域文化,以原生态开放空间为主体,突出自然生态本身的景观魅力,如将中海公园北端的几个独立小岛设置成安全岛,适当留有裸露泥土和种植芦苇等水生植物及少量灌木丛,为鸟类提供隐蔽的繁殖或栖息场所。秦皇河北端则延续南段的展现滨州地域文化特色的主题,设置供游憩、观光、健身的特色休闲场所、景观廊架、滨河步道及观景平台,使河流湿地与市民的生活更好地融合。(二)道路绿地排水系统道路是城市景观的骨架,道路绿地的合理规划与设计对雨水的吸纳和利用,补给地下水源等城市海绵体的构建有重要作用。由于前期的城市规划对环境等因素考虑欠妥,滨州市中海片区的主干道均为传统道路体系,道路绿化带的标高高于道路标高,雨水从绿化带汇入路面中的排水系统。这不仅加重排水负担,还把绿地中的淤泥和污染物冲刷下来,污染路面,堵塞下水道,同时造成城市道路积水,而道路绿地反用自来水浇灌等弊端。本项目依据海绵城市理论,对片区内部分城市道路的标高、路沿石切口、行道树种植池等进行改造。1.解决道路雨水滞留中海片区城市道路和景观道路标高均低于周边绿地。实践证明,这种传统的依靠地下管道排水的道路设计并不合理,海绵城市理念下城市道路设计让路面标高高于周边绿地20厘米,道路坡度在1.5%左右,同时打破原来连续的路缘石,这样汇集到路面上的水就会顺畅的流向道路两侧的绿地,缓解雨水在路面的滞留时间,灌溉植物的同时,自然渗入地下,补给地下水源。城市主干道路标高的变化是大市政工程,需要今后逐步改进,本项目主要针对片区内适宜改造的景观道路,着力于将片区内公园、广场中的景观道路两侧设置上植草沟,较大面积的沿路绿地设置成下凹绿地,减少路面积水,增加雨水的下渗和滞留,同时增加湿生植被,丰富景观层次。2.道路铺装设计透水铺装是既可满足交通使用强度和耐性要求,又能使雨水快速渗入地下的道路铺装形式,它对于改善目前城市中过多的硬化界面,防治雨洪灾害、维持城市生态平衡有重要作用,这是海绵城市建设的重要举措。中海片区景观改造中,针对不同的道路类型,选择不同的透水材料,进行适宜的改造。如黄河五路、黄河八路和黄河十二路城市主干道两侧的自行车道和人行道地面铺装改造为透水地砖;片区内的停车场、自行车停放区铺装改为嵌草砖,在砖缝和砖孔中填土种草,保证绿化的同时实现其功能;在沿街的绿地内用鹅卵石、碎石等铺设小路,不仅透水性好,还增强了景观效果。3.植被的选择。在一般的植物中,土壤的植物中,土壤的植物设城市道路两侧绿地设计主要是对雨水的收集和利用,所以植物的的抗性和耐性一定要高,项目改造中,对城市主干道两侧的绿地进行提升,植被增补选用了适宜滨州碱性土壤的植物芦苇、蒲苇、美人蕉、旱伞草等景观性强,耐涝为主兼具抗旱能力强的植物。(三)城市雨水花园建设的现状雨水花园是伴随着生态设计理念而形成的景观形式,它区别于传统的静态花园,其核心要素雨水,自始至终都处在一个发展变化的过程。因此,雨水花园是动态性的过程花园。海绵城市理念提出后,滨州市中海片区雨水花园建设如雨后春笋般出现,人们在雨水花园设计中大多关注的是雨水的收集、储存和回渗等技术方面的问题,对于雨水景观的艺术处理却显得不尽如人意。多数雨水景观是不假思索地复制,显得过于质朴和原始,因此对雨水花园景观深入研究就显得十分必要。项目改造中,针对片区内雨水花园形式单调的问题,设计充分利用雨水的特点,强化过程,并在过程中发现新的美感与更深刻的内涵,通过富有想象力的方式,结合实地情况,与其他景观相结合,创造出更多变、更具吸引力的景观。(四)海绵城市建设的目调研发现,滨州市中海片区内公共建筑均没有雨水收集储蓄功能,项目改造在部分设施完善、条件允许的建筑顶面设置屋顶