五水共治景觀設計理念探討

時間:2022-05-10 03:08:15

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五水共治景觀設計理念探討

摘要:文章闡述了水環境管理的政策變化及“五水共治”提出的時代背景;基于水與景觀設計的密切關系,詳細探討了“五水共治”背景下景觀設計理念的變化。文章指出:增加曝氣復氧措施,可以避免景觀水體黑臭現象;針對水體富營養化,生物生態處理技術是較為理想的措施;合理配置園林植物,中水回用和灌溉技術可起到節水的作用;建立濕地公園能夠增加景觀水體生物多樣性,促進水生態系統的良性循環。

關鍵詞:五水共治;景觀設計;水質凈化;節水;水生態

隨著經濟的發展,人們改善居住環境的意愿增強,室外環境設計大量增加了園林景觀水體的設計,用于提高小區的觀賞和游憩功能。但是,許多水體設計成靜態的,且多用鋼筋混凝土修建,與地表土壤隔絕,導致雨水滲透性能下降、地表持水能力降低,水體自凈能力基本喪失,水生態系統極其脆弱。“五水共治”決策的推出,既反映了當前水治理的嚴峻形勢,也體現了水治理必須依賴各行業、多領域的統籌協調。在此背景下,環境設計理念也隨之發生改變,室內外環境設計在注重美觀、實用的同時,也要提倡節水、保持水土、凈化水質、減少污染排放等。

1“五水共治”政策提出的背景

五水共治是指治污水、防洪水、排澇水、保供水、抓節水。浙江是著名水鄉,水資源總量為955.4億m3,居全國前列,但人均水資源占有量低于全國平均水平[1]。改革開放以來國內經濟飛速發展,浙江省經濟發展更是居于全國前列,但總體呈現的仍舊是粗放型發展模式,資源和環境負荷過重,水環境、水生態承載的壓力巨大。此外,近二十多年來城鎮化高速發展,各種類型建設用地導致水域面積減少。據統計,與2000年相比,2013年浙江省水域面積減少了大約17%[2]。在水域面積減少的同時,完整的河流水網體系被分割為單獨的封閉水體,致使水循環受阻,水生態系統穩定性降低。而大量的自然河道被人工河道取代,導致水體與土壤、土壤中的微生物、岸邊植物等的物質交換中斷,水體自凈能力降低。經濟高速發展和水環境持續惡化的強烈反差,逼迫政府反思環境管理過程中的漏洞,研究出臺行之有效的環境管理政策,于是先后推行了“河長制”和“五水共治”。在水環境管理中,浙江省是最先開始施行“河長制”的省份之一。早在2008年,湖州市長興縣開始試點“河長制”,隨后在全省多地市陸續推行,并在后續的施行過程中,將河長制推廣到村一級基層單位,形成省、市、縣、鎮(鄉)、村五級聯動的“河長制”體系。“河長制”著重于水環境、水生態治理。基于當前水安全、水資源、水生態所呈現的復合式問題,浙江省委十三屆四次全會提出了“五水共治”全面綜合治理措施,倒逼企業轉型升級。這是解決經濟發展與水資源短缺、水環境惡化、水生態脆弱等矛盾的新型管理模式。“五水共治”的提出,標志著治水已經深入到社會各個環節。城市景觀是城市建設、市民生活中的重要組成部分,理性、先進的景觀設計理念,可以解決城市水環境的困局,為“五水共治”目標的實現提供重要保障。

2水與景觀設計

在中國古代,水始終被認為與萬物生命有很大關系。在這種文化背景下,水能夠營造空間氛圍,可以賦予建筑以精神上的象征意義,給建筑增添靈性。中國傳統園林,追求水的自然韻味,既滿足生產和生活的需要,又促進生態、人文的有機結合。安徽黟縣宏村的水系是成功利用水體的典范,傳遞著從功能到形式,從歷史到文化的意義[3]。現代景觀設計也通常包括景觀水體,在設計過程中充分運用水的空間美學及人的親水天性,增強生境營造。因此景觀水體是景觀設計的核心內容之一。然而,目前城市景觀水體多為靜止或流動性弱的封閉緩流水體。由于自然復氧量少,因而水環境容量低,水體自凈能力不足。同時由于水域面積小,水體生物群落單一,水生態系統較為脆弱。隨著城市空氣污染加劇,大氣干濕沉降等外源性污染也影響景觀水體的水質;地表徑流污染,尤其是初期雨水,對景觀水體水質的影響同樣嚴重。景觀建設中不透水鋪裝材料的使用,造成地表徑流增大,雨水入滲降低。園林植物在美化環境的同時,日常維護也需要消耗大量水資源。隨著水污染加劇,景觀水體也面臨黑臭、富營養化等環境問題。

3“五水共治”背景下的景觀設計理念

3.1凈化水質理念。在“五水共治”中治污水是重點。水體是景觀設計中的重要單元,景觀水體既可能是污染源,也可能是污染物脫除的凈化單元。近年來,我國城市的景觀水體受到自身及周圍環境的影響,水體發黑、發臭、富營養化等頻繁發生,嚴重影響了城市生態環境和居民生活質量。相關研究表明,大約有93%的公園景觀水體出現不同程度的污染[4]。景觀水體污染處理技術主要分為物理法、化學法和生物法,以及不同方法的組合技術。物理方法主要有稀釋沖刷、機械清除淤泥、曝氣充氧和超聲除藻等;化學方法主要是應用化學藥劑除藻,混凝劑除磷,以及強氧化劑降解底泥和有機物等。生物法類型多樣,包括微生物法,如投加微生物制劑修復、生物掛膜處理等;植物修復凈化,可去除水體中營養鹽、富集重金屬等[5];或者養殖水生動物[6],構建完整生物鏈,達到去除水體中污染物的目的。景觀水體污染類型主要包括有機污染和營養鹽污染。有機污染為主的水體會產生黑臭現象,營養鹽污染為主的水體會導致藻類的大量繁殖。在景觀設計過程中,通過融合水體修復技術,充分利用地形地勢、水體的自凈能力及水體生物系統的自然物質循環,構建類型多樣的水體修復技術,可達到預防污染、凈化水質和美化景觀的多重功效。具有一定深度的、緩流的水體,自然復氧過程減緩會導致溶解氧不足;在一些雨、污排水口,也會由于有機物濃度高而使得溶解氧快速消耗,產生黑臭現象。此時,應預設充氧措施。可采用水力學方法對景觀水體進行復氧修復,如采用不同形式的水工建筑物、水土建筑物進行溢流壩面加糙,以及接觸氧化透水堤、跌水曝氣充氧等[7]。當前應用較多的是人工曝氣,主要有鼓風曝氣和機械曝氣。鼓風曝氣是在河岸上設置一個固定的鼓風機房,通過管道將空氣或氧氣引入設置在河道底部的曝氣擴散系統,達到增加水中溶解氧的目的。機械曝氣方法,是將機械曝氣設備直接固定安裝在河道中對水體進行曝氣,以增加水體中的溶解氧,包括吸氣推流式曝氣器、水下射流曝氣器、揚水曝氣等多種形式。除此之外,在景觀水體中增設噴泉等霧化設備,也可達到復氧的目的。對于富營養化水體,可采用生物生態方法修復治理。通過種植水生植物,或在景觀水體中構建生物浮床、生態浮島等措施,構建微型生態系統,降解水體中有機物,吸收氮磷等營養鹽。植物分泌的化學物質能夠抑制藻類的生產;同時植物根系巨大的比表面積為水中顆粒物沉淀提供場所,可降低濁度,使得水體變清。應用于景觀水體修復的植物主要有挺水植物、浮葉植物、漂浮植物、沉水植物和濕生植物。通過合理選擇植物類型,可以構建景觀效果佳、經濟高效、穩定性強、生態效益高的人工植物浮島,在去除污染物的同時,為水生動物、鳥類等提供覓食和棲息場所,并增加景觀水體的觀賞性,實現生態和景觀功能的耦合。針對現有景觀水體污染進行修復的成功案例很多,大多數利用復合技術。例如蘇州拙政園水體修復系統[8],通過安裝人工水循環系統,達到增加水體自然復氧量的作用;在景觀水體邊建立地下滲濾系統,處理水體中懸浮雜質;在水體中種植沉水植物和挺水植物,促進水體中有機物的降級和營養物的吸收;在水體中投放魚類和底棲生物蚌、螺螄等,進一步捕集浮游動植物富集的營養物。3.2節水理念。節水是五水共治中的重要環節。園林植物灌溉和景觀水體用水是城市水資源消耗的重要組成部分,在景觀規劃設計中,通過合理配置園林植物,增加中水回用于景觀水體或灌溉園林植物的設施,設置節水灌溉技術,可以達到減少水資源使用的目的。當前城市景觀,一般建有大量草坪綠地,有研究表明,草坪的用水量要比耐旱地被植物和耐旱喬木大一倍以上,而與之相反的喬木雖在城市綠地中數量不占優勢,但其綠量卻占園林植物總量的80%[9]。因此,配置低耗水園林植物,可以減少園林植物的生態需水量。景觀設計應與區域供排水規劃統一協調,設立排水、雨污水處理后重復利用的中水系統,用于園林植物綠化灌溉、景觀水體補充水、道路噴灑用水等。科學灌溉設計也是景觀設計節水的重要途徑。通過將高需水量植物與低需水量植物分區種植,按照不同需水量鋪設灌溉設施和日常維護,有利于節約水資源。在節水灌溉中,滴灌和滲灌已在相關領域中得到應用。滴灌是節水灌溉技術,是將水滴或微小水流緩慢注入土壤的灌溉方法,能夠準確地控制灌水量。滴灌系統已在花卉栽培、行道樹灌溉中得到較多應用。滲灌是將灌溉水引入地面以下一定深度,通過土壤毛細管作用,浸潤根區土壤,達到為植物供水的目的。通過建設多孔管將灌溉水輸入灌溉區域,灌水效率高,蒸發量少,也是一種節水灌溉方式。河北唐山玉田縣水系景觀規劃,就充分體現了景觀設計中的節水理念[10]。玉田縣城污水經二級處理后,回用于景觀用水;在園林綠化植物選擇中,優先選擇鄉土植物如油松、側柏等,耐寒植物如金葉蕕、紫花醉魚木等;在新建濱水綠地中,采用先進的節水灌溉技術。這些技術的綜合運用,達到了較好的節水效果。3.3水生態理念。水資源短缺、水污染加劇、暴雨徑流增大、內澇嚴重等問題表明當前城市水生態面臨嚴峻挑戰,這也是“五水共治”提出的水生態背景。這些問題相互交錯,相互依存,并且都與不恰當的城市建設存在密切關系。合理的景觀設計可以緩解當前城市水生態面臨的問題。暴雨徑流增大最主要的原因是不透水層大面積覆蓋城市地表,水的自然循環系統被破壞,雨水不能在地表蓄積和下滲,很快形成徑流,造成城市洪澇災害增加。通過景觀設計建立一套完善的城市水循環體系,可統籌自然降水、地表散水和地下水,高效、合理地利用和保護水資源,促進城市水生態的良性循環。例如:借助雨水花園、透水鋪裝等工程措施,從源頭實現雨水控制與利用;合理配置園林植物,降低暴雨沖刷,增加降雨入滲,減少地表徑流;建設生態樹池,利用雨水資源,防治內澇。水質型缺水是城市水資源利用面臨的一個嚴峻問題。通過設計雨水植物緩沖地帶,截留降雨初期雨水,可使降雨初期污染較重的水流經凈化后進入自然水體。濕地公園及其水體景觀可以蓄積雨水,吸納暴雨徑流,還可凈化污染物,同時也是多種生物的天然棲息地,應納入景觀設計重點規劃建設內容。增加景觀水體的連通性,并與自然水體融合,提高水體生態系統穩定性。濰坊市在城區景觀水體整治中,將城市水體視為一個相互關聯的系統,在進行截污建設的同時,通過河道聯網將河流與水庫、湖泊、濕地等連為一體,并通過生態修復措施,形成了良好的城市景觀水生態系統[11]。

作者:解愛華 劉勇 王蓓 單位:1.浙江萬里學院 2.東南大學