五水共治景觀設(shè)計理念探討

時間:2022-05-10 03:08:15

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五水共治景觀設(shè)計理念探討

摘要:文章闡述了水環(huán)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(shè)計的密切關(guān)系,詳細(xì)探討了“五水共治”背景下景觀設(shè)計理念的變化。文章指出:增加曝氣復(fù)氧措施,可以避免景觀水體黑臭現(xiàn)象;針對水體富營養(yǎng)化,生物生態(tài)處理技術(shù)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(shù)可起到節(jié)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(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

關(guān)鍵詞:五水共治;景觀設(shè)計;水質(zhì)凈化;節(jié)水;水生態(tài)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們改善居住環(huán)境的意愿增強(qiáng),室外環(huán)境設(shè)計大量增加了園林景觀水體的設(shè)計,用于提高小區(qū)的觀賞和游憩功能。但是,許多水體設(shè)計成靜態(tài)的,且多用鋼筋混凝土修建,與地表土壤隔絕,導(dǎo)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(tài)系統(tǒng)極其脆弱。“五水共治”決策的推出,既反映了當(dāng)前水治理的嚴(yán)峻形勢,也體現(xiàn)了水治理必須依賴各行業(yè)、多領(lǐng)域的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。在此背景下,環(huán)境設(shè)計理念也隨之發(fā)生改變,室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計在注重美觀、實(shí)用的同時,也要提倡節(jié)水、保持水土、凈化水質(zhì)、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(jié)水。浙江是著名水鄉(xiāng),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(nèi)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,浙江省經(jīng)濟(jì)發(fā)展更是居于全國前列,但總體呈現(xiàn)的仍舊是粗放型發(fā)展模式,資源和環(huán)境負(fù)荷過重,水環(huán)境、水生態(tài)承載的壓力巨大。此外,近二十多年來城鎮(zhèn)化高速發(fā)展,各種類型建設(shè)用地導(dǎo)致水域面積減少。據(jù)統(tǒng)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(wǎng)體系被分割為單獨(dú)的封閉水體,致使水循環(huán)受阻,水生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低。而大量的自然河道被人工河道取代,導(dǎo)致水體與土壤、土壤中的微生物、岸邊植物等的物質(zhì)交換中斷,水體自凈能力降低。經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和水環(huán)境持續(xù)惡化的強(qiáng)烈反差,逼迫政府反思環(huán)境管理過程中的漏洞,研究出臺行之有效的環(huán)境管理政策,于是先后推行了“河長制”和“五水共治”。在水環(huán)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(diǎn)“河長制”,隨后在全省多地市陸續(xù)推行,并在后續(xù)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(zhèn)(鄉(xiāng))、村五級聯(lián)動的“河長制”體系。“河長制”著重于水環(huán)境、水生態(tài)治理?;诋?dāng)前水安全、水資源、水生態(tài)所呈現(xiàn)的復(fù)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(yè)轉(zhuǎn)型升級。這是解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源短缺、水環(huán)境惡化、水生態(tài)脆弱等矛盾的新型管理模式。“五水共治”的提出,標(biāo)志著治水已經(jīng)深入到社會各個環(huán)節(jié)。城市景觀是城市建設(shè)、市民生活中的重要組成部分,理性、先進(jìn)的景觀設(shè)計理念,可以解決城市水環(huán)境的困局,為“五水共治”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供重要保障。

2水與景觀設(shè)計

在中國古代,水始終被認(rèn)為與萬物生命有很大關(guān)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(tǒng)園林,追求水的自然韻味,既滿足生產(chǎn)和生活的需要,又促進(jìn)生態(tài)、人文的有機(jī)結(jié)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]?,F(xiàn)代景觀設(shè)計也通常包括景觀水體,在設(shè)計過程中充分運(yùn)用水的空間美學(xué)及人的親水天性,增強(qiáng)生境營造。因此景觀水體是景觀設(shè)計的核心內(nèi)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(fù)氧量少,因而水環(huán)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(tài)系統(tǒng)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(zhì);地表徑流污染,尤其是初期雨水,對景觀水體水質(zhì)的影響同樣嚴(yán)重。景觀建設(shè)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(huán)境的同時,日常維護(hù)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(yǎng)化等環(huán)境問題。

3“五水共治”背景下的景觀設(shè)計理念

3.1凈化水質(zhì)理念。在“五水共治”中治污水是重點(diǎn)。水體是景觀設(shè)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(huán)境的影響,水體發(fā)黑、發(fā)臭、富營養(yǎng)化等頻繁發(fā)生,嚴(yán)重影響了城市生態(tài)環(huán)境和居民生活質(zhì)量。相關(guān)研究表明,大約有93%的公園景觀水體出現(xiàn)不同程度的污染[4]。景觀水體污染處理技術(shù)主要分為物理法、化學(xué)法和生物法,以及不同方法的組合技術(shù)。物理方法主要有稀釋沖刷、機(jī)械清除淤泥、曝氣充氧和超聲除藻等;化學(xué)方法主要是應(yīng)用化學(xué)藥劑除藻,混凝劑除磷,以及強(qiáng)氧化劑降解底泥和有機(jī)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(fù)、生物掛膜處理等;植物修復(fù)凈化,可去除水體中營養(yǎng)鹽、富集重金屬等[5];或者養(yǎng)殖水生動物[6],構(gòu)建完整生物鏈,達(dá)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(jī)污染和營養(yǎng)鹽污染。有機(jī)污染為主的水體會產(chǎn)生黑臭現(xiàn)象,營養(yǎng)鹽污染為主的水體會導(dǎo)致藻類的大量繁殖。在景觀設(shè)計過程中,通過融合水體修復(fù)技術(shù),充分利用地形地勢、水體的自凈能力及水體生物系統(tǒng)的自然物質(zhì)循環(huán),構(gòu)建類型多樣的水體修復(fù)技術(shù),可達(dá)到預(yù)防污染、凈化水質(zhì)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(fù)氧過程減緩會導(dǎo)致溶解氧不足;在一些雨、污排水口,也會由于有機(jī)物濃度高而使得溶解氧快速消耗,產(chǎn)生黑臭現(xiàn)象。此時,應(yīng)預(yù)設(shè)充氧措施??刹捎盟W(xué)方法對景觀水體進(jìn)行復(fù)氧修復(fù),如采用不同形式的水工建筑物、水土建筑物進(jìn)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(dāng)前應(yīng)用較多的是人工曝氣,主要有鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣。鼓風(fēng)曝氣是在河岸上設(shè)置一個固定的鼓風(fēng)機(jī)房,通過管道將空氣或氧氣引入設(shè)置在河道底部的曝氣擴(kuò)散系統(tǒng),達(dá)到增加水中溶解氧的目的。機(jī)械曝氣方法,是將機(jī)械曝氣設(shè)備直接固定安裝在河道中對水體進(jìn)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(yáng)水曝氣等多種形式。除此之外,在景觀水體中增設(shè)噴泉等霧化設(shè)備,也可達(dá)到復(fù)氧的目的。對于富營養(yǎng)化水體,可采用生物生態(tài)方法修復(fù)治理。通過種植水生植物,或在景觀水體中構(gòu)建生物浮床、生態(tài)浮島等措施,構(gòu)建微型生態(tài)系統(tǒng),降解水體中有機(jī)物,吸收氮磷等營養(yǎng)鹽。植物分泌的化學(xué)物質(zhì)能夠抑制藻類的生產(chǎn);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(yīng)用于景觀水體修復(fù)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(gòu)建景觀效果佳、經(jīng)濟(jì)高效、穩(wěn)定性強(qiáng)、生態(tài)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(shí)現(xiàn)生態(tài)和景觀功能的耦合。針對現(xiàn)有景觀水體污染進(jìn)行修復(fù)的成功案例很多,大多數(shù)利用復(fù)合技術(shù)。例如蘇州拙政園水體修復(fù)系統(tǒng)[8],通過安裝人工水循環(huán)系統(tǒng),達(dá)到增加水體自然復(fù)氧量的作用;在景觀水體邊建立地下滲濾系統(tǒng),處理水體中懸浮雜質(zhì);在水體中種植沉水植物和挺水植物,促進(jìn)水體中有機(jī)物的降級和營養(yǎng)物的吸收;在水體中投放魚類和底棲生物蚌、螺螄等,進(jìn)一步捕集浮游動植物富集的營養(yǎng)物。3.2節(jié)水理念。節(jié)水是五水共治中的重要環(huán)節(jié)。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(guī)劃設(shè)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(shè)施,設(shè)置節(jié)水灌溉技術(shù),可以達(dá)到減少水資源使用的目的。當(dāng)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(shù)量不占優(yōu)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(tài)需水量。景觀設(shè)計應(yīng)與區(qū)域供排水規(guī)劃統(tǒng)一協(xié)調(diào),設(shè)立排水、雨污水處理后重復(fù)利用的中水系統(tǒng),用于園林植物綠化灌溉、景觀水體補(bǔ)充水、道路噴灑用水等??茖W(xué)灌溉設(shè)計也是景觀設(shè)計節(jié)水的重要途徑。通過將高需水量植物與低需水量植物分區(qū)種植,按照不同需水量鋪設(shè)灌溉設(shè)施和日常維護(hù),有利于節(jié)約水資源。在節(jié)水灌溉中,滴灌和滲灌已在相關(guān)領(lǐng)域中得到應(yīng)用。滴灌是節(jié)水灌溉技術(shù),是將水滴或微小水流緩慢注入土壤的灌溉方法,能夠準(zhǔn)確地控制灌水量。滴灌系統(tǒng)已在花卉栽培、行道樹灌溉中得到較多應(yīng)用。滲灌是將灌溉水引入地面以下一定深度,通過土壤毛細(xì)管作用,浸潤根區(qū)土壤,達(dá)到為植物供水的目的。通過建設(shè)多孔管將灌溉水輸入灌溉區(qū)域,灌水效率高,蒸發(fā)量少,也是一種節(jié)水灌溉方式。河北唐山玉田縣水系景觀規(guī)劃,就充分體現(xiàn)了景觀設(shè)計中的節(jié)水理念[10]。玉田縣城污水經(jīng)二級處理后,回用于景觀用水;在園林綠化植物選擇中,優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土植物如油松、側(cè)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(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)。這些技術(shù)的綜合運(yùn)用,達(dá)到了較好的節(jié)水效果。3.3水生態(tài)理念。水資源短缺、水污染加劇、暴雨徑流增大、內(nèi)澇嚴(yán)重等問題表明當(dāng)前城市水生態(tài)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),這也是“五水共治”提出的水生態(tài)背景。這些問題相互交錯,相互依存,并且都與不恰當(dāng)?shù)某鞘薪ㄔO(shè)存在密切關(guān)系。合理的景觀設(shè)計可以緩解當(dāng)前城市水生態(tài)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(huán)系統(tǒng)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(zāi)害增加。通過景觀設(shè)計建立一套完善的城市水循環(huán)體系,可統(tǒng)籌自然降水、地表散水和地下水,高效、合理地利用和保護(hù)水資源,促進(jìn)城市水生態(tài)的良性循環(huán)。例如:借助雨水花園、透水鋪裝等工程措施,從源頭實(shí)現(xiàn)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(shè)生態(tài)樹池,利用雨水資源,防治內(nèi)澇。水質(zhì)型缺水是城市水資源利用面臨的一個嚴(yán)峻問題。通過設(shè)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(jīng)凈化后進(jìn)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(yīng)納入景觀設(shè)計重點(diǎn)規(guī)劃建設(shè)內(nèi)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(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。濰坊市在城區(qū)景觀水體整治中,將城市水體視為一個相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng),在進(jìn)行截污建設(shè)的同時,通過河道聯(lián)網(wǎng)將河流與水庫、湖泊、濕地等連為一體,并通過生態(tài)修復(fù)措施,形成了良好的城市景觀水生態(tài)系統(tǒng)[11]。

作者:解愛華 劉勇 王蓓 單位:1.浙江萬里學(xué)院 2.東南大學(xué)