海绵城市理念倡导在雨水充沛时吸水、蓄水、渗水、净水,并在需要时释放和利用这些水资源,以达到调节城市水循环、减轻城市排水系统压力、改善城市生态环境的目的。探索基于海绵城市理念的景观绿化设计应用,对于实现城市雨水资源的最大化利用和生态环境的全面保护具有重要意义。
1海绵城市理念及技术应用
1.1海绵城市概念及其内涵解析
海绵城市,这一新兴的城市建设理念,其核心在于强调城市面对雨水时的应变能力。该理念深受海绵吸水、蓄水特性的启发,旨在使城市能够模仿自然界中海绵的行为模式,在雨水充沛时吸水、蓄水,并在需要时释放并利用这些宝贵的水资源。(见图1)这一理念的提出,不仅突破了传统城市排水系统的固有局限,更实现了从单一的排水功能向综合性的雨水管理策略的根本性转变,其最终目标在于实现城市水资源的最大化利用和生态环境的全面保护。
1.2海绵城市技术核心要素及其运作机制
1.2.1渗—自然渗透,有效减少径流
作为海绵系统的第一步,雨水经渗透去除初期径流污染物,同时为植物提供水分。
“渗”作为海绵城市理念的首要技术要素,其重要性不言而喻。通过科学手段增加地表的渗透性,例如广泛采用透水铺装、绿色屋顶等创新设计,使得雨水能够自然地渗透到地下,这一过程不仅有效补充了地下水资源,还显著减少了地表径流。这一技术的巧妙运用,有助于缓解城市排水系统的巨大压力,且在防止城市内涝的发生方面发挥了关键作用。
1.2.2滞—延缓流速,实现错峰排放
“滞”的技术则是通过精心设计的植被、土壤和其他高渗透性材料,有效延缓雨水的流速,从而实现雨水的错峰排放。这一技术不仅显著减少了雨水径流对城市排水系统的冲击,还大大提高了地下水的补给效率,为城市水资源的可持续利用奠定了坚实基础。
1.2.3蓄—雨水收集,科学调节峰值
“蓄”的策略则聚焦在城市中巧妙设置雨水收集系统,如雨水桶、蓄水池等,这些设施如同城市的‘’水银行”,在暴雨时能够有效调节洪峰流量,为城市排水系统减轻负担,在干旱时期提供宝贵的水资源。这种“以丰补歉”的水资源管理方式,展现了海绵城市理念的智慧与远见。
1.2.4净—自然净化,全面提升水质
“净”的要素强调了利用自然过程对雨水进行深度净化处理的重要性。通过植被、土壤和微生物的协同作用,雨水中的污染物被有效去除,水质得到显著提高。这种自然净化的方法不仅环保经济,还大大降低了城市污水处理厂的运营负担,为城市的绿色发展开辟了新的路径。
2基于海绵城市理念的景观绿化建设措施
2.1绿地系统规划对雨水调蓄的影响
绿地系统作为海绵城市构建中的关键要素,其规划布局与雨水径流控制紧密结合,为实现城市雨水资源化管理提供了重要途径。绿地系统的地形坡度、植被分布以及土壤渗透性,皆会影响雨水的滞留、渗透与净化,进而促进城市生态环境的可持续发展。
绿地系统能够有效减缓和降低表面的径流速度,其中土壤和植被可以增加雨水在地表停留的时间,并增加下渗和蒸发的进程。其中土壤起到重要的调蓄作用,既可消减和截留颗粒物,又可吸附和转化污染物;绿地系统中的植被既具有生态美观价值,还承担着重要的生态服务功能。植被通过蒸腾作用能够调节微气候,降低城市热岛效应,为城市居民提供更加舒适的生活环境。同时,植被的根系可以固土、吸收部分溶解的污染物,叶片截留与蒸腾作用也能够增强绿地的雨水滞留与净化能力,有效提升绿地的雨水管理能力。
绿地系统规划与雨水径流控制的一体化设计应用需要综合考虑土壤、植被、地形等多个因素。通过科学规划与设计,绿地系统不仅能够实现雨水的有效管理,还能够提升城市的生态环境质量,使城市生活更加宜居。
2.2雨水花园与生态滞留区的植物配置
雨水花园和生态滞留区作为海绵城市中的核心雨水管理设施,其植物配置方式须精心规划与设计,以确保在美学价值与功能性之间达到完美的平衡。为了有效提升这些区域的雨水滞留与净化效果,选择适宜的植物种类成为至关重要的环节。那些根系发达、耐水湿且具备强大净化能力的植物,如芦苇、香蒲等,因其出色的生态特性而被视为理想的选择。这些植物不仅能够有效吸收雨水中的污染物,降低水质污染风险,还能通过其茂密的根系稳固土壤结构,防止水土流失,从而维护生态滞留区的整体稳定性。
在植物群落结构的构建上,应注重不同类型的植物组合,形成丰富的生态位。这种多层次、多维度的植物配置不仅提升雨水花园和生态滞留区的净化能力,还为城市生物多样性提供宝贵栖息地,促进生态环境可持续发展。合理的植物空间布局是确保雨水管理效果的关键,通过科学规划植物的生长位置与密度,确保雨水在滞留区得到充分滞留、渗透与净化,从而减轻城市排水系统压力,降低内涝风险。
雨水花园和生态滞留区的植物配置还要考虑植物的季节性变化,营造四季皆宜的景观。通过精心选择不同季节开花的植物,如水生美人蕉、再力花等,确保全年美丽景色,为城市居民提供宜人休闲空间。这种季节性的植物配置也有助于维持生态滞留区的功能,确保不同季节的良好雨水管理效果,实现雨水资源可持续利用。
雨水花园和生态滞留区的植物配置应兼顾美学价值与功能性需求,通过科学选种、合理布局及考虑季节变化,打造美观实用的绿色海绵构架。这些方案有助于提升城市雨水管理能力,促进生态环境持续改善,支持宜居和可持续城市发展。
2.3绿色屋顶与垂直绿化
在城市化进程加快的背景下,城市面临热岛效应加剧、生态环境质量下降及雨水管理挑战等多重问题。绿色屋顶与垂直绿化作为海绵城市理念的重要组成部分,为缓解这些问题提供了创新解决方案。
绿色屋项是通过在建筑物屋顶种植植被而形成的绿色空间,既美化了城市景观,又在生态功能上发挥重要作用。其技术核心在于三个关键要素:屋顶防水层的处理、植被的选择与配置以及排水系统的优化设计。防水层是绿色屋顶的生命线,必须采用高质量的防水材料,并确保施工过程严密,以防止雨水渗漏,保护建筑结构。植被选择需要综合考虑耐旱性、耐寒性和对屋顶环境的适应性,常用植被如景天科植物、草本植物及低矮灌木,如佛甲草、蔓花生、长春花等,它们不仅具有良好的生态效应,还能为屋顶增添独特的视觉效果。绿色屋顶的排水系统设计通过设置合理的排水层和蓄水层,既能有效收集雨水,又能实现有序排放,最大化利用雨水资源。
垂直绿化作为一种创新的绿化方式,通过将植物攀爬或固定在墙面等垂直结构上,为城市带来立体的绿色空间。其技术要点在于墙面绿化结构的设计、植被的固定与养护以及灌溉系统的布置。墙面绿化结构的设计须兼顾美观与实用,包含支撑层、防水层、植被层和灌溉层的多层结构,既能保证植被稳定生长,又能防止水分渗入建筑内部。植被的选择同样关键,需要考虑其攀爬能力、生长速度以及对城市环境的适应性,以确保垂直绿化的长期效果。常用植物如爬山虎、薛荔、使君子等性能稳健的覆绿或开花植物,植生墙则可选用多种植物,根据色彩和环境融合度选择品种。灌溉系统设计根据植被生长需求和季节变化进行精细调整,以实现水资源的合理利用和植被的健康生长。
在实际应用中,绿色屋项与垂直绿化作为城市生态建设的重要组成部分,其设计、施工与养护均须紧密结合具体城市环境和建筑特点,以实现最佳生态效益与功能。此过程不仅需要深刻理解自然环境,还需要运用先进技术进行定制设计。例如,在雨水充沛的地区,绿色屋顶的蓄水层设计至关重要。为了充分发挥其雨水管理的功能,设计时应注重雨水收集与存储能力。这通常包括采用高性能的防水材料构建防水层,确保雨水不渗透建筑物,并设置合理排水层和蓄水层结构。
蓄水层设计为具有足够容量的空间,以暂时存储雨水,并通过渗透或蒸发缓慢释放,减轻城市排水系统压力。收集的雨水还可用于灌溉等非饮用水方面,以实现水资源的最大化利用。在风力较大地区,垂直绿化的植被固定须更稳固,这要求在设计阶段就充分考虑植被的生长习性和抗风能力,选择适应当地气候的植物,并采用高强度及稳固的固定技术,以抵御强风的侵袭。同时,可采用多层次植被配置,通过不同高度和密度的植物组合来形成稳定的生态群落,进一步增强其抗风能力。
3结语
海绵城市能有效提升城市承载力,其建设应遵循自然生态和环境发展的原则。在建设过程中,可与园林景观相通相融。随着海绵城市建设的不断推进和景观绿化与植物设计的持续优化,有望实现城市水资源的高效利用和生态环境的可持续发展,为居民创造宜居、生态友好的生活环境。期待更多创新与实践,以丰富和完善海绵城市与景观绿化在实际项目中的应用。
(作者单位:深圳中绿环境集团有限公司)