來源:海綿城市(微信號:haimianchengshiwang)
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海綿城市是一個城市雨洪綜合管理系統,在海綿城市的建設理念下,城市排水系統中需要儲存有限的雨水,利用更多的自然力量進行排水。自然的力量,多指利用綠色基礎設施進行雨水利用,如屋面綠化集水、生物滯留池、雨水花園、城市河道等,利用這些措施來緩解城市內澇,可以實現健康、持續、自然滲透和淨化的循環城市環境。植物是海綿城市中收水的重要組成部分。
植物能夠滯留、吸納,淨化雨水,是解決雨水面源汙染和水體存儲循環的關鍵一環。
植物在特殊環境下的生長狀況以及在雨水設施中的特殊功能均受到雨水的淹沒時間、淹沒頻率、淹沒深度等的影響。因而,合理地選擇與配置植物是維持雨水設施性能長期有效的關鍵。
海綿城市中植物選擇與設計的總體目標是:構建雨水設施穩定的植物群落,使之符合生態和審美的雙重要求。
其應用場景分類四種:屋頂綠化、下凹式綠地、雨水花園和城市水系,城市水系中植物應用場景又分為河道和護坡兩種。
【屋頂綠化】
綠色屋頂由植物層、種植土層、排水層、屋面防水層等組成。屋頂花園設計必須充分考慮自然條件要求,如結構堅固,具有承載力和隔水及排水設施等。
1丨選擇要求
選擇綠色屋頂的植物時,需要考慮幾點:
➢選擇陽性、耐瘠薄的淺根性植物。植物根系的長度不能超過種植土層厚度。屋頂種植土層厚度一般為10~30cm,為防止植物根系穿破建築防水層,應選擇鬚根發達的植物,避免選擇直根系植物或根系穿刺性較強的植物;
➢選擇耐旱、抗寒性強的矮灌木和草本植物;
➢選擇具有耐空氣汙染,能吸收有害氣體並滯留汙染物質的植物;
➢選擇抗風、不易倒伏、耐積水的植物種類,以常綠為主,冬季能露地越冬的植物。
2丨具體應用植物
➢淺根性植物如白玉蘭、紫玉蘭、天竺、杜鵑、牡丹、茶花、含笑、月季、橘子、金橘、茉莉、美人蕉、大麗花、蘇鐵、 百合、百枝蓮、雞冠花、枯葉菊、桃葉珊瑚、海桐、構骨、葡萄、紫藤、常春藤、爬山虎、六月雪、桂花、菊花、麥冬、蔥蘭、黃馨、迎春、雞蛋花、天鵝絨草坪、 荷花等。
六月雪
➢耐旱、抗寒性強的矮灌木和草本植物。常見的有繡球花、羅漢松、瓜子黃楊、大葉黃楊、雀舌黃楊、錦熟黃楊、珊瑚樹、棕櫚、蚊母、絲蘭、梔子花、巴茅、龍爪槐、紫荊、紫薇、海棠、臘梅、壽星桃等,因時因地區確定使用材料。
繡球花
雀舌黃楊
➢抗風、不易倒伏,同時又能耐短時積水的植物。如大葉胡頹子、胡枝子、銳齒冬青、無刺枸骨、矮紫杉、叢生大葉女貞、法國冬青、大葉黃楊、 樸樹、櫸樹、黃櫨、美國紅櫨等。
胡頹子
➢常綠植物如耐冬、山茶、中華蚊母、日本女貞、紅 豆杉、香樟、杜英、北美櫟、廣玉蘭、榕樹、冬青、棕櫚、散尾葵、加拿利海棗、桂花、造型對接白蠟、造型黃楊、海桐、劍麻、南洋杉、鳳凰木、木荷、紅花木蓮、含笑等。綠地草坪以常綠草坪及麥冬草、佛甲草、果嶺草為主。
佛甲草
散尾葵
海桐
此外,屋頂綠化還可根據不同植物對種植基質土層厚度要求,將喬木、灌木進行樹池栽植或在綠地進行局部微地形處理。
2016年,灃西新城在轄區海綿城市建設試點項目之一——西部雲谷園區的2棟樓、約2400平方米推行綠色屋頂示範項目建設。植物的使用不僅使得園區屋頂景觀效果極佳,也大大提升了雨水的截留、淨化作用。
精心選配佛甲草、景天、細葉芒、馬藺等植物品種,耐旱耐澇、適應性強。目前基本解決了荷載、營養、淨化、澆灌等問題。
【下沉式綠地】
1丨選擇要求
下沉式綠地的下凹深度應根據植物耐淹性能和土壤滲透性能確定,一般為10~20cm。在不同下凹深度配植植物要充分考慮到不同植物的耐水及耐旱特性。
➢優先選擇根系發達、淨化能力強的植物;
➢耐短時水淹、有一定抗旱能力的植物種類;
➢採用喬、灌、草相結合的多種群落結構,形成季相變化豐富的綠地景觀。
2丨具體應用植物
下沉式綠地種植植物優先選擇具有一定耐澇性的鄉土植物,採用喬、灌、草相結合的多種群落結構,形成季相變化豐富的綠地景觀。
➢常用的地被類植物為細葉芒、黃菖蒲、鳶尾、水蔥、千屈菜、萱草、馬藺、斑葉芒、木槿、檉柳、旱柳、白蠟、花葉蔓長春、花葉扶芳藤、大花六道木、毛核木等;
細葉芒
鳶尾花
種植鳶尾的下凹式綠地
➢喬木類為垂柳、旱柳、龍爪柳、榔榆、桑、柘、豆梨、杜梨、檉柳、紫穗槐、落羽杉、水松、棕櫚、梔子、麻櫟、楓楊、櫸樹、山胡椒、狹葉山胡椒、沙梨、楓香、懸鈴木、紫藤、楝樹、烏桕、重陽木、柿、葡萄、雪柳、白蠟、凌霄等。
楓楊
棕櫚
對於大型綠地項目,將綠地全部下沉的土方工程量較大,費用高,因此建議按照分區域、分路段設計下沉式綠地,利用地形曲直、起伏等微地形變化營造良好的景觀效果。
【雨水花園】
雨水花園屬於生物滯留設施中的一種典型的雨水設施。雨水花園在非降雨期間幾乎是乾燥的,其植物配置應結合進水雨水水質和水質淨化目標。
➢選用能有效淨化汙染源、既耐水溼又耐旱的草本及花灌木植物種類;
➢雨水花園一般對景觀效果要求較高,可優先選用本土植物,適當搭配外來物種;
➢雨水花園在降雨期間水體流動速度較快,所選植物需要擁有較深的根系;
➢具有較高的抗逆性,能抗汙染、抗病蟲害、抗凍、抗熱等。
雨水花園一般挑選耐水、耐溼性好,且植物植株造型優美的喬木作為常用植物,便於塑造景觀和管理維護。
常用耐水溼喬木有:溼地松、水杉、落羽杉、池杉、垂柳等。
因雨水花園中的水量與降雨息息相關,存在滿水期與枯水期交替出現的現象,因此種植的植物既要適應水生環境又要有一定的抗旱能力。
根系發達、生長快速、莖葉肥大的植物能更好得發揮功能。例如:馬蹄金、斑葉芒、細葉芒、蒲葦、旱傘草等。
將草本植物與木本植物搭配種植,提高植物群落的結構層次性和觀賞性,去汙性和觀賞性。如:燈芯草、水芹、鳳眼蓮、睡蓮等。
在試驗馴化的前提下謹慎選用外來物種,既能提高花園中物種的多樣性,又可避免物種入侵。根系發達、生長快速、莖葉肥大的植物能有效降解汙染物質,是選擇雨水花園植物的重要標準。
【城市水系】
城市水系裡需要種植植物的區域有兩種:河道及護坡,應根據設計水深和水體汙染物的淨化目標選擇相應的植物種類。
1丨河道
➢河道中要選擇根系發達、淨化能力強、抗水淹的水生植物,在不同水位條件下,選擇合適生活型的水生植物———溼生植物、挺水植物、浮葉植物和沉水植物,完善水生植物群落,提高水體生態系統的自淨能力。
挺水植物:挺水植物是指根生長於泥土中,基葉挺出水面之上的植物。在濱水植物景觀的營造中,挺水植物是最重要的植物材料。比較常見的有荷花、千屈菜、香蒲、蘆葦、菖蒲、慈姑、黃花鳶尾等。
浮水植物:浮水植物是指根生長於泥土中,葉片漂浮於水面上,包括水深1.5-3m的植物。浮水植物在劃分水面空間、改變水面色彩、增加水面景觀效果方面有很大的作用。
漂浮植物:漂浮植物是指根生長於水中,植株體漂浮在水面上。它多數以觀葉為主,隨著漂浮的地點的變化,植物可以改變不同水域的水面景觀效果。如鳳眼蓮、水鱉、大薸等。
沉水植物:沉水型水生植物根基生於泥中,整個植株沉入水中,具發達的通氣組織,利於進行氣體交換。沉水植物有:竹葉眼子菜、狐尾藻、黑藻、苦草、金魚藻、菹草等。
2丨護坡
河道護坡為溼地水陸交錯的地帶,是溼地向陸地的過渡區域,處於土壤比較潮溼的環境,也可能周期性地被雨水淹沒,適合種植一些根系發達、淨化能力強的沼生、溼生植物,在岸際可點綴喜水溼的喬灌木。
➢生長快、適應性強、病蟲害少的植物;
➢耐修剪、耐瘠薄土壤、深根性的植物;
➢管理粗放、抗風、抗汙染、有一定經濟價值的植物。
在河道護坡植物的應用中需要三種類型的植物:
➢抗衝擊性強、能固土的植物:像狗牙根,高羊茅,黑麥草這幾種草籽都具有以上的特點。野芋、紫芋、象耳芋、斑茅、旱傘草、千屈菜、再力花、梭魚草、蘆葦、蘆竹、水蔥、野燈芯草、香蒲、水燭、慈姑、歐洲大慈姑、菰、石菖蒲、香菇草、黃花水龍、水禾、苦草、菹草,以及所有推薦的耐水溼木本植物。
狗牙根
➢耐汙能力強的植物:姜花、美人蕉、旱傘草、黃菖蒲、花菖蒲、路易斯安那鳶尾、蘆葦、蘆竹、水蔥、野燈芯草、香蒲、水燭、菰、黃花水龍、水禾、粉綠狐尾藻、苦草、金魚藻、菹草等植物。
旱傘草
黃菖蒲
➢在水岸交界處(河道消落帶)生長的植物:溼生植物中體量較大又耐水溼的野芋、紫芋、象耳芋、美人蕉、旱傘草、磚子苗的等植物適合消落區應用。挺水植物中,可以在陸地生長的蘆葦、蘆竹、野燈芯草、石菖蒲、香菇草、金線蒲等植物適合在消落區應用。能夠耐受短時間水淹的木本植物垂柳、水杉、池杉、南川柳、水松、落羽杉、枸骨、苦楝、烏桕等植物,可以應用在消落區。
香菇草
野芋
河道消落帶至常水位範圍內建議選用溼生植物。常水位至50cm水深處建議應用挺水植物。常水位以下50cm ~80cm處建議應用浮葉植物。沉水植物建議種植在水體能見度2倍以內的水深區域內。浮水植物在流動的河道內極易快速擴張,避免使用。
目前國內針對海綿城市中植物的功能、選擇原則及設計方法等的研究比較滯後,導致在海綿城市的設計實施階段,往往無法正確的選擇植物,及提供適當的生存環境,難以充分發揮植物各自的雨水淨化效果,這在一定程度上制約了海綿城市建設發展。
海綿城市的建設離不開植物,植物不僅能吸納雨水,還起到淨化雨水的作用,是解決雨水面源汙染和水體存儲循環的關鍵一環。海綿城市植物是景觀和功能保證的有效途徑。隨著海綿城市建設的推進,對植物的研究也將持續推進。
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