王春紅,張 鑫
(濟(jì)南市林場,山東濟(jì)南250014)
濟(jì)南市山體資源豐富,植物種類繁多。多年來隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展,城郊的山體逐漸被融入城市之中,形成了山在城中,城在林中的城市新格局。但是,有些山體由于地質(zhì)、歷史等原因破損嚴(yán)重,巖石裸露,嚴(yán)重影響了城市風(fēng)貌和生態(tài)質(zhì)量。因此,開展山體生態(tài)修復(fù),勢在必行。借濟(jì)南市海綿城市試點建設(shè)的契機(jī),2016年,濟(jì)南市林場對所轄區(qū)域內(nèi)佛慧山、金雞嶺、興隆山等景區(qū)進(jìn)行海綿城市試點建設(shè),豐富山體植被、涵養(yǎng)水源,并依托山體地勢合理設(shè)置雨水收集、攔蓄及利用設(shè)施,增強(qiáng)山體區(qū)域內(nèi)雨水滲、蓄、用功能,為緩解城市內(nèi)澇、護(hù)泉保泉發(fā)揮實質(zhì)性的作用。
濟(jì)南市整體地形南高北低,大部分雨水自南向北易形成地表徑流。同時濟(jì)南市作為山地城市,周圍有大量的山體存在,城郊山地因其具有山林、山谷等多種類型的自然 “海綿”,常常是重要的集水區(qū)、水土保持區(qū),應(yīng)予以充分利用。針對山地的地形、地質(zhì)條件和環(huán)境條件,在南側(cè)的近郊山地進(jìn)行低影響開發(fā),能夠較大程度地將雨水存蓄至山體內(nèi)部及底部,減少地表徑流[1]。
濟(jì)南市域泉群的補(bǔ)給來源是濟(jì)南市南部山區(qū),由于濟(jì)南市政府對南部山區(qū)水源涵養(yǎng)區(qū)的大力保護(hù)和節(jié)水保泉措施有力落實,至今趵突泉已實現(xiàn)2003年9月6日復(fù)涌以來,連續(xù)十幾年持續(xù)噴涌。但是,城市擴(kuò)張造成泉水補(bǔ)給區(qū)面積減少,給保泉帶來了巨大的壓力。因此,海綿城市建設(shè)必須將城郊水源涵養(yǎng)用地保護(hù)和提高單位面積水源涵養(yǎng)功能相結(jié)合才能實現(xiàn)對城區(qū)水文影響的補(bǔ)償[2],進(jìn)而增加城區(qū)地下水的補(bǔ)給量和減少城郊地表徑流向城區(qū)的匯入量,使城郊雨水在城郊的山地被攔下,滲入地下后以地下徑流的方式補(bǔ)充城區(qū)的地下水,增加泉水補(bǔ)給量。
海綿城市建設(shè)的實際操作中應(yīng)充分利用城郊山地空間,緩解海綿城市建設(shè)的用地緊張的壓力。同時這種提高城郊山體水源涵養(yǎng)功能的措施,也能在一定程度上實現(xiàn)對山體的保護(hù),達(dá)到促進(jìn)植被恢復(fù)和減少水土流失的效果,改善城郊的小氣候條件,[3]增加動植物的多樣性。
佛慧山、金雞嶺、興隆山等景區(qū)屬濟(jì)南市近郊風(fēng)景區(qū),其中佛慧山和金雞嶺位于千佛山風(fēng)景名勝區(qū)范圍內(nèi),已被批準(zhǔn)為國家級風(fēng)景名勝區(qū);興隆山風(fēng)景區(qū)位于濟(jì)南市南部,區(qū)域規(guī)劃面積約434 hm2,區(qū)內(nèi)自然風(fēng)光秀麗,文物古跡眾多,地形特點鮮明,具有較高的自然和人文景觀價值,是近郊市民游客休閑、游賞的主要山體休閑綠地。
作為山地型景區(qū),景區(qū)內(nèi)有多處自然山谷作為原有的主要匯水路徑,匯水面積較大,季節(jié)性流量高。景觀植被以側(cè)柏林為主,夾雜有部分闊葉樹和抗旱、耐瘠薄的灌木,整體綠化覆蓋率北坡較好,南坡裸露土地及裸巖較多。
保持山體原始地貌及自然植被情況,加強(qiáng)裸露山體綠化,增加喬木和中下層灌木、地被植物的栽植,通過植物根系對土壤的固定和對雨水的吸收,起到阻滯雨水的作用,進(jìn)而涵養(yǎng)水源,增強(qiáng)雨水滲透、緩釋。
根據(jù)山體地形和匯水分區(qū),結(jié)合山谷、山澗合理設(shè)置攔蓄設(shè)施[5]。梳理和組織山體的匯水、排水、蓄水路徑,海拔自高到低設(shè)置多級水平階,對雨水進(jìn)行層層攔蓄,分散徑流,降低雨水徑流速度,分散排入周邊綠地,延長雨水滯留時間,增加下滲率。
根據(jù)山體地形和匯水特點,在山體上部主要雨水匯集處,合理設(shè)置存蓄設(shè)施對雨水進(jìn)行存蓄、凈化、下滲,削減徑流。在山體底部集中匯水區(qū)域,結(jié)合景觀要求設(shè)置滲透塘、旱溪等,凈化、收集雨水,增加下滲時間,收集的雨水進(jìn)入蓄水池,可用于周邊綠化灌溉;超標(biāo)雨水排入市政雨水管網(wǎng)。
游覽路應(yīng)盡量平行于等高線布局,合理確定廣場坡向及道路的縱、橫坡,組織徑流匯入綠地或各收集設(shè)施。坡度較大、坡長較長的游覽路,需結(jié)合現(xiàn)狀分散設(shè)置導(dǎo)流槽等設(shè)施,將雨水分段引入綠地或雨水收集設(shè)施中。
根據(jù)山體情況,在廣場或道路靠近上坡的一側(cè)設(shè)置滲透塘和滲透溝,并層層分散引入綠地,減少徑流;靠近下坡的一側(cè)使用平沿石或局部路沿石放低,將徑流匯入綠地或各類設(shè)施中。
山體低影響開發(fā)設(shè)施系統(tǒng)的構(gòu)建不僅解決了山體本身的雨洪問題,同時充分利用雨水資源,增加土壤含水量,改善生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)綠色山水景觀。通過實施海綿建設(shè)使景區(qū)成為具有本地特色山地文化的旅游精品,國家海綿城市建設(shè)的示范模板,市民休閑體驗的生態(tài)樂園。
根據(jù)濟(jì)南市試點區(qū)域分區(qū)指標(biāo)控制要求,對應(yīng)的設(shè)計降雨量41.3mm,佛慧山、金雞嶺、興隆山景區(qū)年徑流總量控制率為85%,3 處景區(qū)計劃蓄水總量為87662.13m3。
根據(jù)景區(qū)的地形地貌、植被等現(xiàn)狀,結(jié)合此地域?qū)嶋H雨水匯流路徑,制定了針對山體雨水滯留、下滲、存蓄的切實可行的實施方案。
4.2.1 針對縱向匯流雨水的實施方案
降落至山體的雨水,大部分通過土壤進(jìn)行下滲。形成地表徑流的雨水一部分流經(jīng)山體植被或裸巖,匯流后通過山谷、山澗內(nèi)的水平階進(jìn)行層層攔蓄,另一部分流經(jīng)縱向道路通過道路邊溝匯集至道路下方。匯流的雨水大部分滯留在攔蓄設(shè)施內(nèi)并下滲和凈化,超出滯留量的雨水進(jìn)入橫向道路內(nèi)側(cè)滲透塘進(jìn)行進(jìn)一步的下滲和凈化。
超出滲透塘滯留量的雨水通過內(nèi)側(cè)的溢流口進(jìn)入溢流管道并橫跨橫向道路到達(dá)道路下方,再次通過水平階進(jìn)行層層攔蓄并下滲和凈化,再次滯留后剩余的雨水最終到達(dá)山體底部,進(jìn)入山腳下旱溪中進(jìn)行滯留和下滲。
山體內(nèi)所有的下滲雨水用于補(bǔ)充地下水,涵養(yǎng)水源;凈化后的雨水大部分經(jīng)管道進(jìn)入就近的蓄水池進(jìn)行存蓄,用于植物灌溉或設(shè)施用水;超出蓄水池最大存蓄量的雨水溢流后進(jìn)入山體底部旱溪,多余雨水通過雨水管渠進(jìn)入市政管網(wǎng)排出景區(qū)。
4.2.2 針對橫向匯流雨水的實施方案
有條件的坡面可用水平階、魚鱗坑結(jié)合復(fù)式綠化種植的方式形成綠地,對橫向匯流的一部分雨水進(jìn)行滯留和下滲。另一部分雨水通過道路、廣場等進(jìn)行組織分流,借助對道路廣場橫縱坡的合理設(shè)計,引導(dǎo)通過路面透水鋪裝下滲之余的雨水進(jìn)入道路內(nèi)側(cè)滲透溝。在山體下部較為平坦的地域可結(jié)合景觀設(shè)置下沉式綠地,對末端雨水進(jìn)一步削減。
4.3.1 水平階
結(jié)合山谷、山澗在合適的位置砌壘水平階,與山體坡面半圍合形成一定空間對雨水進(jìn)行攔蓄。水平階的彎曲多采用凹向山體內(nèi)部的方式,在雨季降雨量較大時徑流雨水流速較高,這樣的措施能夠使墻體更加耐受高流速雨水的沖刷力,延長水平階的使用壽命。
本著節(jié)約的建設(shè)原則,砌壘水平階所用的石材在保證功能性和景觀性的前提下盡可能使用山上的原石,降低成本的同時實現(xiàn)與原地貌的統(tǒng)一;水平階之間的坡面為裸巖的,為減少雨水的沖刷,使用體積較小的山石進(jìn)行覆蓋,可對雨水進(jìn)行消力,促進(jìn)雨水下滲(見圖1、見圖2)。
4.3.2 滲透塘和滲透溝
道路內(nèi)側(cè)雨水匯集處設(shè)置多處滲透塘,上部山體的雨水匯集后進(jìn)入滲透塘進(jìn)行滯留下滲和凈化,溢流的雨水通過路面下方的過路管道進(jìn)入下層攔蓄設(shè)施。滲透塘內(nèi)部多放置體積較大的卵石,滿足雨水收集作用的同時兼顧景觀效果。滲透塘中初步凈化的雨水進(jìn)入兩側(cè)與之相連的滲透溝,進(jìn)行再次的滯留和下滲。
滲透溝沿橫向道路內(nèi)側(cè)布置,坡度與道路縱坡保持一致,溝邊與道路交界的路牙在下方留有空隙,方便道路雨水排進(jìn)滲透溝。滲透溝中坡度較大的區(qū)域搭配小型攔水壩對雨水沖刷進(jìn)行消力,延長雨水滯留時間。為滿足觀賞性,滲透溝中搭配植物種植,因本項目所在地為北方城市,考慮到實際降雨量情況,在樹種的選擇上主要考慮適地適樹和景觀性原則。
4.3.3 旱溪
因旱溪主要設(shè)置在山體底部主要匯水區(qū)域、結(jié)合景區(qū)的入口建設(shè),在滿足功能要求的同時充分考慮景觀效果。需注意駁岸線型的自然曲折、景石安置的層次變化,同時結(jié)合植物配置,使入口處的旱溪景觀成為滿足游客親水心理和舒適性的亮點區(qū)域,見圖3。
4.3.4 透水鋪裝
根據(jù)山體地形和游覽路、廣場的功能需要,盡量采用透水鋪裝,減少雨水徑流的形成。根據(jù)功能性的差異,選用不同種類的鋪裝材料。防火車行道的鋪裝主要選用透水瀝青,滿足景區(qū)行車的需要;休憩廣場及部分坡度較緩的道路多用透水磚;沿等高線較為平坦的游步道則選用糠糧砂平鋪,既可滿足透水功能,又與山體環(huán)境相協(xié)調(diào),營造富有野趣的游覽氛圍和舒適的步行體驗。
4.3.5 植物配置
在植物配置方面,除滿足適地適樹的原則和觀賞需求之外,在不同的位置結(jié)合實際情況采用不同的配置方式,以實現(xiàn)植物觀賞價值的最大化,并降低養(yǎng)護(hù)難度。
魚鱗坑、水平階結(jié)合植物種植的,因回填種植土深度足夠,多采用喬木、灌木、地被相結(jié)合的復(fù)式種植方式,最大限度地固土并阻滯雨水,提高山體綠化覆蓋率。選用的喬木有五角楓、白皮松,灌木有丁香、連翹、金銀木、大葉扶芳藤,地被植物為覆蓋力強(qiáng)、抗性好的小葉扶芳藤,最大程度地覆蓋裸露地表。
沿道路滲透溝內(nèi)植物栽植,因北方城市雨季較短、雨量不大,同時考慮到滿足游覽路上方遮蔽功能,選用了五角楓作為骨干樹種,搭配白皮松以及丁香、連翹等灌木,常綠樹與落葉樹相結(jié)合,兼顧觀花植物,保證了較好的游覽舒適性和沿路植物景觀效果。
下沉式綠地需考慮植物的抗性,在雨季到來時能夠耐水濕,而在其他季節(jié)又有很好的抗旱能力,且植物形態(tài)較好,花、葉或果具有觀賞性。在景區(qū)內(nèi)我們多應(yīng)用麥冬等地被植物作為下沉式綠地的主要植物種類。旱溪水系內(nèi)選用濕生植物,可適應(yīng)旱溪環(huán)境的有千屈菜、再力花等。
海綿城市建設(shè)是城市環(huán)境生態(tài)修復(fù)的重要手段,而在濟(jì)南市開展山地型風(fēng)景區(qū)的低影響開發(fā)建設(shè)對城市生態(tài)和保泉護(hù)泉具有非比尋常的重要意義。自本項目建設(shè)以來,雨季形成的山體地表徑流明顯減少,山體氣候條件及生態(tài)環(huán)境得到改善。如今,山地型風(fēng)景區(qū)的低影響開發(fā)建設(shè)技術(shù)還需要長期實踐的積累和現(xiàn)實數(shù)據(jù)的驗證,通過本文的敘述,希望能給同行們在類似景區(qū)的建設(shè)工作中提供一些借鑒和參考。