□ 潘 燕 任 民
校園濱水景觀空間,是校園中最具活力與凝聚人氣的公共環(huán)境空間之一,也是校園環(huán)境中比較重要且敏感的自然生態(tài)環(huán)境空間。其不僅在改善和維系校園生態(tài)環(huán)境、提高校園景觀環(huán)境品質(zhì)、調(diào)節(jié)校園生態(tài)環(huán)境小氣候等方面具有舉足輕重的作用,還承載著為廣大師生提供一方良好的景觀游憩、休閑娛樂、文化交流、多元互動空間的作用。
如今濱水景觀空間已成為大學(xué)校園規(guī)劃中不可或缺的組成部分,越來越多高?;蚶迷嫉孛不蛉斯?gòu)建水景來豐富校園環(huán)境[1]。在復(fù)雜的外界條件影響下,由于對水體的保護及治理措施尚不成熟與完善,越來越多的校園生態(tài)景觀水體受到不同程度的污染,其景觀功能、生態(tài)系統(tǒng)面臨嚴重威脅。筆者以“濱水景觀”并含“校園濱水景觀”為主題進行知網(wǎng)期刊高級檢索,檢索發(fā)現(xiàn)學(xué)界圍繞“校園濱水景觀”的研究設(shè)計較少,現(xiàn)有的研究也主要以“感知和行為視角來進行校園濱水景觀的偏好研究”“校園濱水景觀設(shè)計中植物的選擇與配置”“如何通過校園濱水景觀空間來塑造和展示地域文化或校園文化”等方面來展開研究。對于校園濱水景觀面臨的生態(tài)問題、如何在前期設(shè)計中就考慮到后期的維護與治理等方面還鮮有研究,因此,在此背景下探討校園濱水景觀的維系與設(shè)計顯得尤為必要。
關(guān)于河湖水質(zhì)改善問題,截污納管、底泥清淤、消除黑臭等環(huán)境工程技術(shù)是學(xué)界以及社會實踐中河湖濱水空間綜合治理的主要手段。近年來海綿城市理念、低影響開發(fā)(Low Impact Development,以下簡稱“LID”)模式的提出打破了傳統(tǒng)濱湖環(huán)境維系與治理的局限,它是一種以源頭控制為主、運輸傳輸及終端處理為輔的雨水全過程控制方法,采用分散、多樣、小規(guī)模的工程技術(shù)實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生最低負面影響的設(shè)計策略[2],倡導(dǎo)人工環(huán)境與自然的互融互生,在徑流的控制、雨污水的資源化利用、場地的生態(tài)修復(fù)、濱水景觀的豐富等方面效益顯著,成為治理湖濱水環(huán)境問題的突破點。本文以廣西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園內(nèi)靜思湖濱水景觀設(shè)計為例,根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研其現(xiàn)狀問題,通過對國內(nèi)外LID的研究現(xiàn)狀與實際案例進行分析研究,總結(jié)其在濱水景觀設(shè)計中的應(yīng)用方法,將低影響開發(fā)作為一種生態(tài)水處理手段應(yīng)用于校園濱水景觀設(shè)計當中,以期為當代校園濱水景觀的構(gòu)建與維系提供一種有益參考。
靜思湖位于廣西南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)廣西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園內(nèi),地處亞熱帶南緣,地理位置介于東經(jīng)107°45′~108°51′,北緯22°13′~23°32′,氣候濕潤,雨量充沛??偯娣e約為39150m2,湖岸線長約2608m,是一條貫穿校園的重要景觀湖泊,承擔(dān)著為廣大師生提供一方景觀游憩、娛樂交流空間以及提升校園整體環(huán)境的重要作用。然而該湖相當于死水湖,在雨季水流從西向東流動,與南寧西鄉(xiāng)塘區(qū)內(nèi)相思湖相連;而旱季則缺乏活水補給,需要人工供水補水,水中細菌營養(yǎng)物質(zhì)滋生,整體水體環(huán)境較差,水質(zhì)污染明顯(見圖1)。
圖1 靜思湖現(xiàn)狀
據(jù)多次現(xiàn)場調(diào)研,發(fā)現(xiàn)靜思湖濱水景觀存在以下問題:第一,靜思湖水體水動力條件較差,在自然狀態(tài)下,水體流動性小、置換能力差,導(dǎo)致自凈能力差,生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)能力低。第二,駁岸形式單一,在西區(qū)教職工樓、百味軒、濱水廣場等湖岸為垂直硬質(zhì)結(jié)構(gòu),排污口參差不齊,且未進行有效截污,周邊生活污水、食堂廢水未經(jīng)處理直接排入靜思湖,水體富營養(yǎng)化。水體在旱季出現(xiàn)輕微黑臭現(xiàn)象,湖濱生態(tài)功能衰退。第三,水體補充主要靠自然降雨,靜思湖兩岸景觀未合理設(shè)計,降雨時靜思湖周圍區(qū)域的地表徑流雨水可直接匯流入湖,對湖水產(chǎn)生較大污染。第四,由于是老校區(qū),靜思湖整體濱水景觀設(shè)計年代較為久遠,陳設(shè)較為老舊,湖濱兩岸景觀效果較差,未彰顯現(xiàn)代校園的生機與魅力。
根據(jù)現(xiàn)狀問題,從宏觀到微觀層面總結(jié)梳理,可將靜思湖水環(huán)境問題大致歸納為兩大類:水質(zhì)問題、水岸環(huán)境問題(見表1)。
表1 靜思湖現(xiàn)狀問題梳理表
數(shù)年來,經(jīng)過國內(nèi)外學(xué)者的不斷研究與實踐證明:LID不僅可以對雨水進行有效管控,而且還拓展到城市水環(huán)境的各個方面,并開始注重過程的景觀化處理,成為解決城市水環(huán)境問題的突破點。如新加坡加冷河碧山公園遵循“水敏性城市設(shè)計(Water Sensitive Urban Design) ”的理念進行全方位的改造,這一理念核心思想與LID、國內(nèi)的海綿城市理念相類似,通過河道去硬質(zhì)化、生態(tài)護岸、植物群落的凈化功能等措施來進行雨洪管控與河道的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)。國內(nèi)山東煙臺市魚鳥河公園通過河道的去硬質(zhì)化、多種形式的生態(tài)駁岸設(shè)置、豐富植物群落配置等一系列生態(tài)技術(shù)和景觀設(shè)計手段,將該區(qū)域建設(shè)為一個巨大的海綿體,從而恢復(fù)該地區(qū)的濱河生境,改善原河道水質(zhì)問題。這些項目的成功改造無不證明了海綿城市理念、LID措施在水環(huán)境改善和生態(tài)修復(fù)方面不容忽視的作用。
因此,針對靜思湖現(xiàn)狀問題,為解決靜思湖水質(zhì)、水岸環(huán)境問題,以LID理念為指導(dǎo),結(jié)合環(huán)境工程水治理技術(shù),對靜思湖進行生態(tài)環(huán)境整治與生態(tài)重建的濱水景觀設(shè)計。通過控源截污、駁岸改造、湖濱兩岸綠地建設(shè)、生態(tài)植物配置等方面的治理措施,充分利用自然生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)再生、自我修復(fù)等特點,以達到改善靜思湖湖泊生態(tài)環(huán)境的目的,實現(xiàn)靜思湖水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),恢復(fù)其自然生態(tài)系統(tǒng)與水體的景觀效果,從而達到“碧水、綠岸,營造美好校園生態(tài)環(huán)境”的治理目標。
靜思湖水質(zhì)修復(fù)以生物、生態(tài)修復(fù)手段為主來改善湖泊水質(zhì),輔助以水體設(shè)計、促進水體流動和水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;水質(zhì)維護主要通過結(jié)合LID技術(shù)的兩岸濱水景觀設(shè)計、生態(tài)駁岸景觀設(shè)計、湖體水生植物種植設(shè)計來進行雨洪管理和維持湖體水生態(tài)平衡,從而達到靜思湖生態(tài)修復(fù)與景觀環(huán)境營造的和諧統(tǒng)一。
4.1.1 控源截污,完善靜思湖周邊截污管道
針對靜思湖周邊排污口設(shè)置、校園內(nèi)生活污水直接匯入靜思湖等現(xiàn)狀問題,為保障靜思湖水質(zhì),對靜思湖周邊污水管網(wǎng)系統(tǒng)進行綜合梳理和完善,沿知行大道按規(guī)模新建暗涵,長度約1km,直接與校外市政污水管相連,杜絕污水直接排入湖內(nèi),從而有效解決周邊生活污水、食堂廢水未經(jīng)處理直接排入靜思湖的問題,從源頭控制污水排入。
4.1.2 增加水體流動性,提高水體含氧量
針對靜思湖水體流動性小的問題,結(jié)合靜思湖原有的地勢地形、高差條件,改變原有水體形態(tài),設(shè)計富有變化的水體形態(tài)、增設(shè)溢流壩,形成跌瀑、湍流相結(jié)合的曝氣系統(tǒng),在增加水體含氧量的同時又形成了富有層次與動感的水景效果。為達到流水不腐、水體富氧凈化的效果,在關(guān)鍵水域設(shè)置景觀噴泉系統(tǒng),不僅能增加水體景觀效果,還能實現(xiàn)局部水體微循環(huán)與跌水強化復(fù)氧的雙重功能,從而促進水體整體循環(huán)流動,加速靜思湖水體新陳代謝。
考慮到雨水作為靜思湖水系的主要水源,且針對其面臨的面源污染情況,依據(jù)靜思湖兩岸實際情況設(shè)計初雨凈化濕地景觀系統(tǒng),利用LID進行生態(tài)濱水景觀設(shè)計。通過采用路面透水鋪裝、下凹式綠地設(shè)置、植物生態(tài)緩沖帶設(shè)置、湖岸生態(tài)駁岸等生態(tài)措施進行雨水過濾、滲透、收集凈化,利用湖濱植物的過濾、生物吸收作用,對地表徑流進行凈化,以達到消除污染的目的,從而控制雨水徑流對湖水的面源污染。
4.2.1 設(shè)計多孔隙綠色生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,滯蓄雨水
(1)透水鋪裝設(shè)置
靜思湖兩岸原有的道路系統(tǒng)、鋪裝采用不透水材料,無法將雨水進行下滲,同時也阻隔了地下水由地表蒸發(fā)。因此,將靜思湖兩岸原有的硬質(zhì)不透水鋪裝改為透水性較好的非硬化下墊面,如透水磚、彩色透水混凝土面層材料等,通過人工手段讓硬化地面“海綿化”,增加地表的可滲透性,確保地表徑流的快速下滲。
(2)滲透型植草淺溝、下凹式綠地設(shè)置
根據(jù)湖岸用地情況,在道路系統(tǒng)、廣場旁,依據(jù)地形高差設(shè)計面積大小不一的帶狀植草淺溝以及下凹式綠地。植草溝可上置卵石亦或栽植美人蕉、鳶尾、千屈菜等旱生、濕生兼具的低矮園林植物;下凹式綠地則可選擇適合南寧地域特色且具有良好去污效果喬灌草的組合配置。這樣的設(shè)計可連接透水鋪裝、生態(tài)植被緩沖帶或者靜思湖湖體水系,完成由硬化景觀向植物群落景觀的過渡,且具有有效減緩徑流流速、過濾涵養(yǎng)凈化雨水徑流的作用。
(3)生態(tài)植被緩沖帶設(shè)置
為有效攔截、過濾地表雨水徑流,可根據(jù)靜思湖兩岸濱水腹地大小、地形、高程情況,結(jié)合駁岸形式在條件允許的濱水坡地下坡位置來設(shè)計布置植物緩沖帶,起伏的地表形態(tài)以及生態(tài)植物的種植在有效攔截、過濾、吸附污染物的同時,還具有減緩地表雨水徑流的流速、穩(wěn)定岸坡等特點,且建設(shè)與后期維護管理的費用成本較低。
4.2.2 重塑岸線,改造兩岸濱水駁岸
靜思湖現(xiàn)有的兩岸駁岸設(shè)計采用水泥石質(zhì)硬質(zhì)型護坡工程,在原先設(shè)計時只考慮了駁岸工程方面的要求,雖具有較好的穩(wěn)定性與抗沖刷性,但忽略了生態(tài)和景觀方面的要求,割裂了水體與陸域的聯(lián)系,一定程度上阻礙了水土之間的物質(zhì)交換,減弱了植物的吸附生長能力與水體的自我凈化能力,岸帶景觀視覺體驗較差。
因此,針對靜思湖原有駁岸形式,結(jié)合地貌地形形式、功能要求等,在充分考慮靜思湖兩岸實際可利用空間以及兩側(cè)的實際建設(shè)情況后,對靜思湖駁岸作分段設(shè)計:從圖書館到近鄰寶、行政樓區(qū)域段濱岸可利用空間大,作自然型岸線處理,設(shè)計自然生態(tài)駁岸(見圖2);而對于坡度稍陡的區(qū)域,則作砌塊型自然駁岸或者石籠生態(tài)駁岸處理(見圖3)。通過將植物與土木工程、非生命植物材料的結(jié)合,減輕坡面和坡腳的不穩(wěn)定性,增加駁岸的“可滲透性”與過濾性[3]。其他段由于校園道路直臨堤岸、濱水空間腹地小,因此降低了自然生態(tài)駁岸改造的可能性,但可將原有的硬質(zhì)化駁岸改為半硬質(zhì)化駁岸(見圖4),在植物選種上可配置垂柳、三角梅等喬灌木,以及菖蒲、鳶尾、美人蕉等花草和藤本植物,利用柔軟的植物來遮擋或打破其生硬感。
為了增加整體的親水性,還可適當將局部區(qū)域設(shè)計為親水碼頭駁岸。重新改造設(shè)計之后的駁岸形式,既具有防止湖岸土壤侵蝕、穩(wěn)定湖岸的功能,又能夠提供生態(tài)可滲透的舒適宜人駁岸濱水景觀,具有環(huán)境和經(jīng)濟雙重價值。
4.2.3 LID影響下的靜思湖水體自然生境營造
自然界中的動植物是其經(jīng)過長期自然選擇和交替過程的結(jié)果,既具備良好的景觀效果,又具有不錯的生態(tài)功能,在生態(tài)景觀的營造和水體的自凈、保護中發(fā)揮著重要的作用。設(shè)計合理、搭配得當?shù)乃参锊粌H可以改善水質(zhì),吸附利用污水中的營養(yǎng)物質(zhì),過濾、吸收和富集重金屬及一些有毒物質(zhì),還可以為根區(qū)好氧微生物輸送氧氣,豐富整體景觀空間層次。因此,為了增強靜思湖水體的自我凈化、自我調(diào)節(jié)、自我維系功能,還需結(jié)合水環(huán)境的特點、污染程度、生態(tài)環(huán)境需求,科學(xué)合理配置、選用適合靜思湖水體的水生動植物,構(gòu)建良好的靜思湖濱水景觀自然生態(tài)環(huán)境,確保靜思湖濱水景觀生態(tài)完整性與生態(tài)環(huán)境的長期穩(wěn)定性。
圖2 自然生態(tài)駁岸示意圖
圖3 石籠生態(tài)駁岸示意圖
圖4 半硬質(zhì)化駁岸示意圖
在設(shè)計中,因地制宜地保留原有地塊上生長良好的植被地貌,同時根據(jù)景觀美學(xué)、景觀生態(tài)學(xué),增補配置適合南寧地方氣候特點且耐污能力強、凈化效果好、根系發(fā)達、觀賞價值高的植物,如蘆葦、荷花、水蔥、香蒲、黃菖蒲、美人蕉等挺水植物,睡蓮、苦草、金魚藻、狐尾藻、微齒眼子菜等浮葉植物和沉水植物,形成濕生—挺水—浮水—沉水植物植被帶[4],以達到生態(tài)、美觀的雙重效果。同時,養(yǎng)殖濾食性和雜食性魚群以及螺類等底棲動物,有效控制浮游動植物數(shù)量,構(gòu)建具有較完整結(jié)構(gòu)的水生動植物生態(tài)系統(tǒng),增強靜思湖水體自凈能力及水質(zhì)維系功能,形成湖體水環(huán)境的良性循環(huán),構(gòu)建靜思湖健康水生態(tài)環(huán)境。
圖5 初雨徑流示意圖
重新設(shè)計之后的靜思湖兩岸濱水景觀具有雨水過濾、凈化、調(diào)蓄功能,在低強度降雨時,雨水徑流可通過透水鋪裝就地初級入滲,過量雨水則可通過植草淺溝、下凹式綠地等凈化下滲、蓄積雨水。若遇高強度降雨,超過負荷的雨水就會通過湖岸植物生態(tài)緩沖帶、生態(tài)護岸等生態(tài)設(shè)置最大限度地過濾雨水,再傳輸至湖內(nèi)(見圖5)。這些生態(tài)設(shè)置提高了水體內(nèi)部和周圍環(huán)境的生物多樣性,減少水土流失,通過自然滲透形成良好的雨水處理系統(tǒng),既降低了雨水溢流進湖體的污染量、有效減輕水體的污染情況,又具備良好的景觀功能,起到美化環(huán)境的作用。
基于低影響開發(fā)理念的靜思湖濱水景觀設(shè)計的目的是通過構(gòu)建完整的水環(huán)境管理鏈條,以達到恢復(fù)靜思湖原有的水文機制,恢復(fù)其自然生態(tài)修復(fù)能力,增強湖泊的自凈能力,對整個生態(tài)鏈產(chǎn)生最低負面影響。當前國內(nèi)對于LID的研究過多地關(guān)注城市的雨洪控制方面,對整個濱水水環(huán)境管理方面尤其是校園濱水環(huán)境管理方面沒有形成一定的系統(tǒng)。但值得注意的是,低影響開發(fā)技術(shù)理念的提出為校園濱水環(huán)境問題、濱水空間的合理開發(fā)提供了一種新的開發(fā)思路與路徑。本文以廣西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院靜思湖為研究設(shè)計對象,針對其原有的水質(zhì)、水岸環(huán)境問題,引入LID技術(shù),試圖將低影響開發(fā)作為一種生態(tài)水處理手段應(yīng)用于校園濱水景觀設(shè)計當中,通過透水性道路系統(tǒng)、植草溝、下凹式綠地、植被緩沖帶、生態(tài)駁岸等措施的布置與設(shè)計,將靜思湖濱水環(huán)境有機聯(lián)系成一個整體,建構(gòu)一個完整的雨洪管控系統(tǒng),以期為當代校園濱水景觀的構(gòu)建與維系提供一種有益參考。