石笑云 曹盼
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院,湖南長沙410128)
人有親水的天性,因此在當(dāng)前眾多的環(huán)境景觀工程實(shí)踐中,人工營造的景觀水景倍受青睞。封閉型景觀水體通常指存在于城市綠地、公園、建筑區(qū)等地的不與外湖(河)相連接的封閉型河道、湖泊、水池等人造的或天然的水量較少、水深較淺的小型景觀水體,由于水域面積小、環(huán)境容量低、自凈能力差,容易遭受污染[1]。相關(guān)研究主要集中在封閉景觀水體的富營養(yǎng)化原因、表觀污染探究、小型封閉景觀水體修復(fù)的應(yīng)急措施等[2-3]。景觀水體清澈見底、水質(zhì)優(yōu)等則令人心曠神怡;水體藻類爆發(fā)、渾濁惡臭與規(guī)劃設(shè)計(jì)初衷相違背,不僅讓景觀風(fēng)貌黯然失色,更是讓人們生活環(huán)境品質(zhì)感大為下降,在日益增長的人們對于美好生活向往的需求下,針對固有景觀場地的提質(zhì)改造研究日漸受到關(guān)注[4]。
“天鵝湖”位于長沙市芙蓉區(qū)湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)校園東南區(qū)域,該景觀湖是2001年為迎接校慶建設(shè)而成,場地四周高、中間低,南北坡向較陡,東西坡向較緩(圖1)。與之相臨的另一景觀湖“寸草湖”于同時(shí)期建設(shè)而成,兩湖隔車行道相臨。在校園內(nèi)諸多的景觀湖體中“天鵝湖”與“寸草湖”(圖2)存在諸多相似之處:同為無客水排入的封閉型的景觀水體,均未做湖底防滲處理,都是20年前建設(shè)完成且使用至今。但兩者在駁岸處理方式、水生植物景觀、匯水區(qū)域內(nèi)豎向設(shè)計(jì)、管養(yǎng)方式等方面存在差異(表1)。
圖1 天鵝湖現(xiàn)狀平面圖
圖2 寸草湖(2021年7月16日)
天鵝湖在2019年7月、8月、9月都曾出現(xiàn)了藻類爆發(fā)期,尤其是9月22日全面爆發(fā),整個(gè)湖面均布滿了銹紅色藻類(圖3),湖面漂浮有死魚,而僅一條道路之隔的寸草湖卻波光粼粼、清澈異常,絲毫沒有水質(zhì)惡化的跡象。
圖3 天鵝湖藻類爆發(fā)(2019年9月22日)
為了更客觀、精準(zhǔn)地對比這兩個(gè)湖體水質(zhì),我們進(jìn)行了為期一年的水質(zhì)實(shí)地取樣檢測。于2019年7月、9月、11月和2020年1月、3月、5月下旬的清晨,在天鵝湖、寸草湖水體的幾何中心處利用皮劃艇,于表層水下40 cm處采集。所取水樣均在取樣1 h內(nèi)送至專業(yè)水質(zhì)檢測公司進(jìn)行檢測。寸草湖各個(gè)月份均滿足V類水標(biāo)準(zhǔn),天鵝湖水質(zhì)基本接近V類標(biāo)準(zhǔn)限值,但于2019年9月超出V類水標(biāo)準(zhǔn)限值,在全年中這一時(shí)期的天鵝湖出現(xiàn)了最嚴(yán)重的富營養(yǎng)化現(xiàn)象,藻類布滿全湖。
天鵝湖與寸草湖在一年的觀測周期內(nèi)除天然降水外,均無客水排入,因此推斷是水景構(gòu)造方式、水景駁岸周邊下凹前置塘、不同管養(yǎng)護(hù)方式對水質(zhì)產(chǎn)生了重要影響[5]。
寸草湖是毛石駁岸、淤泥池底,適宜動(dòng)植物尤其是兩棲動(dòng)物生長繁殖,有較豐富的水生動(dòng)植物;天鵝湖為磚砌抹灰封閉型的整形駁岸,缺乏水生植物,無法形成良好的水生態(tài)系統(tǒng)。寸草湖水體駁岸周邊有圍湖一周的前置塘,起到攔截初期雨水雜質(zhì)的作用,初期雨水經(jīng)前置溝槽的沉淀,起到過濾作用,一定程度上使得匯入寸草湖的雨水水質(zhì)得到了保證。而天鵝湖卻沒有這一天然的屏障。寸草湖生長著大量的水生植物,植物生長通過吸收氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),完成其生長周期,減少水體中營養(yǎng)物質(zhì),其中狐尾藻(Myriophyllum verticillatum L.)、空 心 蓮 子 草(Alternanthera philoxeroiders(Mart.)Griseb)生長茂盛且迅速,通過定期收割實(shí)現(xiàn)了水體中的“營養(yǎng)轉(zhuǎn)移”。
基于此,擬對天鵝湖景觀進(jìn)行提質(zhì)改造設(shè)計(jì),以水質(zhì)景觀改善為中心,為學(xué)校師生打造一處充滿活力的水景開放空間。
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寸草湖有環(huán)湖一周的前置塘,能夠很好地對匯入湖中的初期表1 2處封閉型景觀水體基本情況雨水起到過濾作用,因此在天鵝湖提質(zhì)改造設(shè)計(jì)中,臨水一側(cè)通過豎向調(diào)整增設(shè)前置凹塘。前置塘雖小,其作用原理與雨水花園、旱溪、植草溝等類似,截流雨水污染物、過濾雨水懸浮顆粒物,部分下滲補(bǔ)給地下水、部分流入景觀湖體中。
結(jié)合天鵝湖原駁岸,改造設(shè)計(jì)有A、B、C、D共4種駁岸類型如圖4~圖7所示。改造后的駁岸未設(shè)護(hù)欄以保證親水性,與此同時(shí)也考慮了其安全性,依據(jù)《公園設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51192—2016)[6],無防護(hù)設(shè)施的人工駁岸、臨水平臺,近岸2 m范圍內(nèi)的常水位水深不得大于0.7 m,通過實(shí)測,以原場地溢水口高程設(shè)定常水位標(biāo)高為-0.30 m,符合安全規(guī)范。
圖4 駁岸剖面示意圖(A類型)
圖7 湖中島駁岸剖面示意圖(D類型)
改造后的駁岸類型材料基本一致,均利用了原駁岸結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)層,部分層次將原磚石抹灰形式改為自然黃石壘砌。自然石凹凸不一,會(huì)留有空隙,構(gòu)成適合水生動(dòng)物、植物繁衍生存的空間,形成更為自然的人工湖,孔隙、縫隙等多種空間為不同生物提供了不同的生態(tài)空間,進(jìn)而吸引兩棲動(dòng)物、鳥類,也為水生植物的生長營造了曲折的岸線,更有利于物種多樣性的發(fā)展[7]。
在天鵝湖西側(cè),除部分自然駁岸外,均為駁岸A類型(圖4),其與人行便道間隔并設(shè)置前置塘于其中,道路離駁岸較寬的地方加設(shè)為植被緩沖過濾帶;在天鵝湖東側(cè)的駁岸改造設(shè)計(jì)中,將湖面擴(kuò)大,但駁岸基礎(chǔ)未變,將原來的抹灰磚石駁岸減至常水位以下,其上再放置自然黃石,此為類型B,這樣既不造成水土流失,又能讓水位與草坪護(hù)坡自然銜接,同時(shí)在駁岸與水岸線之間種植凈水植物,增加自然生態(tài)的趣味性,同時(shí)增加凈水力度(圖5);天鵝湖中原有人工堆島,改造設(shè)計(jì)仍予以保留,對其邊坡進(jìn)行處理,此為C類型駁岸(圖6),具體做法是保留原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)層,再用黃石干壘的方式堆砌,沿島周邊增加挺水植物,既柔化島的岸線,也增添生物多樣性生存空間;新設(shè)計(jì)有親水棧道,與駁岸結(jié)合是D類型(圖7),道路與平臺間設(shè)計(jì)臺階,增加空間的層次感,使平臺更接近水域,更為親水。平臺邊緣特意加種挺水植物,并放置一些石子,著重考慮親水平面周邊區(qū)域水深以保證安全性。
圖5 親水平臺剖面示意圖(B類型)
圖6 天鵝湖東側(cè)駁岸剖面示意圖(C類型)
原場地植物(圖8)基本保留,增加部分植物如表2所示。參考對污染物的富集作用:沉水植物>浮葉植物>挺水植物[8],增設(shè)的植物均為水生植物,分浮葉植物、沉水植物、挺水植物。沉水植物主要用于凈化水質(zhì),浮葉植物主要用于營造景觀,挺水植物則不僅用于造景、豐富岸線,還是諸多水生昆蟲生存的借助之物。天鵝湖周邊旱柳樹干上發(fā)現(xiàn)有水蠆(即蜻蜓幼蟲)蛻去的殼,這種昆蟲在水下生活一段時(shí)間后,需攀上挺水植物,然后蛻殼羽化成蜻蜓。然而在天鵝湖原有光滑的抹灰駁岸下,水蠆要艱難攀上豎直的池壁(約30 cm),然后往外爬3 m左右才碰到大樹,它的生存環(huán)境受到嚴(yán)重影響。因此在改造設(shè)計(jì)中,除考慮挺水植物的觀賞價(jià)值外,需要進(jìn)一步識別其生態(tài)價(jià)值。
圖8 原場地植物配置圖
表2 提質(zhì)改造設(shè)計(jì)增加的植物
水生植物的配置方式(圖9)。岸線凸出處采用高大色深、根系穩(wěn)固的植物,可適當(dāng)降低水速,減少對駁岸沖蝕,例如將再力花與梭魚草、美人蕉組合配置,增加景觀層次感。岸線凹處采用色淺,例如菖蒲點(diǎn)綴即可。蘆葦長勢較高,遮擋轉(zhuǎn)角處,圍合空間,產(chǎn)生視線變化。沉水植物如黑藻、菹草、狐尾藻等生長迅速且茂盛,后期管養(yǎng)護(hù)方案需做一個(gè)合理規(guī)劃,保證水的需氧量。
圖9 改造后的水生植物平面設(shè)計(jì)圖
天鵝湖南向的駁岸有一回水灣(圖1),回水灣面積小、流通性極其微弱,且垂直常風(fēng)向方向,更加致水質(zhì)惡化。在湖岸線較為曲折的湖段水場較弱,易形成死水區(qū),可能導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化,從而影響湖泊整體水質(zhì)。單一通過生態(tài)修復(fù)手段對水環(huán)境的改善效果相對較弱,需對湖岸線形態(tài)進(jìn)行微調(diào)滿足水環(huán)境功能的需要[9]。因此微調(diào)水線,去除回水灣,改成親水棧道,促進(jìn)人與水的互動(dòng)。親水棧道的增設(shè)一方面填補(bǔ)回水灣的缺陷,一方面增設(shè)景觀效果,增加親水、玩水、戲水景觀感受。
原場地地形是東側(cè)最緩,原駁岸的基礎(chǔ)基本保留,磚石堆砌部分去除一半至常水位以下。接近水域可擴(kuò)寬水生植物種植面積,增加凈水力度。還將南坡地形設(shè)計(jì)為起伏不一、凹凸有致的植被緩沖區(qū),路面雨水與屋面雨水沿匯水線沖蝕,植被緩沖區(qū)可做雨水過濾懸浮顆粒物作用,通過灌草系統(tǒng)攔截雨水?dāng)y帶的污染物。天鵝湖原設(shè)計(jì)中駁岸與人行道合而為一、圈湖一周,新設(shè)計(jì)的園路將其與駁岸分開,只在局部與湖面銜接,既打破了原設(shè)計(jì)的單調(diào)性,也可為生物繁殖棲息提供更安靜的環(huán)境、減弱人為干擾(圖10)。
圖10 提質(zhì)改造后的天鵝湖平面設(shè)計(jì)圖
基于一整年的相鄰景觀水體水質(zhì)實(shí)測數(shù)據(jù),推理、分析其水質(zhì)懸殊產(chǎn)生的原因,有針對性地展開景觀提質(zhì)改造設(shè)計(jì):駁岸的生態(tài)化處理、水生植物的配置方式、回水灣的去除及優(yōu)化、親水棧道的增設(shè)、豎向設(shè)計(jì)的調(diào)整等,在以水質(zhì)改善為核心改造設(shè)計(jì)內(nèi)容的同時(shí),關(guān)注場地景觀需要,創(chuàng)設(shè)多種景觀效果空間,以期為師生提供共享的戶外第二課堂。
天鵝湖的水景觀處理方式在當(dāng)前的規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐中具有一定的普適性,因此改造策略中的重點(diǎn)是水體駁岸的重新設(shè)計(jì)。由于水體駁岸是陸地與水域交界線,是生物緩沖帶、過度帶,生態(tài)駁岸的坡腳具有高空隙率、多魚類巢穴、多生物生長帶、多流速變化,為魚類等水生動(dòng)物和其他兩棲類動(dòng)物提供了棲息、繁衍和庇護(hù)場所[9]。良好的水體駁岸處理不僅起穩(wěn)固、防沖蝕作用,同時(shí)也是水陸兩棲生物的棲息地,增加生物多樣性、利于景觀水質(zhì)的維持[10];反之,不恰當(dāng)?shù)淖o(hù)岸處理方式則會(huì)加速水質(zhì)的惡化,成為區(qū)域環(huán)境中的“痛點(diǎn)”。
封閉型景觀水體水質(zhì)的影響因素是多方面的:水體的容量、水體的流動(dòng)性及其周邊環(huán)境等因素都可能影響到景觀水體水質(zhì),因此在已有的封閉型景觀水體改造實(shí)踐中,適時(shí)地定期維護(hù)、駁岸、護(hù)坡的生態(tài)化處理,水景周邊環(huán)境的整治等應(yīng)該是一個(gè)系統(tǒng)化工程。