植物景观规划和设计作业.doc

植物景观规划设计作业风景园林12级雨水花园植物规划设计 城市的发展，许多城市面临水资源短缺，空气质量较差，无公共活动空间等的问题。面发展城市雨水花园花园，是改善人类住区生态环境的一条新思路。一、雨水花园定义 雨水花园是自然形成的或人为修建的城市绿地，被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水或是阻挡城市灰尘，形成绿色空间等作用的花园。是一种生态可持续的利用设施；随着城市、雨水花园的不断发展，雨水花园的技术、理论在更大尺度的景观设计中不断应用。 真正意义上的雨水花园则形成于20世纪90年代。在美国马里兰州的乔治王子郡（Prince Georges County），一名地产开发商在建住宅区的时候有了一个新的想法，就是希望用一个生态滞留与吸收雨水的场地来代替传统的雨洪最优管理系统（BMPs）。在该郡环境资源部的协助下，最终使雨水花园在萨默塞特地区被广泛地建造使用。该区每一栋住宅都配建有3040m2的雨水花园。它的建造被证明是高效而又节约的。建成后对其进行了数年的追踪监测，结果显示雨水花园平均减少了75%-80%地面雨水径流量。 我国第一座城市雨水花园诞生于天津。这是由餐厨垃圾处理为原料的雨水收集系统，在中国尚属首创。这一座雨水花园原是寸草不生的盐碱地，如今利用餐厨垃圾做养料滋养植物，花园灌溉和景观用水则全部来源于雨水。园中夏季鲜花盛开，鱼塘里鱼群成对，成为名符其实的城市生态雨水花园。城市生态雨水花园的建立将缓解和改善城市水系统污染，解决城市内涝效果显著。二、雨水花园的作用1、雨水资源利用 城市雨水的利用首先需要将雨水人工资源化，雨水花园便承担了这一职能。根据城市现状条件，利用现有设施统一规划建设雨水花园，将时空不连续、不稳定的雨水转化为可以持续供水的稳定水系统，成为城市供水系统中的一个环节。雨水花园将雨水阻滞收集后，就地利用雨水。2、城市雨洪调节 面对气候因素、与城市化进程的需求，都不宜更改回原来面貌。因此针对雨水排放系统提出改进策略，即是利用雨水花园“柔化”雨洪。 雨水管线是原城市雨洪刚性的处理方式。在“尽快、高效”的指导原则下，城市雨水的处理着眼于将雨水从城市范围内赶紧排除去。城市化后的水文循环忽略了雨水在整个循环系统中的作用，把雨水当作废水排出城外，造成大量雨水资源的流失，加重了城市缺水程度，严重制约了城市的发展。这种刚性的雨水处理模式面对越来越复杂的城市雨洪，排水管线必须屡屡升级。 雨水花园针对雨洪提出柔化的策略。雨水花园的目的在于截留径流，通过地下渗透、收集径流，将雨水资源化。这样减小了地表径流的量、调节了汇流时间，也使得水资源得到合理利用。相比以往的刚性排放，雨水花园的柔化雨洪更加生态有效。雨水花园体系的逐步建立将柔化城市雨洪。3、水质净化雨水污染 水花园收集的雨水并非纯净，而雨水水质的好坏直接关系到水资源再利用。影响雨水水质的主要因素有:l)自然降水污染2)城市径流污染净化作用 雨水花园的最重要特色便是具有对雨水的净化能力。这种净化能力要依靠整个雨水净化系统来实现，.实现的主体区域就是绿地。雨水花园作为绿地来建设，不仅承担了城市净化系统的作用，更在城市景观格局上提升了城市环境质量。其特殊的净化作用主要有：物理净化作用、植被净化作用、土壤净化作用和人工湿地综合净化。4、恢复水循环雨水花园通过雨水收 集将降雨资源集中，然后地表渗透或者辅助设施使雨水下渗至浅表土壤以及地下水层，使雨水得以有效补充地下水，恢复水循环。雨水花园内雨水渗透利用包括绿地渗透和设施渗透两种措施。 绿地的渗透作用是指降水到达地面后，以自然的方式渗入地下，入渗量的多少将随地表的特点、土壤性质、坡度、雨水降落的速度和降雨的总量而变化。自然渗透的雨水一部分被植物吸收或通过毛管吸力被保持在土壤中，另一部分渗透水补充地下水达到水循环的目的。在雨水渗透过程中土壤和植物根系还可以对雨水进一步再净化，雨水径流中的悬浮物、杂质等也被土壤的过滤作用清除出。绿地自然渗透不仅恢复了水循环，还对雨水径流水质处理有重要意义。尽管绿地的渗透能力出色但也不是无限大的，当降雨速度和雨量达到土壤的渗透峰值之后，就会在地表形成径流，此时可以利用雨水花园内的渗透设施进行径流雨水的渗透。 雨水花园内建设有雨水渗透设施，让雨水回灌地下，补充涵养地下水资源。这种技术进一步修复水循环，缓解地面沉降。可分为分散渗透技术和集中回灌技术两大类。一般雨水花园采用较多为分散式渗透，选取在城市中心、居住小区、道路、公园绿地等各种条件下。这种散布的雨水花园规模大小可因地制宜，设施简单。在中国的一般城市，采用这种渗透方式更具有使用价值。具体的雨水渗透设施包括渗井、渗管、渗透沟槽、渗水水池及透水地面等。这些渗透设施的设计和应用会提高雨水的渗透效率。三、雨水花园中植物的配置原则1.雨水花园的植物既要保证去污性，又要兼备观赏性。2.优先选用本土植物，搭配外来物种 本土植物对当地的气候条件、土壤条件和周边环境有很好的适应能力。同时，可以在实验驯化的前提下谨慎选用外来物种，既提高花园中物种的多样性，又避免物种入侵。3.选用根系发达，茎叶茂盛，去污能力强的物种 植物对于雨水中的污染物质的降解和去除机制主要有三个方面：意识通过光合作用吸收利用氮、磷等物质；二是通过根系将氧气传输到基质中，在根系周围发挥相辅相成的降解作用；三是植物根系对污染物质，特别是重金属的拦截和吸附作用。4.选用即可耐涝而又有抗旱能力的植物 种植的植物既要适合水生环境，又要有一定的抗旱能力。同时作为一个经常要处理污染物的人工系统，容易滋生病虫害，所选的植物也要具有较高的抗逆性，能抗污染、抗病虫害、抗冻、抗热等。 研究表明，不同植物的合理搭配可以提高对水体的净化能力：可将根系泌氧性强和泌氧性弱的植物混合栽种，构成复合式植物床，创造出有氧微区和缺氧微区共同存在的环境，从而有利于总氮的降解；可将常绿草本与落叶草本混合种植，提高花园在冬季的净水能力；可将草本植物与木本植物搭配种植，提高植物群落的结构层次性和观赏性。四、雨水花园中植物的配植方法1、以控制径流污染为目的的 用于停车场、广场道路周边，由于所处理的雨水污染较为严重。需要选择对于各种污染物吸收能力较强的植物。可以人工湿地的形式来进行设计。通过植物、动物、土壤的综合作用来净化、吸收雨水。 如美国华盛顿州Renton的水园工程，该地由原有的一块湿地扩大发展而来。从周围道路和停车场汇集而来的雨水首先注入11个相互关联的沉淀池塘，使得雨水中夹带的悬浮污染物得以沉淀，而后将雨水释放到长而曲折的湿地中，让雨水在缓慢流淌的过程中，经过植物、微生物和野生动物的综合作用得到进一步的净化。 植物配植上，自然式湿地沉淀地沿岸可成片种植芦苇、香根草等湿生植物；而自然式湿地沿线带状种植各种既能去除有机污染物又有一定观赏价值的湿生植物，如：香蒲、灯芯草、莎草、茭白等，又要适当配置常绿湿生植物，如石菖蒲、旱伞草等。2、控制径流量与活动相结合的目的 设计形式类似公共绿地，对雨水渗透和回收利用。在植物的配置上，花园的草坪活动区可以选择狗牙根等耐涝能力较强的草坪植物，而活动区域与小径相衔接处可以选用香菇草、鸭跖草等既耐涝又对污染物有一定吸收作用的地被植物；整个区域配合道路、活动、休息设施栽种湿地松、落羽杉、垂柳、枫杨等耐水湿的高大乔木，增强花园的立体层次和遮阴效果。3、控制径流量与观赏结合的目的 适合营造在办公、商业、学校等公共区域。一般由于建造地偏小或者偏于狭长，因此需要营造得较为精致，满足公共区域中人们的关上要求，形似水景园。根据用地情况，花园可以营造为蜿蜒的水渠或者方正有序的水池。 如美国波特兰市的首个雨水花园，由景观设计师穆拉色设计。它能对某大厦屋顶收集的雨水进行有效的渗透，为了最大限度地收集雨水，花园的造型为一系列浅滩、小瀑布以及被岩石分割而成的、具有一定落差变化的串联水池，在前一个水池积满水之后雨水则渗入下一个水池。 在植物配置上，长条形的水渠中可以选择美人蕉、黄菖蒲、千屈菜、泽泻等中小型湿生植物进行自然式配植；而在方正集中的水池中，可选择禾本科、莎草科中小型湿生植物和具有一定耐涝能力的观赏草，如旱伞草、细叶莎草、多穗苔草等。五、雨水花园的施工 雨水花园主要由5 部分组成(见图1) 。其中在填料层和砾石层之间可以铺设一层砂层或土工布。根据雨水花园与周边建筑物的距离和环境条件可以采用防渗或不防渗两种做法。当有回用要求或要排入水体时还可以在砾石层中埋置集水穿孔管。 1.蓄水层。为暴雨提供暂时的储存空间,使部分沉淀物在此层沉淀,进而促使附着在沉淀物上的有机物和金属离子得以去除。其高度根据周边地形和当地降雨特性等因素而定。一般多为100250 mm。 2.覆盖层。一般采用树皮进行覆盖,对雨水花园起着十分重要的作用,可以保持土壤的湿度,避免表层土壤板结而造成渗透性能降低。在树皮土壤界面上营造了一个微生物环境,有利于微生物的生长和有机物的降解,同时还有助于减少径流雨水的侵蚀。其最大深度一般为5080 mm。 3.植被及种植土层。种植土层为植物根系吸附以及微生物降解碳氢化合物、金属离子、营养物和其他污染物提供了一个很好的场所,有较好的过滤和吸附作用。一般选用渗透系数较大的砂质土壤,其主要成分中砂子含量为60 %85 % ,有机成分含量为5 %10 %,粘土含量不超过5 %。种植土层厚度根据植物类型而定,当采用草本植物时一般厚度为250 mm 左右。种植在雨水花园的植物应是多年生的,可短时间耐水涝,如大花萱草、景天等。 4.人工填料层。多选用渗透性较强的天然或人工材料,其厚度应根据当地的降雨特性、雨水花园的服务面积等确定,多为0. 51. 2 m。当选用砂质土壤时,其主要成分与种植土层一致。当选用炉渣或砾石时,其渗透系数一般不小于10 - 5 m/ s。 5.砾石层。由直径不超过50 mm 的砾石组成,厚度200300 mm。在其中可埋置直径为100mm 的穿孔管,经过渗滤的雨水由穿孔管收集进入邻近的河流或其他排放系统。 通常在填料层和砾石层之间铺一层土工布是为了防止土壤等颗粒物进入砾石层,但是这样容易引起土工布的堵塞。也可在人工填料层和砾石层之间铺设一层150 mm 厚的砂层,防止土壤颗粒堵塞穿孔管,还能起到通风的作用。附录1：可供雨水花园使用的湿生植物1、芦苇 禾本科芦苇属优点：根系发达，可深入地下，具有优越的传氧性能，有利于的降解，适应性、抗逆性强缺点：植株较高、蔓延速度过快，小面积雨水花园中不适用2、芦竹 禾本科芦竹属优点：生物量大，根状茎粗壮，较耐旱缺点：植株较高，小面积雨水花园不适用3、香根草 禾本科香根草属优点：根系强大，抗旱、耐涝、抗寒热、抗酸碱，对于氮磷的去除效果明显缺点：植株较高、生长繁殖快，小面积雨水花园中不适用4、香蒲 香蒲科香蒲属优点：根系发达，生产量大，对于和氨态氮的去除效果明显5、美人蕉 美人蕉科美人蕉属优点：对于和氨态氮的去除效果明显缺点：根系较浅6、香菇草 伞形科天胡荽属优点：喜光，可栽于陆地和浅水区，对污染物的综合吸收能力较强缺点：不耐寒7、细叶莎草 莎草科莎草属优点：根系深，对营养元素的综合吸收能力较强，叶细观赏性强缺点：不耐寒8、姜花 姜科姜花属优点：生物量大，对氮原素的吸收能力较强，观赏性强缺点：不耐寒、不耐旱9、茭白 禾本科茭白属优点：对、等金属元素有一定富集作用，对 的去除率较高，可食用缺点：不耐旱10、慈姑 泽泻科慈菇属优点：叶形奇特，观赏性强，对 的去除率较高，可食用缺点：根系较浅11、薏苡 禾本科薏苡属优点：根系发达，生物量大，可食用，有一定抗旱性12、灯心草 灯心草科灯心草属优点：半常绿，较耐旱，根状茎粗壮横走，净水效果良好13、石菖蒲 天南星科菖蒲属优点：常绿，根状茎横走多分枝缺点：不耐旱14、旱伞草 莎草科莎草属优点：常绿，茎直立、丛生、无分支、三棱形，高可达缺点：不耐寒15、条穗苔草 莎草科苔草属优点：常绿，喜光，喜湿润，较耐寒16、千屈菜 千屈菜科千屈菜属优点：较耐旱，观赏性强缺点：污染物质的去处能力不强17：黄菖蒲 鸢尾科鸢尾属优点：较耐旱，观赏性强18、泽泻 泽泻科泽泻属优点：耐寒耐旱，观赏性强19、红莲子草 苋科苋属优点：较耐旱，叶终年通红，观赏性强20、三白草 三白草科三白草属优点：较耐旱，观赏性强附录 可供雨水花园使用的水生植物1、凤眼莲 雨久花科凤眼莲属优点：繁殖能力强，除氮效果佳缺点需严格控制种植范围，冬季休眠2、大漂 天南星科大漂属优点：繁殖能力强，除氮效果佳缺点：需严格控制种植范围，冬季休眠3、水蕹 水蕹科水蕹属优点：生物量大，除氮效果佳缺点：冬季休眠4、水芹 伞形科水芹属优点：生物量大，除氮效果佳，可食用缺点：夏季休眠5、睡莲 睡莲科睡莲属优点：能吸收水中的汞、铅、苯酚等有毒物质6、荇菜 龙胆科荇菜属优点：喜阳耐寒，观赏性强7、萍蓬草 睡莲科萍蓬草属优点：喜阳耐寒，观赏性强附录 可供雨水花园使用的耐水湿乔木1、湿地松 松科松属优点：常绿，耐寒、耐水湿缺点：碱土中种植有黄化现象2、水杉 杉科水杉属优点：耐寒、耐水湿能力强缺点：落叶需清理干净3、落羽杉 杉科落羽杉属优点：喜光，极耐水湿落叶需清理干净4、池杉 杉科落羽杉属优点：喜光，极耐水湿缺点：落叶需清理干净5、垂柳 杨柳科柳属优点：喜光，耐寒、耐水湿6、枫杨 胡桃科枫杨属优点：喜光，耐寒、耐水湿附录 可供雨水花园使用的草坪草和观赏草1、狗牙根（） 禾本科狗牙根属优点根茎发达，繁殖迅速，较耐涝2、雀稗 禾本科雀稗属优点：湿地上常见草种，耐涝3、马蹄金 旋花科马蹄金属优点：耐荫、耐湿，稍耐旱不耐践踏4、斑叶芒 禾本科芒属优点：喜光，耐寒，耐旱，耐涝5、细叶芒 禾本科芒属优点：喜光，耐寒，耐旱，耐涝，花期月，初粉红逐渐变红，秋季银白色，观赏性强6、花叶燕麦草 禾本科燕麦草属优点：喜光，耐寒，耐旱，耐水湿7、蒲苇 禾本科蒲苇属优点：常绿，耐寒、耐旱，观赏性强8、细叶针茅 禾本科针茅属优点：常绿，叶细长，喜光，管理粗放9、金叶苔草莎草科苔草属优点：常绿，叶金黄，喜光，观赏性强缺点：不耐涝