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滨水景观河道六大生态修复技术植配及其 [复制链接]

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与全国水利设计们抱团学习!

1.六大生态修复技术。人工增氧技术。概念:通过一定的增氧设备来增加水体溶解氧,加速河道水体和底泥微生物对污染物的分解。一般采用固定式充氧设备(如水车增氧机、提升增氧机、微孔曝气等)和移动式充氧设备(如增氧曝气船),可以充空气,也可以进行纯氧曝气。优缺点:为好氧微生物及以藻类为食的一些原生动物提供了良好的生长条件,有助于好氧生物区系的出现并不断发展,增加了河道生物多样性。但需要提供动力,对相对封闭的水体难以充分发挥作用。

2.复合生态滤床技术。概念:复合生态滤床是一种特殊人工湿地,是20世纪70年代兴起的污水生态治理技术。复合生态滤床是由集水管、布水管、动力设备、生物填料、水生植物及复合微生物等共同组成。优缺点:建设和运行费用低,能耗少,维护方便,具有一定的景观作用。容易造成堵塞,后期需要人力长期管护。

3.生物膜净化技术。概念:生物膜净化技术是利用一种全新的织物型生物膜载体,使用经培养驯化的高效微生物和微型生物,附着在填料或载体上繁殖。优缺点:抗污水和化学物的侵蚀,保证微生物的繁殖力并提高其代谢率。吸附、分解氧化有机污染物、藻类、氮磷等营养物,使河道水体得到净化。投资较高、单位处理效率较低。

4.水生植物修复技术。概念:通过种植水生植物,利用其对污染物的吸收、降解作用,达到水质净化的效果。水生植物生长过程中,需要吸收大量的氮、磷等营养元素,以及水中的营养物质,通过富集作用去除水中的营养盐。优缺点:建设和运行费用低,可结合景观设计打造优美的植物景观。周期较长、需要配合其他工程技术使用。

5.底泥生物氧化技术。城市水环境是一个开放的系统,其水体或流动、或受潮汐影响、或间歇性换水,而底泥是河道多年污染的积累,是河道黑臭和富营养化的重要原因。概念:底泥生物氧化是将含有氨基酸、微量营养元素和生长因子等组成的底泥生物氧化配方,利用靶向给药技术直接将药物注射到河道底泥表面进行生物氧化,通过硝化和反硝化原理,除去底泥和水体中的氨氮和耗氧有机物。优缺:有效提高河道自净能力、节省费用。无法绝对控制药物对水体无害。

6.生物多样性调控技术。概念:通过人工调控受损水体中生物群落的结构和数量,来摄取游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等,控制藻类的过量生长,提高水体透明度,完善和恢复生态平衡。优缺点:提高河道自净能力、恢复河道生态多样性。周期长、常作为后期深度处理工艺。

7.河道景观植物选择与应用。河道植物配置是河道景观和生态修复的重要组成部分,合理的植被配置能有效地控制水土流失、维护物种多样性、改善气候、净化空气;河道植物的姿形、优美的线条、多样化的组合方式可创造优美的景观环境,为游客提供休闲娱乐的空间。

8.植物配置与品种选择。水生植物:水生植物按生活类型主要分为挺水植物、浮水植物、漂浮植物和沉水植物。挺水植物:挺水植物是指根生长于泥土中,基叶挺出水面之上的植物。在滨水植物景观的营造中,挺水植物是最重要的植物材料。比较常见的有荷花、千屈菜、香蒲、芦苇、菖蒲、慈姑、黄花鸢尾等。浮水植物:浮水植物是指根生长于泥土中,叶片漂浮于水面上,包括水深1.5-3m的植物。浮水植物在划分水面空间、改变水面色彩、增加水面景观效果方面有很大的作用。漂浮植物:漂浮植物是指根生长于水中,植株体漂浮在水面上。它多数以观叶为主,随着漂浮的地点的变化,植物可以改变不同水域的水面景观效果。如凤眼莲、水鳖等。沉水植物:沉水型水生植物根基生于泥中,整个植株沉入水中,具发达的通气组织,利于进行气体交换。沉水植物有:竹叶眼子菜、狐尾藻、黑藻、苦草、金鱼藻、菹草等。

9.水缘湿生植物:水缘湿生植物通常指生长在水边,有很强的耐水湿能力的植物,这类植物从水深20cm处到水边的泥里均可以生长。水缘湿生植物是河道植物景观中的过渡带植物,常见的有:旱伞草、美人蕉、马蹄莲、石菖蒲等。岸际陆生植物:岸际陆生植物一般生长在地面或者水体边缘湿润的土壤里,但是根部不能浸泡在水中,一般情况下此类植物只有一定的耐水湿能力。它的种类非常丰富,主要由乔木、灌木、地被植物组成。此区域的植物选择重点考虑其被水淹的时间,以下植物品种选择仅作参考。

10.淹水时长小于6h的区域植物选择:植物的生活习性中明确表明为不耐涝的植物除外的植物一般均可以应用。淹水时长大于6h小于12h的区域植物选择:(但不能把植物全部淹没)。一年生草花:柳叶马鞭草、中国石竹、洋甘菊、银苞菊、蛇目菊(矮生)、美女樱、一串红、甜叶菊、“星白”勋章菊、孔雀草。

11.宿根花卉:垂盆草、紫花地丁、爬山虎、野牛草、结缕草、美人蕉、大花萱草、二月兰、花叶芦竹、匍匐剪股颖、灯心草、常夏石竹、金鸡菊、美丽月见草、月见草、宿根天人菊、滨菊、剪秋萝、蛇鞭菊、紫松果菊、大金鸡菊、玉簪、蛇莓、细叶芒、斑叶芒、狼尾草、花叶芒、地被菊、鸢尾、麦冬、高羊茅、山麦冬、涝峪苔草、虎尾草、绢毛匍匐委陵菜、鼠尾草。灌木:连翘、丁香、紫薇、北海道黄杨、大叶黄杨、棣棠、珍珠梅、紫叶小檗、腊梅、红王子锦带、红瑞木。

12.乔木:紫叶李、紫叶矮樱、矮生紫薇、沙棘、胡颓子、芦竹、西府海棠、水杉、垂柳、加拿大杨、朴树、女贞、圆柏、二球悬铃木、柿树、桑树、旱柳、丝棉木、榆、白蜡、紫穗槐、黄栌、麻栎、一球悬铃木、山荆子、桑树、绒毛白蜡。淹水时长大于24h区域植物选择:千屈菜、黄菖蒲、柽柳、美人蕉、芦苇、香蒲、菖蒲、石菖蒲、睡莲、凤眼莲、金鱼藻、荇菜、荷花、水葱。

13.河道植物景观设计策略。防洪策略:考虑到一些河道存在较大的防洪安全问题,在植物造景和配置上应尊重其安全性原则,护岸应选择耐水湿、耐冲刷的植物品种。水生植物种植区:水位变动区附近,在水流较为缓慢的浅滩、回水洼地等种植水生植物,品种选择:芦苇、菖蒲、香蒲、黄花鸢尾、茭白、水葱、黄花菖蒲、花叶芦竹等。湿生植物种植区:经常受到河水冲刷的区域,边坡采用的生态混凝土,通过喷薄冷季型草种高羊茅、早熟禾和暖季型草种狗牙根等方式进行植物景观打造。灌草植物种植区:高程以下,做格宾+生态袋种植,植物在配置上考虑群落化,以多年生草本植物和小灌木为主体。乔灌草植物种植区:基本处于防洪标准水位线以上,可按常规种植方式种植。

14.策略:消落带是指河流、湖泊、水库中由于季节性水位涨落,致使被水淹的土地出露水面,周期性成为陆地的区域。消落带的植物选择应选择在汛期耐水湿,枯水期耐干旱的植物。消落带植物选择:低矮草丛—扁穗牛鞭草、双穗雀稗草、狗牙根、野青茅、疏花水柏枝,高草草丛—卡开芦、芦苇。灌丛—枸杞、秋华柳、小梾木、地瓜藤、中华蚊母树,防洪技术首先从源头说起,洪水的来源不仅仅可以是雨水,同样可以是上游堤坝泄洪、人为决堤,或者是滨海城市,由飓风(台风)导致海潮向内陆返涌引起的。不同来源的洪水,规模可以从一个居住区的内涝,到整个城市的洪涝灾害,持续时间可以从24小时到一个月之久(参见年武汉水灾)。

15.不同来源的洪水,对应的设计手法和规模有很大区别。与之相对的,洪水的“防”和“治”是两个区分的概念。治理洪水需要工程的手段才有可能得到缓解。例如:去除陈旧的上游水坝电站、控制湖体填埋、减少城市不可透地表的比例。但同时,很多引起洪水的因素涉及到全球气候变化、海平面上升、或局部城市近10年小气候的变化。国际上主流对应这一类雨洪灾害的方式主要是城市发展适应化(adaptation),即尊重气候变化带来的影响来引导城市未来发展。这一类的项目已经开始在欧洲实践,例如荷兰鹿特丹港口,利用城市雨洪储藏和缓释的方式,以都市韧性的手法面对持续的港口填地和海平面上升。

16.在这一类项目中,工程师占有更重要的地位,主要是由于城市雨洪容量的测算和对整体城市发展预计增加的地表污水点状源(pointsource)和非点状源(non-pointsource)做水储藏或疏导进行策略性的规划。设计师通常可以在给定的容量和指标上对项目进行展开。那对于雨洪防治,在不同尺度上景观设计师可以起到一定作用。这里通过对场地本身的改变程度由小到大进行分类阐述。绿色基础设施/安全实验(failsafe)性范例设施这类设施如雨水花园、生态池、雨洪缓释池、社区储水罐等。尺度较小,通常为一个场地或街区中的系统。这类设施在国内实施的也已经较为普遍,除为街区储存多余的雨水主要的功能作用外,主要做示范性和教育性的作用。这类设施最大的优势在于可操作性强,能够在短时间内落地并形成景观效果。劣势在于需要人工维护的成本较高,对于极端气候和雨洪量可吸收的范围有限。比较知名的案例包括波特兰雨水花园系统。

17.艺术与城市雨洪管理的综合设施这类项目通常将场地的设计美感与雨洪管理相结合,在欣赏美的过程中完成对雨洪的收集。雨水链、儿童乐园、医院疗养园、或者是科研园等等都可以将设计的艺术性带入雨洪防治。这样的优势在于并非为了收集和缓释雨洪来进行单纯目的的设计,利于项目的推广。同时游览并不会意识到雨洪管理的存在,项目的深刻性能够得到体现。比较著名的案例如康涅狄格州的综合水处理站。

18.城市水系的自然恢复和人工下渗湖泊这类设施主要存在曾经河道被硬质化,城市水体被大量填埋导致城市内涝的区域。尺度主要为城市尺度,利用河道的流域以及周边可能存在的储水潜力,对驳岸进行软化修复,并提供一系列多功能的城市缓水系统。这样的系统可以是地下储水设施(cistern),也可以是地表的人工缓水湖(detentionpond)。系统的优势在于能够很好的和公共对于绿地空间使用的需求相结合,将原本硬质气息很重的河岸改变成充满生机的线性公园。该系统的劣势在于项目的周期长,投资大,需要城市管理者和投资者的建设决心。案例包括休斯顿河道绿地系统整体设计。

19.区域尺度的雨洪管理系统这类设施尺度巨大,通常需要城市、郡或州的协调管理,在50年至年的气候发展预测上做对城市雨洪系统的策略性规划。由于港口城市未来面临的海平面上升和飓风等灾害更为频繁和严重,相应的措施需要在区域尺度上通过数十年的建设来适应和改善。系统性的回复除雨洪管理外同时能够建立数个鸟类和野生动物的栖息地,合理保护人类生活的区域,同时利用缓慢的植被恢复建立雨洪缓冲带。这一类的项目在欧洲、特别是低地国家已经实践了一个多世纪,效果随着时间和气候的推移将会逐渐显现。下面是近年来几个在荷兰港口城市的规划项目研究或实例。

20.至于如何将项目与“海绵城市”结合,个人认为设计要和城市策略分开讲。如上面谈到的,设计师的“武器库”很丰富,然而大谈设计手法,力图影响城市开发的决策者,是可笑的;认为建设大尺度城市纯生态或雨洪管理绿地,能够带来经济效应,是可笑的;照搬国际低影响开发策略信条,铺在每一个中国城市,是可笑的。聪明的手法需要将城市经济利益、实际当地的雨洪来源、管理者的特点和雨洪管理挂钩。不同于国际上项目的资金来源和管理模式(自筹资金,非赢利机构管理),这是中国的特色,也是能将雨洪管理基础设施落地的唯一方法。如老话所说的:布朗是万能的,景观设计却不是万能的。城市雨洪灾害防治需要多个职业共同协作完成,需要聪明的景观设计师引导并实现。

来源丨小chong子设计

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