干旱區(qū)水景設(shè)計(jì)與維護(hù)研究干旱地區(qū)城市水景營造以二連浩特奧林匹克文化公園為例

干旱區(qū)水景設(shè)計(jì)與維護(hù)研究干旱地區(qū)城市水景營造以二連浩特奧林匹克文化公園為例

近年來，隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，北方干旱城市的園林建設(shè)中出現(xiàn)了大量的水生景觀。然而，由于設(shè)計(jì)師和決策者缺乏考慮，在水上景觀的建設(shè)和維護(hù)中浪費(fèi)水資源和維護(hù)費(fèi)用非常高。如何在滿足功能的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)水,是一個(gè)亟待解決的問題。因此,研究干旱區(qū)水景設(shè)計(jì)對于發(fā)展干旱區(qū)城市園林有非常積極的作用。水景的營造是干旱區(qū)城市居民所熱情期盼的,以二連浩特為例,在針對水景向城市居民進(jìn)行的問卷調(diào)查中,結(jié)果顯示市民對于水景的喜愛程度高達(dá)83%,而選擇動態(tài)水景親水意愿的達(dá)98.8%。由此可見,在干旱區(qū)城市中,市民普遍表現(xiàn)出強(qiáng)烈的親水愿望,而動態(tài)水景和靜態(tài)水景比較而言,前者在可參與性方面更具優(yōu)勢。干旱區(qū)水景建設(shè)面臨嚴(yán)重的洪水危機(jī)國內(nèi)一般用年平均降水量250毫米以下的標(biāo)準(zhǔn)來劃定干旱區(qū),二連浩特年平均降水量僅142毫米,蒸發(fā)量卻高達(dá)2662.3毫米,是典型的干旱城市。城市無地表徑流,城市用水完全依賴遠(yuǎn)距離輸水供給,面臨嚴(yán)重的缺水危機(jī),建設(shè)大面積的人工水景一定程度會造成水資源浪費(fèi)。中國的干旱區(qū)有83%分布在西北地區(qū),所以大部分干旱區(qū)都有漫長而寒冷的冬季,這對于水景建設(shè)來說是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。以二連浩特市為例,其年平均氣溫3.4℃,全年中有5個(gè)月平均氣溫在0℃以下。如何處理長達(dá)5個(gè)月的水景消極期的景觀問題和各種維護(hù)工作,必須納入前期的考慮中。國內(nèi)現(xiàn)在已經(jīng)有一些比較成熟的節(jié)水技術(shù),如中水雨水再利用,節(jié)水材料等,但是在實(shí)際操作中,經(jīng)常會受限于經(jīng)濟(jì)成本和缺乏長遠(yuǎn)發(fā)展意識等原因,加上干旱區(qū)特殊的氣候,這些節(jié)水措施的推廣使用會遭受很大的阻力。二公園用地現(xiàn)狀二連浩特市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟西北部,北側(cè)緊鄰國境線與蒙古接壤,是為對蒙最大的陸路口岸。奧林匹克文化公園位于市中心,是二連浩特市最重要的市民公園之一。公園用地原來是1985年起陸續(xù)種植的城市防護(hù)林,后隨著城市的擴(kuò)張,納入到市區(qū)范圍內(nèi),成為城市硬質(zhì)格局中的一塊綠洲,2006年基本確定了現(xiàn)狀布局,并對公眾開放。公園內(nèi)現(xiàn)有一處占地5290平方米、平均深度為0.8米的人工湖,是二連浩特市內(nèi)規(guī)模最大的人工水景(圖1),年水耗大約為3600噸。此外園內(nèi)還有一處占地100平方米的水池噴泉,年水耗約為800噸。項(xiàng)目任務(wù)是對現(xiàn)有的公園格局和設(shè)施進(jìn)行相關(guān)的升級和改造,使之成為有人氣、有品質(zhì)、有特色的城市新綠洲。水的景觀設(shè)計(jì)方法1.水景的小型設(shè)計(jì)在單體水景設(shè)計(jì)中,應(yīng)有預(yù)見性地考慮到可能遇到的水量和養(yǎng)護(hù)問題,選擇適宜的寬度和深度。在干旱區(qū),較之生態(tài)代價(jià)巨大、單純追求視覺效果的大型水景,小型水景在節(jié)約用水、設(shè)施維護(hù)、安全性等方面會更勝一籌,而且應(yīng)用形式也更為靈活。項(xiàng)目在設(shè)計(jì)之初就有意識去控制水景的規(guī)模,除了應(yīng)設(shè)計(jì)條件要求保留現(xiàn)狀遺留的人工湖以外,新增三組小型水景面積控制在300平方米以內(nèi)。而在水景布局上,本項(xiàng)目提出了“可識率”和“利用率”最大化概念,即水景的布局應(yīng)該位于顯而易見的位置上,而且應(yīng)該方便被利用。所以新增的水景設(shè)計(jì)在公園入口、重要活動節(jié)點(diǎn)區(qū)域以及園區(qū)內(nèi)主要道路周邊。2.水景設(shè)計(jì)類型公園設(shè)計(jì)可以選擇的水景類型有很多種,可歸納為三大類:靜態(tài)水景、動態(tài)水景和意向型水景。靜態(tài)水常以規(guī)則式或自然式水池與濕地的表現(xiàn)形式出現(xiàn);動態(tài)水則常常采用流水、跌水、噴泉等表現(xiàn)形式。在干旱地區(qū),耗水量大、蒸發(fā)量大的靜態(tài)水景應(yīng)盡量避免,而且動態(tài)水景除了相對減少蒸發(fā)量,可人工控制開放時(shí)間以減少水資源的浪費(fèi),同時(shí)具有更強(qiáng)的參與性和互動性。在本項(xiàng)目中,在節(jié)水前提下,在不同的功能分區(qū)設(shè)計(jì)了不同的水景類型。公園內(nèi)原有的自然山水區(qū)內(nèi),現(xiàn)狀的靜態(tài)人工湖、周邊地形,以及城市中難得一見的茂密植被都被保留了下來。改造后的公園緊鄰城市干道的入口區(qū),涌泉、跌水以及旱噴等動態(tài)水景則成為最好的設(shè)計(jì)選擇,不僅減少耗水量和蒸發(fā)量,也能吸引人氣,增加互動(圖2、3)。除靜態(tài)水景和動態(tài)水景之外,造園藝術(shù)中有一種“水景旱作”之法,類似于日本園林中的“枯山水”。在無水的環(huán)境中通過地形營造和卵石、砂石、置石等材料的運(yùn)用,搭配觀賞植物,通過內(nèi)涵抽象的形式表現(xiàn)海洋、瀑布或溪流,可產(chǎn)生“無水而有池意”的雅致意境。通過研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐摹吧笆铩鞭r(nóng)業(yè)種植模式和“水景旱作”有異曲同工之妙,這是一種通過在土壤表層鋪設(shè)覆蓋層,以求保水保墑的傳統(tǒng)耕作方式,也從一個(gè)側(cè)面證明了這類意向型水景在北方缺水城市景觀設(shè)計(jì)中運(yùn)用的可行性。本項(xiàng)目將此方法運(yùn)用在公園東側(cè)一系列下沉廣場中。除此之外,意向型水景另一種常見形式是通過特色的雕塑小品等手段來表現(xiàn)。公園的主題雕塑的不銹鋼材質(zhì)表面很好地描摹了水流動的形態(tài)和光澤,而雕塑的曲線形態(tài)更凸顯了水的婀娜與靈動(圖4)。3水景的使用方式任何景觀會隨時(shí)間而呈現(xiàn)不同的狀態(tài),植物如此,水景也是如此。在北方干旱區(qū),冬季或旱季常常將池水排盡,部分大型的噴泉也只有在節(jié)假日才會開放。現(xiàn)狀公園也是相同的情況,人工湖在11月和次年4月進(jìn)入冰面季,而使用旺季只有6~9月的四個(gè)月時(shí)間。中央水景噴泉只有在6~10月中的節(jié)假日開放,每天4~6小時(shí)。所以在一年的大部分的時(shí)段里,干涸的池底和裸露的噴水設(shè)施既不美觀,又不安全。因此,水景設(shè)計(jì)必須注意旱季和冬季的景觀效果和使用。兒童活動區(qū)的戲水池采用薄水設(shè)計(jì),利用水底鋪裝圖案的裝飾效果增加水池的美感。在無水的冬季不會因?yàn)樗氐母卟钸^大而具有潛在的危險(xiǎn),從而演變成四周圍合、鋪裝色彩鮮艷的下沉活動區(qū)。在中央水景區(qū)也采用薄水設(shè)計(jì),水底則采用了礫石,在冬季無水時(shí)也可有不錯(cuò)的鋪裝景觀(圖5)。濱水建筑周邊利用景石、棧橋、植被、卵石灘等園林要素搭配溪流,夏季流水潺潺,在枯水的冬季也可以保持自然野趣的景觀觀賞效果。南側(cè)主入口的旱噴通過調(diào)查當(dāng)?shù)赜稳肆康募竟?jié)變化和一日內(nèi)游人高峰期確定噴水時(shí)間,既節(jié)水也保證人們與水的充分接觸。反之不開放時(shí)也不影響入口廣場的整體景觀效果(圖6)。4.材料的材料再生干旱區(qū)要減少水景的耗水量,對應(yīng)途徑除了減少人工補(bǔ)給和水景蒸發(fā)外,防滲是很重要的一環(huán)。原有的防滲漏處理是采用鋼筋混凝土搭配土工布防滲層,僅防滲效果差,甚至?xí)a(chǎn)生因?yàn)槌休d過高而硬質(zhì)水底斷裂的現(xiàn)象,而且難以發(fā)覺和補(bǔ)救。項(xiàng)目改造中在常水位以下采用膨潤防水毯替換原本的土工布(圖7)。膨潤防水毯是一種專門用于人工湖泊水景防滲漏的土工合成材料,其密實(shí)性可以更有效防止水的滲漏,造價(jià)也更為低廉。水生植物是水體生態(tài)系統(tǒng)重要部分,其生長可以美化景觀效果,增強(qiáng)水池自身的自凈化能力。在本項(xiàng)目中,將人工湖現(xiàn)狀的垂直混凝土駁岸改造成緩坡駁岸,既增強(qiáng)了游人安全性,同時(shí)也為水生植物生長提供了種植空間,搭配置石形成優(yōu)美自然的生態(tài)駁岸(圖8)。5.水景中的地形作用本文所說地形空間不僅是指狹義的堆石造山,也指用建筑物所營造出的空間。一般來說地形在水景營造中作用主要有三點(diǎn):二是合理的地形設(shè)計(jì)可以配合水景營造出宜人的小氣候。夏季朝北的坡向可以為人們提供納涼場所,更重要的是,在寒冷的冬季可阻擋北風(fēng)吹襲,這在二連浩特尤為重要。這個(gè)地形設(shè)計(jì)大大提高公園在冬季的使用率(圖11)。成本過高造成林分密度過高很多人認(rèn)為,通過建立良好的中水和雨水管理措施,可以減輕水景對于市政供水的依賴。而在本項(xiàng)目的實(shí)際操作中,其實(shí)很難實(shí)現(xiàn)。首先,中水利用的難點(diǎn)在于前期較高的投資和成本。前面有學(xué)者以江蘇省一居住小區(qū)(5000人)內(nèi)比較成熟的中水處理項(xiàng)目為例,采用250立方米/天的小型處理設(shè)備,綜合前期投資及運(yùn)行成本等,最終中水運(yùn)行成本為1.23元/立方米·天,一年的成本是11.2萬多。高昂的成本對于二連浩特來說是巨大的阻力。在項(xiàng)目進(jìn)行過程中,我們作為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)向政府推薦了中水方案,卻終因成本問題被擱置。其次,雨水的利用難點(diǎn)在于其資源有限。通常雨水和水景的結(jié)合主要有直接補(bǔ)充和收集凈化雨水兩種途徑。但是這兩種途徑的前提條件都是要保證一定的降雨量,二連浩特市年降水量僅142毫米/年,用雨水代替或部分代替水景