摘要：植草溝技術(shù)是歐美國家針對暴雨徑流造成的城市面源污染治理研究得到的一種成果，該技術(shù)出發(fā)點是解決城市面源污染，是名副其實的生態(tài)技術(shù)。植草溝不僅有治理污染的功能，本身也具有景觀性，可以帶給人特定的景觀視覺感受。隨著人們對生態(tài)和景觀的日益重視，該技術(shù)在景觀領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本人在實際工作中曾接觸過從景觀視覺角度出發(fā)的植草溝設(shè)計應(yīng)用，所以在了解到從生態(tài)技術(shù)角度出發(fā)的植草溝設(shè)計應(yīng)用后，認(rèn)為兩者各有所長并且有相互結(jié)合應(yīng)用的可能，這里做一個探討，希望能夠從理論的角度結(jié)合實踐經(jīng)驗探討一下既有生態(tài)功能又滿足視覺感受需求的完善的植草溝技術(shù)應(yīng)用的理論原則。
　　關(guān)鍵詞：景觀植草溝生態(tài)技術(shù)視覺感受
　　一、植草溝研究背景及概念
　　1.1植草溝研究的背景
　　植草溝作為一種治理污染的生態(tài)技術(shù)始于20世紀(jì)80年代。當(dāng)時歐美一些國家針對暴雨徑流造成的城市面源污染開展了較大規(guī)模研究,研究發(fā)現(xiàn)了城市面源污染的一些規(guī)律。在這些研究的基礎(chǔ)上,美國對城市和農(nóng)村的面源污染控制提出了“最佳管理措施(bestmanagementpractices,BMPs)”方案,英國完成了“可持續(xù)排水系統(tǒng)”(sustainabledrainagesystems,SUDS)設(shè)計,兩者都廣泛應(yīng)用于城市排水發(fā)展計劃,其中多種技術(shù)措施根據(jù)現(xiàn)場條件分散和集中組合應(yīng)用,控制和削減進(jìn)入受納水體的徑流污染負(fù)荷。植草溝便是其中的一種技術(shù)措施,在許多發(fā)達(dá)國家,它被廣泛地用于城市徑流面源污染控制系統(tǒng)。
　　國內(nèi)對此技術(shù)研究起步較晚，相關(guān)的研究也比較少見，主要也是偏重于從技術(shù)的角度出發(fā)——以減少污染為目的的應(yīng)用。
　　而基于于景觀視覺角度的植草溝研究在此之前則尚未發(fā)現(xiàn)。筆者有幸接觸到在西安市浐河的一些景觀節(jié)點設(shè)計中基于視覺感受的草溝應(yīng)用，設(shè)計者出于視覺觀感的角度因地制宜的應(yīng)用了“草溝”這一設(shè)計，雖然出發(fā)點不同，但“草溝”本身的生態(tài)功效仍將會在實際當(dāng)中發(fā)揮出來。不過也正是因為出發(fā)點的不同，使得這里的應(yīng)用與前面所述的生態(tài)意義上的“植草溝技術(shù)”作出符合需要的調(diào)整。
　　1.2植草溝的概念
　　經(jīng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)后，本文使用了植草溝這一概念,國內(nèi)可見的文獻(xiàn)類資料有：
　　重慶大學(xué)三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室的肖海文，翟俊，鄧榮森，黃莉07年3月的《給水排水》雜志中發(fā)表了《道路雨水滲濾設(shè)施———淺草溝的設(shè)計》一文，本文結(jié)合重慶市某生態(tài)住宅區(qū)的雨水資源化利用工程,介紹了道路雨水滲濾設(shè)施——淺草溝的構(gòu)造、布置、相關(guān)設(shè)計參數(shù)、水質(zhì)凈化效果及設(shè)計體會,提出了改進(jìn)的雨水滲濾設(shè)施計算方法,并對雨水淺草溝的關(guān)鍵防堵技術(shù)進(jìn)行了分析。在這里作者使用了“淺草溝”一詞。
　　而中科院生態(tài)環(huán)境研究中心的劉燕，尹澄清和北京建筑工程學(xué)院環(huán)境與能源工程學(xué)院的車伍先生于08年3月發(fā)表在《環(huán)境工程學(xué)報》上的“植草溝在城市面源污染控制系統(tǒng)的應(yīng)用”一文，從植草溝定義、類型、設(shè)計計算、參數(shù)確定、運(yùn)行維護(hù)及應(yīng)用實例方面作了較詳細(xì)介紹。在這里作者使用了“植草溝”一詞。
　　兩者的研究出發(fā)點各有不同，但兩種設(shè)計有著類似的構(gòu)造形式，而且最終形成的成果也是兼有排污和節(jié)水的功能。從理論的角度看，后者涵蓋了基礎(chǔ)理論研究的部分，從更為普遍的角度上對植草溝的概念加以總結(jié)，所以這里加以介紹。
　　植草溝是指種植植被的景觀性地表溝渠排水系統(tǒng)。
　　地表徑流以較低流速經(jīng)植草溝持留、植物過濾和滲透,雨水徑流中的多數(shù)懸浮顆粒污染物和部分溶解態(tài)污染物有效去除。
　　植草溝在BMPs或SUDS措施中可應(yīng)用在源頭、污染物傳輸途徑和就地處理系統(tǒng),應(yīng)用區(qū)域包括居民區(qū)、商業(yè)區(qū)和工業(yè)區(qū)。路旁的植草溝可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的雨水口和排水管網(wǎng),由于植草溝中的污染物可見,因此植草溝代替?zhèn)鹘y(tǒng)地下排水系統(tǒng),從根本上解決了傳統(tǒng)雨水和污水管道混接和亂接的問題,通過恰當(dāng)?shù)墓芾泶胧?有效控制及處理徑流傳輸過程以及進(jìn)入受納水體前的污染物。植草溝作為BMP或SUDS的重要組成部分和其他措施聯(lián)合運(yùn)行,在完成輸送功能的同時滿足雨水的收集及凈化處理的要求。
　　二、兩個不同角度的植草溝的設(shè)計簡介
　　2.1基于技術(shù)層面——污染降解角度的植草溝設(shè)計
　　2.1.1基于技術(shù)角度劃分的植草溝的類型
　　根據(jù)地表徑流在植草溝中的傳輸方式,植草溝分為3種類型：標(biāo)準(zhǔn)傳輸植草溝(standardconveyanceswales)、干植草溝(dryswales)和濕植草溝(wetswales)。標(biāo)準(zhǔn)傳輸植草溝是指開闊的淺植物型溝渠,它將集水區(qū)中的徑流引導(dǎo)和傳輸?shù)紹MP的其他處理措施;干植草溝是指開闊的、覆蓋著植被的水流輸送渠道,它在設(shè)計中包括了由人工改造土壤所組成的過濾層,以及過濾層底部鋪設(shè)的地下排水系統(tǒng),設(shè)計強(qiáng)化了雨水的傳輸、過濾、滲透和持留能力,從而保證雨水在水力停留時間內(nèi)從溝渠排干;濕洼地與標(biāo)準(zhǔn)傳輸溝系統(tǒng)類似,但設(shè)計為溝渠型的濕地處理系統(tǒng),該系統(tǒng)長期保持潮濕狀態(tài)。
　　3種類型植草溝都可應(yīng)用于鄉(xiāng)村和城市化地區(qū),由于植草溝邊坡較小,占用土地面積較大,因此一般不適用于高密度區(qū)域。標(biāo)準(zhǔn)傳輸型植草溝一般應(yīng)用于高速公路的排水系統(tǒng),在徑流量小及人口密度較低的居住區(qū)、工業(yè)區(qū)或商業(yè)區(qū),可以代替路邊的排水溝或雨水管道系統(tǒng)。干植草溝最適用于居住區(qū),通過定期割草,可有效保持植草溝干燥。濕植草溝一般用于高速公路的排水系統(tǒng),也用于過濾來自小型停車場或屋頂?shù)挠晁畯搅?由于其土壤層在較長時間內(nèi)保持潮濕狀態(tài),可能產(chǎn)生異味及蚊蠅等衛(wèi)生問題,因此不適用于居住區(qū)。
　　2.1.2基于技術(shù)角度的植草溝的一般的設(shè)計做法
　　在2.1.1中所述的三種類型的植草溝，其設(shè)計的根本目的均在于排水，并以植草的方法降解面源污染。一般的設(shè)計做法是基于污染控制的角度，其一般的設(shè)計步驟這里概括如下：
　　1植草溝平面及高程的布置
　　2植草溝設(shè)計流量確定
　　3植草溝水力計算
　　4植草溝設(shè)計要素校核 
　　經(jīng)過步驟2到4基本就可以確定植草溝的斷面尺寸和構(gòu)造。
　　之后在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步對植草溝進(jìn)行平面和高程布置,保證植草地溝的徑流水力臨界條件和污染物凈化效果。
　　此外，設(shè)計過程中有一些設(shè)計參數(shù)要滿足一些特定的條件，這些參數(shù)包括：
　　曼寧系數(shù)，植草溝縱向坡度和斷面邊坡坡度，植草溝草的高度、最大有效水深及斷面高度，水力停留時間，最大徑流流速，植草溝底寬，植草溝的長度。
　　施工完成后，使用過程中還需要注意植草溝運(yùn)行和維護(hù)，重點是植草溝入口和出口，植被的養(yǎng)護(hù)，及時清除植草溝內(nèi)的沉積物和雜物，設(shè)置濾網(wǎng)及清理。
　　這一設(shè)計思路主要是基于技術(shù)和功能的需要，并未考慮景觀視覺的效果，在對景觀性較重要的項目或用地中，尺寸和布置效果可能會比較呆板，無法滿足項目或場地的景觀需求。
　　2.2基于視覺景觀層面——西安市浐河景觀節(jié)點中的植草溝應(yīng)用
　　西安市浐河景觀節(jié)點中的植草溝，主要是出于視覺形象的考慮，傳統(tǒng)的排水溝渠使用石材，水泥，或者其他人工材質(zhì)，固然能順利解決排水問題，但對于景觀是一個不利因素，代之以植草溝，并將其布置在景觀節(jié)點的邊界，就起到了柔化邊界的作用，而且植草溝凈化污水的作用，也對于浐河河水及生態(tài)環(huán)境的改善起到了很好的作用。
　　基于此，這里的應(yīng)用主要考慮的是視覺因素，設(shè)計的場地位于河道兩岸，緊鄰公路，為了營造出隔絕于道路的小環(huán)境，采用了廣場下沉的方式，這樣一來，廣場中擋墻，鋪地都大量用到了石材，塑造明顯空間感的同時也帶來了冷和硬的感覺，所以在廣場的邊界和擋墻交接的地帶，處理成植草溝，不僅能排水，當(dāng)草長出時，場地邊界中的一線綠色，自然而然的形成了一個柔和的空間界限，有效的強(qiáng)調(diào)了空間邊界，又使得場地更加的人性化，減輕了冷和硬的感覺，讓人更容易對該空間產(chǎn)生親切感。
　　圖1浐河景觀節(jié)點場地中的植草溝（a）圖2浐河景觀節(jié)點場地中的植草溝（b）
　　所以具體的尺寸確定上，只是給定一個視覺上可以形成線性尺度的斷面尺寸，能夠滿足草的基本生長即可，在類似于本項目的景觀節(jié)點的草溝應(yīng)用中，植草溝斷面尺寸寬度一般做到150mm,深度一般做到大于等于120mm。
　　這一設(shè)計主要是基于景觀的角度確定了草溝布置的位置和尺寸，并不是場地排水的主要手段，所以并未對植草溝的排水能力深入考慮。
　　三、兩種類型的植草溝應(yīng)用角度的綜合考慮
　　事實上，在浐河景觀節(jié)點的應(yīng)用就比較適合于兩個角度綜合考慮再進(jìn)行設(shè)計。但由于這里的排水系統(tǒng)并非只能依靠植草溝，所以基于技術(shù)角度的設(shè)計方法才并未做更深入的具體考慮，并沒有進(jìn)行計算，只是在滿足場地排水的情況下，重點考慮視覺上場地邊界柔化的作用。
　　由此可見，我們想要綜合運(yùn)用這兩種設(shè)計方法時——
　　首先，要考慮植草溝技術(shù)在本方案中起什么樣的作用，如果方案的排水系統(tǒng)主要依靠植草溝，則重點考慮植草溝的技術(shù)應(yīng)用，采用純技術(shù)的方法,按照前面所述“基于技術(shù)層面——污染降解角度的設(shè)計方法”進(jìn)行設(shè)計，依據(jù)四個步驟調(diào)整出需要的植草溝尺寸；如果方案的排水系統(tǒng)不是主要依靠草溝，那我們可以調(diào)節(jié)的余地就比較寬松，因為這時我們運(yùn)用草溝的主要目的就不是降解污染，而是以形成景觀為主要目的，這時我們可以按以下的順序考慮：
　　根據(jù)視覺感受的需要確定草溝的平面位置和尺寸，由此反推出草溝可排水的量，再根據(jù)場地最大雨水流量確定主要排水系統(tǒng)的位置尺寸，如果不合適兩個系統(tǒng)的尺寸可以互相調(diào)節(jié)。
　　四、結(jié)語
　　以上只是一些不成熟的想法，植草溝技術(shù)本身兼具良好的生態(tài)性和景觀性，故而在景觀設(shè)計中運(yùn)用的前景十分廣闊。在城市廣場景觀、道路景觀、以及中可以兩者結(jié)合的方法還有許多可以探討的地方，本文這里就起一個“拋磚引玉”的作用。其中還有許多內(nèi)容值得推敲，比如從視覺感受的角度如何處理植草溝的尺寸比例，還有植草溝的草種選擇及最合適的覆土深度界定等等。有待進(jìn)一步的研究。
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