自净化景观水池在庭院中的应用

2019-01-17 02:46李朋远林晓娜周文君
安徽农学通报 2019年24期

李朋远 林晓娜 周文君

摘 要:景观水体是庭院中的重要组成元素,水体与植物的搭配,水系的方位布局,是整个庭院规划的点睛之处。该文介绍了景观水池的规划设计,应以自然生态学为原理,将水体自净化技术与植物、景观相结合,合理利用地形、水体、空间的层次变化,营造具有自净化、生态化的庭院水体景观。模拟人工湿地的修复原理,利用物理和生物修复技术实现水体的净化,并结合假山、喷泉、跌水和提升装置等元素,实现水体的循环流动。

关键词:景观水池;水体净化;庭院景观

中图分类号 TU986.2文献标识码 A文章编号 1007-7731(2019)24-0076-02

景观水体作为庭院景观中不可缺少的部分,由于设计、维护等原因,容易造成水体的富营养化,进而影响水质,逐步丧失其景观效果。关于景观水体的净化,目前常采用物理过滤、化学反应、生物膜技术、生态净化等方法,治理方法多样化,净化效果参差不齐,施工成本较高。本研究针對小面积景观水池的水体净化,以海绵城市、自然生态学的理念为指导,结合各类景观元素,利用物理过滤和生态净化的方法,实现水体的自动净化效果。

1 实例概况

实例中的东华庭院位于深圳罗湖区,属南亚热带海洋性季风气候,夏季高温多雨,秋季温暖湿润,年均气温22.4℃,雨量充沛,年均降雨量1898.2mm。本次景观水池的规划改造面积约60~80m2,长度约15m,宽度约4~5m,位于1栋3层建筑物的南侧,与建筑物1层外侧的廊架平台相邻,改造后将为廊架视角方向提供最佳的水体景观效果。现场场地平坦,需要进行地形处理营造高低错落的水体景观,同时降低景观水体的维护成本,实现水体的自净化功能。

2 规划设计

2.1 场地分析 现场改造区域地形平坦,空间有限,需要通过地形改造,营造多层水体平台,实现水体的动态循环流动;场地光线充足,考虑选择阳生水生植物进行景观配置,沉水型、挺水型和浮水型水生植物搭配使用,以及相互间的种植顺序;满足水体净化设计的基础上,充分考虑景观美学,实现水生植物与景观元素的生态融合,实现自然、生态的庭院景观。

2.2 设计目标 结合现有建筑和庭院的景观风格,满足景观效果的前提下,充分融入水体自净化技术的设计理念,实现水体自净化与庭院水体景观的充分融合,形成一种独特的景观水池系统。植物的选择主要以各类观赏性水生植物为主、结合观鱼类、喷泉、跌水等景观元素,共同组成水体的景观效果。

2.3 技术原理 景观水池的自净化技术是在模拟河流的人工湿地修复技术上,进一步优化增加物理过滤的环节,并结合生物净化,从而实现景观水体的自动净化。首先,通过地形设置和抽水装置实现水池内水体的循环流动;其次,沿水流的方向,分别设置物理过滤区、生物净化区和景观观赏区,3个区域间可以实现水体的单向流动;再次,在生物净化区内种植观赏性水生植物,实现对水体的生物净化功能。

2.3.1 区块设置 整个景观水池根据其功能作用的不同,可划分为物理过滤区、生物净化区和景观观赏区3个区块。物理过滤区位于水池的最高位,采用抽水装置将水体以塔状喷泉的形式引入到该区域,水体自上而下通过物理滤料,汇集于底部蓄水池,水面达到跌水口位置后,水体进入到生物净化区。生物净化区的地势略低于物理过滤区,水体从物理过滤区自然跌落到本区块,该区内种植有3种类型的水生植物,沿水流的方向依次种植浮水型、挺水型、沉水型水生植物,该区域末端设置有出水孔,净化后的水体溢出进入到景观观赏区。景观观赏区地势同样低于生物净化区,景观观赏区通过饲养锦鲤(Cyprinus carpio)、罗非鱼(Oreochroms mossambcus)等起到景观效果,同时罗非鱼也可降低水中多余的营养物质[1]。该区内设置有溢水孔和排污孔,溢水孔为防止降雨导致水池内水量增多而设置的自动排水系统,排污孔为特殊情况下清理景观观赏区的水池污染物而设置。该区域底部设置有1个下沉式沉井,所述沉井内安装有抽水设备,抽水设备的进水端为景观观赏区内水体,出水端为物理过滤区的最高位点。

2.3.2 物理过滤装置 物理过滤装置设计为4层的景观水塔,景观水塔中心安装有进水管,通过抽水设备将观赏区内水体提升到物理过滤区的最高点。水体沿景观水塔进行跌落,景观水塔的第2层填充有过滤材料,所述过滤材料为天然沸石,主要吸附水中的有机物和氨氮等[2],过滤后的水体沿第2层底部的过滤孔进入到第3层,依次跌落到物理过滤池的底部;当循环过滤池内的水体达到一定高度后,沿其侧边的出水口呈瀑布状进入到生物净化池。

2.3.3 植物配置 生物净化区的植物类型包括浮水型、挺水型、沉水型3类水生植物。植物的配置上,选择具有较强净化能力兼顾景观效果的品种。浮水型主要有凤眼莲(Eichhornia crassipes)[3]、大薸(Pistiastratiotes)[4];挺水型主要有选择菖蒲(Acorus calamus)、千屈菜(Lythrum salicaria)、美人蕉(Canna indica)、风车草(Cyperus alternifolius)、香根草(Vetiveria zizanioides)、再力花(Thalia dealbata)[5-7];沉水型植物主要有苦草(Vallisneria natans)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)[8-9]。三者之间的生物量比例约为:浮水型∶挺水型∶沉水型=2∶5∶3。

2.4 设计要点 (1)物理过滤区是主要景观点之一,可以通过假山、水塔、木制工艺等方式,构建多层跌水的景观模式。同时,在其中某层添加过滤材料进行物理过滤,过滤材料为沸石,需每隔30d进行1次清洗。(2)生物净化区的挺水植物和沉水植物的种植基质为碎炉渣和塘泥按照3∶7的比例配置而成,挺水型和沉水型水生植物种植完成后,基质表面散置卵石,所述生物净化池的水体深度为0.5~1.0m,基质层的厚度约为0.3~0.5m。(3)生物净化区内的浮水植物在夏季具有生长迅速等特点,需严格控制浮水植物的生物量,定期清理,避免过多的浮水植物对水体产生二次污染,影响水中含氧量,引发恶臭。(4)景观观赏区内饲养适量的观赏鱼类,一方面能达到提升景观的需求,另一方面鱼类能吞食水中的悬浮物(植物碎叶、藻类等),进一步净化水体。同时,也可根据实际景观的需要,适当增加增氧装置,既增加了水体的含氧量,也满足了景观的需要。

3 改造景观效果

项目施工完成时间为5月初,正值夏季高温期,水体极易发生蓝藻等富营养化现象。6月份,水体整体较混浊,水面出现较多碎叶,主要为沉水植物的叶片,多次进行人工清理,并更换未成活植株,定期对景观水体清洗更换。7月份,沉水植物和挺水植物开始长出新芽,植物生长稳定,碎叶逐渐减少,水体也开始逐渐稳定,景观观赏区开始投放景观鱼类。8月份,水生植物生长良好,初步达到设计的景观效果,水体清澈稳定,无需进行水体的更换,完全符合景观水体的水质要求。

4 结语

自动净化景观水池的技术原理,依托河流人工湿地的生态修复技术,采用物理过滤和生物修复的方式,逐步形成自然生境下的景观水池生态系统,从而实现水体的自我修复功能。该自动净化技术能够辅助小型景观水池在2~3个月内构建水体自然生态系统,满足景观和后期养护的需求,具有一定的生态效益和市场推广应用价值。

参考文献

[1]胡凯泉,许振成,曾东.8种水生生物对富营养化水体的净化效果[J].江苏农业科学,2016(3):328-332.

[2]路佳,徐芳,蔡伟民.天然沸石在环境治理中应用的研究进展[J].中国非金属矿工业导刊,2004(5):41-44.

[3]刘旻慧,闻学政,张志勇,等.生物浮岛与漂浮植物对开放池塘水质净化效果[J].水生生物学报,2017(6):1318-1326.

[4]李猛,马旭洲,王武.大薸对水体氮磷去除效果的初步研究[J].长江流域资源与环境,2012(9):1137-1142.

[5]贾成霞,辛支明,曲疆奇,等.16种观赏植物对锦鲤工厂化循环水养殖水体污染物的净化作用研究[J].渔业现代化,2018,(3):1-8.

[6]赵贺芳.挺水与沉水植物对景观水体净化的研究[J].赤峰学院学报:自然科学版,2018(6):104-107.

[7]杨长明,顧国泉,邓欢欢,等.风车草和香蒲人工湿地对养殖水体磷的去除作用[J].中国环境科学,2008(5):471-475.

[8]雷婷文,魏小飞,戴耀良,等.6种常见沉水植物对水体的净化作用研究[J].安徽农业科学,2015(36):160-161.

[9]曹欠欠,于鲁冀,吕翠美,等.四种沉水植物对城市污染水体的净化效果研究[J].人民黄河,2017(5):76-80.

(责编:张宏民)