生态学在碱沟景观设计中的应用

2022-05-20 09:24河南工业贸易职业学院艺术设计学院
城市建筑空间 2022年4期
关键词:护坡边坡河道

文/河南工业贸易职业学院艺术设计学院 李 愫

0 引言

碱沟发源于甘肃省天祝藏族自治县松山镇,其主沟道从北向南依次穿越兰州新区、永登县、皋兰县等区域,在安宁区沙井驿汇入黄河,是兰州市沟道最长的山洪沟道。近年来,随着沿线工农业生产侵占碱沟河道和汛期洪水侵蚀岸线,碱沟河道生态景观修复迫在眉睫,其修复为兰州新区产业园区的发展提供保障,为提升沿岸居民的生活幸福感创造条件,更为恢复区域生态环境打下坚实的基础。

1 碱沟河道现状

碱沟受上游秦王川引大通河灌溉回水影响,其河道内有微弱地表径流。碱沟河道生态景观修复设计范围为上游兰州新区刘家湾村至树屏镇产业园,共计12km。根据现场查勘和资料收集,河道存在行洪安全和生态环境退化问题。

1.1 防洪设施简陋、抵御洪水能力差

碱沟在刘家湾村至树屏镇产业园段为弯曲型宽浅河道,其中刘家湾村段左右岸坡为土质,受人类活动、建筑和农业用地影响,沟道内植被覆盖较差,部分河槽被压缩变窄,树屏镇产业园区段左岸边坡为混凝土质,右岸边坡为浆砌石块,河道边坡建设杂乱,部分岸坡年久失修。

如表1所示,碱沟所在区域多年平均降水量远小于多年平均蒸发量,降水季节性分布明显,尤其在夏季7—9月易出现局部暴雨天气[1]。在强降水影响下,碱沟易出现短时洪水、水流冲刷河道、裹挟泥沙造成下游地表径流灾害。在旱季,碱沟地表径流弱,泥沙易淤积河道。

表1 永登县降水量和蒸发量

1.2 河道沿线自然生态环境脆弱

碱沟位于陇西黄土高原剥蚀丘陵山区段,加上温带大陆性气候的双重影响,所在区域植被稀疏、河道水流切割侵蚀堤岸严重,自然生态脆弱。因碱沟穿越工业园区和零散的居民区,沟道断面形状宽窄不一,河道周边有生活建筑垃圾及杂草堆积,区域自然生态恶劣。

2 景观设计原则

2.1 符合政策要求

根据新时期生态文明可持续发展思想,遵循《中华人民共和国水法》和《兰州新区总体规划(2011—2030)》等相关要求,充分考虑河道防洪安全、水陆生态系统及物种的完整性和多样性,以保持河道原生性、减少人工扰动性的绿色设计思路规划建设河道及其景观[2]。

2.2 河道景观的开放性和舒适性

碱沟是兰州市沟道最长的行洪水河道,具有连续性和开放性特点,不仅扮演着排泄山洪和守卫城市的角色,作为城市开放空间体系的重要组成部分,更是维系局部生态系统稳定的捍卫者。在河道的生态景观设计过程中,需合理布局,通过构建碱沟开放型亲水空间,实现山水与城市的动静结合;通过河道整治和植被种植,保障水流通畅,逐步恢复周边的生态环境,实现舒适宜人的感官体验[3-4]。

2.3 绿色环保材料

绿色环保材料的应用在河道生态景观设计中占据重要位置。针对河道及其岸坡的规划设计,需优先考虑采用绿色环保材料,减少环境污染。绿色环保材料多取材于自然资源,与环境结合产生正向循环作用,在选材与使用过程中最大程度减轻生态负担,符合“十四五”规划中的生态优先、绿色发展、循环利用基本原则。

2.4 地域文化特色

河道景观设计塑造的不仅是河道本身,还包括城市乃至地域文化。碱沟流经兰州汇入黄河的历史已有数百年,故在景观设计过程中,要充分考虑碱沟、兰州、黄河文化三者之间的关系,既能反映所在区域的地域文化特点,又能展示历史名城的人文风采。

3 景观设计策略

3.1 坡面设计

兰州新区工程地质勘探资料显示,碱沟刘家湾村至树屏镇产业园段地貌主要为黏性土单一结构的堆积沟谷区,地基土层承载能力中等,区域内无泥石流、滑坡等地质现象。根据《关于推动城乡建设绿色发展的意见》和《兰州新区总体规划(2011-2030)》的相关要求,生态型城市将是未来城市建设规划的第一选择。故在河道形态设计中,需减少人工干预,尊重河道的自然走向,疏通河道淤泥、清除建筑垃圾。目前,河道河岸剖面设计主要分为斜坡式和竖直式2种类型[5]。根据实测碱沟断面和剖面,在满足防洪要求的基础上,通过斜坡式河岸设计,搭配合理的生态护坡植被形成有层次感的景观风情带,铺设格宾石笼生态型沟底,防止出现混凝土三面光河,主流河道每隔一段进行跌水设计,为河道中的动植物提供有氧环境,在旱季减少泥沙堆积。

3.2 边坡设计

边坡设计在河道生态景观修复中具有举足轻重的作用,与河底景观设计相比,边坡作为水陆连接的唯一纽带,其景观设计既要满足防洪固堤需求,又要维持河道生态系统的平衡。河道边坡主要包括硬质边坡、混合边坡和自然边坡3种类型(见表2)。在自然地貌不稳定的条件下,硬质边坡和混合边坡可提高河道护坡的稳定性,减少水流侵蚀造成的水土流失和塌陷[6]。根据地质勘探资料显示,土层稳定性良好,区域内无不良地质现象,故自然边坡设计更适合碱沟上游段。

表2 河道护坡类型与功能分析

碱沟两岸边坡土壤土质良好,自然边坡的景观设计以立体式为主。根据气候条件、地表径流在汛期和非汛期两极化特点,选择适宜当地种植的植物,从坡脚到坡顶依次种植不同的植物类型,通过植被护岸的绿色方式降低水土流失、净化水质,逐步恢复生态平衡。坡脚种植鸢尾、石蒜等湿生耐寒植物,通过其根茎净化水质,截土保水;坡面以驳岸植物蒿草、杞柳等为主,可护坡固土;在坡顶种植柳树、银杏等陆生植物,发挥截污固土、恢复生态的作用[7-9]。生态护坡植被种类分析如表3所示。

表3 生态护坡植被种类分析

3.3 道路设计

合理的道路设计为人与河道景观的融合提供了连通的桥梁。通过步行道,人们在碱沟两岸散步时可欣赏自然景观,利用具有当地特色的栈道、汀步、凉亭设计实现宜人舒适的游览体验和创造缓冲区域,满足人们的个性化需求,提高该区域的吸引力和利用率。陆生植物的合理种植不仅为生态恢复提供支撑,而且区分了机动车道与人行道,为游客提供安全保障。

4 结语

研究以兰州新区碱沟刘家湾村至树屏镇段河道生态景观设计为例,以遵循河道生态的原生性、降低人工干扰性、改善河道健康为切入点,探究河道生态景观的艺术性设计。根据碱沟防洪设施简陋、生态环境脆弱现状,采用斜坡式河岸、自然边坡和道路设计等方式,在坡脚种植鸢尾、石蒜等湿生耐寒植物净化水质,在坡面种植蒿草、杞柳等驳岸植物,护坡固土,减少水土流失,在坡顶种植柳树、银杏等陆生植物,通过立体式的植被景观设计逐步恢复地区生态环境。

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