清华大学理学本科毕业论文-徐大鹏

清华大学理学本科毕业论文-徐大鹏 滨州学院本科毕业设计(论文) 城市生态水景设计研究 摘 要 水景具有美化环境，陶冶情操和改善生态环境的作用。本文首先对中西方园林作了比较，包括历史、艺术、艺术起源和形式与特点的比较。并分别介绍了水的基本形式、水的造景作用和水生植物的分类、水生植物的造景原理以及园林雕塑、喷泉在水景设计中的作用。然后主要讲了植物的生态效应(如物理作用、对污染物的吸收作用和根系的释放等)和水景设计中的生态设计方法，包括旷地优先策略、城市景观用水水质控制、灰色水回用的分析、利用自然雨水规划设计水景和引入集水区设计概念等。 关键词:水景设计;水生植物;生态学 I 滨州学院本科毕业设计(论文) Design of urban ecological waterscape Abstract Water features with landscaping, to cultivate character and the role of improving the ecological environment. This article first comparison of Chinese and Western landscape，including the history, art，art forms and characteristics of the origin and comparison. And introduced the basic form of water，water the role of the landscape and the classification of aquatic aquatic plants, as well as the principles of landscape garden plants， sculpture， water fountain in the role of design. The main plant and then talk about the ecological effects (such as the physical effect on the absorption of pollutants and the release of the root system，etc.) and water features in the design of eco-design methods, including open-priority strategy, the urban landscape water quality control water, gray water reuse used in analysis， planning and designing the use of natural rain water and the introduction of design concepts such as catchment areas. Key words:Waterscape design; aquatic plants; Ecology II 滨州学院本科毕业设计(论文) 目录 引言 ................................................................................................................................. 1 第一章 综述 ................................................................................................................. 2 1.1 基本概念 ................................................................................................................ 2 1.1.1 水景 ..................................................................................................................... 2 1.1.2 生态设计 ............................................................................................................. 2 1.2 中西水景设计比较 ................................................................................................. 2 1.2.1 中西造园水法历史比较 ...................................................................................... 2 1.2.2 中西造园水法艺术比较 ...................................................................................... 3 第二章 水在园林设计中的应用 .................................................................................... 5 2.1 水的基本形式 ......................................................................................................... 5 2.1.1 静水 ..................................................................................................................... 5 2.1.2 动水 ..................................................................................................................... 5 2.1.3 跌水 ..................................................................................................................... 5 2.1.4 喷水 ..................................................................................................................... 5 2.2 水的造景作用 ......................................................................................................... 5 2.2.1 掩 ......................................................................................................................... 6 2.2.2 隔 ......................................................................................................................... 6 2.2.3 破 ......................................................................................................................... 6 第三章 水生植物在水景设计中的应用 ....................................................................... 7 3.1 水生植物分类 ......................................................................................................... 7 3.1.1 挺水型水生花卉 .................................................................................................. 7 3.1.2 浮叶型水生花卉 .................................................................................................. 7 3.1.3 漂浮型水生花卉 .................................................................................................. 7 3.1.4 沉水型水生花卉 .................................................................................................. 7 3.2 水生植物造景原理的运用 ..................................................................................... 8 3.2.1 变化与统一 .......................................................................................................... 8 i 滨州学院本科毕业设计(论文) 3.2.2 协调与对比 .......................................................................................................... 8 3.2.3 对称与平衡 .......................................................................................................... 8 3.2.4 韵律和节奏 .......................................................................................................... 8 3.3 园林建植与水生植物景观 ..................................................................................... 8 3.3.1 建筑在园林水景中的组景作用 ........................................................................... 9 3.3.2 建筑与水生植物景观的结合 ............................................................................... 9 3.4 园林雕塑、喷泉与水生植物景观 .......................................................................... 9 3.5 动物与水生植物景观 ............................................................................................. 9 第四章 生态水景设计 .................................................................................................. 10 4.1 水生植物的生态效应 ........................................................................................... 10 4.1.1 物理作用 ........................................................................................................... 10 4.1.2 植物对污染物的吸收作用................................................................................. 10 4.1.3 植物根系释放 .................................................................................................... 11 4.2 生态设计方法 ....................................................................................................... 12 4.2.1 旷地优先策略 .................................................................................................... 12 4.2.2 城市景观用水水质控制。................................................................................. 13 4.2.3 详细规划尺度 .................................................................................................... 15 结论 ............................................................................................................................... 17 参考文献 ....................................................................................................................... 18 谢词 ............................................................................................................................... 19 ii 滨州学院本科毕业设计(论文) 引言 研究背景:19世纪末兴起的研究人类、生物与自然环境之间的关系的一门科学——生态学，为经济有效地管理和维护绿地提供了可能性。设计师开始探索运用生态学来指导园林的规划，这一倾向以麦克哈格代表。在《设计结合自然》一书中，麦克哈格提出了综合性生态规划思想。这种多学科知识应用于解决规划实践问题的生态决定论方法对西方园林产生了较为深远的影响，诸如保护表土层，不在容易造成土壤侵蚀的陡坡地段建设，保护有生态意义的低湿地与水系等一些基本的生态观点与知识现已广为普通设计师所理解，掌握与应用。还有一部分设计师在生态与设计结合方面做了更深入的工作，他们不仅仅是在设计过程中结合或应用一些零星的生态知识或具有生态意义的工程技术，而是在整个设计中贯彻一种生态与可持续园林的设计思想，他们概念中的设计是促进维持自然系统必需的基本生态过程来恢复场地自然性的一种整体主义方法。 目的及意义:城市水景作为城市景观中的点睛之笔，对区域景观有着重要的影响。本文主要把景观设计中水景设计的理论与生态学的理论相结合，使人们在设计中更多的考虑到生态学的原则，为生态问建设提供一定的理论基础。 中国是一个水资源紧张的国家，基于我国城市水景建设的现状，作为景观设计师应该认真研究城市水景生态设计方式，这对减少城市建设中的资源浪费、改善市民生活环境具有重要意义。 1 滨州学院本科毕业设计(论文) 第一章 综述 1.1 基本概念 1.1.1 水景 传统水景概念主要指具体之利用水体造景，而本文所讨论的水景范畴，则是指整个城市的绿地系统中所涉及的水体及水循环过程。包括城市中的河流、湖沼、湿地;自然降水;景观及娱乐用水、灌溉用水及经过处理后的污水，还包括这些水体在城市中的循环过程。 1.1.2 生态设计 任何与生态过程相协调，尽量使其对环境的破坏影响达到最小的设计形式都称为生态设计，这种―协调‖意味着设计尊重物种多样性，减少对资源的剥夺，保持营养和水循环，维持植物生境和动物栖息地的质量，以有助于改善人居环境及生态系 【】1统的健康等方面的丰富内涵。 1.2 中西水景设计比较 1.2.1 中西造园水法历史比较 水在我国早期庭园构成上就占据主要地位，主要表现在两个方面，水体形式丰富，景致多变，水体在园林中所占面积较大，又称―巨浸‖隋唐时期，园林水景处理往往规模很大，宋、元以后，园林水体面积越来越小，但变化增多了，宋代重石之风大盛。从此中国园林山水并称 所谓 水以石为面，水得山而媚，无石则水无形、无态，若无水则岩不显、岸无形。水和山石的相互依存关系构成中国传统水法的重要特点，明清以来，私家园林的数量大大超过前代，文人士大夫的意趣与造园结合更紧密，为追求自然，一方面，利用天然水面与泉水成景，另一方面，巧于因借以小喻大、以简喻繁的手法丰富起来，其极至是缸荷、碗莲的出现 真可以说集天地自然于一壶，在历史发展过程中，中国园林水法在水形和岸形处理上主要走的是一条模仿自然之路，近代岭南园林出现一些几何处理的水景。 相比中国园林水法一脉相承的发展过程，西方园林水法却以意大利水法、法国水法、英国水法为三个阶段的典型。意大利台地园建造在真山真水之中，所以又称 2 滨州学院本科毕业设计(论文) 别墅园，意大利园的突出成就在于因地制宜的水处理手法。意大利园的水法注重动 法国园林坐落在所谓平畴大泽，无势，并且其特有的山地为这种做法提供了势能。 尽头的林荫道，无际涯的林园。在这种条件下，多用静水，面积大，以气魄与宁静取胜，形成典雅、从容的风格，水面比意大利台地园可是大了很多，以突出帝国雄伟气魄。水面平静，像镜子一样反射建筑、树木、云天、又称水镜。水镜往往都从透视和投影关系上精心推敲过以便保证主体建筑能在视角范围内完整地倒映水中。法国园与意大利园相比，特点并不在奇幻多变上，而在比例的和谐，构图的完美，风格的纯净上。意、法园林水法在水形和岸形处理上以几何形为特征，到了英国，自然风致园时期出现大的变化。自然风致园推崇自然的浪漫主义思潮，讲究不留痕迹地模仿自然 巧借地， 顺势筑坡，草地斜侵入水，树木杂错间植，自然风致园的代表人物布朗的设计语汇主要是，曲折的水面和小桥，起伏的草地，成簇或带形的 【】2树林。至此，西方园林水法体现出一些和中国自然园林水法相似的特征。 1.2.2 中西造园水法艺术比较 1.2.2.1 艺术起源比较 在法国，古典园林是由建筑师附带设计的，而中国造园艺术是在诗人、画家手里成长起来的。法园起源于果园菜地，中国园林来源于苑囿。由此，我们就比较容易理解为什么西方园林理水有浓厚的建筑味，形式显得非常重要，严谨而实用，而中国园林理水在人工营造中倒体现出真正自然的味道，重视意境，其最为重要的功 【】3能是怡情，其手法偏于感性而不易把握。 1.2.2.2 形式特点比较 台湾学者吴森《比较哲学与文化》一书中认为西方文化三大支柱:科学、法律、宗教;中国文化两大支柱:道德、艺术。其中最显著的差异是科学性和艺术性的对比，科学和艺术最主要的差别就是科学重精密的分析，准确的数量和遵循固定的程序和法则，艺术重直觉的体会。中国传统文化的这个特点反映在造园水法上就是外师造化，中得心源，追求自然，直觉体会，讲究自然、含蓄、蕴藉、不尽之意。在鲜明的文化特色影响下，西方的艺术渗入了科学性，例如讲求比例尺度等艺术法则。相对于我国求静、淡中求趣的文化，西方文化是一种强烈的求动、求变的文化。意 3 滨州学院本科毕业设计(论文) 大利人极喜户外活动，在园中水处理手法中，也考虑了这种需求。英式园的不少设计理念与中国园林思想相契，认为蜿蜒活泼的曲线比整饬的直线要美，因为它道法自然。 4 滨州学院本科毕业设计(论文) 第二章 水在园林设计中的应用 2.1 水的基本形式 自然中有江河)湖泊)瀑布)溪流)涌泉等自然景观，而水景设计中水的设计 【】4有―静水‖、―动水‖、―跌水‖、―喷水‖四种基本形式。 2.1.1 静水 ―静水‖的形态主要有湖泊)水池)水塘等。水平如镜的水面，涵映出周围的湖光山色，呈现出扑朔迷离之美。 2.1.2 动水 ―动水‖的形态主要有溪流)水坡)水道)水涧等，现代景观环境设计中，或是堆砌巨石断崖，引水倾泻而下，造瀑布景，给人以生动跳跃的美感;或以涓涓细流，任水自由地流淌于汀步、卵石之间;或是通过借景的方式，将景区外的湖景、江景尽收眼底;或是设计人造喷泉等人工水景，让水在宁静、柔美与欢愉、激动之间给人以美的享受，陶冶人的心情。 2.1.3 跌水 水体因重力而下跌，高程突变，形成各种各样的瀑布、水帘等总称―跌水‖。―跌水‖的主要形态有瀑布、水帘、壁泉、水梯、水墙等。 2.1.4 喷水 水体因压力而向上喷，形成各种各样的喷泉、涌泉、喷雾……总称―喷水‖。 2.2 水的造景作用 园中水面，以聚为主，以散为铺。聚为一潭碧水，散成洞内溪涧。水面形状力求曲折自然，选用瘦漏玲珑的石料斑驳池岸，―其岸势犬牙差互，不可知其源‖(柳宗元《小石潭记》)，而达到一种清旷深远的意境。明末计成的造园名著《园冶》则总结了造园中的理水原则:―高方欲就亭台，低凹可开池沼，卜筑贵从水面，立基先就源头‖。不论哪一种类型的园林，水是最富有生气的因素，无水不活。古代园林理水 5 滨州学院本科毕业设计(论文) 之法，一般有三种。 2.2.1 掩 以建筑和绿化，将曲折的池岸加以掩映。临水建筑，不论亭、廊、阁、榭，皆前部架空挑出水上，水犹似自其下流出，用以打破岸边的视线局限;或临水布蒲苇，造成杂木迷离，池水无边的视角印象。水面有的开阔舒展、流动，有的幽深宁静，有的碧波万顷，为突出不同的景观效果，一般在小水面建亭)阁等宜低邻水面，这样即可细察涟漪，又可听荷声，观鱼跃，自在闲适。如退思园水景的处理，是―贴水园‖的特例，园中的山)亭)馆)廊)轩)榭)舫等建筑)假山皆紧贴水面，园如出水上，如浮水中，极富水乡韵味。而在大水面，碧波荡漾，亭)阁等宜建在临水高台，或较高的石基上，以观远山近水，舒展胸怀。 2.2.2 隔 园林中的水面，应当作为―空间‖来看待。或筑堤横断于水面，或隔水净廊可渡，或架曲折的石板小桥，或涉水点以步石， 2.2.3 破 水面很小时，如曲溪绝涧、清泉小池，可用乱石为岸，怪石纵横、犬牙交错，并植配以细竹野藤、朱鱼翠藻，那么虽是一洼水池，也令人似有深邃山野风致的审美感觉。特别是石的形状对比要求有丰富的变化，以小取胜，效仿自然，展现水景主体空间的迂回曲折和开合收放的韵律，形成―一峰华山千寻，一勺江湖万里‖的意境。在运用山石时，要根据具体素材，反复琢磨，取其形，立其意，借状天然，方 【】5能形成―片山多致，寸石生情‖的景观。 水景在园林中以不同的形态出现，水决定了园林的格局和整体情调，如沧浪亭的园外之水，拙政园的旷远疏朗之湖岛风光，网狮园的小池旖旎源无尽，这些园林都在有限的空间内最大限度的利用了水的聚散开阖，并将环水建筑或贴水，或退避而建，在大与小)动与静)虚与实的对比中，使水面汪洋弥漫，无限广阔，从而达到―山高水远‖的效果。理水之法，贵在意境，故虽有法，亦不能拘于法。水的处理不是孤立的，水须与山石)植物)建筑结合，充分利用水体丰富的变化形式，可形成各具特色的依水景观，在有限的范围内创造无限的景观。 6 滨州学院本科毕业设计(论文) 第三章 水生植物在水景设计中的应用 3.1 水生植物分类 水生观赏植物按照生活方式与形态特征分为四大类: 3.1.1 挺水型水生花卉 挺水型水生花卉种类繁多。植株高大，花色艳丽，绝大多数有茎、叶之分。直立挺拔，下部或基部沉于水中，根或地茎扎入泥中生长发育，上部株挺出水面，如 )Nelumbonucifera、黄花鸢尾Irispseudacorus、千屈菜Lythrumsalicaria、菖蒲莲(荷花 Acoruscalamus、香蒲Typhaorientalis、慈姑Sagittaritrifolia等。 3.1.2 浮叶型水生花卉 浮叶型水生花卉的种类繁多。根状茎发达，花大，色艳，无明显的地上茎或茎细弱不能直立，而它们的体内通常贮藏有大量的气体，使叶片或植株能平衡地漂浮于水面上，如王莲Victoriaamazonica、睡莲Nymphaeatetragona、萍蓬草Nupharpumilum、芡实Euryaleferox、荇菜Nymphoidespeltata等。 3.1.3 漂浮型水生花卉 漂浮型水生花卉种类较少。根不生于泥中，植株漂浮于水面之上，随水流、风浪四处漂泊，多数以观叶为主，如大漂Pistiastratioes、槐叶萍Salvinanatans、凤眼莲Eichhorniacrassipes等。 3.1.4 沉水型水生花卉 沉水型水生花卉种类较多。根茎生于泥中，整个植株沉于水体之中，通气组织特别发达，利于在水中空气极度缺乏的环境中进行气体交换。叶多为狭长或丝状，植株的各部分均能吸收水中的养分，而水下弱光的条件下也能正常生长发育，但对水质有一定的要求，因为水质会影响其对弱光的利用。花小、花期短，以观叶为主。如海菜花Otteliaacuminata、黑藻Hydrillaverticillata、金鱼藻Ceratophyllumdemersum、 【】6小叶眼菜Potamogetonpusillus、苫草Valliserianatans等。 7 滨州学院本科毕业设计(论文) 3.2 水生植物造景原理的运用 3.2.1 变化与统一 水生植物造景运用统一的原理，是指水生植物的形体、体量、色彩、线条、形式、风格等方面，要求有一定的相似性或一致性，给人以统一的感觉。如同一池塘的睡莲，它们有花色之分，生长状态、叶形及花态保持有一定的相似性，使景观既丰富多彩又和谐统一。 3.2.2 协调与对比 水生植物的造景设计，按调和的原理，应注重水生植物之间，水生植物与环境之间的和谐协调给人产生柔和和舒适的美感。在古代园林植物的配置中，荷花与垂柳成为一种传统程式。―四面荷花三面柳，一城山色半城湖，―杨柳春风万方极乐芙蕖秋水一片大湖‖等都客观且形象地描述了荷柳的秀色。 3.2.3 对称与平衡 对称与平衡即均衡的原理，国外水景园中运用较普遍。一般西方园林的水池以几何性状居多，如在方正的水池里，配植对称的睡莲、菖蒲等水生植物，就连岸上的花木也排列均衡，给人产生一种平衡、整齐、稳定的感觉。我国水生植物造景则以自然式均衡手法为多，应用较广。 3.2.4 韵律和节奏 诗词要有韵律，音乐要有节奏。同样，水生植物造景也要有韵律和节奏感。一阵轻风吹来，湖岸的柳枝随风飘动;湖水泛起阵阵的涟漪;荷柄随风摇曳，这些都显现出一种韵律感。同时，水生植物的色彩、线条、性状及沿岸植物进行配植，也 【】7可以产生各种韵律感。 3.3 园林建植与水生植物景观 园林水景少不了建筑物的配合，这主要是满足游人休憩和欣赏的双重需要。水生植物造景要做到处理好水生植物与建筑物在体量、比例方面相协调，使主题明朗，意境深远，让人从中体会到水生植物的景观美和园林建筑的造型美。 8 滨州学院本科毕业设计(论文) 3.3.1 建筑在园林水景中的组景作用 在池塘溪畔的亭榭除供人游憩外，主要起到观景与点景的作用。建筑与水生植物搭配起来，在园林水景中能起到较好的组景作用。桥在园林水景中广泛应用，常用来划分水面，可以增加水面空间的层次，使水景具有深远之感。沿岸的建筑在水中的倒影可以形成良好的景观，增加趣味。 3.3.2 建筑与水生植物景观的结合 建筑物的线条比较直硬，即使筑于湖畔池边的建筑面临空荡的水面，色彩也比较单调。而水生植物的线条较为柔和，姿形多样，色彩丰富。水生植物点缀水面，与建筑色彩搭配协调，使景观更富有美感。 3.4 园林雕塑、喷泉与水生植物景观 园林雕塑常以神话、传说、名人或动物为题材，装饰和点缀园林水景，或者配合有主题的景点，深化主题。由此，雕塑因园林水景而生色，而园林水景因雕塑而升华。 3.5 动物与水生植物景观 水生植物所生活的环境，离不开鸟、鱼、昆虫等动物的活动。水生植物为鸟、鱼提供了栖息的场所，而鸟粪却为水生植物提供了营养;同样，水生植物为昆虫提供了花蜜，而昆虫又为水生植物传播了花粉。自然界中，植物和动物互相依赖，共 【】8同生存的方式，则形成了一个有序的生态环境。 9 滨州学院本科毕业设计(论文) 第四章 生态水景设计 本章首先介绍了水声植物的生态效应(如物理作用、对污染物的吸收作用和根系的释放等)和水景设计中的生态设计方法，包括旷地优先策略、城市景观用水水质控制、灰色水回用的分析、利用自然雨水规划设计水景和引入集水区设计概念等。 4.1 水生植物的生态效应 水生植物除了直接吸收、固定、分解污染物外，通常只是间接地参与污染物的 ，通过对土壤中细菌、真菌等微生物的调控来进行环境的修复，植物在水污染分解 控制中生态效应主要表现在以下方面。 4.1.1 物理作用 覆盖于湿地中的水生植物，使风速在近土壤或水体表面降低，有利于水体中悬浮物的沉积，降低了沉积物质再悬浮的风险，增加了水体与植物间的接触时间，同时还可以增强底质的稳定和降低水体的浊度。此外，植物的存在削弱了光线到达水体的强度，阻碍了植物覆盖下的水体中藻类的大量繁殖，尤其是在浮萍类植物的湿地系统中比较常见。植物的存在对基质具有一定的保护作用，在温带地区的冬季，当枯死的植物残体被雪覆盖后，植物则对基质起到很好的保护膜作用，可以防止基质在冬季冻结，以维持冬季湿地系统仍具有一定的净化能力。植物对基质的水力传导性能产生一定的影响，植物的根在生长时对土壤具有干扰和疏松作用，当根死亡或腐烂后，会留下一些管型的大孔隙，在一定程度上增加了基质的水力传导性。淹没于水中的水生植物的茎和叶形成的生物膜，为大量的光合细菌、藻类和原生微生物等在植物组织上的生长提供了一定空间，埋藏于土壤中的根和根区也为微生物的活动提供了巨大的物理活动表面，植物根系也是重金属和某些有机物的沉积场所。因此，植物地上和地下的生物膜对于湿地中发生的所有微生物过程都具有重要作用【】9。 4.1.2 植物对污染物的吸收作用 植物的生长和繁殖离不开营养物质，水体中的相当部分的营养物被植物转化或保存在植物体内。对于不同生活型的水生植物，普遍认为漂浮植物吸收能力强于挺 10 滨州学院本科毕业设计(论文) 水植物，沉水植物最差。与木本植物相比草本植物对污水中的污染物则具有较高的 N+的去除率接近100%，而无芦苇时，仅为40%,去除率，如有芦苇的湿地对NH4– 75%。定期和持续地从湿地系中收获成熟的植物，并能妥善处理收获的植物，是保证污水中的养分被有效去除和防止对水体造成二次污染的唯一途径。植物的对污水的净化作用是植物吸收和微生物综合作用的结果，植物的存在有利于硝化、反硝化细菌的生存。张鸿等研究表明，在种植水芹、凤眼莲的湿地中，硝化和反硝化细菌的数量均高于没有植物的湿地，水芹湿地的细菌数量多于凤眼莲湿地的细菌数量，但前者对氨氮的去除率却低于后者，说明人工湿地系统中N的去除植物的吸收占主 【】10导地位。 4.1.3 植物根系释放 湿地系统具有明显的缺氧环境，湿地中氧的传播速率约为陆地环境氧的传播速率的万分之一。水生植物则具有适合在缺氧条件下生存的结构与特征，包括茎肥大，茎和根的中心具有较大的组织，茎中空，具浅根系等。植物的这种特殊结构，有利于氧在其体内的传输并能传递到根区，不仅满足了植物在缺氧环境的呼吸作用，而且还可以促进根区的氧化还原反应与好氧微生物的活动。将光合作用产生的氧传递到根区，在根区的还原态的介质中形成氧化的微环境，根区有氧区域与缺氧区域的共同存在为根区的好氧、兼氧和厌氧微生物提供了各自的小生境，使不同微生物都能发挥各自的作用。氧在植物根部的释放主要取决于植物内部氧的浓度、周围基质的需氧量以及植物根壁的渗透性。植物通过吸收而在根部释放氧是由其本身的结构所决定的，植物的结构阻止了其在径向的泄露，并努力使释放到根区的氧的损失减少到最小。氧的释放率一般在根的亚顶端区域最高，并随距离根尖的增大而降低。水生植物具有对流型通气组织，其根区和根部都具有较高的内部氧的浓度，这种对流型的气体的流动明显增加了可供氧根的长度，同时还可以通过氧化和脱毒减少根部一些潜在的有害物质。除了根系可以释放氧外，根系还可以释放其它物质。一些植物的根系分泌物能杀死污水中的细菌和病原微生物，湿地运行过程中对细菌的高去除率，验证了上述结论。一些植物释放的克生物质对其它植物的生长产生抑制或促进作用，表现植物间的相生相克作用。凤眼莲、水花生、水浮莲、宽叶香蒲等可以分泌出克藻物质，对水体中藻类的繁殖具有明显的克制作用。同样藻类也可以对 11 滨州学院本科毕业设计(论文) 高等水生植物产生克制作用，尤其是当藻类大量繁殖形成水华时，高等水生植物的 【】11生长率和叶绿素均呈下降趋势。 4.2 生态设计方法 4.2.1 旷地优先策略 目前我国还是发展中国家，不可能像发达国家一样将生态建设提到第一的位置。在这种情况下，对现在的城市大动干戈地改造是不现实的。但是我们现在可以将城市化进程中纳入规划范围的具有重要生态效益的水系及周边植被、湿地等地块保护起来，制订并切实实施绿地保留区规划等，此举必将为今后城市的环境改善增益不少。随着景观生态学的发展，为旷地优先的规划方法提供了理论依据和更加合理的实施手段。其中麦克哈格认为―景观规划的目标是寻求一个生态最适的土地和资源利用状态‖。他在著作《设计结合自然》中强调的既不是设计，也不是自然本身，而是把重点放在两者的结合上。他寻求的是如何最充分地利用自然所提供的潜力。与自己的规划理论相适应，麦克哈格创造出了著名的千层饼模式，他一反土地和城市规划中功能分区的做法，强调土地利用规划应遵从自然的固有价值和自然过程，即土地的适宜性，并因此完善了以因子分层分析和地图叠加技术为核心的规划方法论。在区域规划上，伴随着城市化进程而制定的新区规划，应当尽可能的保护纳入城市范围的有重要景观与生态价值的湿地湖沼，实施旷地优先策略，为今后城市水系的生态建设打下基础。配合生物多样性规划，强调水系的连通性。许多城市的水系，本来是一个连续体，它们与湿地、城郊湖泊和山林形成一个完整的自然系统和景观整体。它们为城市的整体景观设计提供了一个蓝本;当然也为城市居民提供了一个连续的康体休闲空间和环境认知空间。然而，这一连续体却常常在城市建设中被切割，被断肢，从而使活水变成了死水。水系的被切断不仅仅意味着城市景观的失去，同时对城市中生物群落也是致命的打击，景观生态学认为，天然河流是一种重要的廊道，廊道可以有效加强物种，物质的空间运动和原本孤立缀块间物种的生存和延续。用线性廊道加强缀块之间及缀块和种源之间的联系，是现代景观规划的重要方法，如美国华盛顿州在进行城市规划时就将零散分布的动植物公园和郊外的天然生物群落区以恢复天然水系的方式直接联系起来，可以使野鸭等野生动物从天然栖息区进入城市公园区。物种多样性是促进城市绿地自然化的基础，也是提高绿地生态 12 滨州学院本科毕业设计(论文) 系统功能的前提。所以，强调水系的连通性，必须站在绿地系统规划的高度，结合 【】12物种多样性规划综合考虑。 4.2.2 城市景观用水水质控制。 目前，我国城市园林绿化用水多来源于居民生活用水，从而造成了居民用水与绿化用水的矛盾。在水资源越来越匮乏的今天，园林绿化事业要继续发展，就必须解决水源问题。而在城市用水规划中鼓励并充分利用灰色水，是解决这个矛盾的有效途径之一。 4.2.2.1 灰色水资源概念 ―灰色水‖(grey water，有时也称sullag)在我国还是一个比较陌生的概念，即使在国外，也只是90年代后，这个词才频繁出现在相关的研究文献中，此前都用―生活废水‖(domestic waste water)笼统地代替。国外有关灰色水的研究中也并无严格统一的定义。总结已有的研究成果，比较通行的定义是:灰色水是家庭生活室内用水部 【】13分中未被粪便污染的部分。在我国谈到生活污水利用时经常讲的是中水。中水这个词出自日本，是指污水经过处理后，成为可供低水质用途的水。利用中水技术是20世纪60年代发展起来的。80年代初，我国已开始在一些宾馆饭店等单位应用中水技术，并在范围较大的地区及城市，进行中水道(生产和输配中水的系统)的试验应用。中水的原水可利用包括粪便污水在内的各种生活污水，因此，可以说灰色水是中水的原水部分，灰色水回用是中水利用中处理费用较低的部分。 4.2.2.2 国外灰色水回用概况 灰色水回用就是将灰色水就地进行收集并进行简单的处理后直接回用，这不仅有利于节约资源，而且减轻了城市给水、排水及水处理的负担，一举数得。当今，在灰色水回用方面居于世界领先地位的是美国和日本。美国的灰色水利用已有了较长的一段历史。早在1925年，大峡谷的旅游点就用处理后的废水来冲洗厕所和灌溉草坪。1956、1957年，堪萨斯的堪纳特(Chanute)由于严重干旱，就将经河水稀释后的生活废水处理后作饮用水用。加利福尼亚、亚利桑那和佛罗里达三个州的废水利用走在全美的最前列。加州和亚利桑那位于美国西部，属干旱缺水地区，年降水只有350,,左右，与我国西北非常类似。1989年加州的圣?芭芭拉地区修改了建筑规 13 滨州学院本科毕业设计(论文) 范，将灰色水利用系统纳入建筑设计，成为全美第一个合法利用灰色水的地区。州政府也积极支持将经过恰当处理的废水用于灌溉和非饮用的各种目的。专家预测，在美国各种节水措施的实施再加上灰色水回用可望节约家庭用水的50%。 4.2.2.3 灰色水回用的分析 在灰色水回用中，最引人关注的是公众健康和环境保护两大问题，其中尤以公众健康为甚。因此灰色水回用中应坚持的原则是要么保证回用的灰色水不会有与人体接触的可能，要么对灰色水在回用之前进行处理，除掉或破坏其中的微生物，使其不致危害人体健康。当然最安全的办法仍是排除一切与人体接触的可能，这也是 【】14美国西部各州在允许灰色水回用之前严格坚持的一条原则。目前，灰色水回用的主要方式，一是灌溉绿地，二是冲洗厕所。灰色水回用的第一种方式主要是住区周围的灌溉用水。灌溉方式可分为地面灌和地下灌两种，地面灌溉中又有喷灌和漫灌两种方式。喷灌不可避免地会有雾化现象，而漫灌又易形成地表明流，并且可能在低洼处汇集成为蚊蝇滋生、繁殖的场所，遇到大雨还可能随地表径流造成大面积的污染等，难以保证不与人体接触，因此灌溉方式应首选地下灌溉。加州大学的研究成果表明地下滴灌水的利用率会比地表喷灌高出60%，并且地下环境更有利于杀死灰色水中的病原体。因此地下灌溉方式既有利于提高水的利用率，又有利于保护环境。但在地下灌溉中应注意控制不使灰色水上升到地表。灰色水用于灌溉时，除考虑公众健康之外，其可能引起的环境问题也必须予以足够的重视。灰色水除有较高的营养成分之外，其碱度一般也较高。其中主要来自家用的洗涤剂、清洁剂等的化学物质，使灰色水中可能会有较多的钠、硼、磷、氯等。我们知道当粘土中钠的含量过高时会破坏土壤的结构，导致土壤渗透能力的下降，同时还会降低作物根系的吸水能力。特别值得一提的是，近年来有机化学物质对地下水的污染引起越来越多的关注，家庭用水作为低浓度的有机废水，若用于灌溉将对地下水构成潜在威胁，特别是在地下水埋深较浅的地区。这方面的研究尽管目前还不多见，但很可能成为制约灰色水作灌溉水的关键因素。灰色水回用将会对我国的城市绿化起到十分积极的作用。除节约资源，减少给排水及水处理的费用之外，灰色水若能有效地回用，灌溉城市绿地，将对我国的城市建设和美化起到不可估量的作用。在珀斯近50%的家庭用水被用于浇灌绿地。水既是环境污染的第一受害者，又是维护人类良好生存 14 滨州学院本科毕业设计(论文) 环境的首要因素。我国由于水资源紧缺，城市绿地基本处于―听天由命‖的状况，专门用于绿地灌溉的水可说是微乎其微，对灰色水这种资源应当予以充分利用，目前北京市已经开始使用灰色水处理后的中水来灌溉城市绿地，取得了较好的效果。 4.2.3 详细规划尺度 4.2.3.1 利用自然雨水，规划设计水景 雨水是大自然惠泽人类的甘露，当今面临的水资源危机要求我们倍加珍视这一宝贵自然资源。雨水资源是维系包括水资源环境在内的人类生态环境的重要方面。国际上专门成立―国际雨水集流系统协会‖(IRCSA)，该协会在世界各地定期召开大会探讨雨水利用的最新技术成果及生态优势，宣传雨水利用在全球水资源利用及可持续发展中的重要作用。1995年北京―第七届国际水资源大会‖将―惠泽全人类的在城市中，雨水利用‖作为大会主题，这充分体现了雨水利用在当今水资源日益短缺的今天的重要意义。 自然降水会带一个棘手的问题:由于缺少了土壤的过滤，降水所造成的地表径流对地面的冲刷会将城市地面的污垢带入城市水系而造成污染，在美国，一些景观设计师通过对水体自净规律的认识，提出了因循自然过程解决这一问题的方法:通过收集、贮存和处理这些漫溢的污水，并将它同城市公园结合起来，借此来创造一个新的公园。分析认为，这种方式不但简单可行、更有效率，花费的代价也较低，而且利用这次难得的发展机会可以创造出一个前所未有的、新的、结合自然的污水处理方式，并因此创造出供城市居民娱乐的公园。 4.2.3.2 引入集水区设计概念 自然降水是城市水景的重要水源之一，自然降水主要包括雨、雪、霜、雾、冰雹等。在自然环境中，自然降水会很快被地面土壤吸收，汇入地表径流或者地下水源，而城市地面大多由混凝土、柏油、地砖等不透水材料构成，降水除少量蒸发外大部分经由排水系统汇入雨水处理系统，因此，在短时间降水量较大，而排水系统排水量无法跟上的情况下，会出现地面积水现象，严重时会对城市交通以及室内地坪标高较底的建筑产生较大影响。针对此问题，集水区设计提出了一个较为可行的解决。他们在城市的很大范围内设置了暴雨集水区(或称集水盆地)用以在暴雨 15 滨州学院本科毕业设计(论文) 水到达城市排水系统之前集流雨水。利用天然地形地貌、景观池塘及人工凹地作为截流雨水的暂储空间，以便削减雨水的地面径流量，进而减轻城市排水系统的压力，并减少雨季合流制管网污水处理厂的负荷，它是解决景观附近市区夏季暴雨内涝的 【】15另一有效途径。 16 滨州学院本科毕业设计(论文) 结论 水景具有美化环境，陶冶情操和改善生态环境的作用。因此，在水景设计中应以水景的作用为切入点，通过静水、动水、跌水、喷水的合理搭配，掩、隔、破的合理运用以及水生植物、园林雕塑的综合运用达到美化环境、陶冶情操的作用。最为重要的是要考虑改善生态环境的作用。在生态水景设计中要在宏观方面对其规划，对于能够保留的生态作用较大的景观予以保留并根据实际情况选择对当地环境改善有积极意义的物种，在居住区要进行灰色水的回收等。 本文始终想要强调的是在进行水景的设计在对待城市中的水系时，应当贯彻生态设计的思想，如果我们如果能够善待水，城市水景必将会带来更加令人愉悦的身心享受和更加长远而巨大的公众利益。 城市水景生态设计理论呈现出多学科综合支持的现象，浩繁丰富，限于本人知识的匮乏和实践的欠缺，论文的深度和广度都还很不够。旨在抛砖引玉，共同探讨。 17 滨州学院本科毕业设计(论文) 参考文献 [1]戴天兴.城市环境生态学[M].中国建材工业出版社，2002. [2]陈志华.外国造园艺术.北京:中国建筑工业出版社. [3]吴家骅.景观形态学.北京:中国建筑工业出版社. [4]周苏宁.园趣[M].上海:学林出版社，2005. [5]汪德华.中国山水文化与城市规划[M] .上海:东南大学出版社，2002. [6]王晓俊.风景园林设计[M].南京:江苏科学技术出版社，1998 . [7]白峰青.水生植物在水污染控制中的生态效应[J] .环境科学与技术，2004. [8]柳骅，夏宜平.水生植物造景[J]. 中国园林，2003，(3):59 - 62 . [9]吴振斌，邱东茹，贺锋. 水生植物对富营养化水体水质净化作用的研究[J] .武汉植物学研究 ， 2001. [10] Robert H Kadlec，Robert L Knight，et al. Constructed Wetlands for Pollution Control M.USA: IWA Publishing，2002，932102. [11]张鸿，陈光荣，吴振斌. 两种人工湿地氮磷净化率与细菌分布关系的初步研究[J] .华中师范 大学学报 ，1999. [12]Kevin Lynch .The Image of the City[M] .MIT Press，1974. [13]Jacklyn Johnston. Nature areas for city People[M] . London Ecology Unit，1990. [14]武晓峰，唐杰.灰色水回用[J].城市规化，2000. [15]谢小萍，李文驹.结合雨水利用的小区景观生态设计初探[J].华中建筑，2003. 18 滨州学院本科毕业设计(论文) 谢词 在刘娟娟老师的悉心指导下，我终于完成了此论文。从论文的选题、框架的确定以及的收集、论文的修改以至最后成文都凝聚了恩师的很多心血，可以说没有刘老师的帮助和鼓励，我是不可能完成对该课题的研究，在此特对恩师表示衷心地感谢。 同时，也要谢谢在大学四年期间给予我帮助的所有老师。 另外，也想对我的同学们说一声谢谢。我们彼此的交流和鼓励，我们共同走过的生活点滴，是我人生中最美好的记忆。最无言、最深沉的感谢献给我的父母家人，谢谢你们给我的无私的爱与奉献～并感谢所有支持过我，帮助过我的人们。 19