低影响开发理念在高尔夫球场水文保护中的应用——以深圳某高尔夫球会改造为例论文_丁淑芳

丁淑芳

摘要:我国已建成并运营的高尔夫球场有200多个,仅广东省内就有70个球场。由于高尔夫球场建设了大面积的草坪,具有城市绿地的属性,在深圳的城市规划体系中,高尔夫绿地已成为城市绿地的一个重要组成部分。高尔夫绿地虽然是绿地的一种,但其由于特殊的功能设置,与天然绿地或其它城市绿地相比,存在污染物相对较高和生态相对脆弱的问题。在城市日益受到水资源短缺、面源污染等困扰的今天,如何降低高尔夫球场的污染风险、确保其外排水质的达标,是高尔夫球场在建设和运营中需要解决的难题。深圳某高尔夫球会在改造前期,引入了低影响开发(又称低冲击开发,Low impact development, LID)理念,尝试对雨水水量和水质进行控制,提高球场的生态效益。

关键词:高尔夫球场;水污染;水文保护;海绵城市;低影响开发

前言

深圳的城市绿地系统中,共包括公共绿地、附属绿地、生产防护绿地、高尔夫球场绿地以及旅游绿地等几个种类。由于历史遗留原因,深圳的高尔夫绿地面积规模较大,且在一定程度上侵占了其它生态用地。《深圳市城市总体规划(2010版)》明确规定“严格控制高尔夫绿地规模,原则上不安排新的高尔夫球场建设项目”。针对已有的高尔夫绿地,应采取措施降低农药和化肥的污染。另一方面,近年来国家大力推进海绵城市建设,而城市绿地又是海绵城市建设的重要载体[1]。如何利用好高尔夫绿地,让其承担起应有的生态环境功能,亦是深圳市海绵城市建设的一项重要工作。由于高尔夫绿地相较于普通绿地来说,是一种较为特殊的功能绿地,不能像其他绿地一样过多地考虑承担客水的功能[2]。而只能应用源头减排的低影响开发理念,减少径流外排污染。深圳某高尔夫球会结合改造契机,在规划阶段引入低影响开发理念,构建从源头到某端的雨水径流控制措施,最大程度地减少外排水量及污染量,减轻其对城市水环境污染的影响。

1 高尔夫球场的径流污染特征分析

高尔夫球场内用地可分为建筑用地和草坪。深圳某高尔夫球场规划面积为223公顷,其中建筑用地面积为20.2公顷,草坪面积为162.6公顷,另外还有水体面积16.1公顷,自然林地面积24.1公顷。

建筑区域的污染物质与其它城市建设区相类似,主要为COD、SS等。降雨时雨水冲刷屋面及地面,将这些污染物质随径流带入附近水体。

高尔夫球场草坪,按功能可分为果岭、发球台、球道和高草区四个功能区,植被种类较少,生态系统稳定性较差,在种植和养护草坪的过程中,为了防治草坪病虫杂草危害,往往需要喷施杀虫剂、杀菌剂和除草剂。在草坪的日常管理中,也需要施用大量的化肥[3]。这些农药和化肥一部分被草木吸收,一部分在土壤表层及枯草层中累积,同时发生降解,另一部分则挥发进入大气;发生降雨时,附着在地表及枯草层中的农药及化肥大部分以溶解态或吸附态随雨水地表径流迁移进入附近的水体,或者淋溶至地下[4][5][6]。

农药在草坪生态系统中的污染程度与农药性质和施药条件相关。一年之中,喷洒农药的时间主要在高温高湿、多虫多菌的夏秋季节,即4-9月,而此时正是深圳的多雨季节。研究表明[7],在施药当天就发生降雨时,会有15~50%的农药会随地表径流迁移;若不发生降雨,则会随时间不断降解,从而大大减少残留量。由于高尔夫球场土壤表层大多为沙质土壤,污染物在其中的迁移速率较快,而下层土壤中则迁移速率较慢。

高尔夫球场化肥的污染主要为氮、磷、钾等营养物质。其中氮磷营养因子是造成水体富营养化的主要元素。其中氮素随地表径流迁移的总量较大,其可达到施肥量的50%~75%,磷素的迁移量则较小[8][9]。

2 低影响开发原理及应用思路

低影响开发理念源于上世纪九十年代的美国。作为新兴的城市规划理念,目前在欧美等发达国家得到普遍推广和应用。其基本原理是通过分散的、小规模的源头控制机制和技术措施来达到对暴雨所产生的径流和污染的控制,使区域开发建设后尽量接近于开发建设前的自然水文状态[10]。低影响开发的水文功能包括综合利用土壤和植被的蓄流、入渗、过滤和蒸发等方式减少径流排水量,通过使用综合的或者分布的暴雨蓄滞区控制水交换的进度、频率及交换量。低影响开发还能减少区域的不透水面积,延长水的流路和径流时间。

借鉴低影响开发理念,对高尔夫球场区域的雨水径流进行源头、转输和径流末端的全方位控制,可达到削减水量、改善水质、增加区内水资源的目的。

结合规划区的实际情况,低影响开发规划目标为:1、减少球场的雨水径流外排总量,降低对外界水环境的影响;2、削减雨水径流的污染物浓度,减轻污染物在土壤、水体中的残留;3、增加球场水资源,提高区内水资源循环利用的比例,减轻对优质水资源的占用。

3 低影响开发规划

3.1低影响开发策略

规划区内水体较多(14个景观小水塘,另有2个较大水塘,用作球场水源),草坪地形起伏较大,雨水径流排向复杂。配套建筑区域相对分散,且规划区内存在自然林地等生态植被较好的区域。针对规划区的特点,制定了如下的低影响开发策略:

(1)原位削减,就近消纳

低影响开发理念强调雨水径流的源头控制,即对每一滴降落至地面的雨水就开始控制。雨水径流的原位削减主要针对建筑区域,结合地形及景观要求,利用分散的、小规模的源头控制设施对雨水水量与水质进行削减。

(2)引流入塘,营造湿地

根据区内地形,对球场用地进行排水分区,在雨水源头控制的基础上,超量雨水可收集就近排入附近水塘蓄存和生态净化。为了雨水能够顺利流入水塘,结合地形建设引水设施。球场内有两个较大的水塘,可将区内景观水体(小水塘)内超蓄雨水引至水塘内储存,可作为区内草坪喷灌、绿化浇洒的水源。同时,在水塘内设置雨水湿地或生物浮岛,充分发挥水塘水体的净化功能,在充分蓄存雨水径流的基础上,还可以净化雨水水质。

(3)二次截留,减少外排

由于高尔夫球场地形起伏较大,为截留草坪内雨水,以免流入邻近区域产生水质污染风险,沿规划区边界设置一条截洪沟,并在截洪沟内侧开辟景观水面,用于蓄存雨水,并建设雨水湿地净化雨水水质。

3.2低影响开发的实施途径

为实现从源头到末端的控制理念,提出“微观控制—中观控制—宏观控制”的实施途径。

微观控制:针对不同下垫面性质,分别采取不同的低影响开发措施,如建筑区域,主要采用了雨水花园、透水铺装地面、下凹式绿地、植生滞留槽、植被草沟、透水路面等低影响开发设施;草坪区域,主要以非工程性措施为主,如使用低毒、低残留、易降解的农药,实行精细化的喷灌技术等;自然林地区域:由于其生态本底良好,雨水径流量小,水质优良,主要采用绿地下凹等措施蓄存雨水即可。

规划提出了针对各下垫面类型的详细的低影响开发规划指引与设计要点,微观尺度以不同下垫面分类给出指引,以建筑区域为例,其低影响开发规划指引与设计要点如下。

3.3效果

通过对规划所采用的低影响开发措施的核算,进行低影响开发建设后,区内年径流总量控制率可达78%,较常规建设模式有较大幅度下降(常规建设模式下该高尔夫绿地年径流总量控制率为70%),且TSS,COD,TN,TP的污染负荷削减率分别可达70%、60%、40%和50%左右。

4 结语

高尔夫球场由于其对城市水文环境的影响越来越受到民众的关注。低影响开发作为一项针对雨水径流处理的先进理念,在高尔夫球场的水污染治理中有很高的应用价值。在城市水环境日益恶化的今天,相关部门应对高尔夫球场的污染治理引起高度重视,引导低影响开发在其中的应用,保护和增强球场的水文功能及生态功能,降低水质污染的风险。

参考文献

[1] 海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)[S]. 北京:住房和城乡建设部,2014.

[2]李方正,胡楠,李雄,戈晓宇.海绵城市建设背景下的城市绿地系统规划相应研究[J].城市发展研究,2016年第7期.39-45

[3]常智慧.高尔夫球场施用农药化肥对环境影响研究[D].北京:北京林业大学,2004

[4]鞠荣,杨晓朱.高尔夫球场农药随地表径流迁移研究[J].亚热带植物科学,2010年第39期.24-27

[5]赖苏玉.高尔夫球场建设对生态环境的影响及对策[J].福建农业科技.2007年第3期.73-74

[6]鞠荣,徐汉虹.高尔夫球场农药向大气中的挥发研究[J].农药科学与管理,2009年第30期.31-35

[7]鞠荣. 高尔夫球场农药环境行为及污染影响研究[J]. 广东农业科学,2011年第15期.131-133

[8]林秀榕,唐文浩,季玉祥,周荣清. 高尔夫球场化肥农药迁移规律研究[J].安徽农业科学,2009年第37期.10118-10120

[9]金克林,马宗仁,连家伟,梁远辉,万宇.高尔夫球场土壤和水中有机磷农药残留的测定[J].草业科学, 2008年第11期.111-116

[10]丁年,胡爱兵,任心欣.深圳市低冲击开发模式应用现状及展望[J]. 给水排水,2012年第38期.137-140

作者简介:丁淑芳,(1986- ),女,汉族,籍贯浙江上虞,工程师,硕士研究生,2011年参加工作,研究方向为市政规划、海绵城市。

论文作者:丁淑芳

论文发表刊物:《基层建设》2017年4期

论文发表时间:2017/5/23

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