基于海綿城市背景下雨水花園建設(shè)淺析

1、基于海綿城市背景下雨水花園建設(shè)淺析摘要：隨著城鎮(zhèn)化與工業(yè)化飛速發(fā)展，大多數(shù)城市 綠色下墊面被破壞，城市水文循環(huán)系統(tǒng)受到嚴(yán)重干擾。在當(dāng) 前海綿城市建設(shè)浪潮中，雨水花園技術(shù)為恢復(fù)城市基底的涵 水性提供了新的“綠色突破口”，通過(guò)闡述雨水花園的理論 基礎(chǔ)、類型結(jié)構(gòu)、規(guī)劃要點(diǎn)等，以期為雨水花園的建設(shè)提供 借鑒關(guān)鍵詞：雨水花園；生態(tài)效應(yīng)；雨洪管理；可持續(xù)發(fā)展O引言近年來(lái)，我國(guó)頻繁遭遇前所未有的水資源危機(jī)，城市內(nèi)澇 嚴(yán)重，下墊面過(guò)度硬化，自然綠地已經(jīng)成為稀缺資源。我國(guó) 水資源相對(duì)短缺，有一半以上的國(guó)土地處干旱、半干旱以及 季節(jié)性干旱的半濕潤(rùn)區(qū)，水資源時(shí)空分布不均勻，導(dǎo)致結(jié)構(gòu) 性缺乏更加嚴(yán)重。與此同時(shí)，我國(guó)大

2、部分人口和產(chǎn)業(yè)集中在 江河湖沿岸地區(qū)，甚至處于泛洪區(qū)內(nèi)，加之大陸性季風(fēng)氣候 降雨集中等特點(diǎn)，使大多數(shù)城鄉(xiāng)地區(qū)不可避免地遭受洪澇災(zāi) 害威脅。水資源短缺與水災(zāi)害頻發(fā)已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā) 展的兩大重要因素。面對(duì)這一嚴(yán)峻形勢(shì)，我國(guó)半個(gè)多世紀(jì)以 來(lái)，以工程措施改造水環(huán)境、解決水問(wèn)題，取得很大成就在當(dāng)前水資源矛盾尖銳的情況下，將雨水進(jìn)行再利用，彌 補(bǔ)先天水源不足，緩解城市水問(wèn)題。我國(guó)雨水花園技術(shù)尚處 于發(fā)展初期，收效微弱，利用率低。人們一直視雨水為廢棄 物，長(zhǎng)期以來(lái)“一排至之”的做法，不僅浪費(fèi)了雨水資源， 同時(shí)也破壞了城市水系統(tǒng)的循環(huán)性。在此背景下，我國(guó)急需 建立一套“滲、滯、蓄、凈、用、排”的雨水循環(huán)

3、利用系統(tǒng), 應(yīng)對(duì)水危機(jī)，助力海綿城市建設(shè)進(jìn)程1雨水花園的理論基礎(chǔ)1.1可持續(xù)發(fā)展理論可持續(xù)發(fā)展的理論源于人類對(duì)于未來(lái)社會(huì)的擔(dān)憂，最早應(yīng) 用于林業(yè)生產(chǎn)方面。1987年，世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)發(fā)布的我們共同的未來(lái)，將其定義為既能滿足當(dāng)代人的需要， 不危及下一代人的生存，又使下一代人的需要和生活得到保 證從可持續(xù)發(fā)展理念出發(fā)，雨水利用將成為未來(lái)城市發(fā)展的 重要參考因素。首先，城市水資源日益短缺，地下水的開(kāi)采 過(guò)度以及雨水的初級(jí)污染加劇了城市生態(tài)環(huán)境的破壞；其 次，季風(fēng)性氣候影響，許多城市內(nèi)澇嚴(yán)重，給人民生產(chǎn)生活 造成嚴(yán)重?fù)p失針對(duì)水資源短缺與城市雨洪災(zāi)害兩大主要矛 盾，實(shí)現(xiàn)雨水資源的收集與再利用，改善城

4、市水循環(huán)系統(tǒng)， 提升城市生態(tài)環(huán)境品質(zhì)1.2生態(tài)設(shè)計(jì)理論18世紀(jì)下半葉，人類社會(huì)邁進(jìn)工業(yè)時(shí)代，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā) 展。與此同時(shí)，全球變暖、城市膨脹、環(huán)境污染、資源短缺 等一系列城市問(wèn)題威脅著人類的生存。美國(guó)建筑師麥克哈 格出版的設(shè)計(jì)結(jié)合自然，標(biāo)志著生態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)代的到來(lái)。 與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，生態(tài)設(shè)計(jì)將重點(diǎn)放在城市環(huán)境方面，旨在 構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理、功能髙效的人居環(huán)境在生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)理論的倡導(dǎo)下，要求規(guī)劃設(shè)計(jì)充分尊重自 然原有肌理，保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境，充分實(shí)現(xiàn)自然資源的再利 用與再循環(huán)。雨水花園技術(shù)依據(jù)生態(tài)設(shè)計(jì)理念，結(jié)合規(guī)劃地 的自然稟賦，使用鄉(xiāng)土植物，達(dá)到截留污染物、凈化雨水的 作用，實(shí)現(xiàn)城市雨水資源的再利用1.3

5、綠色基礎(chǔ)設(shè)施理論綠色基礎(chǔ)設(shè)施不同于傳統(tǒng)“灰色基礎(chǔ)設(shè)施”，是保護(hù)環(huán) 境、生態(tài)、資源的有效途徑美國(guó)環(huán)境保護(hù)局將其定義為，為提高整體環(huán)境質(zhì)量而設(shè)置 的自然系統(tǒng)或仿自然人工設(shè)施，并將這一概念拓展到雨水徑 流管理方面，通過(guò)自然系統(tǒng)或模擬自然系統(tǒng)的工程措施對(duì)徑 流污染進(jìn)行控制在城市傳統(tǒng)發(fā)展模式的作用下，城市雨水難以下滲，造成 初級(jí)雨水徑流污染，形成較高的短時(shí)雨水徑流總量和徑流速 度，致使城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生。與傳統(tǒng)工程設(shè)施相比，雨水 花園技術(shù)不僅前期投資、后期維護(hù)成本低廉，而且與景觀設(shè) 計(jì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)美學(xué)、生態(tài)等多種功能2雨水花園的類型與結(jié)構(gòu)2. 1雨水花園的類型根據(jù)實(shí)施目標(biāo)不同，雨水花園可以分為以控制徑流

6、污染為 目的和以控制徑流量為目的兩種類型第一，以控制徑流污染為目的的雨水花園，主要功能為處 理污染較嚴(yán)重的初期雨水，一般適用于徑流污染比較嚴(yán)重的 城市空間，例如停車場(chǎng)、城市廣場(chǎng)、城市道路等，結(jié)構(gòu)比較 復(fù)雜，需設(shè)計(jì)專門的底部排水溝渠。第二，以控制徑流量為 目的的雨水花園，主要功能為減少區(qū)域內(nèi)的雨水徑流總量， 一般適用于處理雨水水質(zhì)相對(duì)較好、匯流面積較小的城市空 間，例如建筑屋面、附屬庭院、中小學(xué)校、居住小區(qū)等，構(gòu) 造相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，無(wú)須設(shè)計(jì)專門的底部排水溝渠2. 2雨水花園的結(jié)構(gòu)雨水花園通過(guò)植物的截留與土壤的滲透蓄滯作用，達(dá)到凈 化初期雨水污染、降低短時(shí)雨水徑流量以及收集地面匯流雨 水的效果

7、。一般其結(jié)構(gòu)主要分為蓄水層、覆蓋層、植被與種 植土層、人工填料層、礫石層等五部分第一，蓄水層主要為滯留和過(guò)濾雨水，同時(shí)將雨中的沉淀 物留在該層。第二，覆蓋層主要為提高土壤滲透作用和凈化 雨水，防止水土流失。第三，植被與種植土層主要為過(guò)濾與 凈化雨水，選擇多年生植物，可短時(shí)間耐水澇。第四，人工 填料層主要為滲水，其厚度應(yīng)根據(jù)規(guī)劃地的降雨特性、服務(wù) 面積確定，多為0.51.2mo第五，礫石層主要為排除多余 的雨水，由穿孔管排入城市管道中3雨水花園的規(guī)劃要點(diǎn)3. 1雨水花園的選址第一，規(guī)劃建設(shè)前必須對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)分析。在選 址前，應(yīng)對(duì)土壤采樣，進(jìn)行性質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)，避免將雨水花園 建設(shè)于土壤滲透性

8、差、土質(zhì)松軟、保水量低的場(chǎng)地上，以免 發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間的積水，對(duì)城市環(huán)境造成負(fù)面影響。第二，規(guī)劃 場(chǎng)地應(yīng)具有適宜的匯水面積，能容納短時(shí)驟增的雨水量。開(kāi) 工建設(shè)前，根據(jù)該地區(qū)相關(guān)室外排水技術(shù)規(guī)范計(jì)算場(chǎng)地內(nèi)的 雨水徑流量，在城市低洼地帶、易積水區(qū)設(shè)置雨水花園。例 如，城市道路、廣場(chǎng)等空間，以便于發(fā)揮對(duì)雨水的控制與利 用作用。第三，不能對(duì)場(chǎng)地建筑以及其他基礎(chǔ)設(shè)施造成損害。 在開(kāi)工建設(shè)前，應(yīng)實(shí)地踏勘場(chǎng)地基礎(chǔ)條件、周邊環(huán)境特點(diǎn)， 減少對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的影響。例如，在居住區(qū)雨水利用系統(tǒng)建設(shè) 中，選址要求距離主體建筑物至少3m,避免浸泡建筑基礎(chǔ)。 第四，規(guī)劃場(chǎng)地應(yīng)保留一定面積的地上或地下空間。依據(jù)場(chǎng) 地內(nèi)的雨水徑流系數(shù)

9、分析，確定雨水花園的建設(shè)規(guī)模。不同 現(xiàn)狀條件的項(xiàng)目，所需的雨水花園建設(shè)規(guī)模不同，留有足夠 面積的地上或地下空間，便于規(guī)劃建設(shè)。第五，雨水花園的 選址與后期維護(hù)對(duì)環(huán)境存在一定要求。例如，雨水花園的選 址盡量設(shè)置于南向，遠(yuǎn)離高大喬木根系；場(chǎng)地髙差系數(shù)小， 減少人為施加土方量；控制周邊污染源，保障雨水水質(zhì)中等,降低對(duì)雨水花園內(nèi)種植物的影響3.2雨水花園的規(guī)模在確定雨水花園建設(shè)要求后，應(yīng)采用量化分析法對(duì)雨水花 園規(guī)模進(jìn)行測(cè)算。依據(jù)水量平衡分析法，對(duì)規(guī)劃場(chǎng)地的地面 雨水徑流量、匯流量、蓄水量、下滲量等運(yùn)用數(shù)學(xué)科學(xué)算法, 推演出所需雨水花園的表面積。依據(jù)多次流量模擬測(cè)試實(shí) 驗(yàn)，確定雨水花園的積蓄和下滲能力

10、，以及應(yīng)對(duì)暴雨強(qiáng)度測(cè) 評(píng)系數(shù)，保證該規(guī)劃地水文條件各要素值動(dòng)態(tài)平衡，指導(dǎo)雨 水花園規(guī)劃方案的可行性與合理性4結(jié)語(yǔ)作為綠色基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，零散分布的雨水花園 所能發(fā)揮的作用有限。當(dāng)代設(shè)計(jì)師需要建設(shè)更多優(yōu)秀的雨水 案例，完善綠色基礎(chǔ)設(shè)施理念，增強(qiáng)普及性(下轉(zhuǎn)第頁(yè))(上 接第頁(yè))與應(yīng)用性。雨水花園的建設(shè)需要推廣到城市的各個(gè) 角落，發(fā)揮各自特定的作用，促進(jìn)城市生態(tài)環(huán)境的改善，應(yīng) 對(duì)水災(zāi)害，適應(yīng)水環(huán)境，平衡水生態(tài)，以小見(jiàn)大，為現(xiàn)代海 綿城市建設(shè)添瓦助力參考文獻(xiàn)：車伍，馬震，李俊奇.城鎮(zhèn)雨洪控制利用與水景觀設(shè) 計(jì)J建設(shè)科技,2009 (23)： 58-60.向璐璐，李俊奇，邙諾，車伍，李藝，劉旭東.雨水 花園設(shè)計(jì)方法探析J.給水排水，2008 (6)： 47-51.王淑芬，楊樂(lè)，白偉嵐.技術(shù)與藝術(shù)的完美統(tǒng)一一雨 水花園建造探析J中國(guó)園林,2009 (6)： 54-57.孫靜.德國(guó)漢諾威康斯柏格城區(qū)一期工程雨洪利用與 生態(tài)設(shè)計(jì)J城市環(huán)境設(shè)計(jì)，2007 (3)：(下轉(zhuǎn)第頁(yè))(上接 第頁(yè))93-96.MegregOr Partners.環(huán)境保護(hù)類規(guī)劃的旗艦綠色廣場(chǎng)J潘岳,譯景觀設(shè)計(jì),2009