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摘要:城市園林中的雨水利用對于城市綠地的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的作用。雨水利用與景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合,將成為園林設(shè)計(jì)的趨勢。從園林中雨水利用的可行性與必要性出發(fā),探討了園林中雨水可持續(xù)利用的方法,并以浙江喬司植物園為例進(jìn)行了實(shí)例分析,為其他園林景觀中的雨水利用提供范例。
關(guān)鍵詞:風(fēng)景園林;雨水利用;方法探討
國務(wù)院2007年12月24日《可持續(xù)發(fā)展的若干意見》,提出了促進(jìn)資源型城市可持續(xù)發(fā)展的工作目標(biāo),要求對各類資源可持續(xù)發(fā)展利用。在國內(nèi)水資源緊缺的現(xiàn)狀條件下,園林綠地用水的可持續(xù)發(fā)展就成為了園林工作者研究的重點(diǎn)。
園林綠地用水的可持續(xù)發(fā)展指的是在園林綠地建設(shè)和管理的過程中,持續(xù)有效地利用一切水資源,以保證園林綠地的服務(wù)功能,保持周邊地區(qū)乃至區(qū)域范圍內(nèi)良好的生態(tài)環(huán)境,以促進(jìn)水的良性循環(huán)[1]。
其中,雨水的可持續(xù)利用對于城市綠地的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的作用。雨水利用的景觀設(shè)計(jì)方法成為了園林設(shè)計(jì)者進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)時(shí)考慮的重點(diǎn)問題。
1園林中雨水利用的可行性與必要性園林綠地用水量大,包括景觀水體用水、植物澆灌用水、道路噴灑用水、管理用水等
傳統(tǒng)利用方式采用自來水和地下水,不僅成本高,而且也造成水資源的浪費(fèi),尤其是我國水資源總量先天不足,人口多,人均水資源少。因此,合理利用雨水可以大大節(jié)省用水開支,減少地下水的開采。
園林綠地用水水質(zhì)要求不高。可以采用雨水直接進(jìn)行綠化灌溉;也可以將雨水直接作為景觀用水。
雨水是最廉價(jià)的優(yōu)質(zhì)水資源,量大,易于收集利用。以北京市為例,市區(qū)面積770km2,年平均降雨量630。0mm,全城區(qū)每年承接雨水量4。85億m3,天津市城區(qū)面積460km2,年平均降雨量600。0mm,全城區(qū)每年承接雨水量2、76億m3,而南方城市的降雨量則更大,如杭州每年的降雨量達(dá)到1400。0mm。
由于園林綠地的性質(zhì),更便于雨水的收集、凈化和利用。園林中的自然、人工水體,沼澤濕地、下凹式綠地等都是收集利用雨水的最佳場所。
在國家大力倡導(dǎo)建造生態(tài)園林的背景下,雨水資源的收集利用是最好體現(xiàn)生態(tài)的途徑。城市雨水的利用,能夠涵養(yǎng)和補(bǔ)給城市地下水,減少雨水徑流,利用城市園林中的河湖水體、沼澤、濕地,可以調(diào)節(jié)氣候,遏制城市熱島效應(yīng),改善城市生態(tài)環(huán)境。
2園林中雨水利用的技術(shù)方法
2、1建設(shè)蓄水設(shè)施,加強(qiáng)雨水儲(chǔ)存園林綠地中一般有溪水、河道或湖泊,利用這些水體,可以有效蓄積雨水,用以綠化灌溉,回補(bǔ)地下水[2]。綠地中修建的蓄水池也是一種儲(chǔ)存雨水的裝置,收集的雨水也能被用作景觀灌溉或其他一些園林建筑內(nèi)部的公共用水,如廁所內(nèi)沖洗馬桶,噴灑馬路等。其原理是在雨水進(jìn)入水箱之前,先通過過濾裝置清除污染物和碎片。蓄水池內(nèi)安裝水管,傳輸存儲(chǔ)水,或者通過重力或水泵,直接將儲(chǔ)存的雨水送至需要使用的地方[3]。在某些情況下,一套溢流系統(tǒng)能傳遞過剩的雨水到指定的位置,如干旱的土壤中或一些景觀水景中。
落水管截留也是蓄積并利用雨水的一項(xiàng)有效措施。在傳統(tǒng)的建筑中,屋頂?shù)挠晁话阃ㄟ^下水管到排水溝,再到雨水井,最后進(jìn)入下水道中,增加了管道的負(fù)荷。落水管截留主要是截留干凈的屋頂雨水,從而使雨水免于進(jìn)入超負(fù)荷的下水道系統(tǒng),屋頂雨水能被重新輸入庭院、花園、沼澤地或雨洪種植池中,或者輸送到雨水桶、蓄水池或儲(chǔ)水罐內(nèi)。使用者可以根據(jù)自己或場地的要求選擇安裝簡單或復(fù)雜的系統(tǒng)。也可將落水管截留與景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合,尤其適合設(shè)置于庭院中,形成獨(dú)特的落水水景觀,增加庭院的情趣。
2、2加強(qiáng)雨水滲透,有效回補(bǔ)地下水在出現(xiàn)地下水位下降的區(qū)域,留住雨水回滲地下,既可減少雨洪徑流量,又可回補(bǔ)地下水,對減緩城區(qū)雨水洪澇和地下水位的下降,控制雨水徑流污染,改善生態(tài)環(huán)境等都有重要的作用,這也是水資源可持續(xù)利用的重要措施之一。通過各種人工或自然滲透設(shè)施使雨水滲入地下,補(bǔ)充地下水資源。具體的方法有:把不透水的地面磚換成透水磚,利用透水磚的空隙吸收雨水,透水磚下面鋪設(shè)碎石、砂礫、沙子組成過濾層,讓雨水滲入到地下去。還可以通過滲水井滲透,滲水井是一條埋入地下的穿孔的管道,其周圍回填碎石,作用是收集雨水,將其滲透至地下。這種裝置可以收集屋頂、停車場和其他不透水鋪裝上的雨水,通過集水管進(jìn)入到滲透井中把雨水管引入滲水井滲入地下(圖2)。也可以將綠地地面降低,做成凹式綠地,承接和回滲雨水。
2、3利用園林建筑的屋頂綠化,蓄積利用雨水
2、3、1有效地削減屋面雨水徑流量試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:綠化屋頂可以使排水強(qiáng)度減低70%,在排水工程中可以相應(yīng)的減小下水管道、溢洪管及儲(chǔ)水池的尺寸,節(jié)省建造費(fèi)用[4]。
2、3、2屋頂綠化具有儲(chǔ)水功能綠化屋面可以通過植物的莖葉對雨水的截流作用和種植基質(zhì)的吸水把大量的降水儲(chǔ)存起來,試驗(yàn)表明,大約有1/2的降水留存在屋面上。另外,綠化屋面排水層往往又可作蓄水層,多余水蓄在卵石層內(nèi),當(dāng)種植土干燥時(shí),又可返吸入土中。
屋頂綠化一般可分為生態(tài)屋頂和屋頂花園2類。生態(tài)屋頂是指在普通的屋頂上種植個(gè)體較小,質(zhì)量較輕的植物的屋頂系統(tǒng)[5]。生態(tài)屋頂一般有防水薄膜,排水材料,輕質(zhì)種植土以及綠化植物。值得注意的是,須選擇適合屋頂環(huán)境的植物品種———夏天耐旱,冬天耐濕。
屋頂花園一般包括防水薄膜層,排層,土壤層、植物層是可進(jìn)入式的花園。
屋頂花園考慮了行人承重,因此充分考慮其使的舒適性,一般有游步道、微地形、小廣場和休息施。它與生態(tài)屋頂?shù)膮^(qū)別在于屋頂花園一般來說積更大,覆土層更深也更重,可采納的植物品種也豐富。
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加大樹木種植面積,滯留雨水,減少地表徑流樹木能通過樹葉和樹枝吸收雨水。它們能降低水徑流的流速,減少35%以上的雨水[6]。樹木通滲透雨水能改善地下水的水質(zhì),同時(shí)還能減少水流失,特別是在濱水岸,這樣的作用更加明顯。
蔭還能降低道路的溫度,減小蒸發(fā),有效保持土壤分。
設(shè)置景觀溝,過濾凈化雨水景觀溝指的是道路或廣場中用于排水的整形凹,其中種植了各種植物。景觀溝邊緣設(shè)置切口,雨順著切口流入每個(gè)種植池內(nèi)。景觀溝在形成收、滯留、清潔、滲透等功能的雨水收集系統(tǒng)的同時(shí),營造出了自然優(yōu)美的街道或廣場景致。
通過過濾染物提升水質(zhì),回補(bǔ)地下水。在大的排水區(qū)域,儲(chǔ)存雨水,景觀溝的植物能為建筑、停車場或其他鋪裝區(qū)域提供樹蔭。植物還能防止土壤侵蝕,為野生生物提供棲居地,視覺上也很美觀。一組或多組景觀溝系統(tǒng)能處理整個(gè)場地的所有雨水徑流,還能減少城市雨水管道的花費(fèi)。
3浙江喬司植物園雨水利用案例分析浙江喬司植物園總面積36250m2,園區(qū)北面為展覽館,西面為幼兒園,東面和南面為水面,園區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀以平地為主,包含展覽館庭院設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中以植物造景為主,綜合運(yùn)用各種技術(shù)措施,力圖使雨水得到充分的利用。
3、1中心湖面蓄積雨水在綜合考慮現(xiàn)狀特點(diǎn)及甲方需求后,在植物園的中心區(qū)域設(shè)計(jì)了1800m2的人工湖,將之與南面與東面的城市河道相連,在其四周設(shè)置自然坡地,使中心湖面成為主要的雨水匯集地。這為綠化灌溉,地下水回補(bǔ)都提供了可能。現(xiàn)狀場地道路標(biāo)高5。8m,常水位4。8m,最低水位4。5m,因此,將中心湖面最低標(biāo)高定為4。3m,道路與水體標(biāo)高最大差值為1。5m,使絕大部分雨水徑流能匯聚在綠地和中心湖面中,減少了雨水的外溢量(圖5)。在水體中還設(shè)置了若干水生植物種植池,豐富了湖區(qū)的植物景觀,凈化了水體。
3、2豎向設(shè)計(jì)利用雨水植物園的土方主要來源于2處,一是挖湖的土方,二是在植物園的建設(shè)過程中,恰逢場地外工地建設(shè)土方需大量外運(yùn),形成了植物園豐富多樣的地形變化,而勿需受土方量工程造價(jià)的約束。利用起伏的地形,陰止了雨水的徑流,經(jīng)過幾個(gè)較為集中的地段,匯流至水體附近。駁岸的標(biāo)高比綠地高約5~30cm,加大了綠地的滲水量,減少了雨水的對外排放。
3、3建筑內(nèi)庭收集雨水設(shè)計(jì)中包含了展覽館建筑內(nèi)庭院的設(shè)計(jì)。結(jié)合建筑屋頂?shù)呐潘趦?nèi)庭院中設(shè)計(jì)水池,使該水池不僅具有觀賞功能,更具有蓄水作用。并結(jié)合落水管截留,形成了庭院中的落水景觀。豐富了內(nèi)庭的景觀元素。
3、4道路鋪裝滲透雨水植物園2、5m寬的主游路采用彩色透水瀝青,小游路采用透水磚,并以級配砂石作為基層,實(shí)現(xiàn)面層結(jié)構(gòu)的透水設(shè)計(jì);停車場全部采用嵌草鋪裝;入口廣場未采用透水材料,而是采用坡度將其雨水排至廣場內(nèi)的景觀凹槽中。
3、5景觀凹溝凈化雨水在部分道路兩側(cè)和入口廣場中,人工挖掘了整齊的景觀溝,其中種植了菖蒲、水杉等植物,既不影響游人廣場中的活動(dòng),又為廣場增添了特殊的情趣。
當(dāng)雨水過大時(shí),可通過溢水管將水排至中心水面中。
最后,在考慮了場地的降雨特征,綠地性質(zhì)的基礎(chǔ)上,通過豎向設(shè)計(jì)的調(diào)整控制坡度坡向,采用地面自然排水和管道組織排水結(jié)合,防止過多的雨水造成雨水泛濫災(zāi)害。
3、6效益分析該植物園雨水利用產(chǎn)生的效益是多方面的。從經(jīng)濟(jì)效益來看,雨水利用能因節(jié)約用水產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益,另外,雨水資源還可以就地吸納利用,在有效利用水資源的同時(shí)還可減輕城市排水管網(wǎng)負(fù)荷,減少喬司鎮(zhèn)污水處理廠、收集污水管道和擴(kuò)建城市排洪設(shè)施的政府資金投入,間接經(jīng)濟(jì)效益更加明顯。
從生態(tài)環(huán)境意義來看,涵養(yǎng)和補(bǔ)給了喬司鎮(zhèn)的地下水,減少了雨水徑流,同時(shí)也可調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)匦夂颍纳瞥鞘猩鷳B(tài)環(huán)境。從社會(huì)意義來看,可以有效增加城市水資源供給,節(jié)省用水開支,促進(jìn)社會(huì)持續(xù)發(fā)展。
4、結(jié)論21世紀(jì),大多數(shù)國家不論其發(fā)展程度如何,都面臨淡水資源緊缺的問題。要改變單純解決雨水排放的觀念,控制雨水直接排放與流失。雨水是一種優(yōu)質(zhì)的自然資源,收集和使用方便,污染少,處理簡單,不消耗或很少消耗能源。而園林綠地正是收集和利用雨水的最佳場所。
如今,人們己經(jīng)認(rèn)識到了利用雨水資源的重要性,在新的城市園林的建設(shè)中,將雨水資源的收集利用和整個(gè)綠地的用水系統(tǒng)結(jié)合在一起設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)雨水的可持續(xù)管理,以期實(shí)現(xiàn)未來城市綠地的可持續(xù)發(fā)展。
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