基于海綿城市背景下雨水花園建設淺析

1、基于海綿城市背景下雨水花園建設淺析摘要：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)受到嚴重干擾。在當 前海綿城市建設浪潮中，雨水花園技術(shù)為恢復城市基底的涵 水性提供了新的“綠色突破口”，通過闡述雨水花園的理論 基礎、類型結(jié)構(gòu)、規(guī)劃要點等，以期為雨水花園的建設提供 借鑒關(guān)鍵詞：雨水花園；生態(tài)效應；雨洪管理；可持續(xù)發(fā)展O引言近年來，我國頻繁遭遇前所未有的水資源危機，城市內(nèi)澇 嚴重，下墊面過度硬化，自然綠地已經(jīng)成為稀缺資源。我國 水資源相對短缺，有一半以上的國土地處干旱、半干旱以及 季節(jié)性干旱的半濕潤區(qū)，水資源時空分布不均勻，導致結(jié)構(gòu) 性缺乏更加嚴重。與此同時，我國大

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)，加之大陸性季風氣候 降雨集中等特點，使大多數(shù)城鄉(xiāng)地區(qū)不可避免地遭受洪澇災 害威脅。水資源短缺與水災害頻發(fā)已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟發(fā) 展的兩大重要因素。面對這一嚴峻形勢，我國半個多世紀以 來，以工程措施改造水環(huán)境、解決水問題，取得很大成就在當前水資源矛盾尖銳的情況下，將雨水進行再利用，彌 補先天水源不足，緩解城市水問題。我國雨水花園技術(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，長期以來“一排至之”的做法，不僅浪費了雨水資源， 同時也破壞了城市水系統(tǒng)的循環(huán)性。在此背景下，我國急需 建立一套“滲、滯、蓄、凈、用、排”的雨水循環(huán)

3、利用系統(tǒng), 應對水危機，助力海綿城市建設進程1雨水花園的理論基礎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于未來社會的擔憂，最早應 用于林業(yè)生產(chǎn)方面。1987年，世界環(huán)境與發(fā)展委員會發(fā)布的我們共同的未來，將其定義為既能滿足當代人的需要， 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，地下水的開采 過度以及雨水的初級污染加劇了城市生態(tài)環(huán)境的破壞；其 次，季風性氣候影響，許多城市內(nèi)澇嚴重，給人民生產(chǎn)生活 造成嚴重損失針對水資源短缺與城市雨洪災害兩大主要矛 盾，實現(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)設計理論18世紀下半葉，人類社會邁進工業(yè)時代，科學技術(shù)迅猛發(fā) 展。與此同時，全球變暖、城市膨脹、環(huán)境污染、資源短缺 等一系列城市問題威脅著人類的生存。美國建筑師麥克哈 格出版的設計結(jié)合自然，標志著生態(tài)設計時代的到來。 與傳統(tǒng)設計相比，生態(tài)設計將重點放在城市環(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)劃設計理論的倡導下，要求規(guī)劃設計充分尊重自 然原有肌理，保護城市生態(tài)環(huán)境，充分實現(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)設計理念，結(jié)合規(guī)劃地 的自然稟賦，使用鄉(xiāng)土植物，達到截留污染物、凈化雨水的 作用，實現(xiàn)城市雨水資源的再利用1.3

5、綠色基礎設施理論綠色基礎設施不同于傳統(tǒng)“灰色基礎設施”，是保護環(huán) 境、生態(tài)、資源的有效途徑美國環(huán)境保護局將其定義為，為提高整體環(huán)境質(zhì)量而設置 的自然系統(tǒng)或仿自然人工設施，并將這一概念拓展到雨水徑 流管理方面，通過自然系統(tǒng)或模擬自然系統(tǒng)的工程措施對徑 流污染進行控制在城市傳統(tǒng)發(fā)展模式的作用下，城市雨水難以下滲，造成 初級雨水徑流污染，形成較高的短時雨水徑流總量和徑流速 度，致使城市洪澇災害的發(fā)生。與傳統(tǒng)工程設施相比，雨水 花園技術(shù)不僅前期投資、后期維護成本低廉，而且與景觀設 計相結(jié)合，實現(xiàn)美學、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)實施目標不同，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 理污染較嚴重的初期雨水，一般適用于徑流污染比較嚴重的 城市空間，例如停車場、城市廣場、城市道路等，結(jié)構(gòu)比較 復雜，需設計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、中小學校、居住小區(qū)等，構(gòu) 造相對簡單，造價低廉，無須設計專門的底部排水溝渠2. 2雨水花園的結(jié)構(gòu)雨水花園通過植物的截留與土壤的滲透蓄滯作用，達到凈 化初期雨水污染、降低短時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濾雨水，同時將雨中的沉淀 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濾與 凈化雨水，選擇多年生植物，可短時間耐水澇。第四，人工 填料層主要為滲水，其厚度應根據(jù)規(guī)劃地的降雨特性、服務 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3. 1雨水花園的選址第一，規(guī)劃建設前必須對場地進行適宜性評價分析。在選 址前，應對土壤采樣，進行性質(zhì)分析實驗，避免將雨水花園 建設于土壤滲透性

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

9、分析，確定雨水花園的建設規(guī)模。不同 現(xiàn)狀條件的項目，所需的雨水花園建設規(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。第五，雨水花園的 選址與后期維護對環(huán)境存在一定要求。例如，雨水花園的選 址盡量設置于南向，遠離高大喬木根系；場地髙差系數(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要求后，應采用量化分析法對雨水花 園規(guī)模進行測算。依據(jù)水量平衡分析法，對規(guī)劃場地的地面 雨水徑流量、匯流量、蓄水量、下滲量等運用數(shù)學科學算法, 推演出所需雨水花園的表面積。依據(jù)多次流量模擬測試實 驗，確定雨水花園的積蓄和下滲能力

10、，以及應對暴雨強度測 評系數(shù)，保證該規(guī)劃地水文條件各要素值動態(tài)平衡，指導雨 水花園規(guī)劃方案的可行性與合理性4結(jié)語作為綠色基礎設施的重要組成部分，零散分布的雨水花園 所能發(fā)揮的作用有限。當代設計師需要建設更多優(yōu)秀的雨水 案例，完善綠色基礎設施理念，增強普及性(下轉(zhuǎn)第頁)(上 接第頁)與應用性。雨水花園的建設需要推廣到城市的各個 角落，發(fā)揮各自特定的作用，促進城市生態(tài)環(huán)境的改善，應 對水災害，適應水環(huán)境，平衡水生態(tài)，以小見大，為現(xiàn)代海 綿城市建設添瓦助力參考文獻：車伍，馬震，李俊奇.城鎮(zhèn)雨洪控制利用與水景觀設 計J建設科技,2009 (23)： 58-60.向璐璐，李俊奇，邙諾，車伍，李藝，劉旭東.雨水 花園設計方法探析J.給水排水，2008 (6)： 47-51.王淑芬，楊樂，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中國園林,2009 (6)： 54-57.孫靜.德國漢諾威康斯柏格城區(qū)一期工程雨洪利用與 生態(tài)設計J城市環(huán)境設計，2007 (3)：(下轉(zhuǎn)第頁)(上接 第頁)93-96.MegregOr Partners.環(huán)境保護類規(guī)劃的旗艦綠色廣場J潘岳,譯景觀設計,2009