雨水利用技術(shù)應(yīng)用于水景觀建設(shè)的探討

王曉燕

（煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院 山西太原 030001）

0 引言

在文化風(fēng)景區(qū)建設(shè)過(guò)程中，將文化觀念和美學(xué)思想融入水景觀建設(shè)，可以營(yíng)造清新優(yōu)美的水環(huán)境，提高旅游環(huán)境質(zhì)量。水分要素是生態(tài)系統(tǒng)重要的功能因子，也是景觀單元（生態(tài)系統(tǒng)）及其內(nèi)在能量、物質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分變化的五個(gè)驅(qū)動(dòng)力（風(fēng)、水、風(fēng)行動(dòng)物、地面動(dòng)物和人類）之一[1]。水景觀建設(shè)既要注意保護(hù)水的自然美，也要運(yùn)用人的社會(huì)勞動(dòng)和科技手段，形成具有審美價(jià)值和文化意義的景觀。

對(duì)水環(huán)境的改善過(guò)程，如果只注意風(fēng)景景觀，不注意生態(tài)建設(shè)，就會(huì)造成一些誤區(qū)。如今水資源的匱乏已成為了世界性的問(wèn)題。雨水作為水資源的利用具有以下多重功能：緩解水資源緊張；減緩和減少雨水的排放量，降低因雨水受到的災(zāi)害；通過(guò)滲透增加地下水資源，使生態(tài)環(huán)境得以改善[2]。

總之，通過(guò)雨水的合理收集與利用，結(jié)合文化水景建設(shè)要求，可以更高效的利用水資源，控制水體污染，提高景觀觀賞價(jià)值以及推廣群眾的節(jié)水觀念。

1 雨水利用技術(shù)在水景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

經(jīng)過(guò)多年研究，國(guó)內(nèi)外在雨水利用技術(shù)上形成了一些相對(duì)成熟的經(jīng)驗(yàn)。例如：通過(guò)屋頂、坡面等集雨面的雨水收集技術(shù)、地表回灌系統(tǒng)（含蓄水池、透水地面和草地等）、還有通過(guò)法律法規(guī)制定來(lái)推廣和規(guī)范雨水利用技術(shù)[3]。

隨著人民生活水平和文化需求的提高，景觀水體已經(jīng)慢慢地融入了人們的生活。雨水利用措施在水景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要集中在三個(gè)方面：

1）構(gòu)造水景觀設(shè)施，形成人工水面、跌水、瀑布等水面景觀，達(dá)到游人觀賞的效果。另外可結(jié)合人工濕地、生態(tài)護(hù)坡、地埋式SBR水處理工藝等技術(shù)，構(gòu)筑生態(tài)與建筑的完美結(jié)合。例如廣州海珠湖[7]、泰達(dá)時(shí)尚廣場(chǎng)景觀等。

2）建成雨水回用設(shè)施，即通過(guò)收集雨水，經(jīng)過(guò)水處理設(shè)施，達(dá)到一定的水質(zhì)要求。雨水處理程度與雨水的水質(zhì)、回用用途等密切相關(guān)，可以采用成套水處理裝置(例如集裝箱一體化等水處理設(shè)備)，以達(dá)到雜用水水質(zhì)要求。如果水質(zhì)要求較高，可提高水處理循環(huán)工藝，還可以考慮超濾（UF）反滲透（RO），生物接觸氧化工藝和移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器（MBBR）等處理措施。例如世博會(huì)的四大永久場(chǎng)館，均通過(guò)收集屋面雨水，并加以水處理設(shè)施來(lái)節(jié)約利用水源，并取得極佳的效果[9]。

3）改善景區(qū)內(nèi)綠化帶生產(chǎn)能力，增強(qiáng)景區(qū)植物抗御自然災(zāi)害能力。結(jié)合我國(guó)旱區(qū)農(nóng)村多年雨水利用的經(jīng)驗(yàn)[8]，采用旱地水窖、灌溉蓄水池等微小型水源工程，可灌溉綠地，保障作物關(guān)鍵用水，并達(dá)到補(bǔ)給地下水和改善生態(tài)環(huán)境的效果。例如山西常家莊園綠化帶中的蓄水池、金昌中水蓄水池等。

2 水景觀建設(shè)中雨水集蓄設(shè)計(jì)的研究

雨水自天降落，經(jīng)收集形成景觀，是從物質(zhì)性的存在上升為審美意義的存在。水景觀主要體現(xiàn)的是它的實(shí)用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、科技價(jià)值以及審美價(jià)值。不同相態(tài)的水體，在審美內(nèi)涵上有一定區(qū)別，這是雨水利用技術(shù)用于水景觀建設(shè)中需要了解的。

2.1 實(shí)用價(jià)值

傳統(tǒng)雨水的管理目標(biāo)一般都是將雨水盡可能快地收集匯流，而后快速輸送、排除至容泄區(qū)。而當(dāng)較大雨洪來(lái)臨時(shí)，雨水的快速匯流輸送，將會(huì)給排水管道和容泄區(qū)提供很大的安全考驗(yàn)。為高效利用雨水資源，建議水景觀建設(shè)過(guò)程中，要同時(shí)注重雨水蓄滲、緩排和利用，在保證防洪安全的過(guò)程中，提高水景觀的實(shí)用價(jià)值。

結(jié)合以往雨水利用設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)[4]，在水景觀建設(shè)中，為節(jié)約水資源，可以將雨水徑流簡(jiǎn)單處理后，直接用于人工湖補(bǔ)水、灌溉綠化帶和道路清洗。另外，還可以采用屋頂綠化、景觀蓄水池和滲透性防護(hù)材料等措施強(qiáng)化雨水的儲(chǔ)蓄和下滲，以減少雨水徑流。

常見(jiàn)的雨水收集來(lái)源有：公共、公益設(shè)施（公園、綠地、校園、廣場(chǎng)）、集中住宅用地（高樓間、停車場(chǎng)等）、別墅區(qū)住宅用地及庭院等。

常用的雨水存儲(chǔ)方法有：地表儲(chǔ)存方法（利用低洼地、開(kāi)挖水池等）、地下儲(chǔ)存方法（回補(bǔ)地下水、混凝土水槽等）。

雨水利用技術(shù)的合理利用可以將景區(qū)防洪、水景觀觀賞和生態(tài)環(huán)境改善等功能融為一體，體現(xiàn)出水景觀建設(shè)的實(shí)用價(jià)值理念，并具有推廣節(jié)水意識(shí)和擴(kuò)展景區(qū)觀賞價(jià)值的雙重效果。

2.2 經(jīng)濟(jì)價(jià)值

把雨水利用技術(shù)應(yīng)用于園林景觀設(shè)計(jì)，在水資源日益缺乏的中國(guó)已是刻不容緩。我國(guó)古人已經(jīng)意識(shí)到了水循環(huán)對(duì)人類生息的重要作用，并形成了一些實(shí)在的規(guī)律，例如在風(fēng)水格局中推崇負(fù)陰抱陽(yáng)、背山面水的環(huán)境[5]。這種生態(tài)環(huán)境不僅有利于涵養(yǎng)水土，還可以調(diào)整小氣候，形成良性的生態(tài)循環(huán)。水景觀建設(shè)區(qū)通過(guò)雨水的收集，可以形成高效的綠化效果，保證綠化帶和風(fēng)景區(qū)的水源供應(yīng)，取得較高的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效果。

雨水收集處理系統(tǒng)具有成本低廉、生態(tài)節(jié)水的特點(diǎn)，是解決水資源短缺，提高降水利用率的一種有效措施。水景觀建設(shè)用水，還要考慮水的運(yùn)營(yíng)成本問(wèn)題。由于水景觀的設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)間一般選擇在節(jié)假日，平時(shí)并不運(yùn)行。采用傳統(tǒng)水源（地下水、自來(lái)水等）的話，會(huì)導(dǎo)致利用水費(fèi)太高，使水景達(dá)不到規(guī)劃設(shè)計(jì)的預(yù)期效果，而如果通過(guò)收集雨水，以補(bǔ)充其景觀水，便是十分經(jīng)濟(jì)可行的途徑。

2.3 科技價(jià)值

水景觀設(shè)計(jì)牽涉的知識(shí)面很廣，加上新型水處理技術(shù)的出現(xiàn)，做出來(lái)的規(guī)劃設(shè)計(jì)可能更趨復(fù)雜，若沒(méi)有科技觀念的支持，水景觀建設(shè)只能在老路上蹣跚，不符合可持續(xù)發(fā)展的理念。水景觀建設(shè)中，運(yùn)用成熟的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來(lái)拓展和釋放人們多層次的生活空間，意味著科技的生活化、人性化。采用先進(jìn)成熟的雨水收集技術(shù)，還會(huì)避免設(shè)計(jì)的許多盲目性和不可預(yù)知性。

例如，現(xiàn)在很多水景觀的防洪壓力越來(lái)越大，因?yàn)樗坝^建成區(qū)越來(lái)越大，下墊面硬化，洪峰流量加大，雨水匯集時(shí)間縮短。為克服硬性材料的缺點(diǎn)，結(jié)合雨水利用技術(shù)，可采用代替混凝土和漿砌石的防護(hù)材料，諸如：空心連鎖板、土工布、草皮加土工網(wǎng)、韓國(guó)標(biāo)準(zhǔn)砌塊、植草磚、木樁、蘆葦叢、任意擺放的大石塊等等，以上材料足以保證雨水流速在2～3m/s范圍。

2.4 審美價(jià)值

水景觀建設(shè)的理念發(fā)源于人們對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的審美選擇，所以要十分重視人與自然的關(guān)系。

目前在水景觀建設(shè)中，多采用“點(diǎn)狀”的水景觀，即是池、潭、泉、井的形態(tài)。水面呈平靜狀態(tài)，風(fēng)格為秀美類型。人在接近這類水體時(shí)，容易產(chǎn)生親和感和沉靜感，房舍建造可傍井，或臨池，或近泉，不僅生活方便，也是鐘情于水的靈氣。以泉成景，在實(shí)用的生活中融合了審美的成分。如云南麗江的黑龍?zhí)?，大理的蝴蝶泉，江西瑞金的“紅軍井”。

另外，雨水收集系統(tǒng)配合水景觀建設(shè)，可加入先進(jìn)的“循環(huán)自潔”功能，不僅可以利用收集下來(lái)的天然雨水，而且通過(guò)蘊(yùn)含水處理的生態(tài)人工濕地還可以創(chuàng)造出更高的審美效果。

3 雨水收集景觀水常見(jiàn)問(wèn)題分析及處理措施

受季風(fēng)影響較大，我國(guó)降雨具有時(shí)空分布不均勻的特點(diǎn)，并隨氣候演變，近年年際差異性變大，因此雨水利用技術(shù)必須考慮具體自然條件的因素。根據(jù)景區(qū)的當(dāng)?shù)貧庀?、水文地質(zhì)和不同的下墊面條件，選擇經(jīng)濟(jì)適用的雨水集蓄利用方式[6]。水污染控制是雨水的管理與利用的重要方面。但由于各種原因，水景觀建設(shè)不能達(dá)到最佳的效果，尤其一些景觀水的水質(zhì)變壞與改善環(huán)境的初衷正好背道而馳。

水景觀目前常見(jiàn)的問(wèn)題有：水體變黑變臭、觀賞魚大量死亡、藍(lán)綠藻泛濫和蚊蠅滋生等。

3.1 景觀水變質(zhì)的原因

1）水源的條件差。一般景觀水的水源主要來(lái)自三個(gè)方面：自來(lái)水、河水以及地下水。一般情況下水源中所含的氮、磷、碳和鉀等元素偏高。研究表明，在降雨徑流中，初始部分污染物的含量會(huì)比較高[10]。實(shí)踐中，對(duì)初期雨水的合理處置，可以降低水處理成本，提高水景觀的經(jīng)濟(jì)性。

2）面污染源多。雨水或澆灌水將植物中的各種氮、磷、碳、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)帶入景觀水體。水體中的動(dòng)物代謝物質(zhì)和腐爛的水生動(dòng)物，也會(huì)使水質(zhì)變臭。另外，雨水匯流過(guò)程中，還會(huì)受到集流路面、屋面等建筑材料以及廢棄排泄物等因素的影響，造成水面污染。

3）水面設(shè)計(jì)的不合理。如果設(shè)計(jì)得不科學(xué)，水體會(huì)出現(xiàn)死角，而死角中的水由于缺乏流動(dòng)，往往最容易惡化。因此，在一個(gè)人工水體中如果死角越多，水質(zhì)惡化得越快。

4）景觀水處理技術(shù)不合理。如采用生態(tài)化處理，濫種水草，導(dǎo)致蚊蠅滋生等。人工水體由于水源、外來(lái)污染或管理等原因，均出現(xiàn)一定程度的富營(yíng)養(yǎng)化，在一定條件下出現(xiàn)藍(lán)綠藻的瘋長(zhǎng)，嚴(yán)重影響水體美觀，藍(lán)綠藻已是景觀水的頭號(hào)公敵。

3.2 雨水水質(zhì)處理措施

1）利用自然的植物群落，綠地緩沖帶來(lái)截留凈化路面徑流污染物，蓄積、凈化雨水徑流。

2）為控制雨水匯流過(guò)程中的垃圾、油污和一些懸浮污染物，可以設(shè)置雨水截污工程，尤其是針對(duì)初期雨水的棄流處理設(shè)備。

3）在雨水徑流的過(guò)程中或雨水輸送終端設(shè)置雨水滯留沉淀池等。

4）景觀水池采用引水換水、或循環(huán)過(guò)濾的方式。經(jīng)雨水收集和匯流后，雨水可以通過(guò)輸送管道的預(yù)過(guò)濾設(shè)備，再進(jìn)入儲(chǔ)水池。采用循環(huán)過(guò)濾方式，可以長(zhǎng)期確保水體的水質(zhì)，有效防止藻類的滋生。

5）水面景觀設(shè)計(jì)中水處理工藝還包括：多點(diǎn)補(bǔ)水，防止死區(qū)、藥劑除磷、氣浮除藻、過(guò)濾除濁、自然充氣，防止水體缺氧、保持一定的水體流速等。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）綜上所述，水景觀建設(shè)要在保證行洪安全、自然和諧的前提下，營(yíng)造舒適、文明的親水環(huán)境。將雨水利用技術(shù)用于水景觀建設(shè)工程，實(shí)現(xiàn)雨水資源化，可有效節(jié)約建設(shè)成本，提高景觀質(zhì)量。

（2）雨水資源的合理利用不僅需要合適的雨水收集系統(tǒng)，還必須有雨水處理和回用系統(tǒng)。通過(guò)水景觀的綜合整治與雨水利用管理，可以使水體的資源功能、環(huán)境功能、生態(tài)功能都得到充分發(fā)揮，創(chuàng)造出安全、舒適、自然、文明的水景觀空間。

[1]邢貴.孫家岔流域不同土地利用土壤水分時(shí)空變化的研究[D].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2012：52-60.

[2]鹿新高，龐清江，等.城市雨水資源化及模式的探討[J].水利經(jīng)濟(jì),2010（1）:1-4.

[3]王浩，楊愛(ài)民.國(guó)內(nèi)外城市雨水利用情況評(píng)述[R].北京科協(xié)，2002：11-23.

[4]內(nèi)蒙古自治區(qū)水利廳.SL267-2001雨水集蓄工程利用技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)水利水電出版社，2001：8-15.

[5]王其亨.風(fēng)水理論研究[M].天津：天津大學(xué)出版社，1992：25-33.

[6]朱貴良，段志偉.城市雨水資源綜合利用研究[J]．科技進(jìn)步與對(duì)策，2003（5）：53-55．

[7]何秋紅.雨洪調(diào)蓄和雨水利用在廣州海珠湖的應(yīng)用[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2013(2):21-23.

[8]路毅，董艷桐.城市綠地雨水利用的基本途徑[J].北方園藝，2008（9）:145-147.

[9]《建筑學(xué)報(bào)》編輯部.中國(guó)2010年上海世博會(huì)概述[J].建筑學(xué)報(bào)，2009（6）:1-3.

[10]蔣海濤，丁丹丹,等.城市初期雨水徑流治理現(xiàn)狀及對(duì)策[J].水資源保護(hù)，2009，25（3）:33-36.