雨水花園的植物配置原則與案例研究

（深圳市瀚斯美景觀設(shè)計(jì)有限公司，廣東深圳518109）

摘要：本文探討了雨水花園的概念、原理、植物選擇和配置原則、功能案例研究等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：雨水花園；植物選擇；生態(tài)循環(huán)；案例研究

中圖分類號(hào)：TU 986. 2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI編號(hào)：10.14025/j.cnki.jlny.2015.16.078

1概述

1.1背景

20世紀(jì)90年代美國(guó)提倡雨水的循環(huán)利用及生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，大力推廣收集雨水、雨水自然入滲等具體措施形成的可持續(xù)循環(huán)系統(tǒng)。雨水花園較其他技術(shù)發(fā)展顯著，在美國(guó)馬里蘭州的喬治王子郡（Prince Georges County）新建住宅社區(qū)的項(xiàng)目中，創(chuàng)新性地應(yīng)用了新技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的管道排水系統(tǒng)，即雨水花園通過采用生態(tài)滯留與雨水滲透的方法使雨水自然下滲，經(jīng)過與政府部門協(xié)同努力，在薩默塞特地區(qū)雨水花園被廣泛建造使用，該區(qū)每一棟住宅都配建有30～40平方米的雨水花園。連續(xù)數(shù)年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)證明平均75%～80%的雨水徑流被雨水花園吸收并自然下滲，高效而節(jié)約。此后，雨水花園在世界各地被廣泛認(rèn)可并建造。

1.2概念

雨水花園是自然形成的或人工挖掘的淺凹綠地，被用于匯聚并收集來自屋頂或周邊不透水區(qū)域如車行道、人行道甚至堅(jiān)實(shí)的草坪區(qū)域的雨水。通過用合適的喬木、灌木、花卉和其他可凈化雨水并使之逐漸滲入地下土壤的植物及沙土來建造。從而涵養(yǎng)地下水，或使之供給景觀用水、廁所用水等城市用水。雨水花園可被用做緩沖區(qū)來收集尚未流入湖體、池塘或河流的地表徑流，是一種生態(tài)可持續(xù)的雨洪控制與雨水利用設(shè)施。

1.3設(shè)計(jì)原則

利用原有地形地貌，盡量減少土方量，因地制宜建造經(jīng)濟(jì)美觀的雨水花園；與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，服從整體景觀風(fēng)格；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和植物選擇方面盡量做到生態(tài)優(yōu)先，對(duì)環(huán)境的破壞影響降到最小。

2建造方法

2.1場(chǎng)地選址原則

雨水花園應(yīng)定位于徑流流經(jīng)的地方，使其得到充分利用。

與建筑物保持最小間距3米，以免下滲雨水對(duì)建筑安全產(chǎn)生影響。

選在地下水位較低的位置，遠(yuǎn)離供水系統(tǒng)和水井周邊。盡量建在開闊的場(chǎng)地，讓雨水花園能接收到全日照。

2.2土壤選擇

雨水花園要求土壤有一定的滲透率，才能更好地發(fā)揮應(yīng)有的功能。砂土最小吸水率為210毫米/小時(shí)，砂壤土的最小吸水率為25毫米/小時(shí)，壤土最小吸水率為15毫米/小時(shí)，而黏土的最小吸水率僅為1毫米/小時(shí)，由此可見，砂土和壤土滲水率比較快，是建造雨水花園比較合適的土壤。也可用此簡(jiǎn)易方法測(cè)試：挖個(gè)約15厘米深的坑，充滿水，如果能在24小時(shí)內(nèi)滲完，即適合做雨水花園；如果土壤達(dá)不到滲透要求，可局部換土來達(dá)到一定的滲水性，雨水花園中砂土、腐殖土、表土最理想的組合比例是2∶1∶1。

2.3結(jié)構(gòu)

雨水花園的結(jié)構(gòu)主要有5層，由上至下分別是：蓄水層、覆蓋層、種植土層、人工填料層以及礫石層。

如：圖1（向璐璐、李俊奇、鄺諾、車伍、李藝、劉旭東，雨水花園設(shè)計(jì)方法探析）。

蓄水層滯留雨水并減緩雨水交匯時(shí)間，減緩強(qiáng)暴雨沖擊力。使部分污染物在此沉淀，進(jìn)而滯留有機(jī)物和金屬離子，把它們排除在循環(huán)系統(tǒng)之外。根據(jù)周邊地形高度、當(dāng)?shù)亟涤觐l率及雨量等因素確定蓄水層厚度，一般100～250毫米。

覆蓋層一般用3～5厘米厚的樹皮、細(xì)石或其他透水透氣材料進(jìn)行覆蓋，能保持土壤的濕度，以免土壤表層板結(jié)而造成滲透性能降低。最大深度為50～80毫米。

種植土層為植物根系吸附污染物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提供了不可或缺的場(chǎng)所，同時(shí)植物根系也凈化進(jìn)入土壤的水。種植土層一般選用滲水性好的砂質(zhì)土壤，其中砂子含量為60%～85%，腐殖土成分含量為5%～10%，粘土含量不超過5%。種植土層厚度根據(jù)植物類型而定；花卉與草本植物需30～50厘米厚；種植灌木需50～80厘米厚，喬木種植土層深度在1米以上。

人工填料層多選用滲透性較強(qiáng)的天然或人工材料，其厚度應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕涤暧炅?、?qiáng)度、頻率及雨水花園的服務(wù)面積等因素確定，多為0.5～1.2米。

φ（徑流系數(shù)）不超過50毫米的礫石組成礫石層，厚度200～300毫米。在其中埋置直徑為100毫米的穿孔管，多余的雨水由穿孔管收集并送入排水系統(tǒng)。在人工填料層和礫石層之間鋪150毫米厚的砂層，不但能通風(fēng)，還能防止土壤顆粒堵塞穿孔管。

2.4表面積確定

采取比例估算法，確定匯水面積：S匯雨水花園的匯水面積主要由3部分組成：屋頂、不透水地面、草坪。

屋頂?shù)膮R水面積按雨水花園所承擔(dān)的比例計(jì)算。例如：建筑屋頂總面積為A，在建筑4個(gè)角上各有一個(gè)排水口。那么每個(gè)排水口所排出的雨水量約占總屋頂所排雨水量的A/4。如果雨水花園建在其中一個(gè)排水口附近，那么它承擔(dān)1/4屋頂面積排水量。由于草坪自身能吸收部分雨水，因此草坪的面積需乘以一個(gè)徑流系數(shù)φ。

雨水花園的匯水面積由以上3部分的面積相加得到。

（1）S匯=s屋·N+s地+s草坪·φ

N為雨水花園所承擔(dān)屋頂徑流的比例：φ一般取0.2。

（2）確定徑流量Q。

Q=S匯·h

H為當(dāng)?shù)?4小時(shí)最大降雨量。

（3）確定24小時(shí)滲雨水深度h0。

H0=24·r

r為雨水花園的滲透率。

綜上所述，雨水花園的面積公式為：

S花=Q/h0

=S匯·h/24·rendprint

=（s屋·N+s地+s草坪·φ）h/24·r

2.5外形

曲線形雨水花園更易與自然環(huán)境融為一體，直線形雨水花園難以自然地融入自然景觀，當(dāng)然特殊情況除外，如：在直線形風(fēng)格的環(huán)境中是比較適宜的。曲線外形以鴨梨形、腎形、馬蹄形、橢圓形等其它不規(guī)則形狀為宜。雨水花園長(zhǎng)邊應(yīng)垂直于排水坡度，這樣能收集足夠多的雨水；雨水花園應(yīng)有足夠的寬度，以保證有足夠的植物生長(zhǎng)空間，同時(shí)使雨水均勻流經(jīng)雨水花園整個(gè)區(qū)域。雨水花園最理想的長(zhǎng)寬比是2∶1。

2.6植物選擇及配置

選擇恰當(dāng)?shù)闹参锓N類，能充分發(fā)揮雨水花園滲水并凈化水質(zhì)的功能，還能降低日后雨水花園維護(hù)成本。發(fā)達(dá)的植物根系有利于加強(qiáng)土壤的滲透性，也是維持雨水花園發(fā)揮雨水滲透功能的關(guān)鍵。因此，植物的選擇和配置對(duì)于雨水花園下滲水和凈化水的功能發(fā)揮具有決定性作用。

優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土樹種，適當(dāng)搭配使用外來物種，拒絕入侵性植物。

選擇能耐旱又能耐水淹的植物。

選擇持續(xù)觀賞價(jià)值較高的植物或芳香型植物，達(dá)到長(zhǎng)期觀賞價(jià)值，且能吸引蜜蜂、蝴蝶等昆蟲，可形成生物多樣性的生態(tài)小環(huán)境。

選擇生性強(qiáng)健、莖葉茂盛、凈化能力強(qiáng)的根系發(fā)達(dá)的植物，能降解和去除污染物。

雨水花園植物配置種類如下：

耐水濕喬木類：落羽杉、池杉、垂柳、楓楊、濕地松等。

灌木類：冬青、杜鵑、接骨木、木槿、檉柳、海棠花、夾竹桃等。

草本類：美人蕉、蘆葦、蘆竹、石菖蒲、藿香薊等。

水生植物類：鳳眼蓮、水芹、睡蓮等。

草坪和觀賞草：狗牙根、馬蹄金、細(xì)葉芒、厥葉芒、華業(yè)燕麥草、洗液針茅等。

3雨水花園的功能

在源頭滯留雨水，減緩雨水徑流，并通過地下滲透、收集徑流，將雨水資源化。

對(duì)污染物吸收與凈化，防治暴雨對(duì)水體的污染；有效凈化水體，使污染物排除在水自然循環(huán)系統(tǒng)之外。

通過植物蒸騰作用可調(diào)節(jié)微環(huán)境中空氣的濕度和溫度，改善小氣候環(huán)境。

為鳥類、昆蟲等提供棲息環(huán)境，形成生物多樣性的自然野趣生態(tài)環(huán)境。同時(shí)展示雨水花園吸收并凈化雨水功能與自然之美高度融合的狀態(tài)，擴(kuò)大并加強(qiáng)公眾對(duì)雨水花園的認(rèn)知，起到自然科普教育作用。

建造成本低、不破壞生態(tài)環(huán)境、且維護(hù)管理比草坪簡(jiǎn)單。

4案例研究

天津文化中心

如圖2：天津文化中心設(shè)計(jì)卷（下）（天津文化中心設(shè)計(jì)卷編委會(huì)）

天津文化中心公園是天津市政府2008年啟動(dòng)2012年建成并投入使用的融文化、休閑、娛樂于一體的綜合性公園，位于河西區(qū)天津市政府前，由友誼路、樂園道、平江道及隆昌路圍合的共計(jì)約90公頃范圍。其中湖水面積為10公頃。天津文化中心被譽(yù)為天津市城市名片，市民大客廳。以“文化、人本、生態(tài)”為主旨，進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施。其先進(jìn)的生態(tài)雨水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念是最為人贊譽(yù)的。把雨水作為寶貴水資源，將屋頂及路面的雨水經(jīng)過路邊綠色溝渠（雨水花園）收集進(jìn)入中心湖，在中心湖南北和建筑周圍還布置有滲水區(qū)（雨水花園），雨水經(jīng)過路邊或滲水區(qū)的雨水花園，進(jìn)行初期凈化、滯留、儲(chǔ)存、下滲后作優(yōu)質(zhì)水源排入中心湖，也可利用循環(huán)管線使湖水經(jīng)過生態(tài)濕地的凈化群落進(jìn)行循環(huán)凈化以確保水質(zhì)；其余的雨水徑流在排入市政管網(wǎng)之前，會(huì)先經(jīng)過初期凈化和蓄水溝滯留，去除一部分污染物，將對(duì)市政管網(wǎng)的壓力減到最低。超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)暴雨徑流通過蓄水溝的緊急溢流管道排入湖中或市政管網(wǎng)中。整個(gè)場(chǎng)地劃分為22個(gè)集水/排水流域，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期取P=3a，總滯留體積為7000立方米。相比于目前天津市普遍采用的0.5～1a的重現(xiàn)期，大大減輕了對(duì)市政管網(wǎng)造成的壓力，并提高了防洪標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)場(chǎng)地外排雨水從24.8立方米/秒消減到2.2立方米/秒，緊急溢流到市政系統(tǒng)的流量為750升/秒（以10年一遇計(jì)）。雨水凈化后回用于補(bǔ)湖，年節(jié)省自來水費(fèi)約50萬人民幣。天津文化中心項(xiàng)目總體規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)成就突出，2013年12月獲得國(guó)家“建設(shè)工程魯班獎(jiǎng)”，2014年12月榮獲“詹天佑大獎(jiǎng)”。

5總結(jié)及思考

在大力提倡節(jié)約資源，倡導(dǎo)以生態(tài)、低碳、環(huán)保、可持續(xù)等為主的發(fā)展戰(zhàn)略背景下，雨水花園在我國(guó)需加大力度發(fā)展，通過國(guó)家政策支持，地產(chǎn)及其他地方政府大力推廣、實(shí)施，使公眾廣泛接受、認(rèn)可。雨水花園的應(yīng)用不但能節(jié)約自然資源，還可降低社會(huì)成本，同時(shí)它又是自然之美的展現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：閆志榮，環(huán)藝設(shè)計(jì)學(xué)士，深圳市瀚斯美景觀設(shè)計(jì)有限公司，研究方向：生態(tài)可持續(xù)景觀。endprint