傳統(tǒng)村落雨水控制利用技術(shù)初探

徐慧楠 李 雪

(浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院,浙江 臨安 311300)

傳統(tǒng)村落雨水控制利用技術(shù)初探

徐慧楠 李 雪

(浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院,浙江 臨安 311300)

以溫州市殿后山村為研究對(duì)象，分析了山村雨水管理利用相關(guān)要素與雨水管理利用現(xiàn)狀，并結(jié)合海綿城市的理念，計(jì)算了殿后山村雨水資源化潛力，建立了雨水控制利用體系，以期在有效利用雨水的基礎(chǔ)上，營(yíng)造良好的水體景觀。

傳統(tǒng)村落，雨水，生態(tài)景觀，降雨量

0 引言

在傳統(tǒng)村落的建設(shè)中，對(duì)雨水的控制利用具有悠久的歷史，早在明代人們就發(fā)明了水窖集水，2500多年前就有攔蓄雨水用于灌溉的做法，解決了用水問(wèn)題，同時(shí)緩解了洪澇災(zāi)害。尤其是近年來(lái)，隨著工程技術(shù)的發(fā)展和雨水集蓄利用系統(tǒng)以及雨洪調(diào)控工程的推廣，對(duì)雨水的控制利用取得了更大的進(jìn)展，但與此同時(shí)，技術(shù)過(guò)于單一、缺少合理的規(guī)劃、不能滿足生態(tài)和景觀需求等也是急需解決的問(wèn)題。

2014年10月住建部發(fā)布了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》，推動(dòng)了我國(guó)各地海綿城市建設(shè)的步伐。對(duì)于最大限度的實(shí)現(xiàn)城市雨水的自然積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)具有重要的指導(dǎo)作用[1]。本文所研究的項(xiàng)目位于我國(guó)南方山區(qū)，年降雨量大，汛期降雨集中，而雨水控制利用尚不夠完善，雨水利用率相對(duì)較低。通過(guò)利用海綿城市建設(shè)的技術(shù)，結(jié)合山村地形特點(diǎn)、自然山體和山體植被，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的攔蓄、收集和循環(huán)利用，最終實(shí)現(xiàn)生態(tài)景觀化的雨水管理利用。

1 殿后山村基本概況

溫州市平陽(yáng)縣殿后山村地處浙江省南部，緊鄰東海，東臨西灣風(fēng)景區(qū)，具有豐富旅游資源、自然風(fēng)光和人文景觀。全村總面積2 202畝，146.8 hm2，水田13.54 hm2，旱地13.4 hm2，山林地80.4 hm2，早香茶基地6.7 hm2，水果林基地33.5 hm2。

該區(qū)域?qū)儆谡汩}太平洋沿?；茁∑饚В曰鹕叫纬傻牡孛矠橹?，其次為沉積地貌，殿后山村地貌類型主要是低山和丘陵，地勢(shì)整體呈現(xiàn)西高東低、北高南低，海拔范圍在0～630之間(如圖1所示)。

2 殿后山村雨水管理利用現(xiàn)狀

通過(guò)調(diào)查了解到，近年來(lái)，殿后山村通過(guò)采取一些相應(yīng)措施，在雨水的管理利用方面已取得了一定進(jìn)展，改善了村莊的生態(tài)水文環(huán)境，但是仍舊有不少問(wèn)題亟待解決。

1)整體上缺少合理的規(guī)劃，未能形成一個(gè)完整的技術(shù)體系。在山洪的控制和雨水的收集方面，雖然都采取了一定措施，如排水溝渠，水塘等，但是在水體的凈化、下滲方面關(guān)注較少，使得水體不能進(jìn)行良好的自然循環(huán)。

2)水質(zhì)污染問(wèn)題嚴(yán)重。一方面農(nóng)用化學(xué)藥品匯入水體帶來(lái)的面源污染，另一方面，村莊居民區(qū)周圍環(huán)境中的垃圾、糞便、家禽等造成的水體污染，這些未經(jīng)處理的地表徑流匯入附近水體，將會(huì)對(duì)水質(zhì)造成不同程度的污染。

3)缺乏獨(dú)立的雨水管網(wǎng)。山村內(nèi)的雨水和污水排放未采用分流制，生活污水和雨水都經(jīng)溝渠排入管道，造成大量雨水資源的浪費(fèi)。村內(nèi)供水采用的引水管裸露的鋪設(shè)在排水溝中，不但會(huì)阻礙雨水的排放，同時(shí)影響視覺(jué)效果(見(jiàn)圖2)。

4)硬質(zhì)駁岸加劇了景觀水體的惡化。村莊內(nèi)現(xiàn)有水塘因采用硬質(zhì)駁岸，阻礙了水體的循環(huán)，導(dǎo)致水體水質(zhì)的惡化。并且沒(méi)有補(bǔ)給水源，在冬季少雨季節(jié)，水塘干涸，這些都會(huì)影響水體的生態(tài)和景觀價(jià)值(見(jiàn)圖3，圖4)。

5)建筑和庭園未考慮雨水收集。建筑屋頂未設(shè)置雨落管，雨水直接順屋面落下到庭園地面，形成地表徑流的無(wú)組織漫流。

3 殿后山村雨水資源化潛力計(jì)算

3.1 降雨時(shí)空分布

平陽(yáng)地處浙江東南沿海，屬于中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨量充沛。年降雨量大，平陽(yáng)縣年平均降雨量1 807 mm，但是年際間降雨不均，降雨量差異較大；降水集中，全年的降水量主要集中在春、夏兩季(3月～9月)，降雨總量占全年降雨量的82%，春雨期(3月～4月)雨水量占全年的17%，梅雨期(5月～6月)雨量為全年的25%，而臺(tái)風(fēng)雷雨期7月～9月，總雨量達(dá)630 mm，占全年降雨量的41%，而秋冬少雨期(10月～12月)，因受極地干冷空氣團(tuán)控制，雨量較少；易遭受臺(tái)風(fēng)暴雨的影響，近年來(lái)平陽(yáng)地區(qū)頻頻遭受臺(tái)風(fēng)襲擊，臺(tái)風(fēng)引發(fā)短時(shí)強(qiáng)降雨，對(duì)當(dāng)?shù)卦斐蓢?yán)重的洪澇災(zāi)害。由2002年—2014年溫州市水文站和平陽(yáng)縣水文站獲取降雨資料統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出平陽(yáng)縣月平均降雨量(見(jiàn)表1)。

表1 2002年—2014年平陽(yáng)縣月平均降雨量表

3.2 匯水面覆蓋條件

匯水面是指匯集雨水的各種表面，匯水面的覆蓋情況與雨水徑流的流量和水質(zhì)有密切關(guān)聯(lián)[2]，匯水區(qū)域內(nèi)，不同的下墊面類型直接影響地表蒸散發(fā)量和入滲量，進(jìn)而影響產(chǎn)流和匯流過(guò)程。對(duì)研究區(qū)域內(nèi)的用地類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表2所示。

表2 殿后山村各用地類型面積 m2

3.3 雨水資源化利用潛力估算

雨水降落到地面，在匯流的過(guò)程中滲透、蒸發(fā)，造成各種徑流損失，而經(jīng)過(guò)損失保留下來(lái)的徑流則可作為雨水資源。受自然和技術(shù)等條件限制，在不考慮季節(jié)折減的情況下，該研究區(qū)域可利用的雨水資源可以用公式表示為：

W=H×A×ψ×10-3[3]。

其中，W為雨水資源化理論潛力,m3;H為年降水量，mm;A為不同土地利用類型的面積，m2;ψ為徑流系數(shù)。

經(jīng)查閱資料，浙江地區(qū)山地徑流系數(shù)取0.6，由公式得出，殿后山村每年可利用的雨水資源量為1.68×106m3。

4 殿后山村雨水控制利用體系

綜合考慮了殿后山村的水文地質(zhì)、水資源、土地利用布局等，并兼顧經(jīng)濟(jì)性、生態(tài)性、景觀性因素，來(lái)確定雨水控制利用的整體系統(tǒng)模式及單項(xiàng)設(shè)施。

經(jīng)上述分析，處于浙江南部的殿后山村，不同于我國(guó)北方的水資源短缺，其突出問(wèn)題則是表現(xiàn)為雨洪災(zāi)害和徑流污染，因此，該項(xiàng)目應(yīng)以徑流峰值控制和徑流污染控制為主要目標(biāo)，設(shè)施上優(yōu)先選用雨水截污凈化、滲透和調(diào)節(jié)等技術(shù)，并注重工程設(shè)施與水景的結(jié)合，充分利用水資源。

根據(jù)殿后山村的現(xiàn)狀地形和坡度，可以將整個(gè)研究區(qū)域分為兩個(gè)匯水面1和2，在匯水面1內(nèi)，依靠自然形成的沖溝將雨水匯入到現(xiàn)有的水體龍?zhí)端疤?，匯水面2內(nèi)，雨水由山體高處向低處匯流，經(jīng)過(guò)村莊內(nèi)的雨水設(shè)施，匯入山腳水潭(如圖5所示)。

4.1 山丘區(qū)雨水控制利用

因山體坡度大，雨水徑流流速也較大，在山坡上滯留入滲的雨水較少，特別是暴雨時(shí)期，易形成山洪。因此，在山體的雨水控制利用時(shí)，充分利用自然植被和人工設(shè)施攔蓄、收集雨水，把更多的雨水留在山體中。

在這一個(gè)整套的徑流控制利用體系中，所采用的技術(shù)設(shè)施按功能上大體可以分為三大類，即滯留滲透設(shè)施、傳輸設(shè)施和受納調(diào)蓄設(shè)施。

4.1.1 滯留滲透設(shè)施

對(duì)于山體的雨水徑流，結(jié)合山體特點(diǎn)和山體綠化，利用人工設(shè)施和自然植被攔截滯留雨水。在山坡上，利用自然地形，通過(guò)修筑擋土墻，微地形整理增加山體起伏，來(lái)減緩雨水徑流的流速，減少地表沖刷造成的水土流失和徑流污染，增加雨水的滲透循環(huán)。

山體低洼處建雨水滲透塘，不僅可以滯蓄雨水，滿足山林灌溉和防火需求，還可以增加景觀效益。

4.1.2 傳輸設(shè)施

徑流傳輸設(shè)施能夠?qū)⒂晁畯搅饕龑?dǎo)至局部匯水區(qū)或整片匯水區(qū)的末端進(jìn)行收集，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的地下管網(wǎng)進(jìn)行雨水的輸送。依靠山體自然形成的匯流溝，將徑流傳輸至低處的龍?zhí)?。將匯流溝進(jìn)行清理和改造，岸邊種植水生植物，增添景觀效果。溝底鋪設(shè)鵝卵石、砂石，減少雨水沖刷，增加雨水下滲凈化。同時(shí)在沿途中，可設(shè)置沉砂池，用于沉淀雨水徑流中所攜帶的泥砂。在徑流傳輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程，強(qiáng)調(diào)傳輸雨水的同時(shí)進(jìn)行凈化，保證輸送到下游的水質(zhì)質(zhì)量。

4.1.3 受納調(diào)蓄設(shè)施

選取合適地點(diǎn)修建地下蓄水池，對(duì)山體、道路雨水徑流進(jìn)行收集利用。同時(shí)根據(jù)景區(qū)游覽需要，在蓄水池上部修建休憩亭及觀光平臺(tái)，達(dá)到了蓄水、休憩、觀景，一舉數(shù)得。

4.2 居民區(qū)雨水控制利用

1)庭院。對(duì)于村莊內(nèi)的民居建筑及庭園，利用雨水桶直接收集雨水，可用于清掃、洗衣等生活雜用水；在空間足夠大的庭院，則結(jié)合了景觀效益，設(shè)置雨水花園，在控制庭園徑流量的同時(shí)，又能美化庭院環(huán)境。

2)道路鋪裝。村公路一側(cè)設(shè)置排水溝，雨水經(jīng)由排水溝流向低處的景觀池，景觀池附近設(shè)置前置塘，雨水先經(jīng)過(guò)沉淀去污后再排入景觀池。

3)停車場(chǎng)和廣場(chǎng)。道路、廣場(chǎng)、停車場(chǎng)多采用生態(tài)透水材料，雨水能直接就地下滲。廣場(chǎng)、停車場(chǎng)周邊設(shè)置雨水花園，未能下滲的雨水徑流匯入雨水花園。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)所面臨的城鎮(zhèn)的防洪排水、水資源短缺等問(wèn)題日益嚴(yán)峻。如何扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)觀念，探索一種新的雨水管理途徑，確保防澇安全的前提下，實(shí)現(xiàn)雨水的資源化利用和生態(tài)景觀效果，是十分必要的。

[1] 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響雨水開發(fā)系統(tǒng)構(gòu)建[Z].2014.

[2] 劉嘉琳.基于雨洪管理的節(jié)約型園林綠地設(shè)計(jì)研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué)，2013.

[3] 趙世明,趙 鋰,王耀堂,等.雨水控制與利用系統(tǒng)的計(jì)算[J].中國(guó)給水排水,2014(2):54-57.

The technology preliminary research on traditional villages rainwater control and utilization

Xu Huinan Li Xue

(LandscapeArchitectureCollege,ZhejiangAgricultureandForestryUniversity,Lin’an311300,China)

Taking the Wenzhou Dianhou village as the research object, this paper analyzed the village rain water management related factors and rainwater management utilization situation, and combining with the sponge city concept, calculated the Dianhou village rainwater resources potential, established the rainwater control utilization system, in order to create good water landscape on the basis of effective utilization of rainwater.

traditional village, rain water, ecological landscape, precipitation

1009-6825(2017)02-0134-03

2016-11-04

徐慧楠(1990- )，女，在讀碩士; 李 雪(1991- )，女，在讀碩士

TU991.114

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