海綿城市建設(shè)中的雨水花園景觀

陳延藝

（長安大學(xué)建筑學(xué)院 陜西西安 710000）

海綿城市的意思是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面有良好的彈性，在下雨的時候吸水、蓄水、滲水、凈水，在需要的時候?qū)Υ娴乃尫懦鰜聿⒛軌蚣右岳?。通過海綿城市建設(shè)，綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，最大限度地減少城市開發(fā)建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響，達到城市“小雨不積水，大雨不內(nèi)澇，水體不黑臭，熱島有緩解”的效果，實現(xiàn)自然積存，自然滲透，自然凈化的城市發(fā)展方式。

雨水本是資源，是大自然水循環(huán)的一部分，能夠起到調(diào)節(jié)、補充地區(qū)水資源和補給地下水資源的作用。在城市環(huán)境中，由于觀念、技術(shù)等因素的限制，雨水常常得不到有效的利用，反而引起災(zāi)害。針對我國水資源短缺及由雨水引發(fā)的徑流污染和城市洪澇，雨水的收集、處理和綜合利用技術(shù)成為我國急需解決的問題。近年來，針對城市雨洪管理提出的雨水花園理念及技術(shù)在美國、歐洲等地得到大力推廣并取得了良好的效果。雨水花園的自然面貌和易與城市景觀融合的特點，使得其與風(fēng)景園林行業(yè)的結(jié)合成為必然，值得我們深入研究。

1 海綿城市的“主力軍”——雨水花園

從2015年開始，海面城市成為了城市建設(shè)的一個大熱點，2015年4月國家公布了16個試點海綿城市，海綿城市開始廣為大家所熟知，同年10月，國務(wù)院辦公廳頒布《2015國務(wù)院推進海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》（簡稱75號文），對海綿城市建設(shè)提出了更高的要求，除4月份公布的16個試點城市外，到2020年，要求全國20%的城市建成區(qū)實現(xiàn)70%的年徑流總量控制率的目標，到2030年，要求80%的城市建成區(qū)達到70%的控制目標。

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。而雨水花園它是構(gòu)建海綿城市的主力軍，一個與自然地理條件相適應(yīng)的雨水調(diào)蓄裝置，借此實現(xiàn)雨水的資源化管理。同時，運用景觀化處理手段，使植物與材料成為花園主角，讓雨水設(shè)施重新煥發(fā)生機與活力，打造一個充滿藝術(shù)氣息的“雨水銀行”。除了具有實實在在的雨水調(diào)蓄功能外，更要賦予其較高的觀賞價值，使之成為解決城市雨洪問題、構(gòu)建海綿城市的基本單元。

1.1 什么是雨水花園

雨水花園也被稱為生物滯留區(qū)域（Bioretention Area），是指在園林綠地中種有樹木或灌木的低洼區(qū)域，由樹皮或地被植物作為覆蓋。它通過將雨水滯留下滲來補充地下水并降低暴雨地表徑流的洪峰，還可通過吸附、降解、離子交換和揮發(fā)等過程減少污染，是一種生態(tài)可持續(xù)的雨洪控制與雨水利用設(shè)施。

雨水花園形成于20世紀90年代美國馬里蘭州，喬治王子郡（Prince George’s County）一名地產(chǎn)開發(fā)商建住宅區(qū)的時候，希望用一個生態(tài)滯留與吸收雨水的場地來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的雨洪最優(yōu)管理系統(tǒng)（BMPs）。在該郡環(huán)境資源部的協(xié)助下，該區(qū)每棟住宅都配建了30～40m2的雨水花園。建成后進行了數(shù)年的追蹤監(jiān)測，結(jié)果顯示雨水花園平均減少了75～80%地面雨水徑流量，此后，世界各地開始建造各種形式的雨水花園。

1.2 雨水花園的效益

1.2.1 雨水花園的功能

雨水花園從表面上看起來和普通花園沒什么區(qū)別，但是它對雨水的吸收，控制雨洪、凈化水質(zhì)，降低雨水對泥土的沖刷，減少雨水中的污染物，進而減少對自然水體和自然環(huán)境的破壞的作用：①雨水花園能夠大量地除去雨水中攜帶的雜質(zhì)懸浮顆粒，有機物和重金屬離子、病原體等有害物質(zhì)。雨水花園運用生態(tài)滯留池采用生態(tài)降解技術(shù)可以有效地降解污染物、吸收營養(yǎng)物質(zhì)從而減少流入自然水體的污染物，達到改善水質(zhì)的目的。②雨水花園可以降低地表徑流的流速，減少雨水對土壤的沖刷、侵蝕，加快生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和復(fù)原。地表徑流速度過快會將大量的地表污染物帶入附近的水體，進而造成對土壤的侵蝕、破壞土壤環(huán)境。使環(huán)境進一步的惡化。③由于雨水花園大量的種植了本地的樹種，可以創(chuàng)造出適合本土生物生存的環(huán)境，吸引當?shù)氐囊吧?，使整個雨水花園成為一個小的生物群落，對于豐富當?shù)厣锏亩鄻有杂蟹e極的意義。④由于雨水花園種植了許多植物，植物的根系可以加快雨水的下滲，植物的蒸騰作用可以改善局部氣候。并且凹地可以增加雨水在地表的停留時間使更多的雨水下滲可以更好地涵養(yǎng)地下水位。⑤雨水花園中大量綠色植物進行光合作用、蓄養(yǎng)地下水位、過濾雨水中的雜質(zhì)，以及植物對溫度、輻射和空氣的調(diào)節(jié)能力、吸塵能力等功效改善城市微環(huán)境的生態(tài)。

1.2.2 雨水花園的景觀效益

雨水花園在景觀設(shè)計中呈現(xiàn)的樣式靈活多變多姿多彩，設(shè)計中運用水來進行設(shè)計可以使人們的生活融入景觀之中，雨水園的建造為設(shè)計者提供了一個機會，在保證雨水花園的功能同時結(jié)合景觀設(shè)計可以創(chuàng)建出優(yōu)越的居住生態(tài)環(huán)境。雨水的收集、傳送、儲存，在景觀設(shè)計中創(chuàng)建了各種各樣的水景空間，滿足了不同年齡階段的休閑、參與的親水空間。

2 雨水花園的類型有哪些

2.1 以控制雨洪為目的

該類雨水花園主要起到滯留與滲透雨水的目的，結(jié)構(gòu)相對簡單。一般用在環(huán)境較好、雨水污染較輕的地域，如居住區(qū)等。

2.2 以降低徑流污染為目的

該類型雨水花園不僅是滯留與滲透雨水，同時也起到凈化水質(zhì)的作用。適用于環(huán)境污染相對嚴重的地域，如城市中心、停車場等地。由于要去除雨水中的污染物質(zhì)，因此在土壤配比、植物選擇以及底層結(jié)構(gòu)上需要緊密的設(shè)計。

3 雨水花園的設(shè)計與建造

3.1 雨水花園的設(shè)計

跨學(xué)科合作是藝術(shù)與設(shè)計的基礎(chǔ)，涉及到生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、景觀學(xué)等各學(xué)科的密切合作，設(shè)計思路主要應(yīng)該以一下幾個問題進行展開。

流經(jīng)一個區(qū)域的雨洪量。打造雨水花園的區(qū)域如何選擇，哪些地方可以用于收集處理雨水?雨水花園區(qū)域內(nèi)，用于灌溉的需求量是多少?要滿足開放公共空間的灌溉水質(zhì)要求，雨水需要進行哪些必要的處理流程?設(shè)計的處理流程和效果能否達到要求？該如何設(shè)計雨水處理流程使其滿足公共開放空間的景觀要求，例如在美學(xué)、娛樂、選址和公共接受度等方面應(yīng)有哪些考量？

設(shè)計過程本身就是不斷地思考并且解答以上這些問題。

3.2 雨水花園的建造

跨雨水花園的建造主要有5部分組成，分別是蓄水層、覆蓋層、植被以及植土層、人工填料層、礫石層。設(shè)計者將空間、環(huán)境、植物相結(jié)合的問題解決，雨水花園建造解決的是基礎(chǔ)問題，以達到藝術(shù)與技術(shù)的統(tǒng)一。

4 雨水花園植物選擇與配置

雨水花園既是一種有效的雨水收集和凈化系統(tǒng)，也是裝點區(qū)域環(huán)境的景觀系統(tǒng)，因此花園內(nèi)植物的選擇既要具有去污性又要兼顧觀賞性。植物的選擇需符合以下原則。

4.1 優(yōu)先選用本土植物，適當搭配外來物種

本土植物對當?shù)氐臍夂驐l件、土壤條件和周邊環(huán)境有很好的適應(yīng)能力，在人為建造的雨水花園中能發(fā)揮很好的去污能力并使花園景觀具有極強的地方特色。但國外在雨水花園的研究、建造和植物選擇、培育方面有著更多的經(jīng)驗，提供了豐富的植物選材，可以在試驗馴化的前提下謹慎選用，既提高花園中物種的多樣性，又避免物種入侵。

4.2 選用根系發(fā)達、莖葉繁茂、凈化能力強的植物

植物對于雨水中污染物質(zhì)的降解和去除機制主要有三個方面：①通過光合作用，吸收利用氮、磷等物質(zhì)；②通過根系將氧氣傳輸?shù)交|(zhì)中，在根系周邊形成有氧區(qū)和缺氧區(qū)穿插存在的微處理單元，使得好氧、缺氧和厭氧微生物均各得其所，發(fā)揮相輔相成的降解作用；③植物根系對污染物質(zhì)，特別是重金屬的攔截和吸附作用。因此根系發(fā)達、生長快速、莖葉肥大的植物能更好得發(fā)揮上述功能，是雨水花園植物選擇的重要標準。其次雨水花園在降雨期間水體流動速度較快，因此要求植物擁有較深的根系。

4.3 選用既可耐澇又有一定抗旱能力的植物

因雨水花園中的水量與降雨息息相關(guān)，存在滿水期與枯水期交替出現(xiàn)的現(xiàn)象，因此種植的植物既要適應(yīng)水生環(huán)境又要有一定的抗旱能力。一時作為一個需經(jīng)常處理污染物的人工系統(tǒng)，容易滋生病蟲害，所選的植物也要具有較高的抗逆性，能抗污染、抗病蟲害、抗凍、抗熱等。

4.4 選擇可相互搭配種植的植物

不同植物的合理搭配可提高對水體的凈化能力：可將根系泌氧性強與泌氧性弱的植物混合栽種，構(gòu)成復(fù)合式植物床，創(chuàng)造出有氧微區(qū)和缺氧微區(qū)共同存在的環(huán)境，從而有利于總氮的降解；可將常綠草本與落葉草本混合種植，提高花園在冬季的凈水能力；可將草本植物與木本植物搭配種植，提高植物群落的結(jié)構(gòu)層次性和觀賞性。

5 雨水花園的維護

（1）在暴雨過后檢查雨水花園的覆蓋層以及植被的受損情況，及時更換受損的覆蓋層材料與植物。

（2）定期清理雨水花園表面的沉積物，以免使其滲透能力下降，降低其效果。

（3）定期清除雜草，同時對生長過快的植物進行適當修剪。

（4）根據(jù)植物生長狀況及降水情況，適當對植物進行灌溉。

6 案例解析

波蘭特位于美國的西北部，受季風(fēng)氣候的影響，是一個多雨的城市。解決過多的雨水問題，就成了波特蘭市的首要問題。由邁耶·瑞德景觀建筑事務(wù)所設(shè)計的波特蘭會議中心的“雨水園”，成功地解決了雨水排放和初步凈化處理問題。設(shè)計師利用當?shù)厮亍⒅参锔?、沙石以及土壤特性，將渾濁的雨水進行凈化、沉淀，經(jīng)過過濾干凈清潔的水，透過土壤下滲到土地下，解決了雨水排放和過濾問題，同時還創(chuàng)造了美景。

波特蘭的雨水園運用現(xiàn)代LID技術(shù)，創(chuàng)造出一種原野自然的生態(tài)空間，成功地平衡了自然生態(tài)與人工之間的對立，實現(xiàn)了和諧統(tǒng)一。

7 結(jié)語

雨水花園作為一種分散式的雨洪控制與利用措施，具有建造及養(yǎng)護費用低，運行管理簡單、生態(tài)環(huán)保、自然美觀、易與場地環(huán)境結(jié)合等優(yōu)點。國內(nèi)外的研究實踐已經(jīng)表明雨水花園的多重效益，及其在多種場地類型中應(yīng)用的可能。在提倡節(jié)能減排、建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)型城鎮(zhèn)、建設(shè)節(jié)約型和諧社會等重大戰(zhàn)略背景下，雨水花園在我國具有廣闊的應(yīng)用前景。除場地形態(tài)以外，雨水花園的設(shè)計還需要綜合考慮氣候、水文、地質(zhì)、土壤、植物等多種因素。因此，園林設(shè)計人員除了將雨水花園這種形式及理念運用到實際項目中外，還應(yīng)與水文學(xué)、土壤學(xué)、植物學(xué)等專業(yè)人員相互協(xié)作配合，研究并建立起一套適合各地環(huán)境條件的雨水花園應(yīng)用體系。

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