付松濤
摘要:本文以城市公園內(nèi)的雨水收集與利用為研究方向。分析城市內(nèi)澇、水資源匱乏等問(wèn)題的成因,闡述了在水資源匱乏、城市內(nèi)澇等問(wèn)題日益突出的前提下,收集利用雨水的重要性。通過(guò)列舉一些在對(duì)雨水收集利用的實(shí)踐中存在的問(wèn)題,說(shuō)明在這一方向探索研究的必要性,并在參閱專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)和借鑒成功案例之后,總結(jié)出了在城市公園中如何實(shí)現(xiàn)雨水有序組織收集并利用的具體可行措施,形成了一套應(yīng)用體系。設(shè)計(jì)中應(yīng)因地制宜,分析地塊的基本特征,選擇適合的雨水收集利用的方式方法,將下沉式綠地、人工湖、旱溪等元素融合進(jìn)公園總體規(guī)劃中,通過(guò)豎向的總體規(guī)劃,將雨水有序組織,水質(zhì)的過(guò)濾、沉淀,再由實(shí)現(xiàn)了雨水的收集利用。在保證景觀效果的前提下,雨水收集利用系統(tǒng)充分的發(fā)揮了其應(yīng)有的作用,帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。這一套完整的,可持續(xù)使用的雨水收集與利用體系,以實(shí)際成果向人們證明在這一方向研究的可行性與必要性。
關(guān)鍵詞:城市公園;雨水收集;雨水利用;透水鋪裝
Abstract:Thispaperfocusesonrainwaterharvestingandutilizationinurbanparks.Thispaperanalyzesthecausesofwaterloggingandwaterscarcityincities,andexpoundstheimportanceofcollectingandutilizingrainwaterunderthepremiseofwaterscarcityandwaterloggingincities.Toillustratetheneedtoexploreresearchinthisdirectionbycitingsomeoftheproblemsinthepracticeofrainwaterharvestingandtorefertoprofessionalliteratureandsuccessstories.Thispapersummarizesthepracticalmeasuresofhowtocollectandutilizerainwaterinurbanparks,andformsasetofapplicationsystem.Thedesignshouldbeadaptedtolocalconditions,analyzethebasiccharacteristicsofthelandblock,selectsuitablemethodsandmethodsforrainwatercollectionandutilization,andintegrateelementssuchassunkengreenareas,artificiallakes,anddrystreamsintotheoverallplanningofthepark.Throughverticaloverallplanning,rainwaterisorganizedinanorderlymanner.Waterqualityfiltration,precipitation,andthenbytherealizationofrainwatercollectionandutilization.Underthepremiseofensuringthelandscapeeffect,therainwaterharvestingandutilizationsystemhasfullyplayeditsdueroleandbroughtconsiderableeconomicbenefits.Thiscomplete,sustainablerainwaterharvestingandutilizationsystemdemonstratestopeoplethefeasibilityandnecessityofresearchinthisdirectionwithpracticalresults.
Keywords:Spongecity;NaturalCycles;EcologicalGardens
近些年隨著我國(guó)城市化建設(shè)的快速發(fā)展,城市的開(kāi)發(fā)強(qiáng)度加大,一些“城市病”開(kāi)始暴露,尤其以城市內(nèi)澇和用水緊張等問(wèn)題較為突出。
城市內(nèi)澇的主要成因包括:城市建筑、道路、廣場(chǎng)等不透水面積占比增大,綠地的地表水自然下滲壓力加大;大部分雨水通過(guò)雨水管網(wǎng)排走,排水過(guò)度依賴(lài)管網(wǎng)系統(tǒng)等。同時(shí)由于地下水位低,甚至一些城市出現(xiàn)了由于地下水位下降造成的地面塌陷等現(xiàn)象。
水資源匱乏的主要成因包括:城市建筑內(nèi)用水量的大幅增加、地下水被大量抽取卻沒(méi)有得到及時(shí)的補(bǔ)充、城市公園的后期養(yǎng)護(hù)管理等。尤其是公園的綠地澆灌對(duì)水資源消耗量比較大,其中一部分水通過(guò)徑流排入了雨水管網(wǎng),造成了浪費(fèi),用水高峰期形成了城市用水矛盾。
城市公園是城市環(huán)境建設(shè)的重要內(nèi)容之一,是城市公共綠地的一種類(lèi)型,在城市公園中進(jìn)行雨水資源收集與利用對(duì)緩解城市市政管網(wǎng)排水與城市用水壓力都有著積極的作用。城市公園不僅要成為城市景觀的一部分,同時(shí)也應(yīng)為城市生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建與減少洪澇災(zāi)害做出貢獻(xiàn)。
一、城市公園雨水收集利用現(xiàn)狀及問(wèn)題(CurrentSituationandProblemsofRainwaterCollectionandUtilizationinUrbanParks)
針對(duì)以上問(wèn)題我國(guó)一些城市已經(jīng)開(kāi)始著手應(yīng)對(duì),其中對(duì)城市公園雨水的收集與利用已經(jīng)有一些成熟的經(jīng)驗(yàn)和成功的案例可以借鑒和學(xué)習(xí),例如北京奧林匹克公園與上海世博園等。但同時(shí)也存在著一些問(wèn)題,如缺少市民參與、缺少政策支持等。部分建成的公園中單純的匯集了雨水卻缺乏利用措施導(dǎo)致成為一潭死水,甚至水質(zhì)變壞。還有一些公園,僅僅把雨水收集作為概念來(lái)炒作,所謂的雨水收集遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足降小、中雨量的容積,不僅景觀效果差更有甚者存在積水的情況,給居民的使用帶來(lái)不便。
二、城市公園雨水收集與利用的措施(MeasuresforRainwaterCollectionandUtilizationinUrbanParks)
雨水的收集與利用主要是通過(guò)利用場(chǎng)地豎向等設(shè)計(jì)手法對(duì)雨水的徑流進(jìn)行規(guī)劃控制,再結(jié)合下沉式綠地、雨水花園、旱溪、草溝、人工湖、蓄水池等系列具體的技術(shù)措施和景觀設(shè)計(jì)手法最終形成一套完整的雨水收集與利用系統(tǒng)。
(一)城市公園的雨水收集與利用原則(Rainwaterharvestingandutilizationprinciplesinurbanparks)
城市公園的雨水收集與利用應(yīng)遵循因地制宜、結(jié)合景觀和可持續(xù)發(fā)展的原則。
各地氣候差異較大,降雨量及降雨特點(diǎn)也存在較大差異,土壤的下滲速率也因其成分、密度等因素各不相同,應(yīng)結(jié)合氣候、土壤、水文等條件,有針對(duì)性的選擇技術(shù)手段,做到真正提高雨水收集利用系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
雨水收集利用系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合城市公園的總體設(shè)計(jì)風(fēng)格、景觀元素,使之與整體環(huán)境相融合,遵循公園的使用需求和目標(biāo)定位,合理搭配布局。
(二)雨水的組織收集(Tissueharvestingofrainwater)
城市公園的場(chǎng)地整體盡量設(shè)計(jì)成內(nèi)凹式,周?chē)O(shè)置微地形,雨水徑流由外圍地形導(dǎo)向用地中心區(qū)域匯集,再利用現(xiàn)狀地勢(shì),在建設(shè)范圍內(nèi)的豎向低點(diǎn)設(shè)置人工湖、景觀水池等水體,或布置雨水收集池等用以雨水收集,為下一步雨水的利用創(chuàng)造條件。
雨水的組織收集可分為建筑、鋪裝的雨水組織和綠地內(nèi)的雨水組織兩種不同情況。
1.綠地的雨水組織(Rainwatertissueingreenareas)
主要是通過(guò)綠地內(nèi)設(shè)計(jì)高程低點(diǎn)的位置設(shè)置雨水花園、下沉式綠地等,少量雨水匯集于此,當(dāng)水位上升到一定高度時(shí)通過(guò)與之串聯(lián)的生態(tài)旱溪、草溝等,利用總體地勢(shì)的高差變化,將雨水導(dǎo)入人工湖、景觀水池蓄水池等蓄存主體。
雨水匯集和流經(jīng)的地方植物選擇以耐水濕的植物為主,具備水位條件的可以栽植水生植物,利用植物的吸附、吸收和滯留對(duì)雨水進(jìn)行第一次的過(guò)濾和凈化。
雨水花園示意圖
2.場(chǎng)地道路的雨水組織(Rainwaterorganizationonsiteroads)
鋪裝找坡順應(yīng)總體地勢(shì),結(jié)合水體等因素,通過(guò)坡向?qū)⒂晁湃胨w,道路兩側(cè)設(shè)置排水邊溝,引流至低點(diǎn)排入旱溪、人工湖等。
3.雨水的滲透(Theinfiltrationofrain)
除了一部分雨水有序的組織收集之外,還有一部分滲入地下。雨水的下滲對(duì)地下水位的保持有著至關(guān)重要的作用。而地下水位的保持不僅可以營(yíng)造土壤環(huán)境有利于植物汲取更多養(yǎng)分,還可以通過(guò)地下水的橫向補(bǔ)充,防止周邊地塊由于地下水位下降造成的地面塌陷等災(zāi)害。
綠地內(nèi)的雨水滲透速率與土壤、地下水位等有著直接的聯(lián)系。
場(chǎng)地的雨水滲透主要是依靠透水鋪裝,主要分為透水基層和透水面層兩部分。
透水基層主要包括級(jí)配砂石、透水混凝土等,透水面層主要有透水磚、透水混凝土露骨料等。其主要原理是通過(guò)對(duì)其混合料的配比和粒徑等進(jìn)行優(yōu)化控制,在材料內(nèi)部形成孔隙,雨水利用孔隙向下滲透。目前市場(chǎng)上透水材料的透水率各不相同,也不斷的有新產(chǎn)品、新技術(shù)問(wèn)世。在城市公園的設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)結(jié)合其強(qiáng)度、景觀效果、透水率等綜合因素予以應(yīng)用。
(三)雨水的利用(Useofrainwater)
雨水收集起來(lái)之后主要起到兩方面的作用,一是可以作為景觀供人觀賞,另一個(gè)即是可以通過(guò)進(jìn)一步的過(guò)濾和凈化后再次使用。
雨水匯入人工湖、蓄水池等收集主體的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)水生植物、石籠網(wǎng)或其他填料層等進(jìn)行過(guò)濾,也可根據(jù)水質(zhì)需求設(shè)置水凈化設(shè)備來(lái)進(jìn)一步提高公園用水的質(zhì)量。最后,由水泵抽取供給景觀水體形成循環(huán)或用于綠地灌溉等。景觀水池、疊水等景觀用水通過(guò)溢水管、泄水管等再次回流人工湖等雨水收集的主體,以備繼續(xù)循環(huán)使用。
三、結(jié)語(yǔ)(Conclusion)
隨著城市發(fā)展速度的加快,同時(shí)也造就了城市公園設(shè)計(jì)和研究方向的逐步轉(zhuǎn)變,其功能需求也早不斷增加。城市公園景觀設(shè)計(jì)與雨水收集利用的結(jié)合是一個(gè)集景觀設(shè)計(jì)、生態(tài)學(xué)、給排水甚至水力學(xué)等多個(gè)學(xué)科于一身的龐大科學(xué)系統(tǒng),本文通過(guò)參考前輩的研究文獻(xiàn),借鑒一些成功案例,總結(jié)出一些可行的措施,再加入一些自己的理解,對(duì)城市公園的雨水收集利用做了淺顯的探討。在水資源日益緊缺的未來(lái),這一領(lǐng)域上的研究還有更大的空間有待進(jìn)一步發(fā)掘和探討。這一方向的研究對(duì)減輕城市排水、供水系統(tǒng)壓力,減少水資源的占用和浪費(fèi)等方面有著重要且積極的作用。近幾年我國(guó)也在這一領(lǐng)域給出了一些政策扶持,例如海綿城市理念的提出等。在今后的設(shè)計(jì)工作中應(yīng)更加注重水資源的保護(hù),對(duì)天然的雨水資源應(yīng)該予以最大程度的利用,設(shè)計(jì)師們更應(yīng)該強(qiáng)化可持續(xù)發(fā)展的觀念,進(jìn)一步改善城市病的現(xiàn)狀,為完善我國(guó)的與水資源體系工作貢獻(xiàn)一份力量。