論海綿城市雨水花園景觀設(shè)計(jì)策略

王添元 陳玉敏 馮 霞 安鑫宇 王麒博

（吉林建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130118）

0 引言

近年來,城市內(nèi)澇問題越來越嚴(yán)重，這是因?yàn)樵诩涌斐鞘谢M(jìn)程的過程中，對(duì)城市的雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)存在著一定的缺陷，導(dǎo)致地表水無法滲透。同時(shí)，城市的水資源短缺及水資源污染情況也十分嚴(yán)重。在此背景下，提出了“海綿城市”新概念，是指在城市化建設(shè)中，使城市具備和“海綿”一樣的能力，具備吸水、蓄水以及排放的功能，從而應(yīng)對(duì)自然環(huán)境和氣候的變化，以此構(gòu)建一種可持續(xù)的生態(tài)城市景觀。在對(duì)這一概念運(yùn)用的過程中，最重要的是要遵循自然規(guī)律。而雨水花園是海綿城市概念在具體落實(shí)中的單元體，調(diào)蓄能力較好，建設(shè)成本較低。雨水花園的建設(shè)，一方面要注重水問題的處理，另一方面也要發(fā)揮花園的形式和功能。

1 海綿城市及雨水花園的相關(guān)概念

1.1 海綿城市

所謂海綿城市，就是在城市建設(shè)過程中，有效結(jié)合自然途徑和人工措施，在防范城市內(nèi)澇的前提下，最大限度地對(duì)城市中的雨水進(jìn)行儲(chǔ)存和凈化，再將凈化后的雨水資源利用到生態(tài)環(huán)境的保護(hù)當(dāng)中。如今在我國(guó)各大城市和地區(qū)的規(guī)劃及改造當(dāng)中，都融入了海綿城市理念[1]。

1.2 雨水花園

雨水花園是指通過人為和自然構(gòu)建的方式營(yíng)造綠地景觀，使其能夠收集路面及屋頂上的雨水，并通過植被自身的凈化能力對(duì)雨水進(jìn)行處理，進(jìn)而達(dá)到雨水循環(huán)利用的目的。通常，雨水花園的尺寸較小，但卻是與自然生態(tài)系統(tǒng)最為相近的一種綠地景觀，通過這種方式，能夠?qū)Τ鞘兄械挠晁M(jìn)行處理和凈化，而凈化后的雨水，又能將其作為綠化用水使用，真正實(shí)現(xiàn)了造景功能、雨水收集功能及凈化功能三合一。通常情況下，雨水花園可分為兩類：滲透式和半儲(chǔ)存半滲透式。前者能夠?yàn)榈乇硭峁┯行У墓┙o。而后者在建設(shè)的過程中，則需要考慮將滲透和儲(chǔ)存的功能相結(jié)合，通過植物的生態(tài)凈化功能，使出水能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這類雨水花園，充分融合了對(duì)雨水的凈化功能及景觀功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)雨水的凈化和過濾目的，有利于提高城市的水質(zhì)狀況[2]。

2 雨水花園景觀設(shè)計(jì)的具體策略

2.1 水景設(shè)計(jì)

2.1.1 人工濕地

站在生態(tài)發(fā)展的角度上分析，人工濕地的設(shè)置，既滿足了生物的多樣性，又使得氣候環(huán)境能夠得到調(diào)節(jié)。而人工濕地的建設(shè)也分為多個(gè)內(nèi)容，包括濕地的截留區(qū)、緩沖區(qū)、儲(chǔ)存區(qū)以及處理區(qū)。截留區(qū)能夠?qū)τ谟晁兴拇蟛糠治廴疚镔|(zhì)進(jìn)行過濾；之后雨水將進(jìn)入到緩沖區(qū)，在這一區(qū)域，會(huì)對(duì)雨水中的沙石和一些微小顆粒作沉淀處理；在處理區(qū)，植物能夠通過自身的進(jìn)化，去除掉水中的微小顆粒和污染物，凈化完成后雨水流入儲(chǔ)存區(qū)[3]。

2.1.2 生態(tài)駁岸

生態(tài)駁岸也是人工濕地的重要組成內(nèi)容，可以達(dá)到緩沖雨水徑流的目的?？梢詫Ⅰg岸看作是城市中的海綿，在“駁岸”的作用下，雨水被初步處理，在大雨季節(jié)，能夠有效緩解雨水對(duì)城市造成的壓力。從組成形式上看，可以將駁岸分為三種類型，分別是：植物型駁岸、自然型駁岸以及人工型駁岸。第一種主要依靠水生植物；第二種主要依靠自然界中的土壤及各種石材，相對(duì)于第一種，這種駁岸的效果更能夠達(dá)到抗洪的目的；而第三種主要依靠人為建設(shè)，使用的材料為混凝土，在建設(shè)過程中，需要根據(jù)植被的不同生長(zhǎng)季節(jié)以及色彩、質(zhì)感與各方面環(huán)境元素進(jìn)行不同的搭配，以此達(dá)到較好的審美價(jià)值，同時(shí)也兼顧抗洪的作用。

2.1.3 蓄水池

蓄水池的建設(shè)有效保證了雨水的回收與儲(chǔ)存，同樣能夠減少暴雨對(duì)城市造成的壓力。海綿城市概念下的蓄水池，根據(jù)其使用材料的不同，可分為鋼筋混凝土蓄水池、塑料蓄水池以及磚石砌筑模塊蓄水池三類。其中塑料蓄水池具有容積大、結(jié)構(gòu)輕便特點(diǎn)。在使用時(shí)可以快速安裝，且不用考慮場(chǎng)地的限制，對(duì)于周邊環(huán)境影響較少，因此使用較為廣泛。在雨水的凈化收集、循環(huán)利用系統(tǒng)中使用較為頻繁。并且這一類型的蓄水池還能夠有效防止各種類型顆粒的進(jìn)入，如果要將塑料蓄水池作為蓄水模塊使用，則需要在該模塊周圍回填軟性土，以達(dá)到蓄水的目的。北方地區(qū)蓄水池多設(shè)計(jì)在地下，在設(shè)計(jì)時(shí)，需結(jié)合實(shí)際需求及場(chǎng)地情況給出合理的設(shè)計(jì)方案[4]。

2.2 綠地設(shè)計(jì)

2.2.1 下凹式綠地

在對(duì)綠地的建設(shè)過程中，要結(jié)合不同的情況進(jìn)行綜合考慮，才能夠設(shè)計(jì)出合理的方案。例如在設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到道路的標(biāo)高、綠地的標(biāo)高以及雨水口的高度；同時(shí)，應(yīng)將雨水口設(shè)計(jì)在路面下，將綠地設(shè)計(jì)在雨水口下，這樣才能夠在雨水流入后，利用綠地對(duì)雨水進(jìn)行儲(chǔ)存。剩余的雨水還可以排放到管道中，避免大量的雨水影響綠植。對(duì)于尺寸較大的花園可結(jié)合實(shí)際的場(chǎng)地要求，設(shè)置下凹式綠地，既可以補(bǔ)充地下水，又能夠?qū)τ晁M(jìn)行初步凈化，有效控制雨水對(duì)蓄水池的污染，而這一環(huán)節(jié)也是雨水花園建設(shè)中的重要一環(huán)。

2.2.2 植被緩沖帶

地形在雨水花園的設(shè)計(jì)中十分重要，這決定了雨水能否匯集到雨水花園當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)沉積和過濾。相同體積的水，即使從同一高度流下，不同的坡度也會(huì)影響水流的速度。坡度越高，水流的速度就越快；坡度越低，水流的速度就越慢。所以，要保證雨水花園中，雨水能夠充分地沉淀，就必須對(duì)坡度進(jìn)行控制。緩沖帶的設(shè)置便能夠達(dá)到這一目的，可以降低雨水的流速，增加雨水在流經(jīng)途中與地面的反應(yīng)時(shí)間，強(qiáng)化雨水的滲透效果。如果在此基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)斜坡的距離，雨水的流速也會(huì)隨之上升，所以在實(shí)際設(shè)計(jì)中，需采用階梯式的設(shè)計(jì)方法，這樣就能夠使雨水與地面接觸的時(shí)間大大增加[5]。只有在較為平整的地形上，才能夠控制雨水的徑流方向，因此，在對(duì)花園進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可將其設(shè)計(jì)在雨水的匯水點(diǎn)。如果是在地形較為起伏的區(qū)域，還需要對(duì)雨水徑流的交匯點(diǎn)進(jìn)行合理分析，根據(jù)分析結(jié)果做分散處理。

緩沖帶的設(shè)計(jì)應(yīng)選擇一個(gè)坡度較為舒緩的植被區(qū)域。通常坡度應(yīng)控制在2%～6%左右，寬度應(yīng)控制在2～6m 之間，這樣的緩沖帶能夠最大程度地?cái)r截土壤，在雨水流過緩沖帶時(shí)，植被能夠更好地吸附雨水，去除其中的一部分污染物質(zhì)。在設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)植物類型的不同，劃分不同的過濾帶，例如灌木過濾帶、草地過濾帶等，具體的設(shè)置和組合可根據(jù)實(shí)際需求來考量。而草地的設(shè)置能夠有效過濾地表污染物，對(duì)植物的生長(zhǎng)也更加有利。設(shè)置的過濾帶面積越大，效果就越顯著。但隨著時(shí)間的增加，過濾帶中的污染物及砂土就會(huì)越來越多，如果得不到及時(shí)處理，過濾帶就會(huì)變成污染的源頭。所以在設(shè)置過濾帶后，還需要加強(qiáng)對(duì)過濾帶的管理以及病蟲害的治理等工作[6]。

2.2.3 生態(tài)透水樹池

生態(tài)透水樹池的設(shè)計(jì)充分利用了混凝土的透氣性特點(diǎn)，能夠更好地幫助土壤鎖住水分，并且具有整潔、新穎的外形，對(duì)于進(jìn)一步提升景觀園林的環(huán)境有著重要意義。生態(tài)透水樹池的抗降功能相較于一般的混凝土、透水磚而言更優(yōu)，對(duì)車輛經(jīng)過路面時(shí)所發(fā)出的噪音有較好的屏蔽效果。這樣的設(shè)置大大增加了對(duì)水體的利用率。且施工時(shí)所耗費(fèi)的成本較低，施工較為方便，材質(zhì)不易結(jié)冰，也減少了冬季處理結(jié)冰的問題，減少了人工及成本消耗。

2.3 植物設(shè)計(jì)

在雨水花園的設(shè)計(jì)中，最主要的就是運(yùn)用土壤和植物相互協(xié)作的特點(diǎn)來對(duì)雨水進(jìn)行控制和利用。所以，在對(duì)雨水花園進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，考慮植物的選擇及搭配，也是不可忽視的一項(xiàng)內(nèi)容。根據(jù)實(shí)際建設(shè)需求，選擇合適的植物，不僅能夠截留雨水，充分發(fā)揮植物的功能，吸收有害物質(zhì)，更能夠加固土層，避免水土流失。

2.3.1 盡可能選用鄉(xiāng)土植物

之所以提倡選用鄉(xiāng)土植物，是因?yàn)檫@一類植物具有良好的環(huán)境適應(yīng)能力，在移植后，能夠盡快適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境，哪怕在雨水的長(zhǎng)時(shí)間沖刷下，也能有較高的存活率，相對(duì)于其他景觀植物，這一類植物的雨水凈化能力更強(qiáng)。從成本的角度考慮，鄉(xiāng)土植物的成本非常低，在日常維護(hù)中，清理起來也較為容易，由于是本地植物，數(shù)量充足，移植也較為方便。另一方面，鄉(xiāng)土植物對(duì)于生物的入侵，抵御能力更強(qiáng)[7]。現(xiàn)階段，許多建設(shè)者在對(duì)植被的選擇上，傾向于培育外來植物，希望以此體現(xiàn)自身的特色，吸引更多的客戶，但一段時(shí)間后，就發(fā)現(xiàn)不僅外來植被的存活率更低，還造成了大量的外來物種入侵，使得當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)平衡性受到了嚴(yán)重影響。因此，在雨水花園的設(shè)計(jì)中，提倡使用鄉(xiāng)土植物。

2.3.2 選擇生命力較強(qiáng)的植物

在植物的選擇上，首先選擇耐污染的植物。所有植物的根系表面都分布著非常豐富的微生物，在移植植物后，通過植物的凈化能力可以對(duì)水中的污染物作初步地處理，從而達(dá)到雨水凈化的目的。其次，植物要具有較強(qiáng)的耐水耐旱能力，否則植物就有可能在長(zhǎng)時(shí)間的雨水浸泡中死亡，或是長(zhǎng)期的干旱中枯萎。除此之外，根系發(fā)達(dá)的植物比根系不發(fā)達(dá)的植物更好。根系發(fā)達(dá)的植物可以加固軟土層，還能夠強(qiáng)化種植土層的滲濾效果。最后要選擇生長(zhǎng)周期相互配合的植物，如果所有的植物都處于同一生長(zhǎng)周期，在植物枯萎后，雨水花園也就無法發(fā)揮其效果。因此，必須合理配置植物的生長(zhǎng)周期，這樣才能發(fā)揮雨水花園的作用時(shí)效。

2.3.3 注重植物的生態(tài)性和多樣性

對(duì)于雨水花園的設(shè)計(jì)，不但是為了過濾雨水，更是為了調(diào)節(jié)生態(tài)平衡。所以要恢復(fù)城市生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，必須選擇具有生態(tài)性的植物，例如選擇花香型植物，能夠更多的吸引昆蟲。在選擇植物時(shí)，還需要注重植物的安全性，對(duì)于一些不宜在城市內(nèi)栽種的植物謹(jǐn)慎選擇，避免對(duì)周圍居民的身體健康造成影響。最后，根據(jù)雨水花園的建設(shè)規(guī)模和實(shí)際需求選擇多樣化的植物，避免同一科植物過度生長(zhǎng)，影響生態(tài)平衡。

2.3.4 注重植物的藝術(shù)性

可根據(jù)雨水花園的規(guī)模，設(shè)計(jì)各種景觀，裝飾雨水花園，增強(qiáng)雨水花園的美觀性，形成前景、中景和遠(yuǎn)景，使其在具備雨水處理能力的同時(shí)，也具備花園的景觀藝術(shù)性。在對(duì)植物的選擇方面，除了前文所提到的幾個(gè)方面外，還需要注重植物的花期，色彩搭配以及質(zhì)感，運(yùn)用不同類型的植物，在不同的季節(jié)搭配出不同的景觀，形成多層次的藝術(shù)景觀。

2.4 雨水花園的維護(hù)工作

在雨水花園投運(yùn)后，需要定時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢查維護(hù)。重點(diǎn)需要檢查：雨水的徑流方向是否與設(shè)計(jì)一致；雨水是否能夠匯入到雨水花園中；植被在大雨季節(jié)是否有倒伏的情況；在干旱季節(jié)，是否出現(xiàn)了枯萎等問題；如果雨水能夠匯入到雨水花園當(dāng)中，且植被不會(huì)在降雨后出現(xiàn)倒伏的情況，就證明雨水花園的設(shè)計(jì)方案是可行的[8]。除此之外，還要對(duì)雨水花園的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查。每過一段時(shí)間，就要調(diào)查和分析雨水的實(shí)際沉積情況，特別是對(duì)蓄水層和覆蓋層的垃圾雜物進(jìn)行定期清理。為了保障雨水的順利排放，還需要定期查看溢流管是否存在堵塞問題，如果存在堵塞問題，需要及時(shí)采取相關(guān)的解決措施。總之，在后續(xù)的維護(hù)工作中，工作人員要及時(shí)對(duì)存在的問題進(jìn)行反饋，并根據(jù)實(shí)際情況給出相應(yīng)的解決方案，確保雨水花園能夠穩(wěn)定運(yùn)行，為城市建設(shè)創(chuàng)造更為有利的條件。

3 結(jié)束語

總而言之，海綿城市這一概念在我國(guó)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。而雨水花園作為海綿城市理念的一個(gè)具體表現(xiàn)形式，除了對(duì)雨水徑流進(jìn)行控制，利用植被凈化雨水，雨水的循環(huán)利用外，還為居民的生活創(chuàng)造了優(yōu)美的景觀環(huán)境?，F(xiàn)階段我國(guó)雨水花園的數(shù)量越來越多，但在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，必須根據(jù)不同地區(qū)的情況以及具體需求進(jìn)行分析，制定出合理的設(shè)計(jì)方案，過程中也應(yīng)根據(jù)不同的情況對(duì)方案進(jìn)行調(diào)整，在雨水花園投運(yùn)后，還需要定期進(jìn)行維護(hù)和檢查，及時(shí)反饋存在的問題，針對(duì)不同的問題，給出相應(yīng)的解決措施。雨水花園的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，能有力促進(jìn)我國(guó)城市發(fā)展與自然生態(tài)發(fā)展的平衡。