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【摘 要】随着雨水的收集利用在国内外的逐步兴起,公园绿地雨水收集和利用的生态作用越来越突出。将雨水的利用与山地公园特有的景观设计进行完美的结合,达到生态、美观、经济的多方面效益的提升,为城市化进程中水资源日益短缺的问题提供了新的解决方法和途径。
【关键词】山地公园;雨水利用;生态效益
Abstract:Along with the development of rainwater utilization at home and abroad, the ecological function of rainwater collection and utilization is more and more outstanding in urban green space. The perfect combination between rainwater utilization and urban landscape design makes the Ecological, economic, beauty promoted, and provides new methods to solve the increasingly problem of water resources shortage in the process for the city.
Key words:Mountain Park; rainwater utilization; Ecological benefit
随着城市化进程的日益推进,公园绿地在城市中的生态作用越来越突出,尤其是城市中如有一处山地公园尤显弥足珍贵。山地公园因其地形复杂,雨季经常会形成洪水,雨水来得快,排走的也快,如何收集利用雨水成为北方山地公园可持续发展的一个难题。目前国外有很多公园利用雨水的成功案例,比如美国波特兰唐纳溪水公园,它是通过“设计生态”的方法创造“人工自然”的典范[1];还有澳大利亚悉尼维多利亚公园,该公园占地24公顷,是一个综合开发项目“通过丰富多样的休闲游憩场所,人们可以在这里体验到雨水收集与循环利用的全过程。”[2]
国内雨水利用也在逐渐兴起,俞孔坚设计的哈尔滨雨水公园是中国首个雨水公园,项目充分的将雨水利用起来,并且使雨水發挥综合的生态系统服务功能。这些成功的案例为我们的设计提供了宝贵的经验。
一、紫金山公园建设的背景
抚宁县公园绿地偏少,紫金山公园选址于抚宁县城南的紫金山,计划建设面积27.2公顷,设计前期正值抚宁县创建园林城市之际,该公园的建设将极大的改善居民休闲活动的环境。
二、现状分析
抚宁县位于河北省东部,属秦皇岛市管辖,本区属暖温带半湿润大陆性季风型气候,四季分明,气候宜人,光照充足,雨量充沛,但分配不均,集中在夏季,空气湿润,冬季寒冷,热量少。
紫金山最高海拔164米,植被覆盖较好,山体高差在120-140米,东侧和南侧地势较为平坦,汇水面积21公顷,雨水大多经地面径流排入洋河,对山下道路及居住区均构成一定的威胁。
三、设计原则
(1)因地制宜原则。 根据紫金山现有的地形地貌,因势利导,通过建设跌水池、人工湖及下凹绿地,实现小干预、大功能。(2)经济性原则。合理布置雨水收集系统,用生态的方法构建雨水系统,降低成本,同时保证工程质量。(3)实用性原则。综合考虑公园地形地貌,合理布局,利用跌水池、人工湖收集雨水,将人工湖的雨水和公园浇灌结合,实现雨水的再利用。(4)美观性原则。以实用性为基础的同时,应兼顾公园的美观性,把雨水沟渠设计为仿自然溪流河道的形式,增加河卵石及水生植物的用量,一方面有一定的防护过滤作用,另一方面也起到了美观装饰的作用。这样将雨水收集系统与公园紧密相结合,不仅把雨水系统建设的生态实用,外观上也丰富了公园的景观层次。如此设计,既满足了公园的集水功能,同时更提升公园的观赏性。[3]
四、指导思想
通过对紫金山公园地形地貌的研究分析,结合周边道路排水,参照GB 50400-2006 《建筑与小区雨水利用工程技术规范》进行雨水收集利用设计。[4]根据紫金山地形的特点,设计中以不改变原有地貌为准则,重点利用地形进行雨水收集。
五、紫金山公园雨水收集与利用设计
紫金山公园为抚宁县第一座综合性公园,北临富强路,东侧为永进路,主入口设置在东侧。整体西高东底、北高南低。中间区域有三处洼地,由此设置两处人工湖,一处下凹绿地,水系由多处跌水和人工湖组成,雨水经由人工湖、跌水、下凹绿地后余部分排入洋河。人工湖位于公园中心广场一侧形成公园的主景观区,中心广场利用地形台地的性质增加了人工跌水和音乐喷泉,加上公园丰富的植物配置,为抚宁人民提供了一处休闲娱乐的场所。在设计基础上,结合现场实际,以生态环保为前提,通过下凹绿地,透水铺装、景观水系等一系列措施实现雨水收集和利用,本文结合实际案例探讨了雨水收集与利用在山地公园设计中的应用。[5]
5.1公园的水系设计。设计区域共有4处汇水区域,根据地形,将汇水面积最大的两处水系下游分别设计两处人工湖,集中收集雨水,面积风别是1.2公顷、0.8公顷,设计水深1.8m,常水位1.4米,洪水位2.4米。在这两处水系上游分别设有3出跌水池,面积共计3000㎡。另两处汇水区域在水系下游设计下凹绿地,共计面积1.5公顷,下凹绿地可蓄水峰值深度1米。
5.2公园透水铺装设计。公园除主环路是沥青路面外,其它道路均设计为透水砖铺装,透水砖铺装面积共计3710㎡。为了达到良好的透水效果,透水砖下设置级配碎石层、砂垫层,使雨水快速渗入地下,饱和后排入绿地。
5.3公园其它硬化铺装设计。公园中主入口广场采用花岗岩石材,设计面积4500㎡,生态停车场采用嵌草砖,面积5000㎡,沥青混凝土环路及附属配套建筑共计15400㎡。 设计参数
(1) 园区总面积272 600 ㎡ , 各类型占地见下表(2) 径流系数见下表;(3) 设计重现期取1 a;(4) 从《我国主要城市降雨资料》中查得, 河北乐亭1 年一遇日降雨量为42.6 mm( 资料中无秦皇岛地区降雨资料, 乐亭距秦皇岛最近)
人工湖可容纳雨水量20000m?,(洪水位和常水位差为1米)
下凹绿地可容纳雨水量15000m?,(下凹绿地可容纳水深为1米)
可容纳雨水总量为35000m?,大于雨水径流总量。
绿化浇洒用水定额可按浇洒面积1.5L/㎡·d计算,根据实际情况,
绿化浇灌主要集中在5-11月份,每月平均浇灌8次,由此浇灌用水量为17294.72m?。
在理论数据上,收集雨水量远大于绿地浇灌用水量,是可以满足绿地用水需求的,但在实际应用当中还应考虑蒸发量,土壤渗透等因素。[7]
5.4公园排水设计
公园排水设计以地表径流排水为主,除了渗透外,雨水一部分通过道路排入绿地,一部分通过河渠排入人工湖。排入人工湖的雨水超过洪水位则沿溢流渠排至紫金山南侧的洋河水系。
六、效益分析
通過以上数据分析,公园雨水收集可以代替市政用水进行绿化浇灌,每年可节约用水1.7万立方米,同时利用分级跌水,可以大大增加雨水渗透,补充地下水,利用下凹绿地收集储蓄雨水可增加季节性湿地的面积,发挥湿地的生态功能,这样生态效益也是想当可观的。
结论:
通过上述分析,在山地公园中合理应用收集并利用雨水可减少雨水地表径流的浪费,增加雨水利用效率,缓解地下水资源不足。在当今全球气候变暖的大环境下,中国水资源严重失衡,北方地下水过度开采,若分步推广雨水收集和利用技术,将会逐步缓解上述危机,重塑良好的生态环境,为建设美丽中国增添新的动力。
参考文献:
[1]雨水收集与利用的景观途径《建筑学报》2014(5)
[2]澳大利亚无花果小区的雨水收集利用 给水排水动态 2005 年第 5 期
[3]建筑给水排水设计规范GB 50015-2003修订
[4]吴晓华1,王水浪2城市园林绿地雨水利用的方法探析 西北林学院学报2010,25(5) 212~215
[5]李秀梅,秦皇岛市水资源现状与节水管理措施 技术与市场专题研究 第18卷第8期2011年
[6]董海霞 . 秦皇岛市水资源现状与节水措施 [J ]. 河北水利水电技术 , 2002(6) : 11 2 13.
[7] ANDREW S,B R WILLIAMSON。LAURENCE F V.Recon-atruction of urban stormwater contamination of an estuary u·sing catchment history and sediment profRe dating[J].Estu·aries,2002,25(1)143—56.
【关键词】山地公园;雨水利用;生态效益
Abstract:Along with the development of rainwater utilization at home and abroad, the ecological function of rainwater collection and utilization is more and more outstanding in urban green space. The perfect combination between rainwater utilization and urban landscape design makes the Ecological, economic, beauty promoted, and provides new methods to solve the increasingly problem of water resources shortage in the process for the city.
Key words:Mountain Park; rainwater utilization; Ecological benefit
随着城市化进程的日益推进,公园绿地在城市中的生态作用越来越突出,尤其是城市中如有一处山地公园尤显弥足珍贵。山地公园因其地形复杂,雨季经常会形成洪水,雨水来得快,排走的也快,如何收集利用雨水成为北方山地公园可持续发展的一个难题。目前国外有很多公园利用雨水的成功案例,比如美国波特兰唐纳溪水公园,它是通过“设计生态”的方法创造“人工自然”的典范[1];还有澳大利亚悉尼维多利亚公园,该公园占地24公顷,是一个综合开发项目“通过丰富多样的休闲游憩场所,人们可以在这里体验到雨水收集与循环利用的全过程。”[2]
国内雨水利用也在逐渐兴起,俞孔坚设计的哈尔滨雨水公园是中国首个雨水公园,项目充分的将雨水利用起来,并且使雨水發挥综合的生态系统服务功能。这些成功的案例为我们的设计提供了宝贵的经验。
一、紫金山公园建设的背景
抚宁县公园绿地偏少,紫金山公园选址于抚宁县城南的紫金山,计划建设面积27.2公顷,设计前期正值抚宁县创建园林城市之际,该公园的建设将极大的改善居民休闲活动的环境。
二、现状分析
抚宁县位于河北省东部,属秦皇岛市管辖,本区属暖温带半湿润大陆性季风型气候,四季分明,气候宜人,光照充足,雨量充沛,但分配不均,集中在夏季,空气湿润,冬季寒冷,热量少。
紫金山最高海拔164米,植被覆盖较好,山体高差在120-140米,东侧和南侧地势较为平坦,汇水面积21公顷,雨水大多经地面径流排入洋河,对山下道路及居住区均构成一定的威胁。
三、设计原则
(1)因地制宜原则。 根据紫金山现有的地形地貌,因势利导,通过建设跌水池、人工湖及下凹绿地,实现小干预、大功能。(2)经济性原则。合理布置雨水收集系统,用生态的方法构建雨水系统,降低成本,同时保证工程质量。(3)实用性原则。综合考虑公园地形地貌,合理布局,利用跌水池、人工湖收集雨水,将人工湖的雨水和公园浇灌结合,实现雨水的再利用。(4)美观性原则。以实用性为基础的同时,应兼顾公园的美观性,把雨水沟渠设计为仿自然溪流河道的形式,增加河卵石及水生植物的用量,一方面有一定的防护过滤作用,另一方面也起到了美观装饰的作用。这样将雨水收集系统与公园紧密相结合,不仅把雨水系统建设的生态实用,外观上也丰富了公园的景观层次。如此设计,既满足了公园的集水功能,同时更提升公园的观赏性。[3]
四、指导思想
通过对紫金山公园地形地貌的研究分析,结合周边道路排水,参照GB 50400-2006 《建筑与小区雨水利用工程技术规范》进行雨水收集利用设计。[4]根据紫金山地形的特点,设计中以不改变原有地貌为准则,重点利用地形进行雨水收集。
五、紫金山公园雨水收集与利用设计
紫金山公园为抚宁县第一座综合性公园,北临富强路,东侧为永进路,主入口设置在东侧。整体西高东底、北高南低。中间区域有三处洼地,由此设置两处人工湖,一处下凹绿地,水系由多处跌水和人工湖组成,雨水经由人工湖、跌水、下凹绿地后余部分排入洋河。人工湖位于公园中心广场一侧形成公园的主景观区,中心广场利用地形台地的性质增加了人工跌水和音乐喷泉,加上公园丰富的植物配置,为抚宁人民提供了一处休闲娱乐的场所。在设计基础上,结合现场实际,以生态环保为前提,通过下凹绿地,透水铺装、景观水系等一系列措施实现雨水收集和利用,本文结合实际案例探讨了雨水收集与利用在山地公园设计中的应用。[5]
5.1公园的水系设计。设计区域共有4处汇水区域,根据地形,将汇水面积最大的两处水系下游分别设计两处人工湖,集中收集雨水,面积风别是1.2公顷、0.8公顷,设计水深1.8m,常水位1.4米,洪水位2.4米。在这两处水系上游分别设有3出跌水池,面积共计3000㎡。另两处汇水区域在水系下游设计下凹绿地,共计面积1.5公顷,下凹绿地可蓄水峰值深度1米。
5.2公园透水铺装设计。公园除主环路是沥青路面外,其它道路均设计为透水砖铺装,透水砖铺装面积共计3710㎡。为了达到良好的透水效果,透水砖下设置级配碎石层、砂垫层,使雨水快速渗入地下,饱和后排入绿地。
5.3公园其它硬化铺装设计。公园中主入口广场采用花岗岩石材,设计面积4500㎡,生态停车场采用嵌草砖,面积5000㎡,沥青混凝土环路及附属配套建筑共计15400㎡。 设计参数
(1) 园区总面积272 600 ㎡ , 各类型占地见下表(2) 径流系数见下表;(3) 设计重现期取1 a;(4) 从《我国主要城市降雨资料》中查得, 河北乐亭1 年一遇日降雨量为42.6 mm( 资料中无秦皇岛地区降雨资料, 乐亭距秦皇岛最近)
人工湖可容纳雨水量20000m?,(洪水位和常水位差为1米)
下凹绿地可容纳雨水量15000m?,(下凹绿地可容纳水深为1米)
可容纳雨水总量为35000m?,大于雨水径流总量。
绿化浇洒用水定额可按浇洒面积1.5L/㎡·d计算,根据实际情况,
绿化浇灌主要集中在5-11月份,每月平均浇灌8次,由此浇灌用水量为17294.72m?。
在理论数据上,收集雨水量远大于绿地浇灌用水量,是可以满足绿地用水需求的,但在实际应用当中还应考虑蒸发量,土壤渗透等因素。[7]
5.4公园排水设计
公园排水设计以地表径流排水为主,除了渗透外,雨水一部分通过道路排入绿地,一部分通过河渠排入人工湖。排入人工湖的雨水超过洪水位则沿溢流渠排至紫金山南侧的洋河水系。
六、效益分析
通過以上数据分析,公园雨水收集可以代替市政用水进行绿化浇灌,每年可节约用水1.7万立方米,同时利用分级跌水,可以大大增加雨水渗透,补充地下水,利用下凹绿地收集储蓄雨水可增加季节性湿地的面积,发挥湿地的生态功能,这样生态效益也是想当可观的。
结论:
通过上述分析,在山地公园中合理应用收集并利用雨水可减少雨水地表径流的浪费,增加雨水利用效率,缓解地下水资源不足。在当今全球气候变暖的大环境下,中国水资源严重失衡,北方地下水过度开采,若分步推广雨水收集和利用技术,将会逐步缓解上述危机,重塑良好的生态环境,为建设美丽中国增添新的动力。
参考文献:
[1]雨水收集与利用的景观途径《建筑学报》2014(5)
[2]澳大利亚无花果小区的雨水收集利用 给水排水动态 2005 年第 5 期
[3]建筑给水排水设计规范GB 50015-2003修订
[4]吴晓华1,王水浪2城市园林绿地雨水利用的方法探析 西北林学院学报2010,25(5) 212~215
[5]李秀梅,秦皇岛市水资源现状与节水管理措施 技术与市场专题研究 第18卷第8期2011年
[6]董海霞 . 秦皇岛市水资源现状与节水措施 [J ]. 河北水利水电技术 , 2002(6) : 11 2 13.
[7] ANDREW S,B R WILLIAMSON。LAURENCE F V.Recon-atruction of urban stormwater contamination of an estuary u·sing catchment history and sediment profRe dating[J].Estu·aries,2002,25(1)143—56.