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【摘要】:随着城市化进程的加快,城市中出现的内涝问题日益严重,作为低影响开发的雨水花园从一定程度上可以缓解积水,改善径流,净化水,达到蓄水排水的功能,本文主要通过对雨水花园再国内外的现状发展作简要的分析,以及如何在景观中进行应用进行探讨。
【关键词】:雨水花园;雨水收集;蓄水
1 雨水花园见建造的必要性
1.1雨水花园的功能
随着城市化进程加快,由雨水引发的城市水质恶化、洪涝灾害等问题日益凸显。一方面,由于城市开发不合理,可渗透地表面积越来越少,由暴雨径流产生的面源污染已成为城市水环境恶化的重要原因。
城市内涝的原因主要有:城市建设快速发展,地面硬化率越来越高,雨水径流量增加,河湖填埋,城市雨洪调蓄能力降低,现有排水设施无法及时输排高强度降雨。针对以上问题,城市中除了要升级和改造排水系统,还可以加大雨水花园、生态滞留区的建设,建设下沉式绿地和城市湿地公园,从屋顶到街道的立体雨水循环系统,提升城市绿地的蓄水能力。
1.2雨水花园的适用范围
雨水花园作为绿化生态蓄滞区,是自然形成或人工挖掘的浅凹绿地,由树皮或植被作为覆盖,具有蓄水、净水和收集雨水的功能,用来吸收屋顶或地面的雨水,通过将雨水滞留下渗来补充地下水,降低暴雨地表径流,是一种生态可持续的雨洪控制和雨水利用设施。主要应用于居住区、街道和城市广场、城市公园。居住区雨水花园不仅可以改善屋顶积水,还可以增加绿化面积。街道中的雨水花园主要是在人行道边设置绿化隔离帶,雨水花园可以通过蓄水和净水的功能可以降低地表径流,降低雨水无染,实现雨水循环再利用,同时有效的缓解路面积水的压力。
2 雨水花园的建造结构
雨水花园的结构主要可分为蓄水层、覆盖层、种植层、填料层和砾石层。
2.1.蓄水层
主要是对雨水进行短暂的储存,蓄水层深度是影响设施储水能力的主要因素,蓄水层越深,储水能力越强。早期的设计手册要求设施蓄水深度为 150 mm,一般要求积水在 24 h 内排干,如蓄水层深度增加则要求更高渗透能力;同时蓄水深度增加,不利于植物生长和景观质量。建议设计时选择最大蓄水深度为 150~300 mm
2.2.覆盖层
主要是用树皮进行覆盖,保持土壤的湿度,避免土壤硬化而影响雨水渗透,覆盖层的深度为50-80mm。
2.3.植被种植层
具有很好的過滤和吸附作用,在种植土表层铺树叶、树皮等覆盖物,防止雨水径流对表面土层的直接冲刷,减少水土流失。还可以使植物根部保持潮湿,为生物生长和分解有机物提供媒介,并过滤污染物,一般选用渗透性好的砂质土壤,种植层所选的植物多为多年生草本植物。
2.4.人工填料层
一般选用渗透性好的人工或天然材料,填料层是雨水花园的主体部分,设施通过填料的物理、化学和其中微生物综合作用削减径流污染。早期的设计手册推荐用渗透速率较高的砂质土壤作为填料,土壤掺砂会降低土壤的保水能力,不利于植物生长。因此,除了向土壤添加砂以外,还应添加锯末、木屑等有机质,提高保水性能,提供适宜植物生长的条件
2.5.排水层
填料下层原状土壤渗透速率一般小于填料层,因此当地下水较高时,为避免上层填料饱和,需设置排水层,存储不能及时下渗的径流。排水层常由砂或者砂砾组成,深度通常取 150~300 mm。中间可设置直径为10公分的穿孔管,雨水渗透穿孔管可流入附近的河流。
3 雨水花园的植物配置
雨水花园在植物配置时,应选择适合本地生长的乡土植物,植物适应性强前具有较强的去污能力,同时彰显地方景观特色,注意乔木与灌木等不同植物类型再旱季和雨季的合理搭配。
3.1.吸收和净化污染物
污染物随着雨水渗入雨水花园,这些污染物包括重金属,营养物和沉淀物,雨水花园中的植物可以吸收和进化这些污染物,对土壤中氮、磷等物质的净化,特别是对重金属的拦截和清理,生长旺盛既耐干旱又耐水湿,去污效果强的植物。如美人蕉、芦苇、凤眼莲等,风车草、香根草等对土壤中氮、磷的去除以及吸收重金属有一定效果。
(1)乔木类:红枫、樟树、落羽杉
(2)灌木类:对二氧化碳、氯气抗性很强的夹竹桃,绿地中以金边黄杨、金叶女贞、南天竹、木槿、杜鹃、海棠、紫薇、龙爪槐等
(3)草本类:美人蕉、细叶芒
(4)水生植物:慈姑、芦苇
(5)草本植物:停车场及行道树树池下的草本植物以麦冬、玉带草
3.2.选用适应能力强的植物
植物的选择既要适应湿地环境也有具有抗旱能力,要有强高的抗冻、抗热、抗虫害,
3.3.选用具有观赏性的植物
雨水花园除了具有蓄水、净水的功能外,还应具有一定的观赏价值,遵循造园艺术的基本原则,植物的色彩与形态要与所处的环境相适应,同时要结合看景观的季相性。
4 雨水花园的应用
4.1.屋顶花园
城市中小区住宅建筑密度一般较大,可以将雨水花园的技术应用到屋顶花园中。屋顶的雨水污染程度小,雨水收集系统结构相对简单,运行成本低,为雨水收集提供了便利,屋面花园与绿地雨水收集主要包括种植层、过滤层、排水层、防水层、保温层、找平层和屋面结构层。屋顶的雨水收集主要是通过雨水管流入滤水池,无需再重新设置其他雨水收集设施,滤水池要做好防水处理,避免破坏建筑结构,滤水池池内一般铺设卵石并种植植物,以过滤水中杂质,当滤水池的水超过其自身容量后,雨水会流入绿地。
4.2.街道
可以选择透水性能好的材料,如透水砖或者石块铺砌,石块与石块之间填充泥土、煤灰等,可以通过改变排水坡度,将雨水引入两旁的雨水花园,通过绿地渗入到地下,可以有效降低道路积水的压力。街道雨水花园的建设主要有几种形式,一种是绿化带紧邻道路两侧,主要是人车混行的道路,可以在雨水花园的地方把道路侧石断开,形成雨水的流入和流出口。第二种是绿化带位于人行道路的一侧,由于人行道路分隔了市政雨水系统和雨水花园,所以要在人行道路下设暗沟,使市政雨水花园和市政雨水系统联系起来。
4.3.广场及停车场
广场铺装尽量选用透水性能好的透水砖,透水砖可以将雨水渗透到地下补充地下水源,如果是硬质铺装场地应设计一定的坡度,将雨水排到周围的渗水池。停车位的铺装材料最好用多孔空心植草砖,里面种植草皮,让雨水沿着砖渗入地下。停车带的雨水花园应建在雨水井之间,经过雨水花园净化后的雨水可以直接流入雨水排水管。
4.4绿地
雨水花园中的下凹式绿地对雨水具有较好的截留作用,是一种削减雨水径流量的措施,当绿地低于路面标高时,下凹50-100mm渗水效果最佳。下凹式绿地宜布置在建筑物、道路等不透水面的周边,一般建于汇水面的低地势处,雨水自然漫流到绿地从而渗水,降低排水管道等设施的建造费用,便于雨水引入绿地通往蓄水池,暴雨时蓄水池将多余的水流向市政管道。下凹式绿地是由耐湿植物、蓄水层、树皮覆盖层、填料层、砾石层所组成,降雨时,地面径流先流向地势的绿地,发挥雨水向下渗入的功能,同时对雨水具有截留和净化的功能,可铺设卵石利于下渗。
5 结语
雨水花园在改善城市内涝,保护生态环境等方面发挥重要的作用,应合理的利用雨水花园的技术,建设生态和谐的城市环境。
参考文献:
[1]毛雪萍.雨水花园在城市居住区景观设计中的应用—以武汉市百步亭景兰苑小区为例[J]. 四川农业大学. 2012
[2]王向阳,彭茜.居住区雨水花园的植物配置与景观设计. [J].美术大观,艺术与设计. 2012:132
[3]车伍,张锟,赵杨. 我国排水防涝及海绵城市建设中若干问题分析[J]. 建设科技.2015(1) :
[4]USEPA. National Water Quality Inventory. Report to Congress Ex-ecutive Summary〔M〕. Washington DC: USEPA,1995: 344.
[5]汪慧贞,李宪法. 北京城区雨水径流的污染及控制[J]. 城市环境与城市生态,2002,15( 2) : 16 - 18.
【关键词】:雨水花园;雨水收集;蓄水
1 雨水花园见建造的必要性
1.1雨水花园的功能
随着城市化进程加快,由雨水引发的城市水质恶化、洪涝灾害等问题日益凸显。一方面,由于城市开发不合理,可渗透地表面积越来越少,由暴雨径流产生的面源污染已成为城市水环境恶化的重要原因。
城市内涝的原因主要有:城市建设快速发展,地面硬化率越来越高,雨水径流量增加,河湖填埋,城市雨洪调蓄能力降低,现有排水设施无法及时输排高强度降雨。针对以上问题,城市中除了要升级和改造排水系统,还可以加大雨水花园、生态滞留区的建设,建设下沉式绿地和城市湿地公园,从屋顶到街道的立体雨水循环系统,提升城市绿地的蓄水能力。
1.2雨水花园的适用范围
雨水花园作为绿化生态蓄滞区,是自然形成或人工挖掘的浅凹绿地,由树皮或植被作为覆盖,具有蓄水、净水和收集雨水的功能,用来吸收屋顶或地面的雨水,通过将雨水滞留下渗来补充地下水,降低暴雨地表径流,是一种生态可持续的雨洪控制和雨水利用设施。主要应用于居住区、街道和城市广场、城市公园。居住区雨水花园不仅可以改善屋顶积水,还可以增加绿化面积。街道中的雨水花园主要是在人行道边设置绿化隔离帶,雨水花园可以通过蓄水和净水的功能可以降低地表径流,降低雨水无染,实现雨水循环再利用,同时有效的缓解路面积水的压力。
2 雨水花园的建造结构
雨水花园的结构主要可分为蓄水层、覆盖层、种植层、填料层和砾石层。
2.1.蓄水层
主要是对雨水进行短暂的储存,蓄水层深度是影响设施储水能力的主要因素,蓄水层越深,储水能力越强。早期的设计手册要求设施蓄水深度为 150 mm,一般要求积水在 24 h 内排干,如蓄水层深度增加则要求更高渗透能力;同时蓄水深度增加,不利于植物生长和景观质量。建议设计时选择最大蓄水深度为 150~300 mm
2.2.覆盖层
主要是用树皮进行覆盖,保持土壤的湿度,避免土壤硬化而影响雨水渗透,覆盖层的深度为50-80mm。
2.3.植被种植层
具有很好的過滤和吸附作用,在种植土表层铺树叶、树皮等覆盖物,防止雨水径流对表面土层的直接冲刷,减少水土流失。还可以使植物根部保持潮湿,为生物生长和分解有机物提供媒介,并过滤污染物,一般选用渗透性好的砂质土壤,种植层所选的植物多为多年生草本植物。
2.4.人工填料层
一般选用渗透性好的人工或天然材料,填料层是雨水花园的主体部分,设施通过填料的物理、化学和其中微生物综合作用削减径流污染。早期的设计手册推荐用渗透速率较高的砂质土壤作为填料,土壤掺砂会降低土壤的保水能力,不利于植物生长。因此,除了向土壤添加砂以外,还应添加锯末、木屑等有机质,提高保水性能,提供适宜植物生长的条件
2.5.排水层
填料下层原状土壤渗透速率一般小于填料层,因此当地下水较高时,为避免上层填料饱和,需设置排水层,存储不能及时下渗的径流。排水层常由砂或者砂砾组成,深度通常取 150~300 mm。中间可设置直径为10公分的穿孔管,雨水渗透穿孔管可流入附近的河流。
3 雨水花园的植物配置
雨水花园在植物配置时,应选择适合本地生长的乡土植物,植物适应性强前具有较强的去污能力,同时彰显地方景观特色,注意乔木与灌木等不同植物类型再旱季和雨季的合理搭配。
3.1.吸收和净化污染物
污染物随着雨水渗入雨水花园,这些污染物包括重金属,营养物和沉淀物,雨水花园中的植物可以吸收和进化这些污染物,对土壤中氮、磷等物质的净化,特别是对重金属的拦截和清理,生长旺盛既耐干旱又耐水湿,去污效果强的植物。如美人蕉、芦苇、凤眼莲等,风车草、香根草等对土壤中氮、磷的去除以及吸收重金属有一定效果。
(1)乔木类:红枫、樟树、落羽杉
(2)灌木类:对二氧化碳、氯气抗性很强的夹竹桃,绿地中以金边黄杨、金叶女贞、南天竹、木槿、杜鹃、海棠、紫薇、龙爪槐等
(3)草本类:美人蕉、细叶芒
(4)水生植物:慈姑、芦苇
(5)草本植物:停车场及行道树树池下的草本植物以麦冬、玉带草
3.2.选用适应能力强的植物
植物的选择既要适应湿地环境也有具有抗旱能力,要有强高的抗冻、抗热、抗虫害,
3.3.选用具有观赏性的植物
雨水花园除了具有蓄水、净水的功能外,还应具有一定的观赏价值,遵循造园艺术的基本原则,植物的色彩与形态要与所处的环境相适应,同时要结合看景观的季相性。
4 雨水花园的应用
4.1.屋顶花园
城市中小区住宅建筑密度一般较大,可以将雨水花园的技术应用到屋顶花园中。屋顶的雨水污染程度小,雨水收集系统结构相对简单,运行成本低,为雨水收集提供了便利,屋面花园与绿地雨水收集主要包括种植层、过滤层、排水层、防水层、保温层、找平层和屋面结构层。屋顶的雨水收集主要是通过雨水管流入滤水池,无需再重新设置其他雨水收集设施,滤水池要做好防水处理,避免破坏建筑结构,滤水池池内一般铺设卵石并种植植物,以过滤水中杂质,当滤水池的水超过其自身容量后,雨水会流入绿地。
4.2.街道
可以选择透水性能好的材料,如透水砖或者石块铺砌,石块与石块之间填充泥土、煤灰等,可以通过改变排水坡度,将雨水引入两旁的雨水花园,通过绿地渗入到地下,可以有效降低道路积水的压力。街道雨水花园的建设主要有几种形式,一种是绿化带紧邻道路两侧,主要是人车混行的道路,可以在雨水花园的地方把道路侧石断开,形成雨水的流入和流出口。第二种是绿化带位于人行道路的一侧,由于人行道路分隔了市政雨水系统和雨水花园,所以要在人行道路下设暗沟,使市政雨水花园和市政雨水系统联系起来。
4.3.广场及停车场
广场铺装尽量选用透水性能好的透水砖,透水砖可以将雨水渗透到地下补充地下水源,如果是硬质铺装场地应设计一定的坡度,将雨水排到周围的渗水池。停车位的铺装材料最好用多孔空心植草砖,里面种植草皮,让雨水沿着砖渗入地下。停车带的雨水花园应建在雨水井之间,经过雨水花园净化后的雨水可以直接流入雨水排水管。
4.4绿地
雨水花园中的下凹式绿地对雨水具有较好的截留作用,是一种削减雨水径流量的措施,当绿地低于路面标高时,下凹50-100mm渗水效果最佳。下凹式绿地宜布置在建筑物、道路等不透水面的周边,一般建于汇水面的低地势处,雨水自然漫流到绿地从而渗水,降低排水管道等设施的建造费用,便于雨水引入绿地通往蓄水池,暴雨时蓄水池将多余的水流向市政管道。下凹式绿地是由耐湿植物、蓄水层、树皮覆盖层、填料层、砾石层所组成,降雨时,地面径流先流向地势的绿地,发挥雨水向下渗入的功能,同时对雨水具有截留和净化的功能,可铺设卵石利于下渗。
5 结语
雨水花园在改善城市内涝,保护生态环境等方面发挥重要的作用,应合理的利用雨水花园的技术,建设生态和谐的城市环境。
参考文献:
[1]毛雪萍.雨水花园在城市居住区景观设计中的应用—以武汉市百步亭景兰苑小区为例[J]. 四川农业大学. 2012
[2]王向阳,彭茜.居住区雨水花园的植物配置与景观设计. [J].美术大观,艺术与设计. 2012:132
[3]车伍,张锟,赵杨. 我国排水防涝及海绵城市建设中若干问题分析[J]. 建设科技.2015(1) :
[4]USEPA. National Water Quality Inventory. Report to Congress Ex-ecutive Summary〔M〕. Washington DC: USEPA,1995: 344.
[5]汪慧贞,李宪法. 北京城区雨水径流的污染及控制[J]. 城市环境与城市生态,2002,15( 2) : 16 - 18.