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【摘 要】 雨水是一种优质的自然资源,收集和使用相对简单,不消耗或很少消耗能源,而城市园林绿地正是收集和利用雨水的最佳场所。如果能将这些雨水资源进行收集并加以利用,即可能用于园林灌溉、消防及景观用水,减少园林用水对淡水资源的压力,缓解水资源的供需矛盾,同时通过相应的措施,滞留、下渗部分雨水,还可以减缓城市雨水洪涝和地下水位下降。本文通过对某某公园雨水利用的研究和探索,为其它园林绿地的雨水利用途径及措提供了范例和参考。
【关键词】 城市园林绿地;雨水利用;途径及措施;研究探索
1、雨水利用技术在某某公园中的应用
某某公园位于京藏高速辅路西侧,健翔桥西南角,呈楔形,东西长,南北短,东临小月河,西、南面为居民小区。某某公园建设工程开工于2011年12月,竣工时间为2012年6月。公园建设总投资1660万元。公园占地47766mZ,其中绿化面积为41123mZ,铺装面积6643mZ(全部为透水材质铺装),水体面积为l050mZ绿地率为86.0%。公园依据地块实际情况,因地制宜综合应用多种雨水利用技术。全园没有设置雨水口,设计理念是使全园雨水的得到利用,使公园内的雨水得到充分的下渗.回补地下水.并将降雨量集中的汛期强降雨集中汇集至公园内的集雨景观池中,通过园林造景手法,即达到了雨水利用目的,又营造出别具一格的园林景观。
1.1某某公园的下凹式绿地设计
某某公园工程建设前为拆迁后留下的一片空地,地下情况良好无市政管线,为了最大限度的收集和利用雨水,减少雨水的排放,该公园设计采用了下凹式绿地的形式,地形堆筑采取四面高中间低的形式,地被及草坪种植以宿根花卉及丹麦草为主,主观赏面铺设少量草卷,并在种植前,对种植土壤进行适度改良,整地前掺拌了5cm厚的草炭土,以增加土壤的渗透性。下凹式绿地设计做为公园雨水利用的第一步,通过延长雨水在绿地内的滞留时间,一方面提高雨水在土壤中的储存及渗入量,增加了地下水资源的补给,另一方面,可充分利用土壤对雨水的截污、过滤作用,提高下渗雨水的质量,改善地下水环境。
雨量不大时,下凹式绿地设计可满足雨水在绿地内得到回渗,当降雨量较大,地表出现雨水径流时,不能得到及时回渗的雨水,会通过地形和全园的道路系统自然坡度排水,避免因过多雨水汇集在绿地内对植物造成伤害。下面就来介绍公园的道路系统。
1.2某某公园的透水铺装道路系统
某某道路、小广场铺装采用碎石硝碾压成型,下面铺设中沙及级配砂石组成反渗层结构。另外,道路两侧埋设砂卵石透水管(见图1),起到绿地、道路雨水的增渗作用,透水铺装道路系统做为某某公园雨水利用的第二步.使雨水快速渗入地下,在不影响广场、道路景观效果与使用功能的情况下,最大限度的减少地表径流,加大雨水在地表土壤中的储存量,通过蒸腾作用改善城市硬质铺装面积扩大对生态环境的影响。
图1 某某公园铺装及透水管做法图
由于某某公园没有设置雨水口,当遇到雨量大或瞬时强降雨,全园绿地及透水铺装地面出现地表径流时,道路系统同时也起到了全园的引水、排水作用。因此全园道路的标高设计要求十分精确,随全园地形,四面高中心低,坡度3%0-5%0(见图2)。通过地形和园路的自然坡度将雨水径流汇集至公园中部、南部的集水池中。
图2 公园雨水径流走向图
1.3某某公园的集水池景观
某某公园中部及南部在设计标高最低点处设置了两个集水池(见图3)。
图3 公园雨水收集池位置
雨水通过园路系统将水汇集至集水池内,池底敷设防水毯,并铺设粗砂、种植土及卵石,并结合周边乔灌本、水生、湿生植物的配置设计构建完善的群落结构,提高水体的生态功能和自净能力。中部雨水收集池内设置了小品“雨水莲花”(见图4)。
图4 “雨水莲花”结构示意图
作为雨量监控的标尺,收集到雨水时“莲花”开放,无水时则花瓣闭合。枯水期周边植物及池底卵石作为观赏景观(见图5)。
图5 枯水期雨水收集效果
图6 丰水期雨水收集池效果
丰水期形成自然小型水体(见图6),能够很好的储存雨水径流,最大储水量为730m3,最大限度的收集汛期雨水。并且在满足景观用水的同时,池内水也可通过水泵用于园林灌溉、道路洒水及消防用水等,可有效减少园林绿化用水,改善城市观景,提高城市可用水资源的总量。
另外,考虑到如果遇到特大暴雨,公园内雨水汇集量大于集水池的最大储水量的时,为避免雨水对周边植物景观造成破坏,在集水池顶端设计有溢水口,但溢水管道没有连接市政雨水管线,面是排入公园东侧的小月河中。保证公园内的雨水在特大暴雨来临时,不会给市政雨排水系统造成压力。(实际使用时,仅使用过一次,在2012年的7.21特大暴雨瞬时汇水量过大时,为保证安全,将少量雨水通过溢水管排入公园东侧的小月河。)
2.某某公园雨水利用的效果分析
自2012年6月开园以来,在一年多的实际使用中,绿地和透水铺装的雨水回渗、导流效果很好,没有积水现象。集水池形成的自然水体改善了公园的小环境,配以周边的植物配植,营造出了别具一格的园林景观。公园利用集水池中的水对周边植物进行浇灌,节约了公园养护用水。在某某公园雨水利用体系取得效果的同时,日常管理中也暴露出有一些小问题,公园管理过程中通过发现问题、解决问题,也从中总结了一些经验,希望对以后的绿地雨水利用建设提供参考,加以改进:
1)某某公园集水池在建设时,出于游人亲水性和利于雨水汇集的考虑,将雨水汇集池设置在园路边。在实际使用时,雨季汇集池内水量较大时,对儿童有一定的危险性。因此,在公园管理过程中,加设了本栏杆及警示牌。应在今后绿地建设中加以考虑。
2)雨水收集池设计溢、排水系统非常重要。建议以后绿地雨水利用系统尽可能设置溢、排水管道,可在溢、排水管道设置截门,根据雨水量大小进行调节,这样即使遇到特大暴雨也能保证不影响游人游园和园内植物的正常生长。
某某公园通过第一步:下凹式绿地回渗;第二步:道路透水铺装及埋设透水管的回渗、导流;第三步:雨水收集池汇集,形成园林小景观,并对汇集雨水加以利用。实现了雨水的回渗、收集及利用,并将雨水利用和园林造景相结合,形成了一套具有某某公园特色的雨水利用体系。基本实现了公园建设之初雨水不外排的设想,从生态效益及经济效益上都取得了可观的成果。
图7 某某公园雨水利用系统
3.对雨水利用技术的展望
某某公园采用下凹绿地、透水性铺装、增渗透水管、雨水收集池等方法,虽然多种方法、技术的综合使用,并结合植物、小品的设计取得了一定的创新,实现了雨水利用的目的。雨水利用的发展空间还非常大。比如:如何在雨水的截污、收集上提高技术水平,通过沉淀池、过滤网等技术使收集雨水的水质得到提升,不仅仅只是满足最低标准的园林灌溉用水;现在北京的空气污染严重,初期雨水含有大量的二氧化硫、氮氧化物,即使作为灌溉用水,也对植物有危害,如何去除初期雨水(图8);在集水池内增加水质监控设备,随时掌握水质情况;经过简单净化后的雨水可以用来满足公园内卫生间冲水及冲洗车辆等满足公园内日常管理的需要。未来,如何开发多种多样适合城市园林绿地的雨水利用技术,形成完善的雨水资源利用管理框架和技术支撑体系,给我们园林工作者提出了新的课题。
图8 去除初期雨水
结束语
未来,“城市水紧缺和城市洪水”将是世界上各大城市都面临的严重问题.如果能大力开展雨水利用,就可以综合解决这个问题。本文通过对某某公园雨水利用的研究和探索,为其它园林绿地的雨水利用提供了范例和参考。希望在今后的城市园林绿地建设中,能将雨水资源的收集利用和整个绿地的景观、以及用水系统结合在一起设计,从城市园林绿地雨水利用的可行性与必要性出发,实现未来城市园林绿地的可持续发展。
参考文献:
[1]刘树坤.21世纪的中国水问题,1998.
[2]北京山水心源景观设计院,.施工及规划效果图.
[3]雨水工作组(日).把雨水带回家一雨水收集利用技术和实例.
[4]张书函.雨洪利用与城市自然水循环修复.水世界.
[5]王暄.景观雨水收集再利用.
【关键词】 城市园林绿地;雨水利用;途径及措施;研究探索
1、雨水利用技术在某某公园中的应用
某某公园位于京藏高速辅路西侧,健翔桥西南角,呈楔形,东西长,南北短,东临小月河,西、南面为居民小区。某某公园建设工程开工于2011年12月,竣工时间为2012年6月。公园建设总投资1660万元。公园占地47766mZ,其中绿化面积为41123mZ,铺装面积6643mZ(全部为透水材质铺装),水体面积为l050mZ绿地率为86.0%。公园依据地块实际情况,因地制宜综合应用多种雨水利用技术。全园没有设置雨水口,设计理念是使全园雨水的得到利用,使公园内的雨水得到充分的下渗.回补地下水.并将降雨量集中的汛期强降雨集中汇集至公园内的集雨景观池中,通过园林造景手法,即达到了雨水利用目的,又营造出别具一格的园林景观。
1.1某某公园的下凹式绿地设计
某某公园工程建设前为拆迁后留下的一片空地,地下情况良好无市政管线,为了最大限度的收集和利用雨水,减少雨水的排放,该公园设计采用了下凹式绿地的形式,地形堆筑采取四面高中间低的形式,地被及草坪种植以宿根花卉及丹麦草为主,主观赏面铺设少量草卷,并在种植前,对种植土壤进行适度改良,整地前掺拌了5cm厚的草炭土,以增加土壤的渗透性。下凹式绿地设计做为公园雨水利用的第一步,通过延长雨水在绿地内的滞留时间,一方面提高雨水在土壤中的储存及渗入量,增加了地下水资源的补给,另一方面,可充分利用土壤对雨水的截污、过滤作用,提高下渗雨水的质量,改善地下水环境。
雨量不大时,下凹式绿地设计可满足雨水在绿地内得到回渗,当降雨量较大,地表出现雨水径流时,不能得到及时回渗的雨水,会通过地形和全园的道路系统自然坡度排水,避免因过多雨水汇集在绿地内对植物造成伤害。下面就来介绍公园的道路系统。
1.2某某公园的透水铺装道路系统
某某道路、小广场铺装采用碎石硝碾压成型,下面铺设中沙及级配砂石组成反渗层结构。另外,道路两侧埋设砂卵石透水管(见图1),起到绿地、道路雨水的增渗作用,透水铺装道路系统做为某某公园雨水利用的第二步.使雨水快速渗入地下,在不影响广场、道路景观效果与使用功能的情况下,最大限度的减少地表径流,加大雨水在地表土壤中的储存量,通过蒸腾作用改善城市硬质铺装面积扩大对生态环境的影响。
图1 某某公园铺装及透水管做法图
由于某某公园没有设置雨水口,当遇到雨量大或瞬时强降雨,全园绿地及透水铺装地面出现地表径流时,道路系统同时也起到了全园的引水、排水作用。因此全园道路的标高设计要求十分精确,随全园地形,四面高中心低,坡度3%0-5%0(见图2)。通过地形和园路的自然坡度将雨水径流汇集至公园中部、南部的集水池中。
图2 公园雨水径流走向图
1.3某某公园的集水池景观
某某公园中部及南部在设计标高最低点处设置了两个集水池(见图3)。
图3 公园雨水收集池位置
雨水通过园路系统将水汇集至集水池内,池底敷设防水毯,并铺设粗砂、种植土及卵石,并结合周边乔灌本、水生、湿生植物的配置设计构建完善的群落结构,提高水体的生态功能和自净能力。中部雨水收集池内设置了小品“雨水莲花”(见图4)。
图4 “雨水莲花”结构示意图
作为雨量监控的标尺,收集到雨水时“莲花”开放,无水时则花瓣闭合。枯水期周边植物及池底卵石作为观赏景观(见图5)。
图5 枯水期雨水收集效果
图6 丰水期雨水收集池效果
丰水期形成自然小型水体(见图6),能够很好的储存雨水径流,最大储水量为730m3,最大限度的收集汛期雨水。并且在满足景观用水的同时,池内水也可通过水泵用于园林灌溉、道路洒水及消防用水等,可有效减少园林绿化用水,改善城市观景,提高城市可用水资源的总量。
另外,考虑到如果遇到特大暴雨,公园内雨水汇集量大于集水池的最大储水量的时,为避免雨水对周边植物景观造成破坏,在集水池顶端设计有溢水口,但溢水管道没有连接市政雨水管线,面是排入公园东侧的小月河中。保证公园内的雨水在特大暴雨来临时,不会给市政雨排水系统造成压力。(实际使用时,仅使用过一次,在2012年的7.21特大暴雨瞬时汇水量过大时,为保证安全,将少量雨水通过溢水管排入公园东侧的小月河。)
2.某某公园雨水利用的效果分析
自2012年6月开园以来,在一年多的实际使用中,绿地和透水铺装的雨水回渗、导流效果很好,没有积水现象。集水池形成的自然水体改善了公园的小环境,配以周边的植物配植,营造出了别具一格的园林景观。公园利用集水池中的水对周边植物进行浇灌,节约了公园养护用水。在某某公园雨水利用体系取得效果的同时,日常管理中也暴露出有一些小问题,公园管理过程中通过发现问题、解决问题,也从中总结了一些经验,希望对以后的绿地雨水利用建设提供参考,加以改进:
1)某某公园集水池在建设时,出于游人亲水性和利于雨水汇集的考虑,将雨水汇集池设置在园路边。在实际使用时,雨季汇集池内水量较大时,对儿童有一定的危险性。因此,在公园管理过程中,加设了本栏杆及警示牌。应在今后绿地建设中加以考虑。
2)雨水收集池设计溢、排水系统非常重要。建议以后绿地雨水利用系统尽可能设置溢、排水管道,可在溢、排水管道设置截门,根据雨水量大小进行调节,这样即使遇到特大暴雨也能保证不影响游人游园和园内植物的正常生长。
某某公园通过第一步:下凹式绿地回渗;第二步:道路透水铺装及埋设透水管的回渗、导流;第三步:雨水收集池汇集,形成园林小景观,并对汇集雨水加以利用。实现了雨水的回渗、收集及利用,并将雨水利用和园林造景相结合,形成了一套具有某某公园特色的雨水利用体系。基本实现了公园建设之初雨水不外排的设想,从生态效益及经济效益上都取得了可观的成果。
图7 某某公园雨水利用系统
3.对雨水利用技术的展望
某某公园采用下凹绿地、透水性铺装、增渗透水管、雨水收集池等方法,虽然多种方法、技术的综合使用,并结合植物、小品的设计取得了一定的创新,实现了雨水利用的目的。雨水利用的发展空间还非常大。比如:如何在雨水的截污、收集上提高技术水平,通过沉淀池、过滤网等技术使收集雨水的水质得到提升,不仅仅只是满足最低标准的园林灌溉用水;现在北京的空气污染严重,初期雨水含有大量的二氧化硫、氮氧化物,即使作为灌溉用水,也对植物有危害,如何去除初期雨水(图8);在集水池内增加水质监控设备,随时掌握水质情况;经过简单净化后的雨水可以用来满足公园内卫生间冲水及冲洗车辆等满足公园内日常管理的需要。未来,如何开发多种多样适合城市园林绿地的雨水利用技术,形成完善的雨水资源利用管理框架和技术支撑体系,给我们园林工作者提出了新的课题。
图8 去除初期雨水
结束语
未来,“城市水紧缺和城市洪水”将是世界上各大城市都面临的严重问题.如果能大力开展雨水利用,就可以综合解决这个问题。本文通过对某某公园雨水利用的研究和探索,为其它园林绿地的雨水利用提供了范例和参考。希望在今后的城市园林绿地建设中,能将雨水资源的收集利用和整个绿地的景观、以及用水系统结合在一起设计,从城市园林绿地雨水利用的可行性与必要性出发,实现未来城市园林绿地的可持续发展。
参考文献:
[1]刘树坤.21世纪的中国水问题,1998.
[2]北京山水心源景观设计院,.施工及规划效果图.
[3]雨水工作组(日).把雨水带回家一雨水收集利用技术和实例.
[4]张书函.雨洪利用与城市自然水循环修复.水世界.
[5]王暄.景观雨水收集再利用.