城市園林雨水利用發展論文

時間:2022-01-27 04:22:00

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城市園林雨水利用發展論文

摘要:城市園林中的雨水利用對于城市綠地的可持續發展具有非常重要的作用。雨水利用與景觀設計相結合,將成為園林設計的趨勢。從園林中雨水利用的可行性與必要性出發,探討了園林中雨水可持續利用的方法,并以浙江喬司植物園為例進行了實例分析,為其他園林景觀中的雨水利用提供范例。

關鍵詞:風景園林;雨水利用;方法探討

國務院2007年12月24日《可持續發展的若干意見》,提出了促進資源型城市可持續發展的工作目標,要求對各類資源可持續發展利用。在國內水資源緊缺的現狀條件下,園林綠地用水的可持續發展就成為了園林工作者研究的重點。

園林綠地用水的可持續發展指的是在園林綠地建設和管理的過程中,持續有效地利用一切水資源,以保證園林綠地的服務功能,保持周邊地區乃至區域范圍內良好的生態環境,以促進水的良性循環[1]。

其中,雨水的可持續利用對于城市綠地的可持續發展具有非常重要的作用。雨水利用的景觀設計方法成為了園林設計者進行景觀設計時考慮的重點問題。

1園林中雨水利用的可行性與必要性園林綠地用水量大,包括景觀水體用水、植物澆灌用水、道路噴灑用水、管理用水等。傳統利用方式采用自來水和地下水,不僅成本高,而且也造成水資源的浪費,尤其是我國水資源總量先天不足,人口多,人均水資源少。因此,合理利用雨水可以大大節省用水開支,減少地下水的開采。

園林綠地用水水質要求不高。可以采用雨水直接進行綠化灌溉;也可以將雨水直接作為景觀用水。

雨水是最廉價的優質水資源,量大,易于收集利用。以北京市為例,市區面積770km2,年平均降雨量630。0mm,全城區每年承接雨水量4。85億m3,天津市城區面積460km2,年平均降雨量600。0mm,全城區每年承接雨水量2、76億m3,而南方城市的降雨量則更大,如杭州每年的降雨量達到1400。0mm。

由于園林綠地的性質,更便于雨水的收集、凈化和利用。園林中的自然、人工水體,沼澤濕地、下凹式綠地等都是收集利用雨水的最佳場所。

在國家大力倡導建造生態園林的背景下,雨水資源的收集利用是最好體現生態的途徑。城市雨水的利用,能夠涵養和補給城市地下水,減少雨水徑流,利用城市園林中的河湖水體、沼澤、濕地,可以調節氣候,遏制城市熱島效應,改善城市生態環境。

2園林中雨水利用的技術方法

2、1建設蓄水設施,加強雨水儲存園林綠地中一般有溪水、河道或湖泊,利用這些水體,可以有效蓄積雨水,用以綠化灌溉,回補地下水[2]。綠地中修建的蓄水池也是一種儲存雨水的裝置,收集的雨水也能被用作景觀灌溉或其他一些園林建筑內部的公共用水,如廁所內沖洗馬桶,噴灑馬路等。其原理是在雨水進入水箱之前,先通過過濾裝置清除污染物和碎片。蓄水池內安裝水管,傳輸存儲水,或者通過重力或水泵,直接將儲存的雨水送至需要使用的地方[3]。在某些情況下,一套溢流系統能傳遞過剩的雨水到指定的位置,如干旱的土壤中或一些景觀水景中。

落水管截留也是蓄積并利用雨水的一項有效措施。在傳統的建筑中,屋頂的雨水一般通過下水管到排水溝,再到雨水井,最后進入下水道中,增加了管道的負荷。落水管截留主要是截留干凈的屋頂雨水,從而使雨水免于進入超負荷的下水道系統,屋頂雨水能被重新輸入庭院、花園、沼澤地或雨洪種植池中,或者輸送到雨水桶、蓄水池或儲水罐內。使用者可以根據自己或場地的要求選擇安裝簡單或復雜的系統。也可將落水管截留與景觀設計相結合,尤其適合設置于庭院中,形成獨特的落水水景觀,增加庭院的情趣。

2、2加強雨水滲透,有效回補地下水在出現地下水位下降的區域,留住雨水回滲地下,既可減少雨洪徑流量,又可回補地下水,對減緩城區雨水洪澇和地下水位的下降,控制雨水徑流污染,改善生態環境等都有重要的作用,這也是水資源可持續利用的重要措施之一。通過各種人工或自然滲透設施使雨水滲入地下,補充地下水資源。具體的方法有:把不透水的地面磚換成透水磚,利用透水磚的空隙吸收雨水,透水磚下面鋪設碎石、砂礫、沙子組成過濾層,讓雨水滲入到地下去。還可以通過滲水井滲透,滲水井是一條埋入地下的穿孔的管道,其周圍回填碎石,作用是收集雨水,將其滲透至地下。這種裝置可以收集屋頂、停車場和其他不透水鋪裝上的雨水,通過集水管進入到滲透井中把雨水管引入滲水井滲入地下(圖2)。也可以將綠地地面降低,做成凹式綠地,承接和回滲雨水。

2、3利用園林建筑的屋頂綠化,蓄積利用雨水

2、3、1有效地削減屋面雨水徑流量試驗數據表明:綠化屋頂可以使排水強度減低70%,在排水工程中可以相應的減小下水管道、溢洪管及儲水池的尺寸,節省建造費用[4]。

2、3、2屋頂綠化具有儲水功能綠化屋面可以通過植物的莖葉對雨水的截流作用和種植基質的吸水把大量的降水儲存起來,試驗表明,大約有1/2的降水留存在屋面上。另外,綠化屋面排水層往往又可作蓄水層,多余水蓄在卵石層內,當種植土干燥時,又可返吸入土中。

屋頂綠化一般可分為生態屋頂和屋頂花園2類。生態屋頂是指在普通的屋頂上種植個體較小,質量較輕的植物的屋頂系統[5]。生態屋頂一般有防水薄膜,排水材料,輕質種植土以及綠化植物。值得注意的是,須選擇適合屋頂環境的植物品種———夏天耐旱,冬天耐濕。

屋頂花園一般包括防水薄膜層,排層,土壤層、植物層是可進入式的花園。

屋頂花園考慮了行人承重,因此充分考慮其使的舒適性,一般有游步道、微地形、小廣場和休息施。它與生態屋頂的區別在于屋頂花園一般來說積更大,覆土層更深也更重,可采納的植物品種也豐富。

加大樹木種植面積,滯留雨水,減少地表徑流樹木能通過樹葉和樹枝吸收雨水。它們能降低水徑流的流速,減少35%以上的雨水[6]。樹木通滲透雨水能改善地下水的水質,同時還能減少水流失,特別是在濱水岸,這樣的作用更加明顯。

蔭還能降低道路的溫度,減小蒸發,有效保持土壤分。

設置景觀溝,過濾凈化雨水景觀溝指的是道路或廣場中用于排水的整形凹,其中種植了各種植物。景觀溝邊緣設置切口,雨順著切口流入每個種植池內。景觀溝在形成收、滯留、清潔、滲透等功能的雨水收集系統的同時,營造出了自然優美的街道或廣場景致。

通過過濾染物提升水質,回補地下水。在大的排水區域,儲存雨水,景觀溝的植物能為建筑、停車場或其他鋪裝區域提供樹蔭。植物還能防止土壤侵蝕,為野生生物提供棲居地,視覺上也很美觀。一組或多組景觀溝系統能處理整個場地的所有雨水徑流,還能減少城市雨水管道的花費。

3浙江喬司植物園雨水利用案例分析浙江喬司植物園總面積36250m2,園區北面為展覽館,西面為幼兒園,東面和南面為水面,園區內現狀以平地為主,包含展覽館庭院設計。設計中以植物造景為主,綜合運用各種技術措施,力圖使雨水得到充分的利用。

3、1中心湖面蓄積雨水在綜合考慮現狀特點及甲方需求后,在植物園的中心區域設計了1800m2的人工湖,將之與南面與東面的城市河道相連,在其四周設置自然坡地,使中心湖面成為主要的雨水匯集地。這為綠化灌溉,地下水回補都提供了可能。現狀場地道路標高5。8m,常水位4。8m,最低水位4。5m,因此,將中心湖面最低標高定為4。3m,道路與水體標高最大差值為1。5m,使絕大部分雨水徑流能匯聚在綠地和中心湖面中,減少了雨水的外溢量(圖5)。在水體中還設置了若干水生植物種植池,豐富了湖區的植物景觀,凈化了水體。

3、2豎向設計利用雨水植物園的土方主要來源于2處,一是挖湖的土方,二是在植物園的建設過程中,恰逢場地外工地建設土方需大量外運,形成了植物園豐富多樣的地形變化,而勿需受土方量工程造價的約束。利用起伏的地形,陰止了雨水的徑流,經過幾個較為集中的地段,匯流至水體附近。駁岸的標高比綠地高約5~30cm,加大了綠地的滲水量,減少了雨水的對外排放。

3、3建筑內庭收集雨水設計中包含了展覽館建筑內庭院的設計。結合建筑屋頂的排水,在內庭院中設計水池,使該水池不僅具有觀賞功能,更具有蓄水作用。并結合落水管截留,形成了庭院中的落水景觀。豐富了內庭的景觀元素。

3、4道路鋪裝滲透雨水植物園2、5m寬的主游路采用彩色透水瀝青,小游路采用透水磚,并以級配砂石作為基層,實現面層結構的透水設計;停車場全部采用嵌草鋪裝;入口廣場未采用透水材料,而是采用坡度將其雨水排至廣場內的景觀凹槽中。

3、5景觀凹溝凈化雨水在部分道路兩側和入口廣場中,人工挖掘了整齊的景觀溝,其中種植了菖蒲、水杉等植物,既不影響游人廣場中的活動,又為廣場增添了特殊的情趣。

當雨水過大時,可通過溢水管將水排至中心水面中。

最后,在考慮了場地的降雨特征,綠地性質的基礎上,通過豎向設計的調整控制坡度坡向,采用地面自然排水和管道組織排水結合,防止過多的雨水造成雨水泛濫災害。

3、6效益分析該植物園雨水利用產生的效益是多方面的。從經濟效益來看,雨水利用能因節約用水產生直接經濟效益,另外,雨水資源還可以就地吸納利用,在有效利用水資源的同時還可減輕城市排水管網負荷,減少喬司鎮污水處理廠、收集污水管道和擴建城市排洪設施的政府資金投入,間接經濟效益更加明顯。

從生態環境意義來看,涵養和補給了喬司鎮的地下水,減少了雨水徑流,同時也可調節當地小氣候,改善城市生態環境。從社會意義來看,可以有效增加城市水資源供給,節省用水開支,促進社會持續發展。

4、結論21世紀,大多數國家不論其發展程度如何,都面臨淡水資源緊缺的問題。要改變單純解決雨水排放的觀念,控制雨水直接排放與流失。雨水是一種優質的自然資源,收集和使用方便,污染少,處理簡單,不消耗或很少消耗能源。而園林綠地正是收集和利用雨水的最佳場所。

如今,人們己經認識到了利用雨水資源的重要性,在新的城市園林的建設中,將雨水資源的收集利用和整個綠地的用水系統結合在一起設計,實現雨水的可持續管理,以期實現未來城市綠地的可持續發展。

參考文獻:

[1]李強。以怡馨花園綠地雨水收集再利用工程的研究論城市節約型園林綠地建設[J]。中國園林,2008(9):83-88。

[2]王沛永。北京地區園林綠地的雨水利用探析[J]。中國園林,2004(11):71-74。

[3]潘國慶,車伍。城鎮雨水收集利用儲存池優化規模的探討[J]。給水排水,2008,34(12):42-47。

[4]張杰,胡永紅。一次成型輕型屋頂綠化技術[J]。西北林學院學報,2007,22(1):194-196