城市綠地對于雨水資源管理利用的生態(tài)化途徑體系研究

　　摘 要：雨水資源利用與管理是當今海綿城市建設(shè)中的重要工作。城市綠地是海綿城市建設(shè)中的重要載體，對城市雨水資源的回收利用和自然生態(tài)環(huán)境保護有著舉足輕重的作用。文章針對城市綠地實現(xiàn)對雨水資源管理利用的生態(tài)化途徑體系展開了相應(yīng)的研究，并建立了一個適于園林綠地的雨水生態(tài)化利用系統(tǒng)單元模式。

　　關(guān)鍵詞：城市綠地;雨水資源;管理利用;生態(tài)化途徑

　　當代城市中雨水這種相對豐富且廉價的資源若能夠很好的回收利用，能在很大程度上緩解城市水資源壓力。我國絕大多數(shù)城市的雖然雨水降水量充足，但對城市雨水資源利用手段和方式比較落后，不能有效將雨水資源進行合理的利用處理，甚至一些海綿城市建設(shè)項目工程也成為擺設(shè)。所以，對城市雨水資源管理利用的生態(tài)化途徑體系研究是具有積極意義的，能夠在一定程度上幫助城市雨水資源利用事業(yè)的發(fā)展，保護城市自然生態(tài)環(huán)境。

　　1、城市水資源現(xiàn)狀和城市雨水資源利用現(xiàn)狀

　　水是城市中非常重要的生命資源，水資源的緊缺是我國大多數(shù)城市面臨的難題由于不同城市水資源不平。在北方一些城市，水資源十分匱乏，如山西省會太原，人均水資源含量僅為全國水平的 1/13，屬于聯(lián)合國確定的極度缺水狀態(tài) [1]。我國城市水資源涉及到國民經(jīng)濟的各個方面，水的使用量逐年升高。目前我國水資源有著需求量大、分布不均勻、污染嚴重的特點。

　　由于不同城市水資源不平衡和經(jīng)濟技術(shù)能力差距的原因，不同城市雨水資源的利用程度就有所不同。總的來說，我國絕大多數(shù)城市對城市雨水資源的利用工作還不夠成熟，很多經(jīng)濟欠發(fā)達城市幾乎談不上有效利用，沒有妥善的行政措施來約束與管理，也沒有成熟的技術(shù)和經(jīng)費投入作保障，有些城市雖然建立了雨水收集系統(tǒng)卻沒有匹配的處理系統(tǒng)和再使用體系來運營。但是總的趨勢是逐漸好轉(zhuǎn)的，近年來相關(guān)的研究都越來越多，既涉及到大尺度的城市綠地、交通路網(wǎng)等，也有小尺度的居住區(qū)、校園之類。這些經(jīng)驗和途徑都值得我國水資源匱乏的城市去借鑒。

　　2、城市園林綠地對于雨水資源管理利用的生態(tài)化途徑研究

　　1994 年實施的《城市綠化規(guī)劃建設(shè)指標的規(guī)定》中規(guī)定，城市綠地率到 2000 年應(yīng)不少于 25%，到 2010 年應(yīng)不少于 30%?？梢姵鞘芯G地是城市重要的組成部分和緩沖體，理應(yīng)最大程度的承擔城市雨水資源集蓄利用的職能。想合理利用城市雨水資源，就需要針對城市綠地收集、凈化，使用雨水等生態(tài)化途徑展開相應(yīng)研究，才能助力緩解城市水資源壓力與調(diào)節(jié)自然生態(tài)平衡。

　　2.1園林化場地的集、蓄設(shè)施營造

　　城市中大大小小的地表徑流首先要有效的被“收集”到一起。除了適當減少園林中的封閉路面與廣場面積，采用透水性鋪裝材料等使雨洪下滲率提高的措施與手段，還要采措施以利于水的定向流動。最生態(tài)化的方法當然是有效的引流攔阻手段與恰到好處的坡度設(shè)計，且二者是相輔相成的。無論硬化地面還是綠化地面都應(yīng)以一定的坡度引流徑流方向，并通過路緣石與路面之間高差關(guān)系處理或者微地形起伏等對雨水“先攔再聚”并引流到低處的蓄水體系中。這個過程不僅僅要引導，還需要控制。如園路設(shè)計時高于路面的路緣石能控制雨水的聚攏;和路面等高的路緣石則給徑流開了一道泄水閘。有關(guān)的園林豎向設(shè)計的要求中都提到了不同類型場地的排水坡度要求，眾多的案例中也有很多引流設(shè)施的內(nèi)容，這里不再贅述。要注意，下墊面坡度的設(shè)計除了要體現(xiàn)通道和引導作用，還要滿足園林安全性和水土保持方面的要求，這才是生態(tài)化的途徑。

　　雨水被引流后，需要有“容器”去 “盛放”。相對于儲水罐或者積水坑等生態(tài)性較差的形式，可以適當?shù)脑O(shè)計下沉式的園林綠地或綠帶來充當“蓄水池” 角色。這種低于周邊地表高程的地塊，有水時就是一塊塊濕地甚至小型水面，無水時則可以展現(xiàn)出起伏有致的高差變化和豐富的立面視覺景觀，這無疑也是生態(tài)化的體現(xiàn)。此外還有很多的蓄水模式是在園林的地下部分設(shè)計成地下儲水設(shè)施，如美國西雅圖 High Point 住宅區(qū)就將池塘公園、袖珍公園和兒童游戲場地等開放空間的地下部分設(shè)計成了地下儲水設(shè)施 [2]。

　　2.2減緩徑流集中速度的生態(tài)化手段研究

　　城市內(nèi)澇發(fā)生，多是因為大雨暴雨形成的地表徑流超出了城市市政排水管網(wǎng)的承受與分流能力，大量的地表雨水迅速集中，不易控制，沒有出路。在城市綠地中地表徑流速度過快，易對土壤形成沖刷，尤其在高差顯著地段易造成水土流失;此外流速過快則攜帶的泥沙不易沉淀易導加劇綠地排水管網(wǎng)的擁堵程度。所以對于城市雨水不僅僅要引流，更要控制性的去引流，以緩解以上兩種情況的發(fā)生。

　　試圖減緩城市綠地地表徑流集中速度的行之有效的生態(tài)化手段，可從下墊面的設(shè)計及材質(zhì)的角度去實現(xiàn)。下墊面設(shè)計重要的首先是豎向設(shè)計，要注意地面坡度不要過陡、過長，要有起有伏，起伏的地形自然而然地減少了沖刷的力度。其次還可在徑流的必經(jīng)之路上設(shè)置 “障礙物”，比如種植根系牢固的植物或者利用喬木的樹干來削弱水勢或者增設(shè)置石等，都是非常生態(tài)化的有效手段。

　　2.3根據(jù)地形地勢，合理劃分匯水區(qū)域

　　生態(tài)園林和生態(tài)城市提倡的是實現(xiàn)對雨水的高效利用而非排走，希望城市中大量的雨水都可能被綠地這個載體蓄積和組織起來以實現(xiàn)再利用。因此除了一部分雨水進入排水管網(wǎng)與城市水體外，大量雨水應(yīng)當按照設(shè)想進入城市綠地被蓄積才是實現(xiàn)有效利用的前提。目前提倡的 LID 技術(shù)的應(yīng)用，也非常關(guān)注末端處理和場地措施，而合理的匯水區(qū)域劃分在多數(shù)情況下是依靠城市綠地中場地措施來實現(xiàn)的。這些措施中效果最為直接的就是對綠地規(guī)劃設(shè)計和施工時地形地勢的處理。

　　園林綠地中地勢較高的地方具有分水嶺的作用，雨水落地會自然而然的往低處流向不同的積蓄地點。園林中的道路和“高地”最適宜充當“分水嶺”。因此對園路和園林地形的規(guī)劃設(shè)計不僅僅要考慮環(huán)境的制約、游人的習慣、優(yōu)美的景觀與流暢的序列，還應(yīng)該對雨水匯水區(qū)域的范圍和形狀進行精準設(shè)計，不宜出現(xiàn)范圍懸殊過大，形狀過于狹長等情形。對此目的的實現(xiàn)，規(guī)劃中可以引入現(xiàn)代化的手段和技術(shù)進行模擬以達到協(xié)同設(shè)計，如 GIS。

　　2.4分段落逐級凈化與消減污染物手段的實現(xiàn)

　　要想實現(xiàn)雨水的再利用，必須通過一定的手段以凈化雨徑流中附帶的大氣顆粒物、綠化殺蟲劑、土壤肥料，枯枝落葉等污染物，然后才可以參與到再利用過程中。雨水花園是目前常用的生態(tài)化凈化手段，是城市雨水利用基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，被稱為生物過濾器，具有降低污染物濃度并促進地下水補給的作用 [3]。典型的雨水花園的結(jié)構(gòu)中有礫石層、砂層、樹皮覆蓋層等，有效的阻滯部分污染物以達到凈化的目的，其示意圖如圖 1 所示。通過實地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)在山西太原、晉中這樣的內(nèi)地城市，有極少數(shù)高檔次住宅區(qū)中有類似的雨水收集和初步凈化的規(guī)劃設(shè)計及工程技術(shù)手段體現(xiàn)。

　　雨水花園對徑流的凈化是縱向的逐層凈化，多用于面積較小的綠地中，凈化效果有一定的限度 [5]。而在一些面積較大凈化要求稍高的地段，還可以設(shè)置橫向的分段落逐級凈化與消減的措施，再結(jié)合水生植物的生態(tài)作用將凈化過程進一步深化 [4]。這種橫向的分段落凈化的過程主要是由自然沉淀、土石過濾、植物及微生物的凈化等 3 個生態(tài)化的階段組成，上海后灘濕地公園的水體凈化景觀就是基本遵循這個過程來實現(xiàn) [5]。

　　2.5雨水的利用

　　城市雨水利用，主要可以用來進行城市綠地灌溉、洗車、道路清掃、沖洗廁所、園林水體的水量補充等等，必要時還可用作工業(yè)用水 [6]。但是也需要注意雨水的保存問題。

　　3生態(tài)化的城市雨水資源管理利用體系單元

　　基于以上關(guān)于城市綠地對于雨水資源管理利用的過程及體系研究，可以得出園林綠地對于城市雨水和地表徑流的管理是由雨水的源頭管理，徑流的路徑管理，雨洪的凈化管理和雨水資源的利用管理等幾個最主要的層面構(gòu)成。這個過程體系的前三個部分都是行之有效的生態(tài)化途徑。這個過程可總結(jié)為以下的單元系統(tǒng)來表示，如圖 2 所示。

　　4結(jié)束語

　　園林綠地在對城市雨水管理利用的過程和結(jié)果中呈現(xiàn)出舉足輕重的作用。城市綠地通過以上生態(tài)化的途徑和手段對綠地自身及周邊區(qū)域的徑流進行滲透、調(diào)蓄、凈化等，有效控制雨水徑流量、實現(xiàn)雨水回收再利用，有效促進生態(tài)自然資源平衡，也盡力使景觀效益、生態(tài)效益和社會效益的價值綜合在一起。

　　參考文獻：

　　[1]薛晉萍 .太原市水資源問題及對策建議 [J]. 圖書情報導刊 ,2010,20(28):172-174.

　　[2] 楊瀟涵 . 低影響開發(fā)的城市雨水管理方法綜述 [J]. 現(xiàn)代園藝 ,2018(9):167.

　　[3] 張毅川 , 王江萍 . 國外雨水資源利用研究對我國“海綿城市”研究的啟示 [J]. 資源開發(fā)與市場 ,2015,31(10):1220-1223.

　　[4] 向璐璐 , 李俊奇 , 鄺諾 , 等 . 雨水花園設(shè)計方法探析 [J]. 給水排水 ,2008,34(6):47-51.

　　[5] 俞孔堅 . 低碳的水體凈化景觀 : 上海世博后灘公園 [J]. 北京規(guī)劃建設(shè) ,2011(2):139-149.

　　[6] 陳衛(wèi) , 孫文全 , 孫慧 . 城市雨水資源利用途徑及其生態(tài)保護 [J]. 中國給水排水 ,2000,16 (6):26-27.

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