雨水滲透渠!雨水資源利用在公園景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1、雨水資源的景觀利用
美國(guó)的波特蘭和西雅圖，終年雨水充沛，景觀設(shè)計(jì)師便經(jīng)常運(yùn)用雨水花園來增強(qiáng)城市排水功能。在停車場(chǎng)等城市公共環(huán)境中，這種雨水花園能有效地使收集到的雨水變廢為寶。德國(guó)的柏林波茨坦廣場(chǎng)(Potsdamer Platz)，占總面積19%的用地被規(guī)劃為水面，可收納周邊屋面和地面的雨水約1.5萬m3。雨水在注入廣場(chǎng)水體之前，先要經(jīng)過種植有水生植物和培養(yǎng)在上面的微生物構(gòu)成的凈化水塘，完成水的凈化和二次過濾，保證水體有清潔健康的品質(zhì)。廣場(chǎng)的水面與南部緊鄰的運(yùn)河結(jié)合為一個(gè)整體水網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，為身處鬧市中的人們創(chuàng)造了一個(gè)以水為主題的都市生態(tài)景觀環(huán)境。
2、雨水資源景觀利用的措施
雨水利用的主要景觀措施有：屋面集水、滯留池、生態(tài)調(diào)節(jié)池、植草溝、人工濕地等。本案例中雨水直接利用時(shí)選用無滲透功能的貯存裝置(人工湖、地下貯水池、貯水溝)，雨水間接利用采用滲濾溝、滲濾池、低洼綠地、梯田、花畦等方式將雨水滲入土壤，涵養(yǎng)地下水或回灌至地下水層。
2.1滲濾池：結(jié)合池塘、洼地設(shè)置滲濾池，池塘與洼地維持少量水位，除有集水功能外還可維持水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，開放的水域還能提供親水及視覺美化的效果。
2.2花畦：池底覆以土壤并種植吸附污染物的濕生植物，具有調(diào)節(jié)與改善水質(zhì)的功能。
2.3植草溝：用植被覆蓋的集水、排水渠，主要用于疏散暴雨徑流以及移除污染物，提升水質(zhì)，保留鄉(xiāng)土植被維護(hù)景觀品質(zhì)，提供生物棲息的空間，且植草溝設(shè)置及維持保養(yǎng)的費(fèi)用低于傳統(tǒng)的地下管線。
2.4滲濾溝：滲濾溝是利用卵石、碎石等空隙為雨水提供滯蓄空間的方法，在地面設(shè)卵石溝或卵石槽導(dǎo)引地表徑流至卵石間的孔隙。
2.5滲透性鋪裝：采用滲透性地面鋪裝是讓雨水回歸大地，解決地下水回灌問題，具有入滲、滯留的能力，有減洪、水質(zhì)凈化與地下水涵養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
3、杭州某公園雨水利用方案分析
杭州降雨量年際變化大，往往出現(xiàn)雨季暴雨量大，雨后大量雨水自然流走而缺水的情況，結(jié)合該現(xiàn)狀，在公園景觀規(guī)劃初期引入了雨水利用的概念。公園北面地勢(shì)較低有2個(gè)水塘;南邊為自然坡地，視野開闊;東面地勢(shì)較為平坦。公園綠地率達(dá)75%以上，設(shè)計(jì)水面達(dá)7.6萬m2，提升景觀品質(zhì)的同時(shí)，對(duì)于雨水的回收貯存也極為有利。雨水經(jīng)過大面積綠化過濾，水質(zhì)好;園中各景觀要素有機(jī)結(jié)合，相宜布置，并以濃郁、豐富的植物將各要素融為一體，綜合運(yùn)用多項(xiàng)技術(shù)措施，力圖使雨水得以充分利用。
3.1公園水景系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)——雨季無水澇，旱季不缺水，污水零排放。
充分利用滲濾、調(diào)蓄設(shè)施，調(diào)節(jié)雨季多水與旱季缺水的矛盾，即旱季利用雨季儲(chǔ)存的雨水解決除工作人員飲用水、盥洗用水以外的公園用水;雨季將大量富余雨水滲入土壤，部分雨水貯存用于補(bǔ)充旱季用水。結(jié)合生物處理及人工濕地凈化，設(shè)計(jì)污水處理系統(tǒng)，對(duì)公園的污水進(jìn)行水質(zhì)處理，然后供綠化灌溉或沖廁使用。
3.2在水景規(guī)劃方案及其各設(shè)計(jì)參數(shù)初步設(shè)定后，進(jìn)行水量分析。
公園總占地面積55.9萬m2，其中山體占18%，道路及鋪裝占11%，綠地占58%，水體占1370，杭州年均降雨量1435mm。公園綜合徑流系數(shù)y=0.3×18%+0.7×11%+0.15×58%+1×13%=0.36;公園年均雨水徑流量W=0.36×1.43×55.9×104=28.77×104m3。根據(jù)分析結(jié)果可知，因公園匯水面積和人工湖調(diào)蓄能力較大，每年可收集利用雨季暴雨期間大量雨水資源，彌補(bǔ)大部分景觀用水，從而節(jié)約水資源的消耗，旱季景觀水體依靠雨水基本能維持水景正常運(yùn)行。
3.3設(shè)計(jì)理念
在園區(qū)綠地設(shè)計(jì)中，雨水是一種重要的資源，采取大量截留和利用雨水的措施，最大限度地利用雨水資源，發(fā)揮其綜合作用。
3.3.1按照重現(xiàn)期為2年的暴雨量設(shè)計(jì)滲透設(shè)施，保證雨季無水澇;計(jì)算旱季累計(jì)最大用水缺口，設(shè)計(jì)貯水設(shè)施，旱季不缺水;結(jié)合人工濕地以及生物處理技術(shù)，設(shè)計(jì)公園污水處理系統(tǒng)，污水零排放;設(shè)置自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控水質(zhì)，實(shí)時(shí)處理。
3.3.2結(jié)合杭州降雨特點(diǎn)以及公園實(shí)地情況，采用“自來水補(bǔ)給+人工濕地凈化生物處理”系統(tǒng)。自來水補(bǔ)給公園工作人員日常用水、游客盥洗用水;人工濕地凈化系統(tǒng)處理優(yōu)質(zhì)雨水，提供綠化灌溉用水、沖廁用水、沖洗地面用水;生物處理系統(tǒng)處理沖廁、盥洗排水，再排入濕地進(jìn)一步凈化貯存，重新用于綠化灌溉或沖廁。預(yù)留雨水處理配套用地作為公園水質(zhì)監(jiān)控設(shè)備用地，以及配備生物處理設(shè)施，作為污水處理初級(jí)凈化系統(tǒng)。生物處理系統(tǒng)建設(shè)較復(fù)雜且成本較高，結(jié)合公園周邊中水系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃。
3.4設(shè)計(jì)中采用的雨水利用措施
3.4.1收集系統(tǒng)
(1)綠地生態(tài)水渠
根據(jù)現(xiàn)狀地形及景觀要求，設(shè)計(jì)以下3種形式：①利用現(xiàn)狀截洪溝進(jìn)行改造，變成集、蓄、濾三個(gè)功能兼?zhèn)涞纳鷳B(tài)型水渠;②在山坳處設(shè)置引水渠，將山上雨水引入人工濕地過濾凈化;③結(jié)合現(xiàn)狀地形設(shè)計(jì)滲透型集水渠，滲濾溝+穿孔管+貯存池或滲濾池。
(2)道路滲濾溝
因景觀和功能要求，在主要道路和廣場(chǎng)上未使用透水磚。因道路廣場(chǎng)的標(biāo)高大于綠地標(biāo)，道路廣場(chǎng)上的雨水可以匯聚到周邊綠地內(nèi)，再滲透到地下。而園內(nèi)一般道路采用透水磚，并以級(jí)配砂石作為墊層，在級(jí)配砂石墊層內(nèi)鋪設(shè)全透型排水軟管，便于雨水滲透、收集和利用。
根據(jù)具體位置及路幅寬度不同，滲濾溝有以下幾種形式：①主園路滲濾溝：路幅寬6m，行人較多，雨水稍有污染，結(jié)合綠地過濾設(shè)計(jì)滲濾溝;②硬質(zhì)廣場(chǎng)路面：結(jié)合地面找坡及鋪裝設(shè)計(jì)，廣場(chǎng)中每隔20m左右設(shè)置滲濾溝;③3m寬園路：滲水磚路面+滲濾溝+穿孔集水管;④山體滲濾溝：內(nèi)側(cè)做滲濾溝，隔一定距離結(jié)合地形設(shè)置滲濾池或貯水池;⑤木棧道：棧道下方設(shè)置低洼綠地;⑥停車場(chǎng)：設(shè)計(jì)多孔瀝青車道結(jié)合植草磚停車區(qū)，盡可能讓雨水下滲，此處雨水污染較大，結(jié)合棄流及土壤滲濾設(shè)置穿孔管集水。
2.4.2凈化系統(tǒng)
(1)土壤滲濾凈化
大部分雨水在收集時(shí)同時(shí)進(jìn)行土壤滲濾凈化，并通過穿孔管將收集的雨水排入次級(jí)凈化池或貯存在滲濾池中;來不及通過土壤滲濾的表層水經(jīng)過水生植物初步過濾后排入初級(jí)凈化池中。
(2)人工濕地凈化
分為2個(gè)處理過程，一是初級(jí)凈化池，凈化未經(jīng)土壤滲濾的雨水;二是次級(jí)凈化池，進(jìn)一步凈化初級(jí)凈化池排出的雨水，以及經(jīng)土壤滲濾排出的雨水;經(jīng)二次凈化的雨水排入下游清水池中，或用水泵直接提升到山地貯水池中。初級(jí)凈化池與次級(jí)凈化池之間、次級(jí)凈化池與清水池之間用水泵進(jìn)行循環(huán)。
(3)生物處理
參考中水處理流程，結(jié)合人工濕地設(shè)計(jì)生物處理系統(tǒng)，處理沖廁、盥洗排水的凈化系統(tǒng)。
2.4.3貯水系統(tǒng)
(1)人工湖
結(jié)合景觀水景要求設(shè)計(jì)人工湖，包括初級(jí)凈化池、次級(jí)凈化池、清水池。雨水利用時(shí)主要從清水池用泵抽取，供附近的沖廁用水以及補(bǔ)充山地綠化灌溉用水;少量溢出的雨水排入市政雨水管。湖水的常水位標(biāo)高比溢流口低10cm，而駁岸的標(biāo)高則根據(jù)常水位來設(shè)計(jì)這樣處理可以使降雨蓄存量增加，保證至少單次降雨量在50mm以下時(shí)不會(huì)產(chǎn)生溢流，既保持了平時(shí)湖水充盈的親水效果，又為雨季蓄水打下了基礎(chǔ)。在人工湖設(shè)計(jì)有若干水生植物種植池，這些種植池在豐富湖區(qū)景觀的同時(shí)，也承擔(dān)著沉積雨水帶來的泥沙的作用。為保證湖水清潔，防止水質(zhì)惡化，中水處理系統(tǒng)對(duì)湖水進(jìn)行循環(huán)處理，同時(shí)為公園里其它綠地噴灌系統(tǒng)提供水源，使得匯集的雨水得以充分利用。
(2)地下貯水溝
結(jié)合生態(tài)集水渠設(shè)計(jì)地下貯水溝，既是集水溝，也是貯水設(shè)施。貯存的水過濾后在重力作用下直接供給附近低標(biāo)高廁所沖廁以及綠地灌溉，貯存溝內(nèi)溢流出的雨水排入下游凈化池中。
(3)地下貯水池
根據(jù)景觀場(chǎng)地設(shè)計(jì)及綠化灌溉就近原則，設(shè)置2種形式的地下貯水池：①自動(dòng)滴灌式貯水池：主要設(shè)置在陽光草坪高位坡地上，抽取清水池中雨水，貯存在坡頂土層下方貯水池中，結(jié)合滴灌系統(tǒng)，利用重力作用灌溉下游草坪;②山地貯水池：水源主要來自高位集水溝收集過濾的雨水，必要時(shí)用水泵抽取清水池雨水補(bǔ)充;貯存的雨水主要用作附近低標(biāo)高廁所沖廁以及綠地灌溉;利用溢流管將山地貯水池連成一個(gè)系統(tǒng)，水量過多則通過溢流管逐級(jí)下流，最后排入清水池中;缺水時(shí)通過水泵抽取清水池中雨水，逐級(jí)提升至最高位貯水池中。
4、結(jié)語
公園綠地在整個(gè)城市綠地面積中占有很大的比例，與我們的生活緊密相關(guān)，對(duì)改善城市生態(tài)環(huán)境、提高人們的生活質(zhì)量具有重要作用。在水資源日益緊缺的今天，將雨水資源利用與公園景觀水景結(jié)合起來顯得尤為適宜。山、林、塘、畦，它們都承載著中國(guó)文化的智慧基因，我們應(yīng)該珍視承載這份基因的大地，將綠色科技融入這塊大地之中，詮釋人與自然和諧共生。
