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关键词:雨洪;生态;自然;下垫面;雨水花园
雨水花园概念在1990年由美国乔治省马里兰州环境资源署第一次提出,基础的LID原则包括保留原场地的自然特点,减少不可渗透的表面,减少地面径流及利用植被对污染进行的整治。LID措施和传统雨洪管理相比,不仅降低了雨洪峰值径流,而且有保存雨水的作用。投资效率更高并且减少了养护的投入。
雨水花园也被称作生物滞留区域,是指在园林绿地中种有树木和灌木的低洼区域,由树皮或地被植物作为覆盖。公国将雨水滞留下渗补充地下水并降低暴雨地表径流的洪峰,还可以放过吸附、降解、离子交换和挥发等过程减少污染。
雨水花园有以下功能:1.通过滞蓄削减洪峰流量、减少瞬时降雨雨水外排对管网河道的压力2.利用植物截留、土壤渗滤净化雨水3.涵养地下水,对收集雨水进行利用,缓解水资源的短缺4.改善小气候,为动植物提供适合生长的环境。
安顺虹山市民公园位于贵州省安顺市,虹山市民公园占地14.7公顷,紧邻安顺老城区,距离老城旅游核心区仅1.2公里,公园三面环水,优越的区位条件为虹山公园成为优质的旅游景点提供了必要条件,公园西侧的商业地块的联动开发也进一步提升了公园的吸引力。该项目现状地势起伏较为大,最大高差处达到15米高差,现场分为两个部分组成,原虹山湖儿童公园+拆迁区及原始农地。
项目被作为安顺市城市环境改造的重点工程之一,希望通过公园建设为周围城市居民提供良好的游憩空间,同时,由于公园地处安顺市的重要门户位置,公园应有自己的特色,期望成为贵州省的一大特色公园。
雨洪管理目标为:
(1)在1年一遇降雨强度时,雨水通过草沟、雨水花园灯生态设施传输、处理后及时回渗。
(2)在5年一遇降雨强度时,雨水在草沟、雨水花园等生态设施中滞留4~6H后回渗
(3)当遭遇更大的暴雨洪峰时,过量的地表径流则通过溢流口,接驳城市雨水管网,实现场地的水安全
(4)净化雨水污染物,实现TSS的去除率达到80%、TN/TP达到45%
2、设计原则
(1)因地制宜原则。根据山现有的地形地貌,因势利导,通过建设跌水池、人工湖及下凹绿地,实现小干预、大功能。
(2)经济性原则。合理布置雨水收集系统,用生态的方法构建雨水系统,降低成本,同时保证工程质量。
(3)实用性原则。综合考虑公园地形地貌,合理布局,利用跌水池、人工景观湖收集雨水,将景观湖的雨水和公园浇灌结合,实现雨水的再利用。
(4)美观性原则。以实用性为基础的同时,兼顾公园的美观性,把部分雨水沟渠设计为仿自然溪流河道的形式,增加河卵石及水生植物的用量,一方面有一定的防护过滤作用,另一方面也起到了美观装饰的作用。这样将雨水收集系统与公园紧密相结合,不仅把雨水系统建设的生态实用,外观上也丰富了公园的景观层次。如此设计,既满足了公园的集水功能,同时更提升公园的观赏性。
3、设计策略及雨水收集措施
项目设计前对该公园的地形及竖向进行了细致的研究和分析,结合周边场地排水管网和湖面的情况,设计中以不做大的地形地貌的改变为原则,有效的利用地形特点和下垫面情况进行雨水收集。
公园排水设计以地表径流排水为主,除了渗透外,雨水一部分通过道路排入绿地,一部分通过沟渠排入主景观水景及雨水花园内。排入主景观水景及雨水花园的雨水超过洪水位则沿溢流渠/溢流管排至虹山湖内。
该公园整体地势为沿环湖北路一侧向湖面范围逐渐降低,公园中心部位为全区最高点,主入口设置于环湖北路一侧,现状中心部位靠北侧有一现状水塘(图1-8),且有多处洼地,结合现状实际,在现状水塘部位设计为一主景观水景(约2000平米),通过周边竖向的组织,将周边雨水通过草沟、下凹式绿地及暗沟等形式,经过湿地净化池(图1-6)最终收集至主景观水景水池内,中心广场上部设置了一个儿童戏水池,通过无动力的水上设备用水均取自收集至景观水景内的雨水,水景常水位和最高水位有500mm的高差,遇到暴雨时这部分浮动空间可以积蓄约1000立方米的雨水,能有效的滞留此部分雨水;且此水景水泵与浇灌系统管网进行了结合设计,待周边植物需要浇灌时,可将此部分收集湖水进行植物浇灌。
下凹式雨水花园的设置也是根据场地内的竖向关系和雨水的汇流区域设计,雨水花园采用碎石层+无纺布+粗砂层+无纺布+种植土+湿生植物(自下往上)的结构布置,主要延缓暴雨瞬时径流的压力,通过下渗一部分,吸收一部分,储存一部分,减缓对市政管网和周边湖面的洪水压力。
草沟和卵石沟结合布置是该项目的一个特点,一般来水,平地或是坡度不大的场地,为了满足海绵的这种下渗需求,草沟的设置比较常用,但对于山地项目来说,草沟却不是每个地方都能采用,该项目竖向高差较大,局部绿地地段的坡度达到将近11度,而草沟的合适坡度是在1%-5%,这么大的坡度如果采用草沟排水势必会造成大量泥土的冲刷和堆积,对植物的生长和后期的维护都会造成很重要的影响,经过反复考虑,在局部坡度较陡的部位设置了卵石沟。这样就能有效的避免了土壤冲刷的问题,在进入雨水花园之前设置一道缓冲池,使雨水中携带的杂质在缓冲池过滤后再进入雨水花园内。
透水铺装的设置,该项目采用海绵城市的设计理念,除设置雨水花园外,在铺装设计时也选用了生态的透水材料,主环路和中心广场都采用了渗透性极强的露骨料透水混凝土路面,儿童活动区和健身活动区采用石材+碎石散铺的铺装形式,基层采用生态的透水混凝土和碎石垫层,饱和后排入绿地,能有效的解决雨水的下渗问题。
通过以上分析可以取得以下生态效益:
节约水资源,通过雨水的收集进行浇灌,每年将节省大量的水资源。
补充地下水调节小气候,形成城市微系统生态多样性,吸引昆虫等生物。
形成旱湿两季的不同景观效果。
通过雨水花园的科普展示,使人们在游园的同时也能对水资源的节约意识增强
通过上述分析,在山地公园中合理应用收集并利用雨水可减少雨水地表径流的浪费,增加雨水利用效率,缓解地下水资源不足。在当今全球气候变暖的大环境下,中国水资源严重失衡,北方地下水过度开采,若分步推广雨水收集和利用技术,将会逐步缓解上述危机,重塑良好的生态环境,将为建设美丽中国增添新的动力。
另外,雨水花园作为一种分散式的雨水控制设施,运行管理相对简单且生态环保;雨水花园的设计除地形形态以外,还应综合考虑气候,地质情况、土壤、生物、植物等多重因素,最终才能达到生态和社会效益的双赢;在如今的可持续发展战略形势下,生态城镇和节约建设日益也被人们重视的今天,雨水花园的推广和应用一定会大有发展。
[1]吴晓华1,王水浪2城市园林绿地雨水利用的方法探析 西北林学院学报2010,25(5)212~215
[2]洪泉 唐慧超 从美国风景园林师协会获奖项目看雨水花园在多种场地类型中的应用2011.8
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