住區(qū)雨洪收集利用淺談

郭海娟,余 竹,陳睿智

(西南交通大學(xué)建筑學(xué)院,四川成都 610031)

住區(qū)雨洪收集利用淺談

郭海娟,余 竹,陳睿智

(西南交通大學(xué)建筑學(xué)院,四川成都 610031)

城市化迅速發(fā)展中,人們意識(shí)到了道路、建筑群等不透水面積的擴(kuò)大,使得城市出現(xiàn)水資源緊缺、水環(huán)境惡化、生態(tài)環(huán)境破壞、城市局部頻發(fā)暴雨洪水等問(wèn)題。雨洪收集利用在城市建設(shè)中越來(lái)越重要,建筑工程中雨洪收集利用的場(chǎng)所一般為公園、綠地、庭院、停車場(chǎng)、建筑物、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和道路等。住區(qū)生態(tài)景觀營(yíng)造為雨洪收集利用提供了新思路。

雨水; 收集利用; 自然循環(huán)

隨著城市化進(jìn)程的加快,廣場(chǎng)、道路、建筑群等不透水面積逐年增加,加上地下水的嚴(yán)重超采,城市水環(huán)境面臨嚴(yán)重危機(jī)。城市住區(qū)建設(shè)中,水景觀設(shè)計(jì)一直備受青睞。大部分住區(qū)景觀用水與綠化灌溉多以自來(lái)水為水源,雨水卻排走不用。這樣一是加重水資源的浪費(fèi),二是不利于城市地下水的補(bǔ)充,三是增加城市排水壓力,四是增加下游地區(qū)洪澇危險(xiǎn)。

住區(qū)中有目的的采取各種措施對(duì)雨水資源進(jìn)行保護(hù)和利用一直以來(lái)是人們研究的熱點(diǎn)。住區(qū)雨水的收集利用涉及到城市建設(shè)的方方面面,從城市到農(nóng)村,從農(nóng)業(yè)、水利電力、給水排水、環(huán)境工程、園林到旅游等。從雨水收集利用研究至今,雨水利用主要有兩種形式:滲透回灌補(bǔ)充地下水;做中水回用。主要工藝流程為:徑流雨水-初期棄流裝置-貯存沉淀池 -人工壤滲濾-中水池-回用[1]。

具體直接方案是利用蓄水池收集路面雨水,雨天集存,晴天用作園林綠化、城市消防、清洗道路等非生活用水,對(duì)于減緩城市用水壓力有重要作用。一般來(lái)說(shuō)雨水收集利用主要經(jīng)過(guò)四種匯流介質(zhì)[2]:屋面、道路、綠地以及濕地水景區(qū)。生態(tài)節(jié)能小區(qū)建設(shè)為雨洪收集利用提供了新要求,需要突破傳統(tǒng)的雨水收集利用的思維限制,從城市生態(tài)住區(qū)中園林和景觀的營(yíng)造設(shè)計(jì)中找尋突破點(diǎn)。雨水是自然界大循環(huán)的重要環(huán)節(jié),保持雨水自然循環(huán)是雨水收集利用的根本。為了追求自然的平衡,需要回歸自然,城市建設(shè)中園林和景觀的營(yíng)造正是找尋人與自然融合的最好方式。

住區(qū)建設(shè)中,綠地系統(tǒng)、道路系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)和濕地系統(tǒng)組成了住區(qū)景觀和園林設(shè)計(jì)的主體。這些系統(tǒng)之間通過(guò)植物和鋪裝有機(jī)統(tǒng)一起來(lái),通過(guò)采取“就地滯洪蓄水”[3],使住區(qū)雨水收集利用的系統(tǒng)化成為可能。住區(qū)雨水利用就是強(qiáng)化雨水就地入滲補(bǔ)充地下水,提高淺層土壤含水量、增加地下水資源,減輕洪澇災(zāi)害威脅,調(diào)節(jié)氣候進(jìn)而遏制城市熱島效應(yīng),美化住區(qū)環(huán)境。

1 雨水收集利用方案

1.1 道路系統(tǒng)雨水收集就地利用方案[4]

道路系統(tǒng)是人們使用最多的基礎(chǔ)設(shè)施,也是人們?cè)谧^(qū)內(nèi)放松心情,游憩玩耍,休閑交流的主要場(chǎng)地。道路雨水的合理收集和排放,對(duì)于保持住區(qū)路面整潔,營(yíng)造道路景觀極其重要。

道路邊開(kāi)設(shè)沉淀池與儲(chǔ)水池收集路面雨水(圖 1),儲(chǔ)水池連接透水管,管道沿道路方向鋪設(shè)在土壤中,在道路兩側(cè)適當(dāng)距離盤踞鋪設(shè),也可沿行道樹樹根盤旋鋪設(shè)(圖 2)。路面雨水經(jīng)過(guò)沉淀池,進(jìn)入儲(chǔ)水池后,流入透水管,滲透到土壤中,被植物根部吸收,對(duì)植物起到滲灌作用,多余水分繼續(xù)向下滲透,補(bǔ)充地下水,實(shí)現(xiàn)住區(qū)道路雨水就地利用。傳統(tǒng)路邊的集水井將路面雨水收集后直接排入城市排水系統(tǒng),浪費(fèi)了水資源,加重了城市排水管網(wǎng)和污水處理壓力。

圖1 路面邊緣雨水集流

圖 2 道路邊緣雨水收集利用方案示意圖[4]

1.2 綠地系統(tǒng)是雨水直接下滲的主要場(chǎng)地,也是住區(qū)主要的自然生態(tài)區(qū),綠地系統(tǒng)雨水收集利用重在雨水的快速滲透和雨水的快速分流

綠地系統(tǒng)雨水收集利用方案:淺草溝 +地下滲渠[4]。利用微地形處理營(yíng)造植被淺溝,利用植物的生長(zhǎng),植物根系的吸收,土壤的過(guò)濾形成良好的淺草滲透系統(tǒng),在淺溝的底部增設(shè)砂石過(guò)濾床,在地勢(shì)聚集處設(shè)置滲水井,使一時(shí)無(wú)法排走的雨水進(jìn)入滲水井匯集并逐漸下滲,在一定程度上代替?zhèn)鹘y(tǒng)的雨水排水管道系統(tǒng),具有延緩和削減暴雨洪峰、保障地區(qū)排水安全的作用(圖 3、圖 4)。

圖 3 淺草溝系統(tǒng)示意圖[5]

圖4 淺草溝系統(tǒng)實(shí)例圖(西南交通大學(xué)犀浦校區(qū))

1.3 建筑系統(tǒng)主要是建筑屋頂?shù)挠晁畢R集

當(dāng)前在低碳經(jīng)濟(jì)的影響下,建筑屋頂逐漸成為生態(tài)環(huán)保建設(shè)的一個(gè)重點(diǎn)。屋頂花園建設(shè)不僅美化了城市環(huán)境、增加了建筑的可識(shí)別性,其景觀營(yíng)造與屋頂雨水收集利用結(jié)合起來(lái)加快了生態(tài)住區(qū)建設(shè)的步伐。屋頂花園通過(guò)植物的選種,空間的營(yíng)造,坡度的設(shè)計(jì)可以對(duì)雨水進(jìn)行合理的使用、凈化、排除和收集。在最大程度上增加對(duì)雨水的使用力度,得到清潔的雨水。

1.4 濕地系統(tǒng)是住區(qū)水景觀設(shè)計(jì)的重要手段,也是雨水收集后匯集的最終場(chǎng)所

住區(qū)濕地系統(tǒng)湖水缺乏流動(dòng)和循環(huán),缺少水生動(dòng)植物賴以生存的條件,則沒(méi)有足夠的抗污染能力和凈化能力,容易造成景觀用水出現(xiàn)水華或者水質(zhì)惡臭等現(xiàn)象,使水景缺乏美感。利用人工土壤植物凈化技術(shù)對(duì)中水進(jìn)一步處理,去除殘余的 N、P等污染物,提高景觀湖水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和景觀功能。結(jié)合一些小景觀設(shè)計(jì),使湖水循環(huán),強(qiáng)化湖體的凈化功能,同時(shí)改善湖體和小區(qū)的自然景觀效果(圖5)。

圖5 濕地水景觀示意圖

以自然濕地自身修復(fù)為模型,結(jié)合地勢(shì)或者創(chuàng)造有高差變化的地形創(chuàng)建城市住區(qū)中的自然濕地。以截污、截流、循環(huán)、生態(tài)修復(fù)、“自然凈化”和“自然排放”為關(guān)鍵技術(shù)手段進(jìn)行綜合性設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)住區(qū)景觀水質(zhì)保障、雨污水資源綜合利用、排洪、景觀效果等目標(biāo)。

2 結(jié)束語(yǔ)

雨水收集利用方案研究為雨水收集利用提出新的思路,采取適當(dāng)?shù)挠旰槭占玫姆绞娇梢栽谝欢ǔ潭壬闲迯?fù)城市水循環(huán),減輕城市水資源利用壓力,有利于“和諧社會(huì)”和“生態(tài)住區(qū)”的建設(shè)。

[1] 車伍,劉紅,李俊奇.城市雨水利用技術(shù)與管理[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2006:2-10

[2] 曹秀芹,車武.城市屋面雨水收集利用系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)分析[J].給水排水,2002(1)

[3] 李海軍.北京城市水文地質(zhì)條件分區(qū)及老城區(qū)雨洪利用示范工程研究[D].吉林:吉林大學(xué),2004

[4] 趙慧芳.城市道路雨水就地利用技術(shù)研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2008:8-13

[5] 張新穎.淺草溝系統(tǒng)對(duì)城市暴雨徑流的控制實(shí)驗(yàn)研究[D].重慶:重慶大學(xué),2008:42-45

TU703.1

B

2010-02-03

郭海娟(1988～),女,在讀本科生。