園林綠地系統(tǒng)中雨水的收集和利用

馬立文，楊瓊博，吳光程

（1.遼寧省葫蘆島市河道管理處，遼寧 葫蘆島 125000；2.遼寧省葫蘆島市園林管理處，遼寧 葫蘆島 125001）

1 引言

水是人類社會賴以生存和發(fā)展的資源，是人類社會可持續(xù)發(fā)展的最基本條件之一。水資源缺乏和水污染構成的水源危機問題已成為制約我國絕大部分地區(qū)經濟、社會、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。

隨著城市化進程的推進，造成道路、建筑群等不透水面積的增大。城市園林綠地是維護和改善城市生態(tài)環(huán)境的重要載體和有效途徑［1］，其中植物的生長和景觀的形成離不開水資源，而過分依賴自來水、對天然降雨和再生水的利用較低、灌溉效率低、植物配置不合理等因素造成的水資源匱乏嚴重影響了城市綠地系統(tǒng)生態(tài)效益的發(fā)揮。

2 雨水收集利用的概念及意義

雨水收集利用是指針對因建筑屋頂、路面硬化導致區(qū)域內徑流量增加而采取的對雨水進行就地收集、入滲、處理和利用的措施。主要包括收集、儲存和凈化后的直接利用，利用各種人工或自然水體、池塘、濕地或低洼地對雨水徑流實施調蓄、凈化和利用，改善城市水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，通過人工或自然滲透設施使雨水滲入地下補充地下水資源或進行有效利用［2］。

我國是一個水資源嚴重缺乏的國家，雖然水資源總量為28000億m3，但人均水資源量僅為世界人均占有量的1／4，被列為世界上13個貧水國之一。同時，我國水資源空間分布不均，東南沿海城市水資源充足，西北內陸地區(qū)水資源缺乏。因此，缺水地區(qū)應充分開發(fā)和利用一切可利用的水資源。

其中，雨水是我們長期忽略的一個重要水資源。雨水收集利用可以有效利用雨水資源、緩解水資源短缺、補償水資源平衡、減輕城市排水和處理系統(tǒng)的負荷、減少水體污染和改善城市生態(tài)環(huán)境，具有明顯的經濟、社會和生態(tài)效益。對于時刻離不開水的園林綠地系統(tǒng)來說，雨水是最好的補充，人為的利用景觀特點對雨水進行收集和利用對于發(fā)展節(jié)約型園林景觀具有現實的重要意義。

3 綠地系統(tǒng)中雨水收集和利用的必要性和可行性

3.1 必要性

水資源短缺是長期困擾我們的環(huán)境問題。特別是在北方，季節(jié)交替變化，生態(tài)環(huán)境的變化導致雨季降雨量減少，干旱少雨的形勢十分嚴峻。近年來，我國加大了城市綠化的建設，綠地面積快速增加，綠地用水量也隨之急劇增加［3］。我國現階段大部分地區(qū)的綠化用水以自來水和地下水為主，使本來短缺的水資源更加匱乏。如何節(jié)約水資源，高效利用水資源，減少綠地耗水量成為備受關注和研究的熱點。

3.2 可行性

城市綠地用水量大，包括生活用水、養(yǎng)護用水、景觀用水、消防用水。傳統(tǒng)綠地采用自來水和地下水，不僅成本高，而且利用率低，造成水資源的浪費。景觀用水對水質的要求不高，天然降雨具有能被植物直接利用、量大、廉價、易于收集等特點。因此，雨水資源的收集和利用是解決或緩解綠地用水緊張最重要的途徑［3］。

4 綠地系統(tǒng)中雨水收集和利用的方法

4.1 增加植被覆蓋率，利用自然群落蓄積、凈化雨水

綠地是非硬化路面，雨水可以直接滲透，綠地中植物豐富的根系可以儲存大量的水分。另外，植物的根系對雨水徑流中的懸浮物、雜質起到一定的凈化作用，采取相應措施可直接進入蓄水系統(tǒng)，豐富地下水資源。但是，綠地系統(tǒng)單單靠地面疏導地面徑流的效果不佳，良好的植被覆蓋率是加大綠地雨水存儲量的重要因素。有研究表明，植被覆蓋率對徑流量的影響極為顯著。植被覆蓋能夠有效影響地表反射率、地表溫度、下墊面的粗糙度和土壤－植被－大氣連續(xù)體間的水分交換。當植被覆蓋率從30%增至80%時，徑流量減少尤為明顯，當覆蓋率超過80%后，徑流量就基本趨于穩(wěn)定［4］。另外，自然的植物群落，能夠在很大程度上涵養(yǎng)水分、保持水土，減少地表徑流［5］。草地可以大量滯留有害金屬，吸收地表污物，樹木的根系可以吸收水中的溶解質，減少水中細菌含量［6］。濕地和池塘中的水生植物和沼生植物對凈化城市雨污水也有顯著作用。

4.2 降低地表坡度值，將單一坡度變成陡緩結合的坡度

坡度是影響土壤侵蝕的重要因子。一般認為在其他條件相同情況下，坡度越大，產流速度越快，徑流量越大。但從各坡度范圍分析，徑流量隨坡度增加而增加，并非連續(xù)的，而是存在一個臨界坡度，這個臨界坡度大約為26°～30°，在26°到30°時，徑流量隨坡度的增加而減少，大于30°后，徑流量又隨坡度的增加而增加［8］。在進行城市綠地規(guī)劃設計時，合理利用坡度進行景觀地形的營造，控制坡度趨于平緩，使雨水匯集的速度減緩，增加雨水滲透的時間，增加雨水滲透量。

4.3 改變地形，形成下凹式綠地

現行公園、小區(qū)、廣場中園路的標高大多比綠地的標高要低，雨水很快從綠地流向硬質鋪裝和排水道中，使得雨水大量流失而得不到利用，為了解決這一問題，這就要求在建設綠地時注意豎向設計，協(xié)調好綠地周邊高程、綠地高程的關系，形成下凹式綠地。例如在對北京大興生藥基地公園進行豎向設計時，綠地標高低于周邊道路標高，全部采用下凹式綠地進行雨水收集利用。綠地比周圍道路或廣場下凹50～100mm，綠地設計建議坡度≥2%，以便于雨水的匯集［9］。下凹式綠地匯集周邊道路、建筑物等鋪裝區(qū)的雨水徑流，首先流入綠地，綠地蓄滲、補充消耗土壤水分后再流入收集口，進入蓄水池，供綠化使用。

4.4 采用透水鋪裝材料

為減少道路、廣場、停車場的雨水徑流量，可以采用滲水性地磚、嵌草磚、鵝卵石、碎石等透水鋪裝材料，在不影響交通和景觀效果的情況下，使雨水進入路面結構和下面的土壤，增加土壤含水量。運用透水材質進行鋪裝在國外已經是比較成熟的做法，如日本、德國、美國地區(qū)已普遍使用。大面積的廣場、停車場采用透水材料可有效減少地表徑流，有利用疏導過量的雨水，增加土壤含水量，提高地下水位，為植物生長提供充足水分。

4.5 修建相應的雨水收集蓄水系統(tǒng)

我國在最初的雨水收集中就是因為沒有配套的蓄水系統(tǒng)，使收集的雨水流失沒有得到有效利用。現階段園林綠地中可采用的蓄水系統(tǒng)有旱溪系統(tǒng)、地下蓄水系統(tǒng)。旱溪，顧名思義就是不放水的溪床，仿造自然界中干涸的河床。在雨水收集系統(tǒng)中的旱溪系統(tǒng)主要采用植草淺溝、碎石溝渠、砂床過濾系統(tǒng)進行雨水收集。在園路、廣場周圍可設置收集雨水的旱溪，同時布置多個地下蓄水池，收集雨水作為園林景觀水體的補充，減少人工補水，使水體景觀在枯水季和豐雨季呈現不同的美感［9］。地下蓄水系統(tǒng)由鋼筋混凝土結構組成，分布在規(guī)劃區(qū)內，與雨水收集系統(tǒng)相連接，收集雨水后進行沉淀、過濾、消毒等用于澆灌或水體補充。

4.6 充分利用人工濕地

濕地與人類的生存、繁衍、發(fā)展息息相關，是自然界最富生物多樣性的生態(tài)景觀和人類最重要的生存環(huán)境之一，它在蓄洪抗旱、調節(jié)徑流、降解污染、改善氣候、控制土壤侵蝕、美化環(huán)境等方面具有重要作用。同時，它也是野生動植物繁衍生息的地方，它還可以給人類提供水源和食物，與人類的生存息息相關，因此，被稱為“生命的搖籃”、“地球之腎”。我國濕地面積約6594萬hm2，占世界濕地的10%，位居亞洲第一位，世界第四位。但是，生態(tài)環(huán)境的破壞正在逐漸縮小濕地的面積，近40年來，中國已有50%的濱海灘涂濕地不復存在；約13%的湖泊已經消失；保護和充分利用自然濕地，增加人工濕地的面積，可形成天然生態(tài)的綜合降解體系，對維持人類的可持續(xù)發(fā)展具有不可替代的意義。

5 結語

水資源不足、水體污染和生態(tài)惡化已成為社會發(fā)展的主要制約因素，在強調生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的今天，園林綠化建設高速發(fā)展，水資源同樣成為園林建設發(fā)展的制約點。雨水的收集利用應用到園林綠地規(guī)劃設計中，可充分解決園林用水短缺的問題。雨水的利用可以產生多種效益，對城市防洪減災，增加土壤水資源量和地下水資源量，凈化水環(huán)境、減少綠地灌溉用水量具有十分廣泛的意義［4］。節(jié)約型園林已成為未來園林建設的發(fā)展方向，充分利用雨水，對于園林景觀建設具有長遠的生態(tài)意義。

［1］孫 爽，高 華.園林綠化中雨水的收集與利用［J］.綠色科技，2010（7）.

［2］佚 名.城市雨水收集和利用［EB／OL］.［2013－11－12］.http:／／www.landscape.cn.

［3］劉 棟，王思麒，李 彬，等.節(jié)水型綠地中雨水的收集與利用［J］.安徽農業(yè)科學，2012（10）.

［4］王沛永，張 媛.城市綠地中與水資源利用的途徑與方法［J］.中國園林，2006（2）.

［5］劉濱誼，徐 珊.利用雨水收集系統(tǒng)解決景觀用水問題［J］.中國園林，2007（2）.

［6］尼瑪次仁.城市綠地系統(tǒng)對雨水徑流削減作用的實驗研究［D］.天津:天津大學，2010.

［7］葫蘆島市園林管理處.葫蘆島市城市綠地雨水收集與利用系統(tǒng)可行性研究報告［R］.葫蘆島:葫蘆島市園林管理處，2007.

［8］楊學震.硬性坡地徑流的若干因子與徑流量的數量化回歸分析［J］.福建水土保持，1996（4）:37～41.

［9］付饒涵.雨水收集利用方法在公園設計中的應用－以北京大興生藥基地公園景觀規(guī)劃設計為例［J］.工程建設與設計，2013（1）.