基于雨水管理的校園景觀設計探究——以蘇州大學獨墅湖校區二期景觀改造為例

王雅瓊， 馬建武　(蘇州大學金螳螂建筑學院，江蘇蘇州 215123)

?

基于雨水管理的校園景觀設計探究——以蘇州大學獨墅湖校區二期景觀改造為例

王雅瓊， 馬建武*(蘇州大學金螳螂建筑學院，江蘇蘇州 215123)

摘要水體本身有一定的自凈能力，即經過水體的物理、化學與生物作用，使水中污染物的濃度降低。近年來，水體污染與水體資源的缺乏問題日趨嚴重。針對蘇州大學獨墅湖校區二期護校河水體質量較差，多雨季節校園雨水徑流嚴重、大量雨水浪費等問題，提出對校園二期水資源一體化管理理念。一方面，充分利用基地內大片濕地的有利條件，將二期護校河水引入校園內部，經物理性過濾、一次沉降、二次沉降、濕地凈化等工序改善護校河水體質量。另一方面，借助蘇州年均雨量充沛的自然條件，對校園屋頂、硬質地面、停車場等處進行雨水資源收集和有效利用。同時結合景觀設計的手法，對蘇州大學獨墅湖校區二期水資源一體化管理進行一次有益的嘗試，達到改善護校河水體質量，有效提高校園內水體資源利用率的目的，同時營造出集生態、美學、娛樂與教育功能為一體的校園環境。

關鍵詞校園環境；水體凈化；生態濕地；水資源一體化管理

Study on Campus Landscape Design Based on Rainwater Management—A Case Study of Dushu Lake Campus Second Landscape Transformation of Soochow University

WANG Ya-qiong，MA Jian-wu (Gold Mantis School of Architecture，Soochow University，Suzhou，Jiangsu 215123)

Abstract Water has the self-purification capacity，which is to reduce the concentration of pollutants in water after the physical，chemical and biological processes. In recent years，the problems of water pollution and lacking of water resource are getting worse and worse. Water resource management is proposed based on the problems of Dushu Lake of Suzhou University，such as poor quality，most stormwater runoff in rainy season and waste of rain water. On the one hand，the wetlands should be taken advantage and connect the outside water with the inside water，then improve the quality of water by physical filtration，first settlement，secondary settlement and wetlands. On the other hand，collecting rainwater by the proof of architecture，hard ground and parking lot because of the sufficient rainfall of Suzhou. Besides，trying to combine the water resource management in Suzhou University Dushu Lake Campus with landscape design，aiming to improve the quality of school water and using the water in a more effective way，as well as creating a ecological，beautiful，entertainment and educational campus environment.

Key words Campus environment; Water purification; Eco-wetlands; Water resource integrated management

在全球環境質量下降和能源危機雙重威脅的時代，人們對生態化的生存環境更為渴求。校園環境作為社會環境中重要的組成部分，受到家長、學生、老師等社會群體的關注，同時起著很重要的示范性和教育性作用。近年來，社會越來越重視校園環境的改善，提出了雨水管理、稻田景觀[1]、垂直綠化等措施來營造校園景觀環境，為大學這個文化社區提供交流交往場所，促進城市文脈延續發展；同時運用景觀生態學等方法，保護生物多樣性、節約使用不可再生資源[2]。該研究對蘇州大學獨墅湖校區二期校園環境中水體資源進行一體化管理進行了闡述(將護校河水體引入二期校園基地內部濕地，實現水體質量的改善，對二期校園內雨水資源采取一定措施進行收集與利用)，秉承干預最少、現有自然資源合理高效利用、尊重自然的原則，營造舒適的校園環境。這對未來校園環境向節約化、舒適化、生態化的方向發展有著重要的指導教育意義。

1場地分析

1.1基本情況介紹蘇州地處溫帶，四季分明，雨量充沛，年均降水約1 100 mm。蘇州大學獨墅湖校區位于蘇州市工業園區，占地約102 hm2。此次設計基地為蘇州大學獨墅湖校區二期金螳螂建筑學院及其周邊區域(圖1)，約25 hm2。主要包括中央13 hm2荒置綠地及其周邊環路，臨近濕地的金螳螂建筑學院和藥學院(共0.4 hm2)，北邊現有護校河水系及西北部現有人工湖水系。基地地勢平坦，大部分為自然形成的濕地。護校河水體因人為因素的干擾較多，受到一定程度的污染。從現狀來看，中央荒置濕地、護校河水系、建筑處于相對獨立的個體，生態聯系性差。道路兩邊景觀品質較差，沒有獨立的步行系統。交流活動場所比較缺乏，景觀單調，枯燥且參與性較弱。

1.2存在的問題與可利用的條件分析經調研分析，蘇州大學獨墅湖校區二期景觀現存在問題如下：①場地周邊護校河表面雜物漂浮，水體質量較差；②場地內水陸交錯帶均為硬質駁岸，阻礙空氣與土壤間氣體交換，且參與性差。駁岸周邊植物群落單一，生物多樣性較差；③校園二期交流活動空間較少；④校園硬質地鋪多為不透水性地鋪，易形成徑流，浪費水體且不能及時補給地下水。

蘇州大學獨墅湖校區二期景觀現可利用的條件如下：①基地內占地面積較大的閑置綠地幾乎形成天然的濕地，有凈化水資源的生態潛能;②蘇州年均降水約1 100 mm，雨量充沛。

1.3景觀改善對策湖水水體本身經過物理、化學、生物的作用，使得水體中污染物濃度得以降低，從而完成一定程度的自我凈化。針對蘇州大學獨墅湖校區二期水體污染，雨水浪費，水體自凈系統、水氣循環系統被干擾甚至被打破等問題提出了水體資源一體化管理的理念，分別凈化護校河水體、收集利用雨水資源，同時結合景觀設計手法，創造生態舒適且參與性較強的校園空間。

1.3.1護校河水體凈化。為了充分利用基地中央大片荒置濕地，采用將護校河水系經西北部人工湖引入濕地，建立U字形水系循環系統。對護校河部分水體經初步處理，將攔截枯枝碎石等雜物后引進濕地，在充分發揮濕地改善水質功能的同時，增強濕地與周邊水系的生態聯系，從而進一步促進彼此物質與能量的交換(圖2)。1.3.2水資源收集利用。蘇州屬于年均降水較多的城市，然而很長時間以來，雨水作為一種無用的東西被忽視和浪費。近年來，歐美一些國家已將雨水作為一種重要的資源，進行科學管理。通過對雨水的科學管理，不僅可以有效地控制暴雨徑流，最大限度地去除污染，恰當的規劃和設計還可以使雨水管理工程具有多種功能和令人愉悅的景觀效果，同時極大地降低成本[3]。因此，針對蘇州大學獨墅湖校區二期設計區域內建筑屋頂雨水資源不能有效利用，地面、廣場、停車場多為不透水性鋪裝，易形成徑流造成水體浪費且不能及時補給地下水等問題，提出了雨水收集與利用的相關措施。

2具體實施措施

本案提出了校園景觀環境水體資源一體化管理理念，對水體的來源和去向統籌控制管理。首先是對水體來源進行控制管理(一方面指對護校河湖水部分引進濕地，構成“U”型生態廊道，使得基地與周邊區域生態連接性增強的同時實現湖水一定程度上的凈化處理，以便服務于噴霧造景設施、灌溉設施用水；另一方面指對雨水進行不同方式的收集與處理)。然后是運用景觀手法對水體去向進行控制管理，包括部分凈化的湖水以及收集的雨水作為灌溉設施用水、景觀用水、噴霧設施用水等不同的水體去向。

2.1護校河水體的凈化處理與景觀設計

2.1.1護校河水體的凈化處理。濕地具有涵養水源、孕育生境、調節氣候、濕潤空氣、改善環境、凈化水體、維持生物多樣性等生態服務功能。本設計構想最初出發點是充分利用基地范圍內的閑置濕地，使其充分發揮能力，從而改善水體環境污染。與此同時，為眾多的植物、動物營造較為良好的生存空間，有效增加該區域內生物的多樣性。

結合西北角現有的人工湖，構建U型水系，與護校河水系相通，形成一條新的水體廊道。在護校河水系由西至東流動過程中，部分水體經過現有濕地，通過濕地基質的過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解作用，實現對水體的高效凈化。在水系流經濕地過程中，生態聯系性同時得到了有效的加強。具體的凈化流程如圖3。首先，在西北入水口端利用篩網井等網狀設施過濾葉子、石塊、水體垃圾等相對較大的雜物，至此完成凈化的第一道工序。然后經過植物凈化區進行一次沉降，將現有硬質駁岸改造為生態型駁岸，改善水陸交錯帶景觀，使其更好地發揮生態功能。基地現有駁岸都為硬質駁岸，一方面硬質駁岸缺乏透氣性和透水性，隔斷了駁岸土體與其上部空間的水氣交換和循環，調節空氣溫度和濕度的能力也就比較差，在一定程度上弱化了水體空間的空氣環流過程[4]。另一方面，硬質型駁岸的光滑平面不僅使許多濱水植物喪失了生存空間，還使一些水生動物失去了棲息、繁衍、避難的場所，直接破壞水生生物賴以生存的基礎。整個生態系統的食物鏈因一層堅硬的駁岸結構而斷開，導致水生生態系統失衡，水體的自凈能力大大削弱[5]。因此對現有駁岸進行軟質改造(圖4)，通過在坡度較緩或寬水域處采用多級生態護坡、階梯護坡等駁岸形式(圖5)，配以挺水、浮水、沉水植物的種植群落層次，營造“水中草原”，為多種動植物提供生長生活環境外，充分發揮水生植物在美化水體景觀、凈化水質、保持河道生態平衡方面的顯著功效。為了防止“水華”，可以采取人工收藻、框養植物、水體交換、水中曝氣等措施，并根據河湖水質的污染成分有針對性地選擇當地水生植物加以培植，移植到湖泊[6]。在坡度較陡或者水域較窄的區域不僅種植植物，還采用天然石材、木樁、石籠等護底，其上筑一定坡度的土堤，斜坡種植植被，喬木、灌木、草本相結合，固堤護岸。通過駁岸的改造與水陸交錯帶植物群落的多重配置，使得湖水得到一次沉降，至此完成第二道凈化工序。其次，水體完成一次沉降后，經過毛發過濾器進行毛發等細小雜物的過濾，經提升泵提升后經砂濾裝置處理，通過均質石英砂濾料的吸附、篩分等作用，經二次沉降，去除水中大量的懸浮物、藻類等影響湖水感官性質的物質，提高湖水能見度[7]，至此完成水體的第三道進化工序。

再次，隨U型水系引入濕地片區，通過濕地系統中基質-水生植物-微生物的物理、化學、生物的三重協同作用，實現對重金屬、病原體、營養物質的凈化，完成水體的四道工序凈化過程。

最后，在東北出水口再次利用篩網井等網狀設施對湖水雜物過濾后與護校河湖水匯合，參與到整個湖水系統，如此反復，在一定程度上改善湖水質量。從校園整體來看，不僅使護校河引入校園參與造景，同時活動的水體也降低了水景變臟變臭的可能(圖6)。

2.1.2護校河水體的景觀設計。 基于生態廊道原理，水體廊道包括河流水體以及沿河流分布而不同于周圍基質的植被帶。圍繞U形的水體廊道，設計一條參與性和教育性較強的生態展示廊，包括生態走廊、“云”廣場、建筑立體綠化區和農田景觀區(圖7)。在實現河流廊道凈化污染，提升生物生境質量，維持生物多樣性，提高景觀品質等重要作用時，廊道的景觀生態服務功能依托水岸植被連續空間也被體驗感知[8]。

考慮到濕地區域在后期可能用于校園建設等問題，以及遵循最小限度的破壞現有自然資源的原則，該方案對整個濕地區域采取最大化保留現狀。同時，圍繞U型水系的一系列的景觀處理，通過立面高度不同水上活動步道設置，使人們在不同地點看到不同感覺的景觀(圖8)，并且通過親水性平臺設置、噴霧設施(增加空氣濕度和凈化空氣)與灌溉設施設置以及稻田農田景觀展示等措施(圖9)，使人們活動與景觀之間建立良好的互動體系，同時寓教于樂，啟發人們關注凈水、節水、改善空氣等環境問題。

在圍繞整個U型水系構建的生態廊道景觀帶狀區域中引入了“人體活動與景觀、自然之間進行互感、互相給予反饋”的思想，像“云計算”理念(圖10)，運用高新技術進行自動化控制，不同輸入給予不同的輸出。如節點場地的大小與節點人流量相協調，再如，噴霧設施、燈光設施會因人流量、人活動強度大小而隨之變強變弱。噴灌設施也會隨著灌溉場地空氣濕度等自發調節灌溉量等。這樣，大大地提高了資源利用率，同時滿足了人們對場地的功能需求，更帶來多樣性的趣味景觀體驗(圖11)。

2.2雨水資源的管理與景觀運用

2.2.1雨水資源的管理。在本設計基地區域內的雨水收集來源包括：建筑屋頂、道路、廣場(噴灌、噴霧設施展示區)和停車場處雨水收集。具體措施如下：①建筑屋頂雨水。該處雨水相對較易收集，屋頂雨水通過落水管和地表徑流一起到達卵石水池，過濾掉較大的顆粒后進入種有鄉土植物的凈化池，這些植物具有沉淀并吸附細小顆粒的功能，隨后進入地下蓄水池，最后被引導到不同的區域發揮作用[9](圖12)。②道路雨水。該處的雨水收集采用道路高于周邊綠地的形式使得雨水直接排至綠地中，在旁邊沒有綠地的區域，采用路緣石階段性開槽、路邊設置集雨蓄水溝來進行雨水的收集。③廣場雨水。主要采用透水性材料的方法。廣場斷面結構依次為透水磚、中砂、天然沙礫、開級配碎石壓實來進行雨水收集。④停車場區域雨水。停車場由于車輛進出頻繁，地表徑流中含各種沉淀物、鹽、重金屬和化學物質。針對停車場的雨水收集，采用透水性鋪裝和生物容納池結合的方法。

2.2.2雨水資源的景觀運用。該設計雨水資源景觀運用的亮點在于試圖通過建筑垂直綠化、建筑雨水管道、建筑立面噴霧設施三者進行三維空間上的結合，從而實現部分收集的雨水通過噴霧設施給垂直植物提供水分補給。同時，噴霧設施和垂直綠化同時起著改善周邊環境、降低夏季室內溫度作用。建筑收集的雨水相對較為干凈，除了用于建筑垂直綠化用水外，主要用于建筑周邊噴霧設施的用水。一方面減少空氣中的粉塵顆粒；另一方面增加空氣濕度，降低夏季高溫，同時引發人們關于雨水資源利用與環境質量改善問題的思考。

雨水管理(包括收集和利用)一體化設計，將屋頂、廣場、道路用水通過上述措施收集，經過濾裝置處理后存儲至生物蓄水/截留池，為噴水灌溉設施提供一定水源，從很大程度上提高了雨水資源的利用率(圖13)。

3結語

研究選取蘇州大學獨墅湖校區二期區域作為景觀環境中水體資源的一體化管理理念的實踐田是可行的并且是有必要的。通過探索與實踐，不僅可以有效改善湖水質量，有效利用湖水雨水資源，而且可以引導人們從更大的方向整體上有條理地組織管理校園水體景觀，這對建設生態綠色的校園環境具有重要的指導和教育意義。整個概念設計的一體化理念不僅從源頭凈化處理了水體，高效地控制了水體去向，而且借用水景廊道營造出了更多的活動交流空間。結合景觀處理手法，最大限度地使得人、自然、景觀與建筑四者產生了行為上的互動與能量上的傳遞。與此同時，在校園的教育性環境氛圍中，這樣一個寓教于樂的校園景觀更有意義，使人們在享受美麗校園景觀的同時，呼吁大家關愛環境，珍惜資源。

參考文獻

[1] 胡亞卓,王鶴,趙宇洲.沈陽建筑大學校園稻田景觀解析[J].沈陽建筑大學學報,社會科學版，2012(3)：245-247.

[2] 吳正旺,王伯偉.大學校園城市化的生態思考[J].建筑學報,2004(2):42-44.

[3] 馬建武.斯圖爾特·愛考斯.美國景觀設計中雨水管理的藝術[J].中國園林,2011(10):93-96.

[4] 張誼.論城市水景的生態駁岸處理[J].中國園林,2003(1):53-55.

[5] 季永興,劉水芹,張勇.城市河道整治中生態型護坡結構探討[J].水土保持研究,2001,8(4)：25-28．

[6] 劉濱誼,許珊.利用雨水收集系統解決景觀用水問題[J].中國園林,2007(2):54-56.

[7] 黃亮,趙子玲.湖水凈化處理工藝[J].廣東化工,2012(10):195,197.

[8] 付飛，董靚.基于生態廊道原理的城市河流景觀空間分析[J].中國園林,2012(9):57-61.

收稿日期2015-10-28

作者簡介王雅瓊(1989- )，女，山西陽泉人，碩士研究生，研究方向：園林與景觀設計，*通訊作者，教授，從事雨水管理與景觀設計研究。

基金項目國家自然科學基金項目(51168043)。

中圖分類號S 731.9

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2015)33-259-05