淺談城市地面景觀設計的雨水收集措施

楊嘉欣 翟永真

摘要：我們常看到的城市中普遍的硬質化地面使得降雨快速流過城市，往往還沒有向地下滲透，已經進入了排水管道，因而出現了現在城市中常見到的地面下沉、塌陷，海水入侵等問題，影響了城市整體的水循環系統。現通過對中國古代以及國外雨水收集系統理論和實踐的介紹和分析， 認為設計時應充分考慮利用雨水收集，綜合解決城市水資源流失浪費嚴重的問題，從而有助于實現城市自然生態系統的良性循環。

我國是一個典型的水資源缺乏的國家，我國也是一個水旱災害多發國，整體降水量是南方多、北方少。我國的水資源儲存量在全世界第六位，但是人均水量卻只有世界人均水量的25%。同時，我國水資源的質量相對較差，水污染事件頻繁發生，不僅給國家帶來巨大的經濟損失，也產生了惡劣的社會影響。水污染破壞水體環境間接的減少了我國可利用的水資源總量。因此，如何充分有效地利用城市雨水，減少雨水徑流對水環境的污染，降低雨洪帶來的危害，緩解城市水資源壓力，無疑是我們現在要研究的重要課題。

一、中國古代雨水收集的智慧

（一）澇池

在干旱地區，為充分利用地表徑流而修筑的蓄水工程，其水面受陽光直接照射，水面蒸發量大。澇池的沉淀十分迅速，夏季降雨較多，三、五天時間，池水就逐漸變清，可供人畜飲用了。

（二）水窖

我國黃土高原收集雨水、雪水的一種水利設施。在田邊路旁水流匯集的地方，挖掘瓶狀土窖，內壁及底部均有防滲設施，除供人畜飲用外，還可澆灌農田，也起蓄水保土作用。

二、國外雨水收集與利用發展情況

水資源短缺問題是全世界面臨的一個重要問題，加強對可利用水資源的利用與研究具有重要意義。不僅僅局限于收集利用，更重要的是，它使人們對傳統水資源的概念及其理論有了重新的思考和認識。

（一）美國

美國在上世紀70年代就開始研究雨水收集利用的問題，主要考慮雨水的截留、貯存、回灌、補充地表和地下水源把提高天然入滲能力作為目的，在許多城市修建了屋頂蓄水系統和由入滲池、井、草地、透水地面組成的地表回灌系統，減輕了防洪壓力，改善了生態環境。

（二）德國

在德國，關于雨水收集利用系統也研究的比較早。它的雨水利用方式有三種，一是雨水的截污與滲透系統，二是屋面的雨水集蓄系統，三是生態小區的雨水利用系統。

（三）英國

在英國，800萬套民宅都設計建設了相應的雨水回收系統，每年可減少3.2億立方米的自來水使用量，占全英國每年自來水使用量的10%。

三、現代硬化地面的危害

由于改革開放以來，城市化的進程加快，許多城鎮逐步被鋼筋混凝土房屋、大型基礎設施、硬質鋪裝的廣場，混凝土道路所覆蓋。據統計，北京不透水地面比例約為77%，上海更是高達80%以上。有資料表明，我國城市道路的覆蓋率已達到7%-15%，特大城市可能超過20%。在人們提高經濟效益和生活質量的同時，這些不透水的路面亦給城市的生態環境帶來許多負面影響。

（一）混凝土道路缺乏透水性，降水時致使雨水不能良好的下滲，只能通過排水管道排出，因此夏季的大暴雨就可能帶來城市出現洪澇災害，還可能導致地表植物由于嚴重缺水而難以正常生長。

（二）“熱島現象”的產生就是由于不透氣的路面難以與空氣進行熱量、水分的交換，因而缺乏對城市地表溫度、濕度的調節。

（三）不透水道路的表面容易積水，降低道路的舒適性和安全性，當短時間內集中降雨時，雨水只能通過下水設施排入河流，大大加重了排水設施的負擔，導致城市出現了有雨洪災、無雨旱災的嚴重問題。

四、城市地面設計的雨水收集措施

（一）透水地面

人造透水地面是指城區各種人工鋪設的透水地面，如嵌草磚、碎石地面、透水性瀝青等。主要優點是能利用表層土壤對雨水的凈化能力，對預處理要求相對較低，技術簡單，便于管理；缺點是滲透能力受土質限制，需要較大的透水面積，對雨水徑流量的調蓄能力低。

（二）改變地形坡度

影響地表徑流的一個重要因素是地面的坡度，研究發現，坡度越大，匯流速度越快，徑流量越大。因此我們在做地面設計時應盡量采用較小的坡度，從而增加它的雨水滲水時間，也就增加了雨水的滲透量。同一坡度如果過長也會導致雨水的匯流速度過快，我們如果將單一坡度設計為陡緩結合的坡度可以有效延長雨水的匯流時間，減少雨水管道的壓力，增加雨水下滲量。

（三）增加植物或其它材料覆蓋

植被覆蓋能夠有效地影響地表反射率、地表溫度、下墊面的粗糙度和土壤——植被——大氣連續體間的水分交換。隨著植被覆蓋度的增加，雨水徑流量明顯減少，特別是覆蓋度從 30%增至80%時，徑流量減少尤為明顯，當覆蓋度超過80%后，徑流量就基本趨于穩定。對于比較成熟的樹林，只有不到10%的降雨形成徑流。種草的坡地與不種草的坡地相比，地面徑流量可減少47%，沖刷量減少77%。

在不能利用草坪地被覆蓋的裸露地面，可以使用塑料薄膜、無紡布、木屑、砂石等材料覆蓋在地面，能夠緩沖雨水對地表的沖擊力，由此增加雨水的滲透性，減少了水土流失，改善土質。

五、結語

由此我們認識到在中國運用雨水收集緩解城市用水壓力已變得刻不容緩，西方發達國家進行了多年的研究已在這方面取得了良好的效果。中國的一些干旱城市雖然已經著手進行雨水收集利用，但是我們并沒有考慮到把雨水收集與城市規劃相結合。我們應當考慮的是如何借鑒國外先進技術與中國實際情況相結合去解決中國現有的雨水收集新問題。

【參考文獻】

[1]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（02）

[2]張新波.城市雨水資源利用的研究[D]，天津大學，2007

[3]陳海清.西安市雨水處理利用技術研究[D]，西安建筑科技大學，2012

【作者單位：西安建筑科技大學】