海綿城市理念下校園雨水收集利用與景觀設(shè)計(jì)

(云南大學(xué) 建筑與規(guī)劃學(xué)院 云南 昆明 650504)

海綿城市理念下校園雨水收集利用與景觀設(shè)計(jì)

高玄祝猛張勝軍

(云南大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院云南昆明650504)

文章通過(guò)分析“海綿城市”、“雨水收集與景觀設(shè)計(jì)”的相關(guān)理論，探討高校校園在海綿城市理念背景下的校園雨水收集與景觀設(shè)計(jì)的方式及途徑，以云南大學(xué)呈貢校區(qū)為研究對(duì)象，對(duì)校園的廣場(chǎng)雨水收集與景觀設(shè)計(jì)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，找出校園雨水收集利用景觀設(shè)計(jì)中的可取之處和不足之處，通過(guò)對(duì)校園雨水的回收量進(jìn)行定量的計(jì)算，得到可回收利用的雨水還是非常大的，同時(shí)參照發(fā)達(dá)國(guó)家相關(guān)雨水管理，結(jié)合云南大學(xué)呈貢校區(qū)具體情況提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

海綿城市；雨水收集利用；景觀設(shè)計(jì)

引言

大學(xué)校園是城市系統(tǒng)中一個(gè)特殊的組成部分，一方面其人口基數(shù)大，占地面積與綠化面積廣等特點(diǎn)，從而用水量十分龐大，另一方面大學(xué)校園綠地率相對(duì)較高，部分校園還設(shè)有景觀湖，水污染小等特點(diǎn)，其節(jié)水空間也十分可觀。本研究把云南大學(xué)呈貢校區(qū)作為著手點(diǎn)，將海綿城市的相關(guān)理念與方法應(yīng)用到校園景觀建設(shè)與雨水資源中去，從而緩解校園供水需求，促進(jìn)雨水的下滲及時(shí)彌補(bǔ)地下水的供給，減少暴雨期泄洪壓力，進(jìn)一步改善校園環(huán)境，同時(shí)以期本次研究結(jié)果對(duì)昆明市乃至全國(guó)的校園景觀建設(shè)中的雨水利用方式與途徑起到一定的指導(dǎo)作用。

一、校園可收集的雨水量計(jì)算

參考相關(guān)技術(shù)規(guī)范[1]，可知校園地面的徑流系數(shù)如下：

表1 各種地面的徑流系數(shù)

云南大學(xué)呈貢校區(qū)可以進(jìn)行雨水收集的地面類(lèi)型主要是瀝青路面和水泥屋面、塊石鋪砌面、停車(chē)場(chǎng)、廣場(chǎng)，其中雨水設(shè)計(jì)徑流總量應(yīng)按下式計(jì)算：

W=10ψChyF；

W——雨水設(shè)計(jì)徑流總量(m3)；ψC——雨量徑流系數(shù)；hy——設(shè)計(jì)降雨厚度(mm)；F——匯水面積(hm2)

年雨水徑流總量為：W總=10×(0.9×13.75+0.9×11.50+0.9×6.51+0.6×7.21)×1100=362010m3；

5～10月可收集的雨水量：W總=10×(0.9×13.75+0.9×11.50+0.9×6.51+0.6×7.21)×1100×0.85=307708.5m3。

依據(jù)以上一系列的計(jì)算很清晰的可以看出，若按年平均降雨量1100mm計(jì)算，云南大學(xué)呈貢校區(qū)一年大約有362010m3雨水白白的流走，不僅造成大量雨水資源的浪費(fèi)，同時(shí)增加了汛期市政管道的泄洪壓力，造成城市內(nèi)澇的主要因素之一[2]。

因此校園雨水的回收量還是非常大的，通過(guò)建立生態(tài)節(jié)約型校園，可以緩解校園用水的浪費(fèi)與供水緊張的現(xiàn)狀，減少校園內(nèi)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)支，緩解汛期城市內(nèi)澇，同時(shí)在海綿城市的理念下通過(guò)雨水收集利用與校園景觀的營(yíng)造，不僅增加了校園各景觀間的聯(lián)系與實(shí)用性，同時(shí)尊重自然規(guī)律使得雨水在校園環(huán)境下的實(shí)現(xiàn)了良性的循環(huán)[3]。

二、現(xiàn)狀分析

(一)地理位置及降雨情況。云南大學(xué)呈貢校區(qū)位于昆明南部呈貢縣，全年的均降雨量大約為1100毫米[4]，其中5月到10月為汛期，降雨量占全年降雨量的85% 左右，尤其是6月到8月，多為暴雨洪水頻發(fā)的時(shí)節(jié)[5]。

(二)雨水管理體系。云南大學(xué)呈貢校區(qū)采用雨污分流排水系統(tǒng)。其中校區(qū)內(nèi)的生活污水經(jīng)過(guò)校內(nèi)低區(qū)中水處理站進(jìn)行處理，并排入澤湖進(jìn)行蓄滯，最終通過(guò)綠化管網(wǎng)應(yīng)用于校園內(nèi)的綠化用水。

校區(qū)內(nèi)對(duì)于雨水的利用很是缺乏。降雨時(shí)，只有少一部分雨水流進(jìn)綠地，浸入土壤，其余大部分都會(huì)流入市政排水管網(wǎng)最后匯入滇池。雨水受污染程度小，可利用率高，然而學(xué)校還沒(méi)有具體的實(shí)施收集利用雨水的措施。

(三)廣場(chǎng)。鋪設(shè)塊狀的花崗巖、大理石、花崗巖、青石板等均屬于較硬的材質(zhì)，滲透性很差，但由于其色澤鮮亮，且顏色較為豐富，在學(xué)校的廣場(chǎng)上經(jīng)常使用。

大面積的鋪裝廣場(chǎng)是有效集蓄雨水的場(chǎng)所，圖中的廣場(chǎng)空曠，元素過(guò)于單一，從景觀的角度來(lái)說(shuō)缺乏變化，缺乏整體豐富性，不利于景觀的營(yíng)造，從雨水收集的角度來(lái)說(shuō)，青石板廣場(chǎng)滲透性差不利于雨水收集，雨水通過(guò)廣場(chǎng)坡度匯聚在廣場(chǎng)周?chē)詈笸ㄟ^(guò)廣場(chǎng)周?chē)A(yù)留的雨水篦子流入雨水管網(wǎng)。對(duì)于圖中廣場(chǎng)中間設(shè)置水景與花壇，景觀觀賞性好，但是水景用水是自來(lái)水，這無(wú)疑是對(duì)水資源的又一浪費(fèi)。完全可以將雨水、廣場(chǎng)、花壇、水景有機(jī)結(jié)合起來(lái)，首先通過(guò)廣場(chǎng)青石板面把收集的雨水匯聚到花壇，通過(guò)花壇的初步過(guò)濾，然后在水景系統(tǒng)前方設(shè)置濾網(wǎng)，通過(guò)濾網(wǎng)的進(jìn)一步過(guò)濾后在使用，而且這個(gè)過(guò)程即環(huán)保又節(jié)約資金。

圖片出處：作者自攝

三、改進(jìn)措施

原先不含有水系的廣場(chǎng)，廣場(chǎng)鋪設(shè)可采用塊狀的花崗巖與碎石子或者(不銹鋼雨水篦子)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行鋪設(shè)，同時(shí)與周?chē)G地相連，這樣多余的雨水可以流入綠地進(jìn)一步利用。不僅有利于排水，增加滲透外，還有這種鋪設(shè)增加了整體的豐富性，加強(qiáng)了整體的設(shè)計(jì)。

原先含有水系的廣場(chǎng)，通過(guò)引導(dǎo)將雨水引入廣場(chǎng)前的花壇，通過(guò)花壇的初步過(guò)濾，然后在水景系統(tǒng)前方設(shè)置濾網(wǎng)，通過(guò)濾網(wǎng)的進(jìn)一步過(guò)濾后在使用，也可以利用廣場(chǎng)坡度或者設(shè)置水溝，使得雨水可以通過(guò)預(yù)留的水槽直接下滲到地下，同時(shí)雨量過(guò)大時(shí)也可以流入綠地。

四、小結(jié)

通過(guò)對(duì)云南大學(xué)呈貢校區(qū)廣場(chǎng)雨水收集利用與景觀設(shè)計(jì)情況進(jìn)行研究，可以看出云南大學(xué)呈貢校區(qū)的雨水收集利用的景觀設(shè)計(jì)暫處于一個(gè)初級(jí)階段，對(duì)于雨水的景觀收集利用在整體的規(guī)劃中有涉及，但沒(méi)有將雨水收集利用的景觀設(shè)計(jì)完全貫入到整體的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，只有在部分景觀規(guī)劃中涉及到。同時(shí)通過(guò)對(duì)直接排除校園的雨水徑流進(jìn)行計(jì)算，不難看出校園雨水收集利用空間是巨大的，在海面城市的理念下把校園雨水收集與景觀結(jié)合起來(lái)不僅有著良好的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益，而且更為將來(lái)城市全面開(kāi)展雨水收集利用起到了示范的效果，對(duì)實(shí)現(xiàn)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型校園，乃至解決一系列“城市病”等問(wèn)題實(shí)現(xiàn)城市的永續(xù)發(fā)展有著重大的意義。

[1]王進(jìn)喜，王亞軍.淺析蘭州市校園雨水的利用研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2013(38)：(69-70).

[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50400-2006 建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[3]樊磊，周燕.“海綿城市理論”在山地校園景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用啟示——以延邊大學(xué)為例[J].現(xiàn)代園藝，2016(10)：(108-109).

[4]杜仲瑩，李曉鵬.去年全市降水量為近10年來(lái)最多[N].昆明日?qǐng)?bào)，2016-0 1- 06(001).

[5]張燕明，文俊，王新華，劉彤.基于Mann-Kendall分析的昆明降雨與氣溫變化趨勢(shì)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011(25)：(15755-15756).

云南省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目《高原山地人居環(huán)境生態(tài)適應(yīng)建設(shè)研究》階段性成果；項(xiàng)目編號(hào)：(2015FA013)。

高玄(1991-)，男，漢族，安徽阜陽(yáng)人，學(xué)生，工學(xué)學(xué)士，云南大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院建筑與土木專(zhuān)業(yè)研究生，研究方向：規(guī)劃方向。