公園雨水利用系統研究

張可 張浩

摘 要：我國經濟高速發展，公園已經成為城鎮居民生活中必要的公共休閑娛樂場所。但是公園的管理過程中需要大量的水資源，我國的水資源現況又十分嚴峻，雨水資源顯得格外珍貴，可以對區域雨水進行收集再利用以達到節水的目的。本文提出一個以人工湖泊作為公園核心，通過針對不同條件的區域設計局部設施來對公園區域內的雨水進行匯集、轉輸、蓄存且與公園灌溉系統相連接從而進行雨水利用的系統，達到節水的目的。

關鍵詞：雨水利用 公園 人工湖泊 系統

1 公園雨水利用的重要意義

公園是城市的重要組成部分，水資源是公園正常運行以及管理過程當中必不可少的一部分。在傳統城市公園中，主要綠化與市政設施給水水源來自市政給水，造成了嚴重的水資源浪費。雨水未經使用，直接排入地下管網下水管道，不僅造成了雨水資源的嚴重浪費，還給市政管網帶來一定的壓力[1]。公園雨水收集利用可以很好地解決水資源浪費的問題，減輕市政管網的壓力。同時城市公園作為城市居民休閑放松的主要場所，收集雨水可以減輕公園內澇，提高雨后公園的觀賞性，更好降低由于降雨給城市居民休閑生活帶來的不便，保證公園的正常運行。

2 國內外公園雨水利用的現狀

世界許多國家對雨水收集利用都十分重視，路面透水鋪裝、下凹式綠地等方式都比較普遍。美國于20世紀90年代出現了雨水花園的概念，它是一種新型的以有效利用雨水、節約水資源為目的的花園形式，通過模擬自然生態系統建立特定的植物群，用來滯留和吸收雨水，達到減少雨水徑流所帶來的一系列問題[2]。澳大利亞在地下建蓄水池，還包括一個補注蓄水層，表面是草地，地下深處則是補注池，用于灌溉花園和清洗[3]。我國有很多建設海綿城市的措施，卻很少有收集這部分雨水進行再利用。北京奧林匹克公園有相對系統的雨水利用措施。

3 公園雨水利用系統

公園雨水利用系統主要由雨水收集、雨水蓄存、雨水利用三大部分所組成，針對公園各主要區域特征的差異采用不同的雨水匯集轉運措施，對收集到的雨水在人工湖泊進行蓄存，并通過灌溉管道對雨水進行利用。

3.1 雨水的收集和轉運

下墊面條件的不同會直接影響區域的產匯流，這也就決定了需要根據公園下墊面條件的不同分別設計雨水收集和轉運的措施。從公園的下墊面條件來看可以把公園分為主要的兩大部分，一是硬化過的路面、廣場等，二是沒有改變透水條件的各種綠化項目。

3.1.1 硬化地面雨水收集措施

1）使用透水鋪裝材料。路面硬化阻斷了雨水的下滲過程，在承載能力要求比較低的地方可以使用透水鋪裝材料鋪裝，當雨水落在地面上的時候直接下滲，減少雨水在地面的堆積。到達下層之后改變下層透水條件，鋪設不透水材料。雨水下滲的過程中遇到局部隔水層，從而滯留聚集，形成壤中流，雨水從而匯集至人工湖泊中。同時應通過對局部隔水層的形狀的設計使其具有一定的匯水條件，防止匯集雨水溢流。局部隔水層還應具有適當的坡度，使形成的壤中流可以更好的匯集到人工湖泊中。

2）排水溝。承載力要求較大的道路兩側設計排水溝。道路設計時一般會使兩側略低于道路中間的部分，當降雨時雨水首先會在道路的兩側聚集，當有雨水落在道路上的時候雨水由于重力作用流入到排水溝當中。排水溝的盡頭與人工湖泊相連，排水溝中的水匯集向人工湖泊流動并匯入其中。

3.1.2 綠化地面雨水收集措施

綠化區域在公園中占據很大的比重，綠化區域下墊面條件沒有改變，雨水直接進行下滲，大規模對綠化地區進行改造會大幅增加成本，且部分植物根系發達，不便于在下層鋪設不透水材料。對綠化地帶可以采用點、線、面結合的方式，針對不同的綠地特征進行改造，用不同的方式對雨水進行收集與利用。

1）植草溝。在線狀低洼處可以設置植草溝，對落在面上的雨水進行匯集。植草溝分為轉輸型植草溝和滲透型植草溝，收集、轉輸雨水徑流主要使用轉輸型植草溝。可以看做是一個明渠渠道，雨水在植草溝處匯集形成地面徑流并進行轉輸，最終匯入人工湖泊，統一進行再分配和利用。

2）儲水溢流箱。綠地點狀低洼處在地下設置小型儲水箱，儲水箱的四周采用透水材料，底部采用不透水材料。底部的不透水材料對水分起到阻托的作用，減小水分向下入滲。當雨水在低洼處匯集時由儲水箱將這部分雨水進行暫時的收集，雨止后通過四周透水材料緩慢向土壤中入滲，對植物根部起到一個持續的緩慢灌溉作用。

3.2 人工湖泊

人工湖泊是一種比較便捷的雨水存儲系統，在公園的合適位置設計人工湖泊，一方面能夠營造公園的景觀，另一方面能夠起到存儲水的作用[1]。通過透水鋪裝、排水溝以及植草溝轉運的雨水集中匯集到人工湖泊存儲起來，用于公園綠化區的灌溉。人工湖泊直接與公園綠化灌溉管道相連接，當灌溉的時候直接抽取一定量的水。目前許多公園都是依附于天然河道而建立的，人工湖泊可直接與天然河道相連，并設置小型的閘門。當雨量過大時，在多種集水措施的共同作用下，公園多處的雨水均匯集在人工湖泊當中，會導致人工湖泊內的水位大幅上升，影響公園的美觀，可以打開閘門放水進入天然河道。當雨量較小時，可以打開閘門引一部分河水進入到人工湖泊中進行灌溉。人工湖泊可以看做一個微型水庫，但傳統意義上的水庫主要是調蓄河道中的水量，但在本系統中是河道服務于微型水庫。在微型水庫的作用下，一來保證湖泊維持在一個相對平衡的水位，二來使公園能夠更好的對微型水庫中儲存的雨水進行利用。同時為了使人工湖泊中雨水資源盡可能多的儲存起來，人工湖泊的下墊面應使用不透水材料進行處理，在蒸發不可避免的情況下從減少水分下滲的途徑來最大化保證人工湖泊水分的蓄存量。

3.3 雨水利用

蓄存的雨水主要用來對綠化區域灌溉。在人工湖泊直接設置管道與綠化區的灌溉系統相連接，當需要的時候直接抽水，對不同的綠化區采用不同的方式進行節水灌溉，避免漫灌。當灌溉水量較大時，多于的水分再次匯集在植草溝重新回到人工湖泊參與下一次的水循環。同樣在低洼處儲水箱也可以再次進行收集，對收集的水量再進行緩慢的入滲灌溉。

4 結語

本文設計的雨水利用系統主要是根據大部分公園的結構以及職能所設計，當具體實施的時候還應該結合公園所在地的氣候、地形條件以及公園的結構以及公園內部設計植被情況等方面作出一定的調整。

參考文獻

[1]李琳.淺析雨水利用在城市公園景觀設計方面的應用[J].低碳世界，2016（23）：266-267

[2]黃兆平，肖建忠，劉冰.雨水花園賞析[J].安徽農林科技，2011，39（09）：5412-5413，5417

[3]張述超，張蓁，劉瑤.智能型雨水收集回用系統[A].中國土木工程學會會議論文集[C].杭州，全國排水委員會，2015，81-85