雨水循環(huán)系統(tǒng)下的海綿化校園景觀設(shè)計研究
--以景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)為例

劉 博 （景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)，江西 景德鎮(zhèn) 333000）

1 海綿校園建設(shè)的背景

在春、夏季景德鎮(zhèn)都易發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害，每年因內(nèi)澇問題造成許多不必要的經(jīng)濟損失，對于景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)來說也是如此。為了在暴雨季使校園內(nèi)師生的學(xué)習(xí)生活能夠順利地進行，海綿化校園建設(shè)有待提高，并且雨水循環(huán)系統(tǒng)的利用也需要得到關(guān)注。

高校校園作為現(xiàn)代都市中相對獨特的一個體系，其中雨水循環(huán)利用和學(xué)校景觀的合理運用一直是海綿型學(xué)校的重點建設(shè)內(nèi)容之一。海綿學(xué)校就是指校舍可以像海綿學(xué)校一樣，具備對周邊環(huán)境的應(yīng)變能力以及對自然的反應(yīng)，在學(xué)校下雨時，可以吸收、儲存、滲透、再凈化，可以在必要的時候?qū)⑵渑懦?，然后再利用[4]。把雨水循環(huán)的理念用到了海綿化學(xué)校所改造的環(huán)境中，并維護了自身的生態(tài)景觀結(jié)構(gòu)，堅持“滲透”“吸收”“再利用”是解決學(xué)校洪水問題、實現(xiàn)可持續(xù)利用資源的重要途徑[7]。

海綿化校園是根據(jù)海綿城市的理念發(fā)展而來的，德國、美國和新加坡等發(fā)達國家在二十多年前就建立起了完備的雨水循環(huán)系統(tǒng)，并且效果非常好。隨著海綿城市的發(fā)展，海綿校園也漸漸成型，美國哈佛、賓夕法尼亞、耶魯?shù)却髮W(xué)都建立了一套完整的校園雨水系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于園林生態(tài)建設(shè)，取得了一些成果[2]。

2 海綿化校園設(shè)計案例

2.1 校園概況

本課題的研究地點在江西省景德鎮(zhèn)市景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)（以下簡稱“陶大”）湘湖校區(qū)。景德鎮(zhèn)是一個典型的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，學(xué)校占地面積2000 多hm2，學(xué)校建筑面積近70 萬m2。景德鎮(zhèn)市區(qū)年平均氣溫為17.8℃，年降雨量1805 mm。景德鎮(zhèn)的天氣變化無常，氣溫忽冷忽熱，在春、夏交替的季節(jié)經(jīng)常是陰雨天氣，在前夏，梅雨期降雨頻繁，每年5、6、7 月份的平均降水量可達200～350mm，極易發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害[8]。

2.2 場地現(xiàn)狀分析

校園內(nèi)的硬質(zhì)化鋪裝過多，校園進門處采用的是大量的瓷磚，道路采用的是水泥路鋪裝，透水性極差。包括校園內(nèi)第一田徑場的鋪裝，由于長時間不更新替換，導(dǎo)致一遇到下雨操場上就會大量積水，嚴重影響學(xué)生的休閑娛樂。過多的硬質(zhì)鋪裝以及不良的透水性鋪裝都是導(dǎo)致內(nèi)澇的主要原因，因為雨水無法進行下滲、吸收，容易形成強降雨，造成嚴重的水災(zāi)[5]。

由于校園建設(shè)較久，局部區(qū)域的排水設(shè)施老舊且沒有及時得到管理，導(dǎo)致雨污合流，無法對雨水進行再利用。部分排水管有堵塞的現(xiàn)象，導(dǎo)致污水溢出到道路上，形成內(nèi)澇問題。不僅僅影響了師生的出行，也對師生的安全產(chǎn)生了一定的影響。

校園的公共綠地的建設(shè)很少采用海綿化的形式設(shè)計，雨水大多數(shù)是以自然流露的方式被植物吸收，多余的雨水沒有被儲存起來。綠化帶和馬路之間用路緣石分隔，以阻止雨水進入綠色空間。當(dāng)暴雨來臨時，被雨水淹沒的草地就會重新流向公路，造成道路上的積水[1]。

學(xué)校大多數(shù)樓頂為平頂，部分樓頂排水系統(tǒng)未做好，如設(shè)計藝術(shù)學(xué)院的五樓一到暴雨就堆積許多的雨水在室外，存在一定安全隱患；有些房屋的房頂安裝了太陽能、冷氣、空調(diào)等設(shè)備，因此在建造時綠色屋頂并沒有被考慮在內(nèi)[1]。

3 海綿化校園設(shè)施建設(shè)設(shè)計

海綿化的校園建設(shè)要根據(jù)校園的具體情況，采取有針對性的海綿結(jié)構(gòu)，以緩解學(xué)校的積水問題，并達到可以回收利用的標準。

3.1 透水性鋪裝

圖1 校園田徑場（圖片來源：自攝）

圖2 校園水泥路（圖片來源：自攝）

圖3 透水性鋪裝示意圖

透水鋪裝層是一種多孔的介質(zhì)，它能將雨水的徑流排入地下，補充土壤水分，具有良好的雨水滯留、過濾和凈化功能。學(xué)校主干道的硬化路面為透水性瀝青，未鋪設(shè)透水層的人行道為透水磚。為了有效地解決下雨天路面積水問題并保障師生正常的教學(xué)活動，對第一田徑場地和入口道路的敷設(shè)道路和宿舍周邊硬化路面進行透水性鋪裝處理。滲透性道路與綠化相結(jié)合，不僅能降低雨水的滲透率，還能補充地下水、美化校園[4]。

3.2 下凹式綠地

在校園的景觀設(shè)計中會模擬自然地貌，但形成的方式卻有很大的不同，而下凹的綠色則是一種獨特的結(jié)構(gòu)，它的高度比地面要低，可以將道路、屋頂?shù)鹊胤降挠晁占饋?，而雨水通過綠化和泥土的凈化，會逐漸滲透到地下，成為地下水的補充。而在下凹型綠地中，有一部分雨水的徑流量大于下凹型綠地的蓄水量，則是由城市的地下排水管排出。因下凹綠地獨特的地貌特征，所以下凹綠地具有蓄積雨水、沉淀雨水、滯留污染物、改善雨水水質(zhì)、減少暴雨洪峰的作用。

下凹式綠地可布置在人行道兩側(cè)以及主教樓前面的綠地、車行道路邊的綠地中。在施工中，必須確保沿石之間有一個合適的空隙來保障雨水可以順利地流入截流設(shè)施，并且溢流口必須比下層綠化高且比地面低。當(dāng)降雨超過了綠地的滲透性，就會把雨水排入其他的雨水設(shè)施或者城市的管道中。

3.3 雨水花園

圖4 校園水渠（圖片來源：自攝）

圖5 校園俯瞰圖（圖片來源：自攝）

圖6 校園景觀翠湖（圖片來源：自攝）

圖7 校園景觀翠湖（圖片來源：自攝）

雨水花園是一種自然或人造的、淺凹的綠色空間，它可以從屋頂和地上吸取雨水，并利用植物和沙土的聯(lián)合作用將雨水排出并逐步滲透到土地中，從而保持地下水位的穩(wěn)定[6]。不僅僅可以美化校園，也可以對雨水進行一個儲蓄再利用，如灌溉植物、花草等。

3.4 雨水循環(huán)溝渠

雨水循環(huán)溝是以磚、石為主要原料，局部地區(qū)植被直線布置，以排水為主。相對于植草溝，其更像傳統(tǒng)的排水明溝，覆蓋少、凈化功能不完善、美觀性差。但是在設(shè)計與表達的方面上更加靈活多變，具有更多的創(chuàng)造性、穩(wěn)定性高、后期的維修成本低。

3.5 調(diào)蓄湖水

校園內(nèi)部的翠湖排水系統(tǒng)不夠完善，一到暴雨來臨，湖面甚至?xí)绯鲋恋缆飞闲纬蓛?nèi)澇災(zāi)害，可采用調(diào)蓄湖水的方式解決該問題。

調(diào)蓄湖是一種具有調(diào)節(jié)、儲存、凈化雨水、收納作用的永久性間歇式水體景觀，可分為濕塘和滯留塘兩種類型。調(diào)蓄湖泊具有緩沖的駁岸斜坡，可作為徑流的緩沖區(qū)，且多設(shè)有雨水及上游的輸送裝置，在常水位與溢流口間儲存雨水，以減少降雨流量、凈化水質(zhì)。同時，調(diào)蓄湖泊成為景觀水體，還可以增添一道美麗的風(fēng)景。

3.6 植草溝

植草溝是一種具有植物覆蓋、線形布置、調(diào)節(jié)雨水徑流、調(diào)節(jié)水流、改善水質(zhì)的園林設(shè)施。在陶大湘湖校園人行道外側(cè)設(shè)置綠化溝渠，通過斜坡將雨水導(dǎo)入，既能有效地減少道路積水，同時還可以有效地阻止雨水的污染，實現(xiàn)對雨水的攔截[4]。

植草溝與雨水花園的構(gòu)造類似，但其蓄水層比雨水花園要深，因此必須用人工制作的沙土代替原有的土壤，并在下水道中設(shè)置排水管道，以便于雨水的流動、輸送、過濾、滯留、滲透。

圖8 植草溝示意圖

3.7 綠色屋頂+屋頂雨污分流

屋頂綠化，即屋頂種植合適的綠色植物，這樣既可以儲存雨水，也可以降低城市熱島效應(yīng)。學(xué)院的大多數(shù)建筑物都是傾斜的屋頂，可以把屋頂上的雨水通過屋頂?shù)男逼聟R集到不同的雨水管道中。雨水管內(nèi)裝有初排排水設(shè)備，當(dāng)雨水通過時，可以利用重力將污染嚴重的雨水導(dǎo)入另一條下水道，將雨水排入污水處理廠，而剩下的雨水則會通過管道進入地下蓄水池，然后由純凈水設(shè)備進行凈化。屋頂花園也可以將部分雨水進行吸收，減小積水的幾率，因此可以在主教學(xué)樓、行政樓等區(qū)域樓頂進行屋頂花園的設(shè)計，既能美化屋頂，又能吸收雨水，將雨水整合化[7]。

屋頂花園的建設(shè)還要考慮排水管道相關(guān)的問題，如在學(xué)生公寓樓頂建設(shè)綠色屋頂，需要將雨水管道與污水管道進行一個區(qū)別，避免雨水流入污水管道中，屋頂?shù)挠晁魅氲叵滦钏溥M行儲蓄，方便再次利用。而污水流入地下管道，并進市政管網(wǎng)，進行水質(zhì)的調(diào)和過濾。

圖9 綠色屋頂示意圖

4 校園場地重點淹沒區(qū)域及整改措施

景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)盡管地理位置優(yōu)越、綠化面積較大，但一旦遇到大雨，路面還是會出現(xiàn)積水，有些地方的積水甚至淹沒了操場、路面等，嚴重地影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活。陶大生態(tài)綠地與水系網(wǎng)絡(luò)未能及時調(diào)節(jié)雨洪是目前校園雨水循環(huán)所要解決的主要問題，通過上述的雨水循環(huán)系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)施來解決陶瓷大學(xué)相應(yīng)的問題。所以要利用低影響發(fā)展的雨洪治理體系對學(xué)校進行改造，采取“滲”“滯”“蓄”“凈”等措施，減少降雨對本地區(qū)造成的危害。

4.1 第一區(qū)域

第一區(qū)域是校園入口正前方的翠湖區(qū)，每次頻繁下雨湖水都會上漲并且湖水都是呈泥黃色，宿舍區(qū)域的供水也深受影響，主要原因是湖水內(nèi)部排水下滲極差。經(jīng)過分析，首先需調(diào)整地下的調(diào)蓄功能，多增加排水管道，便于在雨洪時，可以更好地將多余的雨水排出；然后將雨水儲存在常水位和溢流孔之間，以減少降雨流量，凈化水質(zhì)；其次增加凈水功能，排除多余的泥沙；最后在人行道的一側(cè)可以設(shè)置植草明溝，加速雨水的滲入，減少路面積水的概率。

4.2 第二區(qū)域

圖10 校園景觀翠湖（圖片來源：自攝）

圖11 校園景觀翠湖（圖片來源：自攝）

第二區(qū)域是學(xué)校的第一田徑場，學(xué)校在建設(shè)完第二田徑場之后，該區(qū)域就很少有學(xué)生去光顧，導(dǎo)致一些設(shè)施、草坪、地面材質(zhì)鋪裝沒有及時得到關(guān)注。該區(qū)域在每次雨洪到來時，都是被淹沒的狀態(tài)。具體規(guī)劃措施首先是在運動場的地面鋪設(shè)中，采用了可透水的鋪設(shè)技術(shù)，以增強雨水的自然滲透；其次在跑道的中央位置設(shè)置一個低層的綠色，通過覆蓋層、土壤、粗砂等快速吸收并凈化雨水，并將其排出地下水位。

圖12 第一田徑場

4.3 第三區(qū)域

第三區(qū)域是學(xué)校的各個景觀綠地（節(jié)選一處），雜草叢生。具體規(guī)劃措施首先是增加生態(tài)植草溝，把景觀隔離帶設(shè)置成雨水花園；其次人工生態(tài)園林要求有樹塘、池塘等植物，這樣就不利于雨水的滲透，所以必須設(shè)置一個通水口，使雨水能迅速流入樹塘，使其植物可以過濾掉一部分雨水。

5 結(jié)語

校園雨水循環(huán)系統(tǒng)的綜合利用，對校園內(nèi)的地形、綠地、湖水等進行收集、分析，以最客觀的方式呈現(xiàn)校園雨水循環(huán)的弊端及對策。根據(jù)景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)的生態(tài)環(huán)境，利用“雨水循環(huán)系統(tǒng)”“海綿校園”等概念，對學(xué)校的雨水循環(huán)基礎(chǔ)設(shè)施進行了規(guī)劃和設(shè)計。運用低污染的校園水資源開發(fā)思想，在現(xiàn)有道路、場地、綠地等方面進行了推廣。建設(shè)雨水花園、透水性鋪裝、生態(tài)滯留池、下凹式綠化等，形成集凈水、滯水、滲水于一體的雨水循環(huán)系統(tǒng)，解決每年夏天的暴雨洪水，使其成為一個典型的“海綿校園”[2]。

圖13 校園景觀（圖片來源：自攝）

圖14 校園景觀（圖片來源：自攝）

圖15 校園景觀（圖片來源：自攝）