園林工程中排水系統設計與未來發展趨勢

摘 要：園林工程中的排水是保障園林環境健康和可持續發展的重要環節。研究了園林工程中排水的應用，探討了排水系統的設計原則、技術方法，闡述了排水系統的構成和設計原則，通過具體案例分析，分析了不同類型園林工程中排水系統的應用效果，深入剖析了各種設施和技術在不同場景下的應用效果，指出了當前研究存在的問題與挑戰，為園林工程中排水系統的規劃和設計提供一定的參考。

關鍵詞：園林工程；排水；設計原則；技術方法；案例分析

中圖分類號：TU986 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）02–0-03

作為城市綠化建設的重要組成部分，園林工程對于改善人居境、提升城市形象起著至關重要的作用。然而，隨著城市化進程的加速和氣候變化的影響，園林工程中排水問題逐漸凸顯。不合理的排水系統會導致積水、泥沙淤積等問題，影響了園林景觀質量和可持續發展。因此，在園林工程中合理應用排水技術成了重中之重[1-3]。

1 排水系統的構成與設計原則

1.1 地面排水

1.1.1 雨水徑流管理

雨水徑流管理是地面排水系統中重要環節之一。通過合理設置排水設施，如雨水篦、雨水口等，可以有效控制雨水徑流量，防止積水和泥沙淤積現象的發生。在設計過程中，相關部門應考慮場地坡度、降雨強度等因素，結合地面綠化布局進行合理排水。此外，還應注意不同季節和不同降雨頻率下的排水要求，確保排水系統的可靠性和穩定性。

1.1.2 綠化帶與溢流設施設計

綠化帶和溢流設施在地面排水系統中起到了重要作用。綠化帶可以吸收和蓄存雨水，延緩徑流速度，并減少其對下游系統的沖擊。溢流設施能夠有效分流并處理過剩的雨水。在設計過程中，相關部門需要根據場地條件和功能需求合理設置綠化帶和溢流設施，并考慮與其他園林構筑物的協調性。

1.2 地下排水

1.2.1 地下雨水收集與排放系統設計

地下雨水收集與排放系統在園林工程中扮演著至關重要的角色。針對這一部分的設計，應考慮以下要點：

（1）地下水位與土壤滲透性。在設計地下收集系統時，需充分考慮地下水位的變化和土壤的滲透性。這涉及合理設置收集井和排放口的深度、位置及數量，確保系統能夠高效地收集和排放雨水。

（2）管道網絡布局與連接。對于復雜地形或大范圍園林，管道網絡的設計至關重要。通過合理布局管道，能夠保證雨水有效流入收集井，并有機地連接到排放系統，從而避免積水、排水不暢等問題。

1.2.2 地下滲濾與蓄水系統設計

地下滲濾與蓄水系統的設計需要結合地質條件和園林布局，確保雨水能夠得到妥善處理和充分利用。主要包括以下2個方面。

（1）土壤類型與滲透能力。評估不同類型土壤的滲透能力，并據此選擇合適的地下滲濾池或蓄水設施。滲透能力較高的地區可以考慮增加滲水孔或滲透井，以提高雨水的滲透效果。

（2）儲水容量與運用靈活性。在設計蓄水系統時，需考慮儲水容量的大小及其與周邊環境的協調性。合理規劃蓄水設施的位置和容量，同時考慮雨水儲存后的利用方式，如地下水補充、灌溉、景觀運用等。

1.2.3 地下排水系統的維護與改進

地下排水系統的維護是保證系統長期穩定運行的關鍵。在設計時，需要考慮以下方面。

（1）定期檢查與清理。建立定期的檢查與維護計劃，包括清理排水管道、檢查排放井和收集池的狀況等，確保系統暢通和設備運行良好。

（2）實時監測與改進。利用現代技術，如遠程監測或傳感器裝置，對地下排水系統的運行狀態進行實時監測。根據監測結果，及時調整、改進系統運行模式，以適應不同的氣候和降雨條件。

1.3 雨水利用

1.3.1 雨水收集與處理技術

雨水收集與處理技術是園林工程中雨水利用的關鍵環節。通過設置雨水收集裝置和處理設備，對收集到的雨水進行凈化和消毒，以達到可再利用的標準。常見的雨水處理技術包括沉淀過濾、生物滯留池、UV消毒等。在設計過程中，需要根據需求確定處理設備類型和數量，并確保其運行穩定、可靠。

1.3.2 雨水利用方式與效果評價

雨水利用方式與效果評價是園林工程中雨水利用的重要內容。通過設置灌溉系統、景觀噴泉等，將處理后的雨水用于綠化和景觀建設。在設計過程中，需要考慮雨水利用的經濟性、可行性及其對環境的影響。并通過實際應用效果的監測和評估，不斷優化和改進雨水利用方式。

2 案例分析

2.1 案例1：某市中心公園排水系統設計

在公園排水系統的設計中，需要考慮公園內道路、廣場和湖泊等區域的排水問題。該市中心公園位于城市的核心地帶，總面積約10萬m2。由于地勢較低且周圍建筑密集，排水是該公園設計中的重要考慮因素。設計目標是確保公園內各個區域在強降雨時能夠及時排水，避免積水和泥沙淤積問題，同時注重雨水利用。

（1）地面排水系統。道路和人行道：在道路和人行道上設置坡度，以便快速排水，并合理安裝雨水篦和雨水口，防止積水；廣場和草坪區域：通過設置綠化帶和花壇邊緣的排水槽，有效減緩雨水徑流速度，減少對下游系統的沖擊；湖泊和水景區域：采用景觀水池和雨水收集井等設施，收集和處理降雨期間的雨水，以減少湖泊的負荷。

（2）地下排水系統。地下雨水收集與排放系統：在公園區域設置地下雨水收集井，并通過管道網絡將收集到的雨水排放到下游系統或用于綠化灌溉；地下滲濾與蓄水系統：對于部分區域土壤滲透性較好的地方，設置地下滲濾池和蓄水設施，將雨水滲入土壤層并儲存起來，以補充地下水資源。

（3）雨水利用系統。灌溉系統：通過設置灌溉系統，將處理后的雨水用于公園內植物的灌溉，達到節約水資源的目的；噴泉和人工瀑布：利用處理后的雨水創造噴泉和人工瀑布效果，增加景觀的觀賞價值。

案例分析結果表明，在該市中心公園的排水系統設計中，通過合理設置地面排水、地下排水和雨水利用設施，有效解決了強降雨導致的積水和泥沙淤積問題。同時，雨水的收集和利用不僅提高了公園的可持續性，還創造了更美觀的景觀效果。該案例為其他類似公園排水系統的設計提供了寶貴經驗和借鑒，同時也對城市園林工程中排水系統的應用有一定的指導意義。

2.2 案例2：某住宅小區園林排水系統設計

在小區園林排水系統的設計中，需要考慮有限空間內合理布局排水設施，解決小區園林中常見的積水問題。該住宅小區位于城市郊區，總面積約1萬m2，由于地勢較平且附近缺乏自然水源，小區園林排水成為設計重點。設計目標是解決小區內道路、庭院和綠化帶等區域的排水問題，減少積水和泥沙淤積，同時注重雨水的利用。

（1）地面排水系統。道路和人行道：設置適當的坡度，確保雨水迅速流入排水溝或雨水篦，避免積水現象；庭院和花壇區域：通過設置排水槽和滲水磚等設施，促進雨水的滲透和蓄水，減少地表徑流；綠化帶和草坪區域：選擇透水性好的草坪材料和覆土，增加土壤滲透性，減少水分積聚。

（2）地下排水系統。雨水收集與蓄水系統：在小區設置地下雨水收集池，并通過管網將雨水儲存起來，以備后續利用或排放；滲透井和下沉式花壇：對于排水困難的區域，設置滲透井和下沉式花壇，促進雨水的滲透和分散。

（3）雨水利用系統。雨水收集系統：通過雨水收集設施收集處理后的雨水，再利用于綠化灌溉、洗車等非飲用水需求；小型噴泉和滴灌系統：利用處理后的雨水打造小型噴泉和滴灌系統，提升景觀效果，并節約水資源。

該案例為小區園林排水系統設計提供了實踐經驗和可行性建議，有利于類似場景排水問題的解決，促進可持續發展。

2.3 案例3：某城市廣場園林排水系統設計

在城市廣場設計中，采用下沉式綠化排水設計是為了在廣場等大型硬化表面上實現有效的雨水管理和減少徑流污染，同時提供美觀的綠化空間。通過場地調研，了解廣場的地理位置、氣候條件、土壤類型以及周邊排水系統。在平面布局中，應根據地形設計下沉式綠地的位置和形狀，考慮與周邊建筑和硬化表面的協調，綠地與步行道、休閑區的合理布局，確保城市廣場的功能性和美觀性。

（1）地面排水系統。設置合理的排水坡度，確保綠地內的水能夠自然流向集水井。鋪設透水性好的排水管道，連接綠地和集水井，并與周邊排水系統連接。

（2）過濾系統。選擇適合當地氣候和土壤的植物種類，通常選擇耐水濕、根系發達的植物。綠地下方鋪設一層砂質或礫石層，增加土壤的透水性，同時在綠地下方設置防根刺的排水層，避免植物根系影響排水效率。

（3）雨水收集與利用系統。設計雨水收集系統，設置儲水模塊或水景，用于節約水資源和景觀用水，并考慮將收集的雨水用于周邊綠化帶或非飲用水的需求。

（4）溢流設施系統。設置溢流井，當降水量超過綠地滲透能力時，多余的水可以及時溢出，避免造成內澇。溢流井的設計要考慮維護方便和防止堵塞。在溢流出水口處設置消能設施，防止水流沖刷、侵蝕。

該案例為城市廣場等開闊硬質景觀排水及雨水收集系統設計提供了寶貴的經驗，各類城市廣場設計中應根據場地的具體條件和需求有所不同，相關部門應結合實際情況進行調整。設計時應遵循可持續發展和綠色生態的原則，充分利用自然排水系統以減少對環境的破壞。

2.4 案例4：某城市道路園林排水系統設計

某城市道路總體呈東西走向，道路機動車道寬10.5 m，人行道寬3.5 m，綠化退線寬10 m，周邊地塊主要為廠區、村莊及綠化用地。此道路設計改變了傳統的排水系統，運用透水鋪裝、開口路緣石、植草溝、生物滯留等工程措施，通過生物滯留設施控制雨水徑流量、污染和排水。

（1）機動車道排水系統。主要利用道路橫坡、縱坡，采用地面排水的方式排除路面雨水。非機動車道和人行道采用透水鋪裝、開口路緣石的設計排除地表匯集的雨水。

（2）生物滯留設施。在非機動車道與人行道間設置下凹式生物滯留設施，利用開口路緣石收集機動車道和非機動車道的雨水。生物滯留設施結構剖面自上至下為、持水區、雨水溢流井、種植土壤層、砂濾層、卵石層。因景觀道路沿線兩側需種植喬木，為不影響喬木根系的生長，生物滯留溝種植土層厚度設計為

150 cm。

（3）雨水收集設施。機動車道和非機動車道的雨水流入下凹式生物滯留設施，經生物滯留設施的滲透過濾，經穿孔管通過閘門井進入雨水凈化池，對路面匯集的雨水進行調蓄、處理，天氣干旱時將處理過的雨水回用于道路綠化和其他市政用水。

隨著城市化進程不斷加快，城市道路硬化面積不斷增加，道路硬化用地面積占城市建設用地面積的比例較高。在目前的城市道路建設中，為滿足城市道路功能，在雨水控制上主要體現了“排”水，忽略了對生態的保護。通過以上設計案例，城市道路建設應逐步轉變為采用凈化、滲透、蓄水、緩排的排水模式。

3 小結與展望

3.1 研究成果

由上述分析可知，園林排水系統設計應考慮地面排水和地下排水的綜合應用，以解決雨水積聚和地表徑流問題。同時，合理設置坡度、排水溝和排水槽等設施，促進雨水的快速排放和滲透。此外，雨水收集和利用是可持續發展的重要方向。通過對這些研究成果的總結，可以得出以下結論。

（1）綜合性設計的重要性。在排水系統設計中，地面排水與地下排水的協同運作至關重要。通過綜合運用這2種方式，能夠更有效地解決園林區域內雨水積聚、排水不暢以及地表徑流等問題，提升整體排水效率。

（2）設施設置與優化。正確設置坡度、排水溝和排水槽等設施是排水系統設計中的關鍵。進一步優化設施布局和設計參數，考慮不同地形和降雨情況下的設施布局，可以提高排水速度和滲透效果，有效防止積水和泥沙淤積。

（3）雨水資源的綜合利用。將雨水收集、過濾和再利用，不僅可以滿足綠化灌溉等非飲用水需求，還有助于緩解城市水資源壓力。優化雨水收集設施和處理方法，進一步提高雨水的再利用率，是未來排水系統發展的一個重要方向。

3.2 發展趨勢

（1）新興技術的應用。隨著科技的不斷進步，新興技術如人工智能、物聯網和大數據分析等將在園林排水系統中得到更廣泛的應用。例如，智能感知和自動控制技術可以實時監測雨水的流量和水質，并自動調節排水設施的運行。

（2）智能化排水系統的發展。未來的園林排水系統將更加智能化，能夠自動適應不同的降雨情況和環境條件。通過智能控制和優化策略，可以提高排水效率、減少能耗和維護成本。

（3）與城市規劃和生態建設的融合。園林工程中排水系統的設計將更加注重與城市規劃和生態建設的融合。通過合理規劃綠地布局、保護水資源和生態環境，實現城市的可持續發展。

然而，當前的研究仍存在一些問題和挑戰。例如，如何在有限的空間內設計出高效的排水系統，如何提高排水設施的穩定性和耐久性等。因此，未來的研究可以集中于以下方向：

一是開發新型材料和技術。研發透水性好、抗滲漏和耐久性強的排水設施材料，同時探索新的排水技術和方法，以適應不同環境和需求。

二是提高排水系統的智能化程度。進一步研究智能感知、自適應控制和遠程監測等技術，使排水系統能夠根據實時情況進行優化調節，提高效率和可靠性。

三是加強與城市規劃和生態建設的協調。在園林排水系統設計中加強與城市規劃和生態建設的聯動，實現水資源的綜合利用和生態環境的保護。

通過進一步研究和實踐，相關部門可以不斷改進園林工程中的排水系統設計，提高水資源利用效率，構建更為健康、宜居的城市環境。

4 結束語

園林工程中排水系統的設計與應用是確保城市綠地健康、可持續發展的關鍵一環。排水系統的綜合設計以及合理設置排水設施是解決雨水問題的關鍵，而雨水資源的綜合利用更是推動綠化灌溉和城市水資源可持續利用的重要方向。然而，未來的研究仍需要進一步探索智能化排水系統、新型材料與技術的應用，并加強與城市規劃與生態建設的整合，應對日益

復雜的城市環境與氣候挑戰，從而為構建宜居、健康的城市環境提供有力支撐，為人們創造更美好的生活空間。

參考文獻

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