基于低影響開發(fā)理念的雨水花園設(shè)計(jì)及水環(huán)境效益研究

中圖分類號：TU992 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1005-7897（2025）05-0082-03

0引言

現(xiàn)代城市開發(fā)建設(shè)問題頻發(fā)，自然地表逐漸被城市建筑物、道路等設(shè)施替代，導(dǎo)致雨水下滲嚴(yán)重受阻，進(jìn)而增加了地表徑流量，長久以往，水文循環(huán)機(jī)制將受到不良影響，致使水生態(tài)平衡難以維持，滋生一系列水環(huán)境問題。基于低影響開發(fā)理念的雨水花園，通過植物截留、土壤過濾、微生物分解凈化雨水等策略，減少徑流與污染，補(bǔ)給地下水，有效解決城市水環(huán)境問題。

1基于低影響開發(fā)理念的雨水花園設(shè)計(jì)原則

低影響開發(fā)理念旨在聚焦源頭控制與小型分散設(shè)施運(yùn)用，維持場地開發(fā)前自然水文狀態(tài)，借助一系列技術(shù)實(shí)現(xiàn)雨水多元利用，緩解城市水污染、雨水利用等難題。雨水花園設(shè)計(jì)依此理念，采用因地制宜、生態(tài)優(yōu)先、功能性與園藝性相結(jié)合等治理原則，以實(shí)現(xiàn)雨水治理與景觀效益。

1.1因地制宜

在設(shè)計(jì)雨水花園期間，需要基于建設(shè)區(qū)域的具體特征，確保雨洪資源利用與雨水花園進(jìn)行有效融合，進(jìn)而賦予花園地方文化及觀賞價(jià)值。雨水花園設(shè)計(jì)需要對實(shí)際場地氣候、土壤等進(jìn)行調(diào)研，明確建設(shè)場地的優(yōu)勢及不足，針對敏感因素需要及時(shí)處理、積極利用。此外，設(shè)計(jì)還需基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，確保地域文化能夠與低影響開發(fā)理念進(jìn)行結(jié)合，以保證雨水花園鮮明的地域性特征。

1.2生態(tài)優(yōu)先

在落實(shí)低影響開發(fā)理念過程中，雨水花園設(shè)計(jì)需要以生態(tài)優(yōu)先原則為準(zhǔn)，在人水和諧共生的設(shè)計(jì)思想引導(dǎo)下，需要積極運(yùn)用生態(tài)技術(shù)，確保城市水循環(huán)系統(tǒng)及其共同體能夠受到良好的保護(hù)，并對已經(jīng)破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行全面修復(fù)，逐漸恢復(fù)正常的生態(tài)系統(tǒng)平衡狀態(tài)。在以生態(tài)優(yōu)先為設(shè)計(jì)原則時(shí)，需要綜合分析城市、自然之間的聯(lián)系，確保雨水能夠同城市空間建設(shè)、植物、光照等融為一體，以實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的終極目標(biāo)。

1.3安全性

安全是工程建設(shè)的基礎(chǔ)性準(zhǔn)則，在雨水花園設(shè)計(jì)過程中需要確保雨水花園與構(gòu)造的安全性。針對結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的雨水花園，需要設(shè)置應(yīng)急、溢流設(shè)施，有效預(yù)防極端降水天氣對雨水花園結(jié)構(gòu)的危害。同時(shí)需要分析雨水匯集后可能對周邊建筑及設(shè)施產(chǎn)生的不良影響，基于周邊地形情況實(shí)施防水措施，以避免長時(shí)間浸泡對基礎(chǔ)設(shè)施的腐蝕。此外，還需對工程與非工程措施進(jìn)行整合，確保建設(shè)質(zhì)量以及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

1.4兼顧功能性與園藝性

雨水花園設(shè)計(jì)需要注重園藝與雨洪管理價(jià)值的有機(jī)結(jié)合，如果僅為了發(fā)揮雨水公園的雨洪管理功能，而未進(jìn)行良好的景觀設(shè)計(jì)，則與綠地滲透設(shè)施的應(yīng)用效果無明顯區(qū)別；如果執(zhí)著于雨水花園的觀賞性而忽視生態(tài)功能需求，則會(huì)促使雨水花園與其他花園綠地作用無異，導(dǎo)致其難以實(shí)現(xiàn)科學(xué)的雨水管理。雨水花園作為人們共享的公共設(shè)施，能夠營造舒適的城市環(huán)境，維持生態(tài)平衡，還能構(gòu)建多功能的城市開放空間。因此在雨水花園設(shè)計(jì)期間，需要與景觀美學(xué)元素進(jìn)行有機(jī)融合，以建造更加滿足人們審美體驗(yàn)，更具趣味性、吸引力的雨水花園。

2雨水花園設(shè)計(jì)方法與關(guān)鍵策略

2.1地形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在雨水花園設(shè)計(jì)中，地形設(shè)計(jì)的重要性不言而喻，其與雨洪管理功能、綜合效益均存在密切關(guān)聯(lián)。雨水花園地形設(shè)計(jì)主要包括建設(shè)花園場地的坡向、坡度與下凹深度等內(nèi)容。作為雨水公園景觀功能布局的重要基礎(chǔ)，地形對排水方向具有重要影響。下凹深度會(huì)對雨水收集量及排出量產(chǎn)生一定影響，坡度會(huì)控制雨水徑流匯集的區(qū)域。建設(shè)場地的地形與排水方向、徑流匯集區(qū)有著層層遞進(jìn)的關(guān)聯(lián)，同時(shí)雨水花園的收集、下滲利用也與其有著緊密聯(lián)系。在設(shè)計(jì)雨水花園地形時(shí)，需要因地制宜，盡量避免對地形進(jìn)行全面的改造，并對坡地、濕地進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，注重關(guān)注自然水文特征的管理，以確保景觀系統(tǒng)更具持續(xù)性，營造宜人、舒適的雨水花園。

2.2土壤設(shè)計(jì)

土壤是雨水花園功能的核心載體，不同區(qū)域因氣候、地質(zhì)、污染背景差異，對土壤條件的要求也截然不同。基于低影響開發(fā)理念的雨水花園土壤設(shè)計(jì)，需要對建設(shè)場地現(xiàn)狀及功能進(jìn)行分析，明確需要建設(shè)的雨水花園類型，以便優(yōu)化土壤特性及結(jié)構(gòu)，確保雨水花園建設(shè)效益的提升。在對場地現(xiàn)狀進(jìn)行分析過程中，需要關(guān)注現(xiàn)狀的土壤成分及入滲率，以提升雨水花園收集、下滲、凈化雨水的能力。對于土壤滲透性較差的區(qū)域，需要對土壤的結(jié)構(gòu)與組成進(jìn)行適當(dāng)?shù)母牧迹赃_(dá)到土壤滲透性的建設(shè)要求，確保土壤發(fā)揮其實(shí)際效能。由于不同的土壤含水量會(huì)對其滲透性產(chǎn)生一定干擾，在設(shè)計(jì)雨水花園前，還需要對擬建設(shè)場地的土孔隙率、入滲率、成分、污染程度等信息進(jìn)行調(diào)研，以便對結(jié)構(gòu)化土壤設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而達(dá)成雨水花園功能發(fā)揮目標(biāo)。

2.3植物選擇與配置

植物設(shè)計(jì)與低影響開發(fā)長期維持存在緊密關(guān)聯(lián)，其在雨水花園設(shè)計(jì)中具有關(guān)鍵作用，具體如下： 植物能夠?qū)ξ廴疚镞M(jìn)行吸收與凈化，并與土壤共同作用，對徑流的污染離子及雜質(zhì)進(jìn)行有效吸附與清除。 植物莖根葉對雨水有一定阻滯作用，可以對雨水徑流量及徑流速率進(jìn)行控制，還可以對雨水下滲起到促進(jìn)作用。 植物能夠?qū)諝赓|(zhì)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，削弱“五島\"效應(yīng)，有效預(yù)防土壤侵蝕，保證生態(tài)平衡。 植物的色彩能夠增強(qiáng)審美感受，加深人們對植物與雨水的正確認(rèn)知，起到環(huán)境教育作用[。

雨水花園植物設(shè)計(jì)需要采取以下7點(diǎn)措施： 優(yōu)選本地植物。本地植物的環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)，且繁殖、生長速度較快，能夠取得良好的景觀效果。 優(yōu)選多年生植物。通過選擇多年生植物，能夠避免影響景觀的穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)可以同一年或兩年生植物進(jìn)行結(jié)合，促使植物景觀體驗(yàn)更佳。 注重凈化效能。凈化效能較強(qiáng)的植物根系相對發(fā)達(dá)，與雨水、土壤之間的接觸面積較廣，能夠促進(jìn)雨水的良好吸收與滲透率的提升。 注重經(jīng)濟(jì)性。選取種植、維護(hù)成本低的植物，還可以選取可作為經(jīng)濟(jì)原料的植物。 注重抗逆性。選擇耐澇、耐旱能力強(qiáng)的植物，其更加適應(yīng)自然環(huán)境變化。 注重安全性。在選擇植物時(shí)需明確其對生態(tài)環(huán)境的影響，避免不同植物間出現(xiàn)惡性競爭及生長干擾，針對非本土植物需要做好隔離，避免侵?jǐn)_本土植物，同時(shí)需要考慮植物安全，避免有毒有刺、阻礙交通等植物的設(shè)計(jì)。 注重觀賞性。選取形色豐富、存在較高景觀價(jià)值的芳香型植物，增強(qiáng)人們的審美體驗(yàn)。

2.4規(guī)模設(shè)計(jì)

雨水花園設(shè)計(jì)規(guī)模的確定需綜合權(quán)衡匯水面積、降雨量、土壤滲透性等要素。其中，匯水面積起著關(guān)鍵作用，匯水面積越大，所匹配的雨水花園規(guī)模應(yīng)越大。實(shí)際項(xiàng)目中，需借助計(jì)算雨水徑流量來明確雨水花園面積，按經(jīng)驗(yàn)取值，雨水花園面積占匯水面積的 5%. ）10% 。但在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)依據(jù)場地地形、土壤特性、降雨特征等多種因素綜合調(diào)整。而在雨水花園設(shè)計(jì)深度方面，一般維持在 0.3～0.6m ，此深度既能保證雨水充分下滲與凈化，又能避免因過深或過淺影響雨水花園整體功能的發(fā)揮。

3水環(huán)境及景觀效益

3.1雨水收集

雨水花園能夠?qū)ψ匀唤涤赀M(jìn)行收集，促使雨水向資源化的方向發(fā)展。在雨水花園設(shè)計(jì)中可以采用點(diǎn)狀、帶狀與面狀雨水花園對處理后的雨水進(jìn)行儲(chǔ)存，進(jìn)而為城市供水提供重要的水源。經(jīng)雨水花園處理后的雨水可應(yīng)用于多個(gè)公共用水領(lǐng)域，如消防、綠地灌溉、廁所沖洗、路面清潔等，可有效減輕城市用水壓力，緩解用水不足問題。

3.2水質(zhì)凈化

在城市空氣污染的影響下，雨水中存在較多污染物，如硫化物及氮氧化物等，在降雨后還會(huì)與城市垃圾、汽車排放物等進(jìn)行混合，進(jìn)而形成雨水污染。雨水花園具有凈化雨水的效力，能有效去除雨水中的污染物，主要通過過濾、沉淀等方式處理雨水徑流，運(yùn)用物理凈化、植物吸收以及土壤吸附等多種手段實(shí)現(xiàn)對徑流的高效凈化。雨水花園中植物的根系與土壤微生物能吸附并分解雨水中的有機(jī)物、氮、磷等污染物，其對化學(xué)需氧量的去除率可達(dá) 50%～80% ，對總氮的去除率為 30%～60% ，對總磷的去除率在 20%～50% 。通過雨水花園建設(shè)，不僅能夠強(qiáng)化城市生態(tài)系統(tǒng)的自我凈化能力，還可以增強(qiáng)城市空間景觀效果。

3.3徑流調(diào)節(jié)

盲目的城市建設(shè)應(yīng)用了較多不透水的鋪裝，對雨水下滲具有嚴(yán)重干擾，進(jìn)而導(dǎo)致城市地表徑流較多，在集中降雨時(shí)通常會(huì)使徑流達(dá)到峰值，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成城市內(nèi)澇。雨水花園能夠?qū)τ晁M(jìn)行收集與阻滯，對地表徑流速度進(jìn)行控制，促使雨水停留時(shí)間明顯延長。雨水匯集在雨水花園時(shí)，能夠通過土壤向地表下滲透，并補(bǔ)充地下水源，減少地面沉降，對水循環(huán)具有一定促進(jìn)作用。即便雨水量在雨水花園容量之上，也能夠緩沖雨水管網(wǎng)的徑流，對徑流進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，確保瞬時(shí)水量明顯減少，進(jìn)一步促進(jìn)雨水下滲。

3.4景觀效益

雨水花園作為現(xiàn)實(shí)與精神世界的重要反映，設(shè)計(jì)過程中需要以藝術(shù)的美學(xué)原則為基礎(chǔ)，確保其與人們的審美感受保持一致，以發(fā)揮雨水花園設(shè)計(jì)的景觀價(jià)值。雨水花園具備經(jīng)濟(jì)性、生態(tài)性等多種應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)其與其他景觀設(shè)計(jì)的藝術(shù)價(jià)值具有一定相似之處。雨水花園的景觀價(jià)值即為城市的內(nèi)在精神，通過設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)布局、色彩光澤、裝飾點(diǎn)綴等要素，可以為人們提供一個(gè)精神空間場所，促使人們的精神狀態(tài)、幸福指數(shù)得到提升。雨水花園作為精心設(shè)計(jì)的多生物棲息環(huán)境，可促進(jìn)生活環(huán)境得以改善，能夠增強(qiáng)人們的游覽體驗(yàn)，并在潛移默化中對人們的精神狀態(tài)產(chǎn)生積極影響。此外，雨水花園可將自然降雨轉(zhuǎn)化為水資源，能夠減輕城市用水負(fù)擔(dān)及市政管網(wǎng)的擴(kuò)建壓力，并對城市內(nèi)澇災(zāi)害進(jìn)行防護(hù)，減少人們及社會(huì)的經(jīng)濟(jì)損失。優(yōu)秀的雨水花園設(shè)計(jì)可促進(jìn)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)形成，其對于城市環(huán)境的品質(zhì)與形象均有良好改善作用，能夠吸引更多游客及投資者，促使城市區(qū)位價(jià)值均得到提升[4]。

4雨水花園案例分析

4.1北京市奧林匹克森林公園雨水花園

該雨水花園位于北京市奧林匹克森林公園，服務(wù)面積約為 ，旨在緩解園區(qū)內(nèi)澇、凈化徑流、打造生態(tài)景觀。設(shè)計(jì)采用砂土+ 沸石 + 木屑復(fù)合填料的多層過濾系統(tǒng)，這種組合極大提升了對磷元素的吸附能力，能有效凈化雨水水質(zhì)。在植物配置上，充分考慮本地氣候特性，蘆葦、鳶尾等本地耐寒植物占比高達(dá) 80% 。這些植物不僅適應(yīng)冬季低溫環(huán)境，冬季留存的干莖還構(gòu)成獨(dú)特景觀，豐富了四季景觀層次。此外，安裝水質(zhì)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測化學(xué)需氧量、總磷等關(guān)鍵指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)智能化管理，確保雨水凈化效果始終處于可控狀態(tài)。實(shí)施后，徑流削減率為 45% ，總磷去除率為 65% ，懸浮固體去除率為 85% ，項(xiàng)目成為海綿城市示范點(diǎn)。

4.2新加坡碧山宏茂橋公園雨水花園

新加坡碧山宏茂橋公園雨水花園項(xiàng)目作為低影響開發(fā)理念的典范實(shí)踐，通過創(chuàng)新的生態(tài)設(shè)計(jì)策略顯著提升了區(qū)域水環(huán)境效益。該項(xiàng)目以“自然化河道 + 多功能綠地”為核心，將 1.1km 硬質(zhì)護(hù)岸改造為分層式生態(tài)駁岸，通過坡比優(yōu)化、塊石群導(dǎo)流及喬-灌-草3層植被系統(tǒng)，使徑流系數(shù)從0.85降至0.6，年徑流控制率達(dá)75% 。在綠化設(shè)計(jì)方案中，注重本地植物的規(guī)模化應(yīng)用，篩選出耐水喬木黃槿、菖蒲等多種本地物種，構(gòu)建2.5km 生物廊道網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)鳥類物種數(shù)增加 240% 、魚類恢復(fù)至9種的生態(tài)修復(fù)目標(biāo)。同時(shí)，通過動(dòng)態(tài)蓄水區(qū)與活動(dòng)草坪的功能轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)，將原本單一的防洪空間拓展為兼具雨水調(diào)蓄（2.8萬 、科普教育及社區(qū)活動(dòng)的復(fù)合型綠地。該項(xiàng)目創(chuàng)造性地將雨水花園技術(shù)與園林綠化美學(xué)深度融合，為熱帶地區(qū)城市雨洪管理提供了可復(fù)制的生態(tài)化解決方案。

5結(jié)語

本文探討了基于低影響開發(fā)理念的雨水花園設(shè)計(jì)策略，并分析其水環(huán)境和景觀效益。與傳統(tǒng)雨水管理不同，雨水花園采用低影響開發(fā)理念進(jìn)行自然化的設(shè)計(jì)，以植物截留、土壤過濾、微生物分解等生態(tài)手段，高效削減雨水徑流、凈化水質(zhì)并補(bǔ)給地下水，通過巧妙融合生態(tài)與景觀功能，在美化環(huán)境的同時(shí)，營造生物棲息地。基于低影響開發(fā)理念的雨水花園促進(jìn)了人與自然和諧共生，推動(dòng)了城市建設(shè)高品質(zhì)綠色發(fā)展。

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作者簡介：董菲（1995一），女，漢族，湖北武漢人，本科，助理工程師，主要從事景觀設(shè)計(jì)工作。