海绵城市建设中雨水花园的维护管理论文_吴金平,陈晓伟,周吉

海绵城市建设中雨水花园的维护管理论文_吴金平,陈晓伟,周吉

中国一冶集团有限公司 湖北武汉 436000

摘要:雨水花园将雨水滞留下渗,补充地下水,减少地表径流的同时减少污染,是一种生态可持续的雨洪控 制、雨水利用措施,是实现海绵城市的一个重要手段。本文主要对雨水花园在海绵城市的发展建设中具体的应用方 式及功能进行了分析探讨,希望我们的生存环境越来越好。

关键词:雨水花园;海绵城市;应用

1 雨水花园的理论基础

1.1 可持续发展理论

可持续发展的理论源于人类对于未来社会的担忧,最早应用于林业生产方面。1987年,世界环境与发展委员会发布的《我们共同的未来》,将其定义为既能满足当代人的需要,不危及下一代人的生存,又使下一代人的需要和生活得到保证。从可持续发展理念出发,雨水利用将成为未来城市发展的重要参考因素。首先,城市水资源日益短缺,地下水的开采过度以及雨水的初级污染加剧了城市生态环境的破坏;其次,季风性气候影响,许多城市内涝严重,给人民 生产生活造成严重损失针对水资源短缺与城市雨洪灾害两大主要矛盾,实现雨水资源的收集与再利用,改善城市水循环系统,提升城市生态环境品质。

1.2 生态设计理论

18世纪下半叶,人类社会迈进工业时代,科学技术迅猛发展。与此同时,全球变暖、城市膨胀、环境污染、资源短缺等一系列城市问题威胁着人类的生存。美国建筑师麦克・哈格出版的《设计结合自然》,标志着生态设计 时代的到来。与传统设计相比,生态设计将重点放在城市环境方面,旨在构建结构合理、功能高效的人居环境。在生态规划设计理论的倡导下,要求规划设计充分尊重自然原有肌理,保护城市生态环境,充分实现自然资源 的再利用与再循环。雨水花园技术依据生态设计理念,结合规划地的自然禀赋,使用乡土植物,达到截留污染物、净化雨水的作用,实现城市雨水资源的再利用。

1.3 绿色基础设施理论

绿色基础设施不同于传统“灰色基础设施”,是保护环境、生态、资源的有效途径。美国环境保护局将其定义为,为提高整体环境质量而设置的自然系统或仿自然人工设施,并将这一概念拓展到 雨水径流管理方面,通过自然系统或模拟自然系统的工程措施对径流污染进行控制。在城市传统发展模式的作用下,城市雨水难以下渗,造成初级雨水径流污染,形成较高的短时雨水径流总量和 径流速度,致使城市洪涝灾害的发生。与传统工程设施相比,雨水花园技术不仅前期投资、后期维护成本低廉,而 且与景观设计相结合,实现美学、生态等多种功能。

2 雨水花园的类型与结构

2.1 雨水花园的类型

根据实施目标不同,雨水花园可以分为以控制径流污染为目的和以控制径流量为目的两种类型。第一,以控制径流污染为目的的雨水花园,主要功能为处理污染较严重的初期雨水,一般适用于径流污染比较 严重的城市空间,例如停车场、城市广场、城市道路等,结构比较复杂,需设计专门的底部排水沟渠。第二,以控 制径流量为目的的雨水花园,主要功能为减少区域内的雨水径流总量,一般适用于处理雨水水质相对较好、汇流面 积较小的城市空间,例如建筑屋面、附属庭院、中小学校、居住小区等,构造相对简单,造价低廉,无须设计专门 的底部排水沟渠。

2.2 雨水花园的结构

雨水花园通过植物的截留与土壤的渗透蓄滞作用,达到净化初期雨水污染、降低短时雨水径流量以及收集地面 汇流雨水的效果。一般其结构主要分为蓄水层、覆盖层、植被与种植土层、人工填料层、砾石层等五部分。第一,蓄水层主要为滞留和过滤雨水,同时将雨中的沉淀物留在该层。第二,覆盖层主要为提高土壤渗透作用 和净化雨水,防止水土流失。第三,植被与种植土层主要为过滤与净化雨水,选择多年生植物,可短时间耐水涝。第四,人工填料层主要为渗水,其厚度应根据规划地的降雨特性、服务面积确定,多为0.5~1.2m。第五,砾石层 主要为排除多余的雨水,由穿孔管排入城市管道中。

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3 雨水花园的应用

3.1 居住区

由于居住区的硬质景观比较多,所以居住区最好应该安装排水系统,虽然大多数的雨水都可以直接进入到地下 的管道中,但是如果遇到暴雨,居住区的道路就会出现严重的积水情况。最近几年,随着我国城市建设的发展,雨 水花园技术在居住区中也得到了普遍的应用,雨水花园的工作原理是通过收集来自屋顶的雨水与小区内的景观用水 系统进行有效的结合,这样可以极大的提高用水率。除此之外,如果在降水量较大的地区应用雨水花园技术,不仅 可以有效改善屋顶积水的情况,还可以有效提高居住区的绿地面积。但是在实际应用时,还应该注意土壤条件等对 雨水花园技术的影响。

3.2 街道景观

雨水花园在道路景观中的主要作用是在街道中央设立分隔带绿地,当雨水经过道路进入到分隔带之后,雨水花 园就可以利用储水和净化等功能,进而起到降低雨水径流量以及降低雨洪污染等作用,进而实现雨水的二次利用。除此之外,雨水花园技术的有效应用可以有效降低道路积水的压力。

3.3 屋顶花园

现阶段,很多城市的多层或者高层建筑一般选择有组织排水形式。但有组织排水方式的屋顶也有其缺陷点,如 耗费大量的工程管线进而造成投资增多,同时还造成了资源浪费。所以,设计部门应该不断学习和创新,找到适合 于雨水花园的设计,并将其应用到屋顶花园建设中去,进而不断完善雨水的收集体系。屋顶绿化主要由几个基本层次构成:即保护层、排水层、过滤层以及植被层等等。其中,保护层的作用是保护 屋面和植物的根系不被雨水冲刷起到防护的作用,保护层一般可以使用塑料、水泥等进行铺设;排水层的主要用途 就是将种植层中多余的雨水收集起来,然后将其运送到排水装置中,这样可以避免积水过多而使种植层被淹没,排 水层通常可以选择碎石、浮石、塑料编织垫、碎煤渣等成分进行铺设,厚度通常控制在5~15cm之间;过滤层的用 途是将种植层中冲出来的泥沙排出,这样可以有效防止排水管被泥沙堵塞,主要选择土工布进行铺设。在选择植被的土壤时需要注意,最好选择那种空隙较大、密度较小、耐雨水冲刷并且适合植物生长的天然土壤 或者人工合成的土壤。通常情况下选择火山石、浮石、膨胀黏土或者专门用于种植的人工土壤等。一般情况下,屋 顶集流系统主要由屋顶集流面、雨水径流过滤器以及集水箱等几个部分构成。收集雨水时,雨水先要通过屋顶集流 面进入到庭院内的雨水花园中,与此同时道路上的雨水也会被两侧的雨水花园收集起来。

4 雨水花园应用维护措施

(1)在暴雨过后检查雨水花园的覆盖层以及植被的受损情况,及时更换受损的覆盖层材料与植被;

(2)定期清理雨水花园表面的沉积物,以免使其渗透能力下降,降低其效果;

(3)定期清除杂草,同时对生长过快的植物进行适当修剪;

(4)根据植物生长状况及降水情况,适当对植物进行灌溉。

结束语:作为绿色基础设施的重要组成部分,零散分布的雨水花园所能发挥的作用有限。当代设计师需要建设更多优秀 的雨水案例,完善绿色基础设施理念,增强普及性与应用性。雨水花园的建设需要推广 到城市的各个角落,发挥各自特定的作用,促进城市生态环境的改善,应对水灾害,适应水环境,平衡水生态,以小见大,为现代海绵城市建设添瓦助力。

参考文献:

[1]车伍,马震,李俊奇.城镇雨洪控制利用与水景观设计[J].建设科技,2009(23):58-60.

[2]向璐璐,李俊奇,邝诺,车伍,李艺,刘旭东.雨水花园设计方法探析[J].给水排水,2008(6):47-51.

[3] 王淑芬,杨乐,白伟岚.技术与艺术的完美统――雨水花园建造探析[J].中国园林,2009(6):54-57.

论文作者:吴金平,陈晓伟,周吉

论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期

论文发表时间:2018/9/10

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