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摘要:随着城市建设的不断发展,城市在用水方面也遇到了越来越多的问题,水资源短缺就是最为重要的。随着近年来对于地下水的过度开采,导致了地下水资源的逐渐减少,对于人们的日常生活产生了极大的不便。在一些城市中园林景观的规划过程中,需要进行水景的营造和设计,这时就可以采用雨水回收利用的设计方案,从而大大减少水资源的获取,能够显著的节约水资源。以目前的科学技术水平来说,能够通过设计一个雨水花园来进行园林的雨水回用。本文将针对雨水利用进行简要概述,并针对园林设计中所存在的水资源回收问题,进行系统的方法探讨,希望能够有效节约水资源的利用,从而营造一个可持续发展的园林水景。
关键词:园林设计;雨水回用;绿色
一、引言
水资源是世界上最为贵重的资源之一,无论在任何建设方面都需要用到。风景园林作为我国古代文化宝贵的遗产,象征着我国古代的园林文化。在园林景观的建设过程中,时常会需要进行水景的营造,通过将水体进行造景,与周边的建筑物和植被进行完美的搭配,从而营造出更加协调、更加生态化的园林环境。在进行水景营造的过程中,就需要考虑到水资源的回收利用,通过对雨水进行收集、循环、灌溉,从而形成一个完善的雨水回用体系,使得园林设计能够达到循环高效绿色的要求。
想要完善的构建园林雨水回用系统,首先必须掌握科学的设计方法,对园林景观地所处的生态环境进行详细的考察,从而确定该用何种设计方法能够最大的贴合自然。同时,由于我国不同地区生态环境不同,各地区各季节的降水量也分布不均匀,所以在进行园林水景设计时,还要充分考虑到各地气候环境的差异,从而进行雨水的最大化利用。
二、园林景观与雨水回收概述
(一)园林景观的人文内涵
园林景观的设计是一项综合性的学科,同时涉及到了历史人文、地理、建筑学、生物学等各方面的学科,同时建立在人文科学和自然科学的基础上。园林景观在我国已经经历了数千年的历史,其设计的主要理念就是人与自然的和谐相处。园林景观在不同的国家有着不同的表达方式,但归根结底都是通过人为创造的方法,将建筑物、植物、水景进行有机的统一,从而达到生态和谐的最高目标。随着人类的建造技术逐渐发展,以及审美水平的不断变化,不同时间段内的园林景观也不尽相同,但无论如何变化,园林景观都反映出了在科学技术的指导下,人类与自然的和谐统一。
(二)雨水回用的重要意义
随着人们现代化社会的不断发展,生态破坏的问题也越来越严重,在快速发展的城市化时代下,自然生态环境逐渐受到人们的压缩和破坏,尤其在水资源的利用方面,由于毫无节制的农业用水、工业用水以及日常生活用水,导致现阶段可利用的地下水资源越来越少,建设绿色环保设施,来节约水资源迫在眉睫。
从园林景观规划的角度来看,园林景观能够有效美化环境,作为“城市之肺”,能够净化一定范围内的空气质量和土壤质量,为城市居民的生活提供良好的环境。园林景观的设计应该遵循可持续化发展理念,坚持人与自然的和谐统一,所以在水景设计的过程中,也要注重可持续化发展,通过对雨水进行回收处理,并投入循环使用,从而极大的减少了水资源的浪费,有效缓解了水质匮乏、地面沉降、水资源污染等问题。
(三)不同国家的雨水利用概述
在西方一些发达国家,例如美国、英国、日本等国家,在城市与公园的雨水回收利用设施建造上已经相当完善了。以美国加利福尼亚州雷斯诺市的城市雨水回收系统为例,该城市的地下建立了完善的雨水回收设施,从1999年到2009年的十年中,一共回收利用了1.338亿立方米雨水,占据城市全部用水的20%,为城市的水资源节约提供了巨大的贡献。
(四)我国古代雨水回收技术
我国的雨水回收利用设施建设,早在古代就已经开始了,其中比较出名的有安徽省寿县在大约2000多年前修建的大型平原水库,水库的作用主要是拦截雨水,并将其引入人工开凿的河流中,主要的作用是进行农作物的灌溉。从古至今,为了缓解西北地区日益紧张的水资源利用,修建了大量的水利设施,其中也包括许多的雨水利用设施,蓄水池、人工沟渠等。其中比较有名的有坎儿井。在中国古代,也有不少城市有着较为完善的雨水回收系统,在主要的街道两边、城墙脚下,都有着用于引导水流的水渠,可以将雨水汇集到城外,用于农作物的灌溉,从而减少水资源的利用。
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三、园林雨水回用策略——雨水花园的设计
(一)雨水花园概述
对于园林景观的雨水回用技术,可以采用雨水花园的建造技术。雨水花园最早起源于上世纪90年代的美国,是一套完整且科学的雨水回收利用系统,专门为园林景观的绿色环保所设计。这种雨水花园的设计,既有着足够的审美效果,又能够有效的节约水资源,实现雨水的回收利用,雨水花园是现阶段程度最高的工程之一。
(二)雨水回用技术
雨水收集途径
1.路面及公共区域汇集的雨水有以下特点,初期雨水水质较差,污染程度大,汇水面较分散。
2.屋顶汇集的雨水相对较好,主要含有一些固体颗粒(降尘造成)。屋顶汇水面较为集中,比较容易收集。
3.绿化区域汇集的雨水经过绿化的表面沉积、渗滤,泥沙含量较少,但是含有较多(绿化)肥料、(植物腐烂形成的)腐殖质和其他可溶性物质,雨水成分较为复杂。可以将主要道路的材料换为具有良好渗水性的地砖;园林的停车场地面,则可以铺设嵌草砖,将地面空隙中种满植物;除此之外,还可以在步行道的路面上铺设鹅卵石。
雨水花园需要针对上述收集途径进行有针对性的截留和弃流。雨水收集过程中会包含较多的大颗粒悬浮物(植物枝叶、塑料制品等)、杂物(砂石、土块)等,所以必须进行截留。截留装置可以在路面设置满足景观需求的雨水篦子,同时可以结合排水总图的专项设计及专业厂商的深化设计设置成品截留装置。截留装置应牢固耐用、过水通畅、便于清理。
初期雨水成分复杂,污染较重,雨水回用系统的蓄水池前端必须设置弃流装置,初期弃流雨水进入下游污水管道。弃流装置可采用单元式设计,由专业厂家提供成套装置。弃流装置制作材料为PE,内部构件采用304#不锈钢制作。弃流装置内设进水、弃流、出水管道及弃流电动阀、进水电动阀。弃流装置的外形尺寸、深度及进出水管的管径、管底标高需根据排水总图的专项设计及专业厂商的二次细化图纸最终确定。经弃流装置弃流后的水质指标可望达到:COD 70~100mg/L、SS 20~40mg/L、色度10~40mg/L,可有效降低后续处理的负荷。
雨水收集系统收集的雨水经过截留装置、弃流装置初步处理后进入混凝土蓄水池或模块式蓄水池。蓄水池作为雨水回用的重要设施,除收集蓄水以外,还应具有絮凝、反应、沉淀、澄清、污泥排放等功能。
水质处理工艺较多,现选择较为经济性价比较高的模式进行表述。
水处理机房设置雨水精密净化一体机,由专业厂商提供成套设备。雨水精密净化一体机由水处理加压泵、絮凝反应器、压力滤罐、反冲洗泵及控制系统等组成。由水处理加压泵从蓄水池中抽水、吸水管上设置过滤器、由加药装置加注混凝剂,经絮凝反应器絮凝沉淀,压力滤罐对雨水进行过滤,由加药装置通过管道混合器投加消毒剂,然后进入清水池。压力滤罐根据水头损失自动控制反冲洗泵的启闭,反冲洗水排至市政雨水管道。
雨水处理机房内设置清水池及变频供水设备。清水池贮存经过处理及消毒的洁净雨水,由变频供水设备从清水池中抽水,经室外雨水回用管道输送至各用水点。清水池可采用304#不锈钢组装水箱或混凝土水池。
雨水回用控制单元包括PLC控制终端、雨频雨量监测装置,通过PLC控制终端实现初期雨水的弃流及后期雨水的收集。雨水回用系统通过PLC控制终端实现自动运行,实现对蓄水池、清水池的水位监控、溢流报警、低液位报警、清水池自动补水、数据采集、分析、报告打印、数据贮存、数据远传等功能。
(三)雨水花园植被选择
关于雨水花园的植被选择上,也需要遵循科学的方法和规律。风景园林中最不可缺少的元素就是植物元素,通过良好的植物选择与搭配,能够将雨水花园的作用提升到最大。具体来说,在需要雨水沉淀和进行汇集的地区,可以采用一些与水体接触面积较大的植物,抑或是水生植物,例如根系较为发达的芦苇、荷花等。对于需要进行水源过滤的区域,可以采用一些例如慈姑、菖蒲等植物,这类植物能够有效过滤水中的杂质和细菌。除此之外,还可以栽种一些具有较强光合作用的植物,从而加强园林内部的气体交换过程,达到净化环境的效果。
参考文献
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论文作者:冯翔
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/16
标签:雨水论文; 水资源论文; 装置论文; 园林景观论文; 城市论文; 蓄水池论文; 花园论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;