住區雨洪收集利用淺談

郭海娟,余 竹,陳睿智

(西南交通大學建筑學院,四川成都 610031)

住區雨洪收集利用淺談

郭海娟,余 竹,陳睿智

(西南交通大學建筑學院,四川成都 610031)

城市化迅速發展中,人們意識到了道路、建筑群等不透水面積的擴大,使得城市出現水資源緊缺、水環境惡化、生態環境破壞、城市局部頻發暴雨洪水等問題。雨洪收集利用在城市建設中越來越重要,建筑工程中雨洪收集利用的場所一般為公園、綠地、庭院、停車場、建筑物、運動場和道路等。住區生態景觀營造為雨洪收集利用提供了新思路。

雨水; 收集利用; 自然循環

隨著城市化進程的加快,廣場、道路、建筑群等不透水面積逐年增加,加上地下水的嚴重超采,城市水環境面臨嚴重危機。城市住區建設中,水景觀設計一直備受青睞。大部分住區景觀用水與綠化灌溉多以自來水為水源,雨水卻排走不用。這樣一是加重水資源的浪費,二是不利于城市地下水的補充,三是增加城市排水壓力,四是增加下游地區洪澇危險。

住區中有目的的采取各種措施對雨水資源進行保護和利用一直以來是人們研究的熱點。住區雨水的收集利用涉及到城市建設的方方面面,從城市到農村,從農業、水利電力、給水排水、環境工程、園林到旅游等。從雨水收集利用研究至今,雨水利用主要有兩種形式:滲透回灌補充地下水;做中水回用。主要工藝流程為:徑流雨水-初期棄流裝置-貯存沉淀池 -人工壤滲濾-中水池-回用[1]。

具體直接方案是利用蓄水池收集路面雨水,雨天集存,晴天用作園林綠化、城市消防、清洗道路等非生活用水,對于減緩城市用水壓力有重要作用。一般來說雨水收集利用主要經過四種匯流介質[2]:屋面、道路、綠地以及濕地水景區。生態節能小區建設為雨洪收集利用提供了新要求,需要突破傳統的雨水收集利用的思維限制,從城市生態住區中園林和景觀的營造設計中找尋突破點。雨水是自然界大循環的重要環節,保持雨水自然循環是雨水收集利用的根本。為了追求自然的平衡,需要回歸自然,城市建設中園林和景觀的營造正是找尋人與自然融合的最好方式。

住區建設中,綠地系統、道路系統、建筑系統和濕地系統組成了住區景觀和園林設計的主體。這些系統之間通過植物和鋪裝有機統一起來,通過采取“就地滯洪蓄水”[3],使住區雨水收集利用的系統化成為可能。住區雨水利用就是強化雨水就地入滲補充地下水,提高淺層土壤含水量、增加地下水資源,減輕洪澇災害威脅,調節氣候進而遏制城市熱島效應,美化住區環境。

1 雨水收集利用方案

1.1 道路系統雨水收集就地利用方案[4]

道路系統是人們使用最多的基礎設施,也是人們在住區內放松心情,游憩玩耍,休閑交流的主要場地。道路雨水的合理收集和排放,對于保持住區路面整潔,營造道路景觀極其重要。

道路邊開設沉淀池與儲水池收集路面雨水(圖 1),儲水池連接透水管,管道沿道路方向鋪設在土壤中,在道路兩側適當距離盤踞鋪設,也可沿行道樹樹根盤旋鋪設(圖 2)。路面雨水經過沉淀池,進入儲水池后,流入透水管,滲透到土壤中,被植物根部吸收,對植物起到滲灌作用,多余水分繼續向下滲透,補充地下水,實現住區道路雨水就地利用。傳統路邊的集水井將路面雨水收集后直接排入城市排水系統,浪費了水資源,加重了城市排水管網和污水處理壓力。

圖1 路面邊緣雨水集流

圖 2 道路邊緣雨水收集利用方案示意圖[4]

1.2 綠地系統是雨水直接下滲的主要場地,也是住區主要的自然生態區,綠地系統雨水收集利用重在雨水的快速滲透和雨水的快速分流

綠地系統雨水收集利用方案:淺草溝 +地下滲渠[4]。利用微地形處理營造植被淺溝,利用植物的生長,植物根系的吸收,土壤的過濾形成良好的淺草滲透系統,在淺溝的底部增設砂石過濾床,在地勢聚集處設置滲水井,使一時無法排走的雨水進入滲水井匯集并逐漸下滲,在一定程度上代替傳統的雨水排水管道系統,具有延緩和削減暴雨洪峰、保障地區排水安全的作用(圖 3、圖 4)。

圖 3 淺草溝系統示意圖[5]

圖4 淺草溝系統實例圖(西南交通大學犀浦校區)

1.3 建筑系統主要是建筑屋頂的雨水匯集

當前在低碳經濟的影響下,建筑屋頂逐漸成為生態環保建設的一個重點。屋頂花園建設不僅美化了城市環境、增加了建筑的可識別性,其景觀營造與屋頂雨水收集利用結合起來加快了生態住區建設的步伐。屋頂花園通過植物的選種,空間的營造,坡度的設計可以對雨水進行合理的使用、凈化、排除和收集。在最大程度上增加對雨水的使用力度,得到清潔的雨水。

1.4 濕地系統是住區水景觀設計的重要手段,也是雨水收集后匯集的最終場所

住區濕地系統湖水缺乏流動和循環,缺少水生動植物賴以生存的條件,則沒有足夠的抗污染能力和凈化能力,容易造成景觀用水出現水華或者水質惡臭等現象,使水景缺乏美感。利用人工土壤植物凈化技術對中水進一步處理,去除殘余的 N、P等污染物,提高景觀湖水質標準和景觀功能。結合一些小景觀設計,使湖水循環,強化湖體的凈化功能,同時改善湖體和小區的自然景觀效果(圖5)。

圖5 濕地水景觀示意圖

以自然濕地自身修復為模型,結合地勢或者創造有高差變化的地形創建城市住區中的自然濕地。以截污、截流、循環、生態修復、“自然凈化”和“自然排放”為關鍵技術手段進行綜合性設計,實現住區景觀水質保障、雨污水資源綜合利用、排洪、景觀效果等目標。

2 結束語

雨水收集利用方案研究為雨水收集利用提出新的思路,采取適當的雨洪收集利用的方式可以在一定程度上修復城市水循環,減輕城市水資源利用壓力,有利于“和諧社會”和“生態住區”的建設。

[1] 車伍,劉紅,李俊奇.城市雨水利用技術與管理[M].北京:中國建筑工業出版社,2006:2-10

[2] 曹秀芹,車武.城市屋面雨水收集利用系統方案設計分析[J].給水排水,2002(1)

[3] 李海軍.北京城市水文地質條件分區及老城區雨洪利用示范工程研究[D].吉林:吉林大學,2004

[4] 趙慧芳.城市道路雨水就地利用技術研究[D].北京:北京林業大學,2008:8-13

[5] 張新穎.淺草溝系統對城市暴雨徑流的控制實驗研究[D].重慶:重慶大學,2008:42-45

TU703.1

B

2010-02-03

郭海娟(1988～),女,在讀本科生。