周沁沁 中國成達工程有限公司 成都 610041
環境保護
淺談國內外雨水利用與景觀設計
周沁沁*中國成達工程有限公司 成都 610041
介紹國內外雨水利用概況,合理利用雨水,不僅有助于解決水資源的短缺,還能豐富并創造出多功能的水域空間和景觀。
雨水利用景觀設計理念
隨著城市化程度的不斷提高,高強度人類活動改變了城市地表環境的結構與功能,使得相當比例的軟性透水性下墊面被不透水表面(路面、屋面、地面)所覆蓋,改變了地表生態環境的結構和功能,影響了雨水截留、下滲和蒸發等環節,導致水的自然循環規律發生變化,加劇了流域洪澇災害發生的頻率和強度。因此,傳統的雨水管理模式顯現出城市洪災風險加大、雨水徑流污染嚴重、雨水資源大量流失、生態環境破壞等主要問題。雨水利用尤其是城市雨水的收集利用就不僅是指狹義的利用雨水資源和節約用水,其意義更廣泛、更深刻。
景觀是一種藝術,自然是打造環境藝術的土壤,而水系則是自然帶來的生活之源泉,將植物配套與節約用水、善待雨水有機結合,便是新景觀值得追求的目標。景觀設計不僅在城市,而且在工廠設計中伴演著美與自然相融的角色,同時也在處理自然現象的過程中呈現著人的向往和設計過程的精髓。
城市雨水是長期被忽視的一種水資源。雨水收集利用是針對因建筑屋頂、路面硬化導致區域內徑流量增加而采取的對雨水進行就地收集、入滲、儲存、處理、利用等措施。主要包括收集、儲存和凈化后的直接利用;利用各種人工或自然水體、池塘、濕地或低洼地對雨水徑流實施調蓄、凈化和利用,改善城市水環境和生態環境;通過各種人工或自然滲透設施使雨水滲入地下,補充地下水資源。
收集雨水有四大作用:節約自來水;減少城市排水壓力;補充已被開采過度的地下水;改變地表水環境,改善生態環境。
對于雨水,要有滲、有蓄、有滯、有排,具體做法包括修透水地面、地下蓄水池、地表蓄水池、下凹式綠地、人工濕地等設施。如果說,城市排水系統是城市的基礎設施,那么,配套建有“蓄、滲、滯、留”設施的排水系統,則是保證可持續發展的更重要的基礎設施。
2.1 國外
雨水資源管理是對雨水徑流資源的利用,通過屋頂綠化、低洼綠地、滲透性輔面等措施強化雨水的儲蓄和下滲以減少雨水徑流,通過景觀水體的調蓄削減外排雨水量,通過地下雨水調蓄池以減少雨水污染等技術措施的實施,實現將雨水資源利用、預防洪澇、城市景觀、環境改善等功能融為一體的目的,也是環境保護與生態建設的實際需求。如今,雨水蓄滲、緩排、利用等已成為國際雨水管理的重要內容。德國、美國和日本是雨水資源利用和管理開展較早的國家,從20世紀70年代至今經過幾十年的發展,取得了較為豐富的實踐經驗,制定了較為系統全面的法律法規,利用經濟、技術和管理手段,開發了多種多樣的雨水利用技術措施,形成了較為完善的雨水資源利用管理框架和技術體系。
(1)美國的雨水利用是以提高天然入滲能力為其宗旨。美國不僅重視工程措施,并制定相應的立法對雨水綜合利用給予支持。《清潔水法》是美國水資源管理的綜合法律。20世紀90年代,美國聯邦和各州分別制定了一系列政策,如使用總稅收、發行義務債券、聯邦和州給予補貼、聯邦貸款、投資分扣方式鼓勵人們采用新的雨水處理方法。
(2)德國的公共政策在推動雨水收集利用的廣泛應用中起重要作用。德國對城市雨水采用政府管制制度,雨水利用設立相應的經濟激勵措施,如無論是工業、商業還是新建居民小區均要設計雨水利用設施,若無雨水利用措施,政府將征收雨水排放設施費和雨水排放費。目前德國的雨水利用技術已經進入標準化、產業化階段。法蘭克福有一家工廠,把屋頂集下來的雨水作為工業冷卻循環用水,成為工業項目雨水利用的典范。
(3)日本很早就將蓄洪池的雨水設施大多建在地下,以充分利用地下空間,而建在地上的也盡可能滿足多種用途。近年來,各種雨水入滲設施在日本得到迅速發展。此類設施可將地面徑流就地入滲地下,在控制徑流匯集、減小洪峰流量的同時,使地下水得到補給,使遭到破環的地下水環境系統得以恢復,同時也起到阻止地面沉降的作用。1992年日本頒布了“第二代城市下水總體規劃”,正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必須設置雨水地下滲透設施。
(4)新加坡珍惜水資源而建起的“集水區”成為世界的典范。受島國地質條件限制,新加坡嚴禁開采地下水,以防止地面沉降,因而獲取水資源的主要途徑就是收集雨水。經過多年的實踐,新加坡政府成功地采取了適合島國特色的集水區計劃,在規劃建設、環境保護和綜合利用等方面,都進行了有益的探索,積累了一整套行之有效的經驗和辦法。例如:將有污染工業和有潛在污染的工業安置在非集水區;禁止在集水區內飼養有蹄動物;在蓄水池的周圍建立綠化帶等。新加坡推出了一項簡稱“ABC”的計劃,即“活躍、美麗、干凈”(Active Beautiful Clean),清淤疏浚,美化環境,配套建設。
在雨水利用與管理中,全球聞名的的水體景觀建筑被相繼設計出:美國波特蘭“雨水園”運用現代的工程技術創造出了一種原野和自然的生態空間,成功地平衡了自然生態與人工之間的對立;波茨坦廣場是德國雨水利用的典范等,這都充分展示了人類與自然和睦相處。
2.2 國內
雨水利用的重要性其實早已被人們所重視,但真正意義上的雨水利用的研究與應用技術還較落后,缺乏系統性。《中華人民共和國水法》第二十五條規定:“在水資源短缺的地區,國家鼓勵對雨水和微咸水的收集、開發、利用和對海水的利用、淡化”;住房和城鄉建設部“綠色建筑技術導則”中對雨污水綜合利用有充分說明:①采用雨水、污水分流系統,有益于污水處理和雨水的回收再利用;②在水資源短缺地區,通過技術經濟比較,合理采用雨水和中水回用系統;③合理規劃地表與屋頂雨水徑流途徑,最大程度降低地表徑流,采用多種滲透措施增加雨水的滲透量;由中國建筑設計研究院主編的國家標準《建筑與小區雨水利用工程技術規范》GB 50400-2006,從水量與水質、系統選型、土壤入滲系統設計、雨水收集系統、雨水儲存與回用系統、水質處理、施工質量驗收與維護管理等方面做了具體研究與規定,該規范填補了我國建筑與小區雨水利用規范的空白。目前國內一批研究雨水利用的企業正在逐漸興起,他們以深度開發利用雨水資源為己任,集中優勢科研、設計和生產、組建安裝隊伍,潛心研究雨水利用技術,這將有力地推動我國雨水利用工作的進展。
典型的雨水收集與利用技術的水體景觀案例為上海世博園多姿多彩的生態園。
在各項環境法規的指引下,從規劃做起,讓雨水回“家”,德國漢諾威理工大學教授、景觀建筑師安特耶·斯托克曼強調了這樣的觀點:水要想辦法一級級留住,水的設施考慮不僅是在水岸,而要將雨水河道結合在一起考慮,才是和水一起在搞規劃。把水留在地下還有景觀上的好處,即下不下雨景觀不同,富有變化。把錢扔到地下讓雨水流走,不如把錢放到地面上讓水留住更好,中國現在也有很大的潛力可以做好這個事情。
3.1 樹立新的生態觀念
景觀設計,不能忽視雨水回收系統。雨水資源的有效收集與利用是貫徹可持續發展戰略的具體體現。雨水利用體系的建立和完善是個系統工程,它需要政府政策法規的引導,需要規劃設計人員的技術支持,需要管理部門的維護管理,更需要民眾的廣泛理解與支持,因此,“善待雨水、造福人類”這一生態理念一定會在我國深入人心。
3.2 精心設計
設計之初就要考慮有水的情況下是什么景觀,沒水的情況下是什么景觀。留住雨水,不光是一個規劃設計的問題,其中也包含有技術的、建材的因素,讓雨水回到地下,使城市地下由“水泥板”再回到“濕地毯”,這件事情做到不難,技術上要求不高,經濟上投入也不大,關鍵是人們要轉變觀念。規劃專家和水利方面的專家一起坐下來,在做規劃的時候要考慮雨水怎么流,而不是先做好一張圖,再考慮如何處理水的問題。
設計過程中,任何景觀水體都有給、排、溢、補四根管,過量的雨水將會從溢水管排入市政管線。景觀水體的規模只是作為決定雨水收集系統規模大小的其中一個景觀補水參考項,最終的系統規模應根據實際情況來定。
景觀設計師們正在努力創新探索雨水收集和利用,要讓雨水美化環境,滿足人類不斷擴展的生活需求。優秀的設計將雨水利用和運用雨水本身所形成的融合建筑體驗的“場所創造”聯系在一起,雨水所蘊含的藝術潛能是表達出雨水在整個設計中的獨特動感之美。
雨水資源與景觀設計的融合,應有科學的工程設計方案,在采用的處理工藝進行科學及實用的優化后,不僅可令雨水回收利用的出水水質達到景觀用水工程的水質標準要求,同時還兼具占地面積小、美觀且實用的水處理功能,因此必然會產生因科學環保、節能設計而帶來可觀的環境效益與經濟效益。
This paper presents the overview of domestic and international rainwater utilization.Rational rainwater utilization can not only help solve the shortage of water resources,but also enrich and create a multi-functional water space and landscape.
Brief Discussion on Domestic and International Rainwater Utilization and Landscape Design
Zhou Qinqin
(China Chengda Engineering Co.,Ltd.,Chengdu 610041)
rain water utilizationlandscape designconcept
*周沁沁:2007年畢業于中國農業大學園林專業;2009年畢業于澳洲墨爾本大學景觀建筑獲碩士學位。聯系電話:18602842159,E-mail:Rene0509@163.com。
2011-09-28)