昆明市雨水管理基本策略在大觀公園中的運用

鄒雨玲 馬建武

摘要 隨著昆明市公園綠地用水量的增加與城市缺水之間的矛盾日益突出，雨水資源的利用對緩解這一矛盾具有重要意義。通過分析氣象數據，發現地處亞熱帶高原季風氣候帶的昆明市干濕季節分明，雨季降雨量大，年內降雨分布不均勻，對地表徑流影響大的主要是小雨和暴雨。對不同植被結構的綠地進行實測分析，總結得出昆明市土壤類型主要是輕黏土，穩滲條件下累計入滲量大于1年一遇、小于20年一遇降雨量的特點。為了節約昆明市水資源，在此基礎上提出利用土壤做功，模擬自然水循環；分散式管理，從源頭截留雨水；生態美學，藝術化雨水管理；借鑒經驗，增改現有雨水管理設施；加強規劃立法與政府政策5個雨水管理策略。以昆明市大觀公園為例，根據策略對其提出一些適用的雨水管理方法，旨在為昆明市其他公園綠地雨水管理提供參考。

關鍵詞 昆明市；雨水管理；策略；大觀公園

中圖分類號 TU984 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）04-0178-04

Rainwater Management Basic Strategies in Kunming Used in the Daguan Park

ZOU Yu-ling， MA Jian-wu*

（Gold Mantis School of Architecture， Soochow University， Suzhou， Jiangsu 215123）

Abstract With increasingly prominent contradiction between the increase of water consumption in park green space and urban water shortage in Kunming， using rainwater resources is important to alleviate this contradiction. Through the analysis of meteorological data， the Kunming area which located in the subtropical plateau monsoon climate is found that dry and wet season is clear， there is abundant precipitation in the rainy season， rainfall during the year is inequality， light rain and heavy rains have a great influence on surface runoff. According to the measured data of different vegetation structure of green space conclude that the main soil type in Kunming is belong to light clay soil. Under the condition of steady infiltration， the characteristic of the cumulative infiltration capacity is more than one year return period precipitation less than twenty year return period precipitation. Adopt a similar method to analyze the benefit of rain interception by vegetation showed that vegetation has an obvious effect on delaying flood peak runoff and increasing soil moisture content. In order to save the water resources in Kunming， on this basis to come up with using the work of soil and simulate the natural water cycle；using decentralized management to intercept the rainwater from the source head；using ecological aesthetics to conduct artistic rainwater management；using advanced ideas to add or transform existing stormwater management facilities；strengthen the planning legislation and government policy the five rainwater management strategies. According to the strategies put forward some applicable stormwater management methods， taking an example of Daguan Park in Kunming City， can provide a reference for other green space in Kunming City which using stormwater management.

Key words Kunming City；Rainwater management；Strategy；Daguan Park

隨著城市公園綠地這一重要功能性基礎設施的發展，城市公園綠地的面積和數量不斷增加，城市公園的工程建設、植物養護和后期管理等都是耗水量較大的方面，這使得城市水資源短缺和城市綠地灌溉用水量大增這一城市水資源的供需矛盾日益突出[1]。昆明市從創建國家園林城市開始，園林綠地面積、公園個數都呈遞增趨勢，用水量不斷增加，而昆明市屬于缺水城市，在滇池受到嚴重污染后，從水量型缺水變成水質型缺水。

為了緩解昆明市公園綠地用水量增加與城市缺水之間的矛盾，通過分析云南省氣象局提供的2005—2014年降雨量和蒸發量的氣象數據資料與實驗分析，得出降雨和蒸發規律、土壤類型及植被截雨效益，從而提出適用于昆明市公園綠地的雨水管理策略，降低綠地用水在城市用水中的比重，有效緩解城市缺水現狀，并在暴雨頻發的夏季減輕市政管網的排水壓力。選擇大觀公園作為研究案例，將此策略應用于其中，對降落到大觀公園中的雨水資源進行管理并加以利用，以期改變大觀公園現有雨水粗放管理的現狀。

1 昆明市基本概況

1.1 降雨特點分析

昆明市中心位于102°43′E，25°02′N，坐落在滇東高原中部的滇池盆地北緣，三面環山，南面臨水[2]。昆明屬于亞熱帶濕潤季風氣候，多年平均氣溫15.5 ℃。根據2005—2014年10年數據分析，該市年平均降水量866.4 mm，年內分布極不均勻。每年11月至次年4月為干季，雨水稀少，降水量僅占全年降水量的4.6%～15.6%；5—10月為雨季，降水量豐沛，可占全年降水量的84.0%～91.8%。昆明市降雨以小雨為主，1年中近1/4時間為小雨，雖然暴雨發生頻率很低，但是降雨時間短、雨量大，降雨的貢獻值較高，短時間內易形成大量徑流，造成洪澇災害。

1.2 蒸發特點分析

蒸發是衡量水分收支狀況的重要因素，凡是與水熱有關的一系列過程都要考慮蒸發對水的消耗。昆明市由于全年晴天較多，日照充足，年均2 445.6 h。終年太陽投射角度大，年均總輻射量達543 239.85 J/m2[3]。尤其在春、秋、冬三季，干燥少雨，風高，蒸發十分旺盛。對照2005—2014年年均降雨量可以看出，昆明市年均蒸發量遠遠大于降雨量，其中6—9月降雨量大于蒸發量。

1.3 土壤特性分析

雨水徑流首先在地面上流動，而不是立刻滲入土壤，徑流一般遵循自然定律，向最低的地方流動，遇到其他徑流，從而很快形成小溪流[4]。地表徑流量、徑流峰值以及徑流在地表的時間與降水和下墊面有直接關系。

土壤對降雨具有吸收、凈化、存儲的功能，但是不同土壤類型，其功能作用不同。通過實驗分析并按照卡慶斯基土壤分類系統，昆明市綠地土壤類型主要是輕黏土[5]，其保水保肥條件較好，但是透水透氣條件屬于中等偏差類型。穩滲條件下，不同綠地1 h累計入滲量平均值為63.09 mm，1 h平均累計入滲量遠大于昆明市1年一遇1 h降雨量（約36 mm），小于20年一遇1 h降雨量（約67 mm）。不同綠地總體上表現出表層入滲速率大，下層，尤其是20～40 cm層次土壤入滲速率小的特點，說明公園土壤在20～40 cm深度容易出現入滲障礙層。

1.4 植被對降雨的截留效益分析

昆明市植物結構大多都是喬灌草、喬灌、喬草、灌草結構。由于復層園林植物結構對雨水進行2次攔截，其樹冠截留能力要強于單層園林植物結構的樹冠截留能力，說明喬灌搭配的復層園林植物涵養水源能力較好，灌木較差。通過多次試驗觀測，發現降雨強度在0～2 mm/h時的樹冠截留量和樹冠截留率最高；降雨強度在6～8 mm/h時樹冠截留量達到最低；與前次降雨的時間間隔在24～48 h時的樹冠截留率最高。所選園林植物樹冠下的穿透雨量隨著降雨歷時的增加而增加，即降雨歷時越長，園林植物樹冠下的穿透雨量越多。

2 昆明市雨水管理的基本策略

以上分析說明：按照氣象條件，昆明市進行雨水管理必要且迫切，針對小雨和暴雨的管理是昆明市雨水管理的重點。昆明市的土壤類型以及復層植物群落對降低徑流峰值、延遲峰值形成時間、增加土壤涵養水具有明顯作用。由于氣候、土壤、下墊面等情況不同，雨水管理的策略必然不同。根據昆明地區基本情況分析，昆明雨水管理策略如下：利用土壤做功，模擬自然水循環；分散式管理，從源頭截留雨水；生態美學，藝術化雨水管理；借鑒經驗，增改現有雨水管理設施；加強規劃立法與政府政策。

3 雨水管理策略在大觀公園中的運用

3.1 大觀公園概況

昆明市大觀公園俗稱大觀樓，在昆明城西南，東至大觀路，南至新聞路延長線，西至滇池草海，北至海沙路，與滇池西岸的太華山隔水相望，古稱“近華浦”。總面積286 062.35 m2，其中綠地面積90 028.29 m2，占總面積的31.5%；建筑面積16 672.86 m2，占5.8%；道路鋪裝面積66 866.89 m2，占23.4%；水體面積112 494.31 m2，占總面積39.3%。

3.2 雨水管理策略在大觀公園中的總體運用

大觀公園現有的下墊面為建筑屋頂、硬質鋪裝、綠地、水體，根據雨水降落到不同下墊面的情況，以及不同的降雨類型采用適當的雨水管理措施，將雨水進行收集、凈化、儲存和再利用，盡可能實現公園雨水的零排放（圖1）。按照前文對昆明市基本情況的分析以及提出的雨水管理策略來進行公園的雨水管理設計，對公園現有建筑、道路、綠地、水體提出相應的改造方案，在尊重公園現狀的基礎上，按照自然生態原則實現雨水管理目標的最大化，從而使雨水資源得到有效利用。

3.2.1

利用土壤做功，模擬自然。我國現有城市公園設計主要考慮游憩、娛樂等方面的功能，而很少把雨水管理納入到公園設計中。一方面，城市公園綠地這一軟性地面除了能夠收集自身產生的徑流外，還能收集來自建筑屋面、道路廣場等硬質地面的徑流。隨著城市綠地覆蓋率的增加以及綠地表面起伏造型等景觀的多樣化，綠地本身所攔蓄的雨水量十分可觀[6]。另一方面，城市綠地是天然的雨水過濾器和存儲器，公園綠地還扮演著對收集到的雨水資源直接進行過濾、凈化的角色，使多余的雨水在排入市政管網或河道時減少污染。由于昆明市全年降雨中小雨的頻率最高，因此在大觀公園中要發揮綠地的作用，利用植被、土壤截留雨水，并且收集來自屋頂、道路的雨水，再對其進行過濾、凈化，最終排入園內水體或園外的草海中（圖2）。若是遇到暴雨，雨水產生的徑流會隨著綠地中的溢流口排入地下的蓄水池，通過蓄水池凈化處理后，進行雨水回用。

3.2.2

分散式雨水管理。分散式雨水管理模式不再是把雨水向區域外集中排放，而是主張采用區域分散滯留的雨水管理利用模式，利用多種類型的景觀公共開放空間（建筑、廣場、道路、綠地等）對其周邊區域的雨水進行滯留、管理和利用，形成具有雨水收集、凈化、滲透以及多種綜合使用功能的雨水管理系統[7]。

雨水管理從源頭著手，通過分流、滲透、滯留、溢流等方式模擬自然的雨水收集技術，緩解在暴雨時產生的排水問題。結合昆明市的暴雨發生率、降雨量、持續時間等因素，雨水管理應該從源頭上分散處理，實現對小雨、中雨進行大部分滯留，對暴雨等大規模降雨產生的徑流進行截留，通過滲透補充土壤水分，減緩土壤常年缺水的狀況，在滲透和容納達到極限后，使多余的部分溢流到蓄水池，最終收集、凈化和再利用。

（1）建筑屋面雨水管理。公園綠地中的屋頂相對于路面

匯水區而言，污染較小，且面積不大。大觀公園中的建筑包括古建與公共建筑，古建屋頂都為坡屋頂，無法進行綠化截雨，因此使屋頂雨水順著屋頂坡度流至地面，順著路面的坡度流入建筑周邊的綠地，最終匯入雨水凈化池，或者直接使雨水流入屋檐下的雨水種植池（圖3、圖4）。另外還有一些公共建筑，例如公廁、園林綠化管理處和游樂場中的售票亭等，這些建筑都為平屋頂，在設計中將其改造成綠色屋頂，對初期雨水進行截留、凈化，并且設置溢流口，在遇到暴雨時，雨水可以通過溢流口迅速排出，流入落水管，保護建筑屋頂，最終匯入建筑周圍的雨水種植池（圖5）。

（2）道路雨水管理。大觀公園中的路網比較復雜，路面材料種類較多，由于公園中的道路基本為步行，現在的路面雨水直接排入公園的水體中，而未經過凈化與過濾的雨水直接排入水體會導致水體的富營養化。公園中的一些道路臨水而建，有些甚至橫跨水面，對于這些道路上的雨水無法進行很好的收集。該研究擬對其提出一些設計方法，雖然無法收集所有道路的雨水，但能夠盡量減少路面徑流對水體產生的污染。園中一部分道路在建筑周邊亦或是穿過水體，不可使用透水鋪裝，因此可在路邊增加一條卵石溝，使路面雨水通過卵石溝減緩流速，再流入綠地或水體；另一些園路為自然式，周圍為綠地時可用透水鋪裝，增加雨水的下滲量（圖6）。

（3）綠地雨水管理。美國賓夕法尼亞州立大學Stuart Echols 教授提出雨水管理的分流理論（split-flow methods）[8]，明確說明了如何通過綠地分流管理雨水的策略，提出把容納、滲透、排放與分流器共同組合成一個能自我調節的系統，以適應不同降雨的情況。當雨水容納量一定時，滲透和排放量可以根據降雨的強度和持續時間自我調節。降雨量小的情況下，大部分雨水被引導進容納設施中以便進一步蒸發和處理第一次沖刷的污染。中等降雨的情況下，蒸發、滲透和排放被均勻分流。暴雨時大部分徑流被排放，只有很少部分蒸發和滲透[9]。大觀公園中的綠地面積占全園的31.5%，偏少，雨水直接落在綠地中一部分被樹木所截留，一部分滲入地下，還有一部分便產生徑流滯留在綠地中。因此要利用好公園現有的綠地，根據現狀條件將其打造成集雨型綠地，盡可能多地收集雨水，除了收集落在其本身的雨水之外，還要能收集容納綠地周邊道路、建筑上產生的雨水徑流。在綠地中產生的徑流可以滲透到土壤中補充地下水，多余的徑流可以通過溢流口排入地下的蓄水池，沉淀過濾后，可以用水泵抽出再利用（圖7）。

3.2.3

藝術化雨水管理設施。藝術的雨水設計就是要改變將城市排水系統大量埋入地下的做法，把水作為資源，讓雨水管理“從源頭開始”[10]。通過藝術化的設計，把雨水管理的各個過程作為城市景觀的一個部分，邀請每一個參觀者感受、欣賞每一個水處理的過程，并從中得到啟發和受到教育，進而產生愉悅的美感。按照昆明市公園綠地的特點設計符合公園特色的雨水管理設施。通過雨水管理的景觀化、藝術化處理，讓城市居民更多地了解雨水管理，起到教育與科普的作用。因此根據昆明的降雨特性，在雨季時發揮公園綠地的海綿特性；在旱季時，公園發揮其休閑娛樂的功能，而綠地更被賦予了生態、娛樂、休閑的社會功能。當前使用的雨水管理設施大多都為工程設施，具有良好的功能，但是缺乏藝術性，在公園中進行雨水管理不僅要使雨水設施能夠緩解水資源壓力，還要提升場地景觀價值、發揮環境教育功能[11]。

（1）建立生態駁岸。水體在景觀中具有重要的景觀和休閑作用，大觀公園中以水為主體，水面面積占全園39.3%，將水體與雨水管理的設施相結合，具有良好的生態示范意義。公園中目前的駁岸形式十分生硬，由水泥與石塊直接砌出的垂直路面與水面大約有1 m的高差，雨季時雨水未經過濾直接流入水體。現可采用生態駁岸，利用自然式的駁岸通過植物的根系與土壤對流入水體的雨水起到過濾凈化的作用，在陸地與水之間發揮銜接與過渡作用。

（2）營造微地形。景觀地形具有營造空間，為其他景觀要素提供依附平臺的作用，地形坡度在雨水管理方面具有很重要的作用[12]。大觀公園地形高差不明顯，地形起伏缺乏變化，無法很好地引導雨水徑流。改變地形，營造多坡度地形，例如下凹綠地、滲透溝等雨水設施，不僅可以延長雨水的下滲時間，延緩洪峰徑流量，還能增加公園中的景觀效果。

（3）植物造景。植物是園林要素之一，植物營造的豐富景觀效果能夠給人以不同的視覺審美享受。同時，植物在雨水管理方面還有重要的截流作用。在大觀公園中利用鄉土植物或者一些適應性較強的植物營造具有特色的景觀效果。將喬灌草結合種植，增加植被的覆蓋密度，延緩洪峰徑流量。因此，植物的景觀營造在滿足生態、美學的前提下，還能減緩雨水的徑流速度，增加雨水下滲，補充地下水。

4 結語

在公園綠地中進行雨水管理能緩解城市公園用水短缺問題，充分利用這一天然資源，為公園的澆灌、生活用水提供補給，減少雨水的流失，充分發揮雨水資源的利用價值。雨水管理策略對于不同的地區將會不盡相同，只有具體問題具體分析，才能提出因地制宜的雨水管理策略。具體的雨水管理還應根據場地的現狀條件、場地所在的氣候環境分析決定，以便做出最佳的管理方案。若能在昆明市公園綠地中有效利用雨水管理策略，使公園綠地作為城市雨水利用、雨水管理的重要載體，就有利于增強對城市雨水利用的意識，對減少公園綠地用水量，緩解城市水資源所產生的一系列問題具有重要的指導性意義。

參考文獻

[1] 符健.城市公園雨水利用研究[D].臨安：浙江農林大學，2013.

[2] 蘇世榮，李潤田.中國城市通覽[M].南京：江蘇科學技術出版社，1992.

[3] 昆明市社會科學院.昆明建設區域性國際城市研究[M].昆明：云南人民出版社，2011.

[4] RUSS T H.Site planning and design handbook[M].New York：McGraw-Hill Professional，2009.

[5] 依艷麗.土壤物理研究法[M].北京：北京大學出版社，2009.

[6] 田仲，蘇德榮，管德義.城市公園綠地雨水徑流利用研究[J].中國園林，2008，24（11）：61-65.

[7] 李倞.現代城市景觀基礎設施的設計思想和實踐研究[D].北京：北京林業大學，2011.

[8] ECHOLS S.Split-flow theory：Stormwater design to emulate natural landscapes[J].Landscape and urban planning，2008，85（3/4）：205-214.

[9] 馬建武，斯圖爾特·愛考斯.美國景觀設計中雨水管理的藝術[J].中國園林，2011，27（10）：93-96.

[10] RICHMAN T.Start at the source：Design guidance manual for stormwater quality protection[M].San Francisco：Bay Area Stormwater Management Agencies Association，1999.

[11] 武煒瑤，吳雪萍.城市環境中雨水景觀設計的途徑[J].現代園林，2015，12（5）：382-386.

[12] 張婧斐.園林景觀設計中的雨水管理策略研究[J].建筑工程技術與設計，2015（31）：169-170.