(云南大學 建筑與規劃學院 云南 昆明 650504)
海綿城市理念下校園雨水收集利用與景觀設計
高玄祝猛張勝軍
(云南大學建筑與規劃學院云南昆明650504)
文章通過分析“海綿城市”、“雨水收集與景觀設計”的相關理論,探討高校校園在海綿城市理念背景下的校園雨水收集與景觀設計的方式及途徑,以云南大學呈貢校區為研究對象,對校園的廣場雨水收集與景觀設計現狀進行分析,找出校園雨水收集利用景觀設計中的可取之處和不足之處,通過對校園雨水的回收量進行定量的計算,得到可回收利用的雨水還是非常大的,同時參照發達國家相關雨水管理,結合云南大學呈貢校區具體情況提出相應的改進措施。
海綿城市;雨水收集利用;景觀設計
引言
大學校園是城市系統中一個特殊的組成部分,一方面其人口基數大,占地面積與綠化面積廣等特點,從而用水量十分龐大,另一方面大學校園綠地率相對較高,部分校園還設有景觀湖,水污染小等特點,其節水空間也十分可觀。本研究把云南大學呈貢校區作為著手點,將海綿城市的相關理念與方法應用到校園景觀建設與雨水資源中去,從而緩解校園供水需求,促進雨水的下滲及時彌補地下水的供給,減少暴雨期泄洪壓力,進一步改善校園環境,同時以期本次研究結果對昆明市乃至全國的校園景觀建設中的雨水利用方式與途徑起到一定的指導作用。
參考相關技術規范[1],可知校園地面的徑流系數如下:

表1 各種地面的徑流系數
云南大學呈貢校區可以進行雨水收集的地面類型主要是瀝青路面和水泥屋面、塊石鋪砌面、停車場、廣場,其中雨水設計徑流總量應按下式計算:
W=10ψChyF;
W——雨水設計徑流總量(m3);ψC——雨量徑流系數;hy——設計降雨厚度(mm);F——匯水面積(hm2)
年雨水徑流總量為:W總=10×(0.9×13.75+0.9×11.50+0.9×6.51+0.6×7.21)×1100=362010m3;
5~10月可收集的雨水量:W總=10×(0.9×13.75+0.9×11.50+0.9×6.51+0.6×7.21)×1100×0.85=307708.5m3。
依據以上一系列的計算很清晰的可以看出,若按年平均降雨量1100mm計算,云南大學呈貢校區一年大約有362010m3雨水白白的流走,不僅造成大量雨水資源的浪費,同時增加了汛期市政管道的泄洪壓力,造成城市內澇的主要因素之一[2]。
因此校園雨水的回收量還是非常大的,通過建立生態節約型校園,可以緩解校園用水的浪費與供水緊張的現狀,減少校園內的經濟開支,緩解汛期城市內澇,同時在海綿城市的理念下通過雨水收集利用與校園景觀的營造,不僅增加了校園各景觀間的聯系與實用性,同時尊重自然規律使得雨水在校園環境下的實現了良性的循環[3]。
(一)地理位置及降雨情況。云南大學呈貢校區位于昆明南部呈貢縣,全年的均降雨量大約為1100毫米[4],其中5月到10月為汛期,降雨量占全年降雨量的85% 左右,尤其是6月到8月,多為暴雨洪水頻發的時節[5]。
(二)雨水管理體系。云南大學呈貢校區采用雨污分流排水系統。其中校區內的生活污水經過校內低區中水處理站進行處理,并排入澤湖進行蓄滯,最終通過綠化管網應用于校園內的綠化用水。
校區內對于雨水的利用很是缺乏。降雨時,只有少一部分雨水流進綠地,浸入土壤,其余大部分都會流入市政排水管網最后匯入滇池。雨水受污染程度小,可利用率高,然而學校還沒有具體的實施收集利用雨水的措施。
(三)廣場。鋪設塊狀的花崗巖、大理石、花崗巖、青石板等均屬于較硬的材質,滲透性很差,但由于其色澤鮮亮,且顏色較為豐富,在學校的廣場上經常使用。
大面積的鋪裝廣場是有效集蓄雨水的場所,圖中的廣場空曠,元素過于單一,從景觀的角度來說缺乏變化,缺乏整體豐富性,不利于景觀的營造,從雨水收集的角度來說,青石板廣場滲透性差不利于雨水收集,雨水通過廣場坡度匯聚在廣場周圍,最后通過廣場周圍預留的雨水篦子流入雨水管網。對于圖中廣場中間設置水景與花壇,景觀觀賞性好,但是水景用水是自來水,這無疑是對水資源的又一浪費。完全可以將雨水、廣場、花壇、水景有機結合起來,首先通過廣場青石板面把收集的雨水匯聚到花壇,通過花壇的初步過濾,然后在水景系統前方設置濾網,通過濾網的進一步過濾后在使用,而且這個過程即環保又節約資金。

圖片出處:作者自攝
原先不含有水系的廣場,廣場鋪設可采用塊狀的花崗巖與碎石子或者(不銹鋼雨水篦子)結合起來進行鋪設,同時與周圍綠地相連,這樣多余的雨水可以流入綠地進一步利用。不僅有利于排水,增加滲透外,還有這種鋪設增加了整體的豐富性,加強了整體的設計。
原先含有水系的廣場,通過引導將雨水引入廣場前的花壇,通過花壇的初步過濾,然后在水景系統前方設置濾網,通過濾網的進一步過濾后在使用,也可以利用廣場坡度或者設置水溝,使得雨水可以通過預留的水槽直接下滲到地下,同時雨量過大時也可以流入綠地。
通過對云南大學呈貢校區廣場雨水收集利用與景觀設計情況進行研究,可以看出云南大學呈貢校區的雨水收集利用的景觀設計暫處于一個初級階段,對于雨水的景觀收集利用在整體的規劃中有涉及,但沒有將雨水收集利用的景觀設計完全貫入到整體的規劃設計中,只有在部分景觀規劃中涉及到。同時通過對直接排除校園的雨水徑流進行計算,不難看出校園雨水收集利用空間是巨大的,在海面城市的理念下把校園雨水收集與景觀結合起來不僅有著良好的經濟與生態效益,而且更為將來城市全面開展雨水收集利用起到了示范的效果,對實現建設資源節約型、環境友好型校園,乃至解決一系列“城市病”等問題實現城市的永續發展有著重大的意義。
[1]王進喜,王亞軍.淺析蘭州市校園雨水的利用研究[J].環境科學與管理,2013(38):(69-70).
[2]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB50400-2006 建筑與小區雨水利用工程技術規范[S].北京:中國標準出版社,2002.
[3]樊磊,周燕.“海綿城市理論”在山地校園景觀規劃設計中的應用啟示——以延邊大學為例[J].現代園藝,2016(10):(108-109).
[4]杜仲瑩,李曉鵬.去年全市降水量為近10年來最多[N].昆明日報,2016-0 1- 06(001).
[5]張燕明,文俊,王新華,劉彤.基于Mann-Kendall分析的昆明降雨與氣溫變化趨勢研究[J].安徽農業科學,2011(25):(15755-15756).
云南省自然科學基金重點項目《高原山地人居環境生態適應建設研究》階段性成果;項目編號:(2015FA013)。
高玄(1991-),男,漢族,安徽阜陽人,學生,工學學士,云南大學建筑與規劃學院建筑與土木專業研究生,研究方向:規劃方向。