住区雨洪收集利用浅谈

郭海娟,余 竹,陈睿智

(西南交通大学建筑学院,四川成都 610031)

住区雨洪收集利用浅谈

郭海娟,余 竹,陈睿智

(西南交通大学建筑学院,四川成都 610031)

城市化迅速发展中,人们意识到了道路、建筑群等不透水面积的扩大,使得城市出现水资源紧缺、水环境恶化、生态环境破坏、城市局部频发暴雨洪水等问题。雨洪收集利用在城市建设中越来越重要,建筑工程中雨洪收集利用的场所一般为公园、绿地、庭院、停车场、建筑物、运动场和道路等。住区生态景观营造为雨洪收集利用提供了新思路。

雨水; 收集利用; 自然循环

随着城市化进程的加快,广场、道路、建筑群等不透水面积逐年增加,加上地下水的严重超采,城市水环境面临严重危机。城市住区建设中,水景观设计一直备受青睐。大部分住区景观用水与绿化灌溉多以自来水为水源,雨水却排走不用。这样一是加重水资源的浪费,二是不利于城市地下水的补充,三是增加城市排水压力,四是增加下游地区洪涝危险。

住区中有目的的采取各种措施对雨水资源进行保护和利用一直以来是人们研究的热点。住区雨水的收集利用涉及到城市建设的方方面面,从城市到农村,从农业、水利电力、给水排水、环境工程、园林到旅游等。从雨水收集利用研究至今,雨水利用主要有两种形式:渗透回灌补充地下水;做中水回用。主要工艺流程为:径流雨水-初期弃流装置-贮存沉淀池 -人工壤渗滤-中水池-回用[1]。

具体直接方案是利用蓄水池收集路面雨水,雨天集存,晴天用作园林绿化、城市消防、清洗道路等非生活用水,对于减缓城市用水压力有重要作用。一般来说雨水收集利用主要经过四种汇流介质[2]:屋面、道路、绿地以及湿地水景区。生态节能小区建设为雨洪收集利用提供了新要求,需要突破传统的雨水收集利用的思维限制,从城市生态住区中园林和景观的营造设计中找寻突破点。雨水是自然界大循环的重要环节,保持雨水自然循环是雨水收集利用的根本。为了追求自然的平衡,需要回归自然,城市建设中园林和景观的营造正是找寻人与自然融合的最好方式。

住区建设中,绿地系统、道路系统、建筑系统和湿地系统组成了住区景观和园林设计的主体。这些系统之间通过植物和铺装有机统一起来,通过采取“就地滞洪蓄水”[3],使住区雨水收集利用的系统化成为可能。住区雨水利用就是强化雨水就地入渗补充地下水,提高浅层土壤含水量、增加地下水资源,减轻洪涝灾害威胁,调节气候进而遏制城市热岛效应,美化住区环境。

1 雨水收集利用方案

1.1 道路系统雨水收集就地利用方案[4]

道路系统是人们使用最多的基础设施,也是人们在住区内放松心情,游憩玩耍,休闲交流的主要场地。道路雨水的合理收集和排放,对于保持住区路面整洁,营造道路景观极其重要。

道路边开设沉淀池与储水池收集路面雨水(图 1),储水池连接透水管,管道沿道路方向铺设在土壤中,在道路两侧适当距离盘踞铺设,也可沿行道树树根盘旋铺设(图 2)。路面雨水经过沉淀池,进入储水池后,流入透水管,渗透到土壤中,被植物根部吸收,对植物起到渗灌作用,多余水分继续向下渗透,补充地下水,实现住区道路雨水就地利用。传统路边的集水井将路面雨水收集后直接排入城市排水系统,浪费了水资源,加重了城市排水管网和污水处理压力。

图1 路面边缘雨水集流

图 2 道路边缘雨水收集利用方案示意图[4]

1.2 绿地系统是雨水直接下渗的主要场地,也是住区主要的自然生态区,绿地系统雨水收集利用重在雨水的快速渗透和雨水的快速分流

绿地系统雨水收集利用方案:浅草沟 +地下渗渠[4]。利用微地形处理营造植被浅沟,利用植物的生长,植物根系的吸收,土壤的过滤形成良好的浅草渗透系统,在浅沟的底部增设砂石过滤床,在地势聚集处设置渗水井,使一时无法排走的雨水进入渗水井汇集并逐渐下渗,在一定程度上代替传统的雨水排水管道系统,具有延缓和削减暴雨洪峰、保障地区排水安全的作用(图 3、图 4)。

图 3 浅草沟系统示意图[5]

图4 浅草沟系统实例图(西南交通大学犀浦校区)

1.3 建筑系统主要是建筑屋顶的雨水汇集

当前在低碳经济的影响下,建筑屋顶逐渐成为生态环保建设的一个重点。屋顶花园建设不仅美化了城市环境、增加了建筑的可识别性,其景观营造与屋顶雨水收集利用结合起来加快了生态住区建设的步伐。屋顶花园通过植物的选种,空间的营造,坡度的设计可以对雨水进行合理的使用、净化、排除和收集。在最大程度上增加对雨水的使用力度,得到清洁的雨水。

1.4 湿地系统是住区水景观设计的重要手段,也是雨水收集后汇集的最终场所

住区湿地系统湖水缺乏流动和循环,缺少水生动植物赖以生存的条件,则没有足够的抗污染能力和净化能力,容易造成景观用水出现水华或者水质恶臭等现象,使水景缺乏美感。利用人工土壤植物净化技术对中水进一步处理,去除残余的 N、P等污染物,提高景观湖水质标准和景观功能。结合一些小景观设计,使湖水循环,强化湖体的净化功能,同时改善湖体和小区的自然景观效果(图5)。

图5 湿地水景观示意图

以自然湿地自身修复为模型,结合地势或者创造有高差变化的地形创建城市住区中的自然湿地。以截污、截流、循环、生态修复、“自然净化”和“自然排放”为关键技术手段进行综合性设计,实现住区景观水质保障、雨污水资源综合利用、排洪、景观效果等目标。

2 结束语

雨水收集利用方案研究为雨水收集利用提出新的思路,采取适当的雨洪收集利用的方式可以在一定程度上修复城市水循环,减轻城市水资源利用压力,有利于“和谐社会”和“生态住区”的建设。

[1] 车伍,刘红,李俊奇.城市雨水利用技术与管理[M].北京:中国建筑工业出版社,2006:2-10

[2] 曹秀芹,车武.城市屋面雨水收集利用系统方案设计分析[J].给水排水,2002(1)

[3] 李海军.北京城市水文地质条件分区及老城区雨洪利用示范工程研究[D].吉林:吉林大学,2004

[4] 赵慧芳.城市道路雨水就地利用技术研究[D].北京:北京林业大学,2008:8-13

[5] 张新颖.浅草沟系统对城市暴雨径流的控制实验研究[D].重庆:重庆大学,2008:42-45

TU703.1

B

2010-02-03

郭海娟(1988～),女,在读本科生。