浅谈城市地面景观设计的雨水收集措施

杨嘉欣 翟永真

摘要：我们常看到的城市中普遍的硬质化地面使得降雨快速流过城市，往往还没有向地下渗透，已经进入了排水管道，因而出现了现在城市中常见到的地面下沉、塌陷，海水入侵等问题，影响了城市整体的水循环系统。现通过对中国古代以及国外雨水收集系统理论和实践的介绍和分析， 认为设计时应充分考虑利用雨水收集，综合解决城市水资源流失浪费严重的问题，从而有助于实现城市自然生态系统的良性循环。

我国是一个典型的水资源缺乏的国家，我国也是一个水旱灾害多发国，整体降水量是南方多、北方少。我国的水资源储存量在全世界第六位，但是人均水量却只有世界人均水量的25%。同时，我国水资源的质量相对较差，水污染事件频繁发生，不仅给国家带来巨大的经济损失，也产生了恶劣的社会影响。水污染破坏水体环境间接的减少了我国可利用的水资源总量。因此，如何充分有效地利用城市雨水，减少雨水径流对水环境的污染，降低雨洪带来的危害，缓解城市水资源压力，无疑是我们现在要研究的重要课题。

一、中国古代雨水收集的智慧

（一）涝池

在干旱地区，为充分利用地表径流而修筑的蓄水工程，其水面受阳光直接照射，水面蒸发量大。涝池的沉淀十分迅速，夏季降雨较多，三、五天时间，池水就逐渐变清，可供人畜饮用了。

（二）水窖

我国黄土高原收集雨水、雪水的一种水利设施。在田边路旁水流汇集的地方，挖掘瓶状土窖，内壁及底部均有防渗设施，除供人畜饮用外，还可浇灌农田，也起蓄水保土作用。

二、国外雨水收集与利用发展情况

水资源短缺问题是全世界面临的一个重要问题，加强对可利用水资源的利用与研究具有重要意义。不仅仅局限于收集利用，更重要的是，它使人们对传统水资源的概念及其理论有了重新的思考和认识。

（一）美国

美国在上世纪70年代就开始研究雨水收集利用的问题，主要考虑雨水的截留、贮存、回灌、补充地表和地下水源把提高天然入渗能力作为目的，在许多城市修建了屋顶蓄水系统和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统，减轻了防洪压力，改善了生态环境。

（二）德国

在德国，关于雨水收集利用系统也研究的比较早。它的雨水利用方式有三种，一是雨水的截污与渗透系统，二是屋面的雨水集蓄系统，三是生态小区的雨水利用系统。

（三）英国

在英国，800万套民宅都设计建设了相应的雨水回收系统，每年可减少3.2亿立方米的自来水使用量，占全英国每年自来水使用量的10%。

三、现代硬化地面的危害

由于改革开放以来，城市化的进程加快，许多城镇逐步被钢筋混凝土房屋、大型基础设施、硬质铺装的广场，混凝土道路所覆盖。据统计，北京不透水地面比例约为77%，上海更是高达80%以上。有资料表明，我国城市道路的覆盖率已达到7%-15%，特大城市可能超过20%。在人们提高经济效益和生活质量的同时，这些不透水的路面亦给城市的生态环境带来许多负面影响。

（一）混凝土道路缺乏透水性，降水时致使雨水不能良好的下渗，只能通过排水管道排出，因此夏季的大暴雨就可能带来城市出现洪涝灾害，还可能导致地表植物由于严重缺水而难以正常生长。

（二）“热岛现象”的产生就是由于不透气的路面难以与空气进行热量、水分的交换，因而缺乏对城市地表温度、湿度的调节。

（三）不透水道路的表面容易积水，降低道路的舒适性和安全性，当短时间内集中降雨时，雨水只能通过下水设施排入河流，大大加重了排水设施的负担，导致城市出现了有雨洪灾、无雨旱灾的严重问题。

四、城市地面设计的雨水收集措施

（一）透水地面

人造透水地面是指城区各种人工铺设的透水地面，如嵌草砖、碎石地面、透水性沥青等。主要优点是能利用表层土壤对雨水的净化能力，对预处理要求相对较低，技术简单，便于管理；缺点是渗透能力受土质限制，需要较大的透水面积，对雨水径流量的调蓄能力低。

（二）改变地形坡度

影响地表径流的一个重要因素是地面的坡度，研究发现，坡度越大，汇流速度越快，径流量越大。因此我们在做地面设计时应尽量采用较小的坡度，从而增加它的雨水渗水时间，也就增加了雨水的渗透量。同一坡度如果过长也会导致雨水的汇流速度过快，我们如果将单一坡度设计为陡缓结合的坡度可以有效延长雨水的汇流时间，减少雨水管道的压力，增加雨水下渗量。

（三）增加植物或其它材料覆盖

植被覆盖能够有效地影响地表反射率、地表温度、下垫面的粗糙度和土壤——植被——大气连续体间的水分交换。随着植被覆盖度的增加，雨水径流量明显减少，特别是覆盖度从 30%增至80%时，径流量减少尤为明显，当覆盖度超过80%后，径流量就基本趋于稳定。对于比较成熟的树林，只有不到10%的降雨形成径流。种草的坡地与不种草的坡地相比，地面径流量可减少47%，冲刷量减少77%。

在不能利用草坪地被覆盖的裸露地面，可以使用塑料薄膜、无纺布、木屑、砂石等材料覆盖在地面，能够缓冲雨水对地表的冲击力，由此增加雨水的渗透性，减少了水土流失，改善土质。

五、结语

由此我们认识到在中国运用雨水收集缓解城市用水压力已变得刻不容缓，西方发达国家进行了多年的研究已在这方面取得了良好的效果。中国的一些干旱城市虽然已经着手进行雨水收集利用，但是我们并没有考虑到把雨水收集与城市规划相结合。我们应当考虑的是如何借鉴国外先进技术与中国实际情况相结合去解决中国现有的雨水收集新问题。

【参考文献】

[1]刘滨谊，许珊. 利用雨水收集系统解决景观用水问题[J]，中国园林，2007（02）

[2]张新波.城市雨水资源利用的研究[D]，天津大学，2007

[3]陈海清.西安市雨水处理利用技术研究[D]，西安建筑科技大学，2012

【作者单位：西安建筑科技大学】