杭州市雨水花园调查与分析
2015-09-16刘俊峰马赛君方国华钱奇霞
刘俊峰,方 凌,马赛君,方国华,钱奇霞
(1.浙江农林大学风景园林与建筑学院,浙江 临安 311300; 2.安吉竹子博览园有限公司,浙江 安吉 313300; 3.中国美术学院风景建筑设计研究院,浙江 杭州 310000)
杭州市雨水花园调查与分析
刘俊峰1,方 凌1,马赛君2,方国华3,钱奇霞1
(1.浙江农林大学风景园林与建筑学院,浙江 临安 311300; 2.安吉竹子博览园有限公司,浙江 安吉 313300; 3.中国美术学院风景建筑设计研究院,浙江 杭州 310000)
雨水花园是集合雨水收集、雨水处理和雨水利用技术的生态景观绿地,作为一种新型的雨水利用技术,已越来越多被应用于城市绿地。根据杭州市行政分区,随机选取30个雨水花园,对其类型、构造特点和植物配置进行了归纳,对其使用效果、景观层次和景观空间等进行了分析,为杭州市雨水花园的设计和建设提供参考。
雨水花园;类型;构造;植物配置;杭州
Investigation and Analysis of Rain Garden in Hangzhou City
雨水花园是集合雨水收集、雨水处理和雨水利用技术的生态景观绿地[1-2]。作为一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用设施,能有效地调节城市水资源分配,改善地上地下的水循环系统;同时,也可为市民提供游憩环境。在我国雨水花园研究还处于起步阶段。
杭州地处我国东南沿海,属亚热带季风气候区,受梅雨和台风雨等影响,暴雨频繁且集中,降雨时空分布极为不均,致使杭州市水灾时常发生[3]。随着城市化进程的推进,杭州市内的自然绿地越来越多被不可渗透的地表形式替代,导致雨水不能及时渗入地下或被合理滞留涵养,近年来城市水资源的管理和利用出现了前所未有的危机。在政府的引导下,雨水花园作为一种新型的雨水利用技术,逐渐得到了推广应用。本文以杭州市的雨水花园为研究对象,调查分析杭州市雨水花园的基本类型、植物配置、雨水利用效果和景观效果,可为雨水花园的建设和理论研究提供参考。
1 调查地点和方法
1.1 地点
根据杭州市行政分区,在杭州市西湖、拱墅、江干、下城、上城、滨江、萧山、余杭8个区随机选择30个雨水花园进行调查分析。本文所选择的30个雨水花园来源于杭州各个区域的城市公共空间、城市居住空间和校园空间,涵盖了以控制径流量和控制径流污染为目的的不同类型(表1)。通过这些雨水花园的现状分析,基本可以概括杭州雨水花园的特征、使用情况和景观效果等。
表1 供调查的雨水花园情况
1.2 方法
本文采用文献查找、问卷调查、现场走访、测绘拍照和实例分析等方法,对所选择的30个雨水花园的类型、结构、植物配置和景观效果进行分析,并用Excel软件对相关数据进行归纳整理。
2 结果与分析
2.1 杭州雨水花园的类型
图1 典型雨水花园结构示意
根据雨水花园的建造目的,本文将杭州市雨水花园分为以控制污染为目的的雨水花园和以控制径流量为目的的雨水花园。调查结果表明,杭州市雨水花园以控制径流量为目的类型居多,为26个,占86.7%,如下沙伊萨卡小区、杭州城北体育运动场、下沙东东城等,均属于该类型。杭州市以控制径流量为目的雨水花园的主要功能是减少区域雨水径流量,一般用于处理水质相对较好的小汇流面积的雨水,包括公共建筑和住宅的屋面雨水及道路雨水等。以控制污染为目的的雨水花园对植物选择和后期管理的技术水平要求比较高,在杭州市雨水花园中,该类型的数量相对比较少,占13.3%,如浙江乔司植物园、天之泉生态园、宋家山小区等,主要分布在广场、道路等污染较重的区域。
图2 溢流装置
2.2 杭州雨水花园的构造特点
杭州雨水花园的通用构造如图1,主要包括覆盖层、植被及种植土层、人工填料层、砂层、砾石层和水管等[4-5]。覆盖层材料由树皮等材料组成,作用是保持土壤的湿度和渗透性。人工填料层的材料以渗透性强为原则,通常有砾石、炉渣等。填料层和砾石层之间应设置土工布,防止土壤等颗粒物进入砾石层。集水穿孔管埋置在砾石层中,方便有蓄积要求的雨水花园排入水体使用。
2.2.1 以控制径流污染为目的的雨水花园 根据雨水花园功能的不同,杭州以控制径流污染为目的的雨水花园在通用结构的基础上,增加了溢流装置,加强植被缓冲带、有机覆盖层和蓄水区等[6],满足控制雨水径流污染的需求。植被缓冲带主要作用是清除和处理雨水径流中较大的物质如悬浮物和碎片等;有机覆盖层作用是过滤较大的悬浮物,并为植物的生长提供水分及营养物质;溢流装置[7]位于雨水花园的中间,其顶部与设计最大水深位置齐平(图2)作用是将多余雨水排至附近水体或排水系统。
浙江乔司植物园的雨水花园具有控制径流污染为目的的主要结构,园内采用了下凹式的景观沟为蓄水区,在部分道路两侧、入口广场中以及建筑内廷和中心湖的周边设置植被缓冲带,过滤径流中较大的悬浮物和碎片,在中心湖中设置了水生植物种植池,并种植香蒲、芦苇、香菇草、睡莲等水生植物吸收和净化雨水中的重金属等有害物质(图3)。浙江乔司植物园的雨水花园中设有溢流装置,当雨水花园渗透雨水速率低于降水速率,可通过装置中的溢水管及时将水排入中心湖以及周边河道。调查结果表明,浙江乔司植物园的雨水花园由于管理不当等多种原因,雨水花园处理径流污染的效果不是很理想,目前中心水体富营养化与水面污染严重,道路两旁的景观沟也被植物覆盖,基本丧失了蓄水功能。
图3 浙江乔司植物园
图4 简单的溢流处理装置结构
2.2.2 以控制径流量为目的的雨水花园 以控制径流量为目的的雨水花园的主要功能是减少雨洪径流量[8-9],一般适用于处理建筑的屋面雨水、单户庭院雨水和污染较轻的道路雨水径流等。由于只需要处理水质相对较好的小汇流面积的雨水,基本不考虑处理径流污染的问题,该类雨水花园在景观视觉表达方面比以控制径流污染为目的的雨水花园有更大的优势,其结构也相对较简单[6],主要有蓄水区、覆盖层、植被及种植土层、人工填料层、砂层等。如果雨水花园中有超过设计能力的雨水无法直接排入排水系统时,需要设计一个简单的溢流装置(图4),将多余的雨水排出。例如杭州体育馆雨水花园,道路雨水经雨水花园的吸收渗透后,超过土壤渗透能力的雨水通过溢流装置,排入附近的雨水管网。雨水经过雨水花园中植被和土壤层的渗透、滞留和净化等多重作用,能延缓径流时间、削减洪峰流量,对地下水涵养和保护发挥了较好的作用。又如余杭塘立交中雨水花园,因距离河道较近,地形排水又具有良好优势,因此不需要设置溢流装置,直接利用地形,将土层、植被过滤下渗后的雨水,通过生态堤岸排入附近河道(图5)。
图5 杭州城北体育场雨水花园
2.3 杭州雨水花园植物选择
根据本文对调查点的走访,发现杭州雨水花园的植物选择基本遵循抗逆性强、净化能力强、审美价值高和管理方便等原则,其中,植物的耐水和耐涝能力是杭州市雨水花园设计和施工时重点关注的特性。调查表明,杭州雨水花园除了使用造景所需的常规绿化树种外,主要以湿生植物为主,其中以水生草本居多,如芦苇、香蒲、香菇草、凤眼莲和睡莲等,湿生乔木主要有水杉、落羽杉、湿地松和垂柳等(表2)。
表2 杭州市雨水花园主要的湿生植物
2.4 雨水利用与景观效果分析
2.4.1 雨水利用效果分析 通过向有关专业人士进行问卷调查,分析杭州雨水花园对控制径流量和控制污染的效果。由图6、图7可知,认为杭州雨水花园对径流量控制效果很好的为39%,较好的为44%;认为雨水花园对污染控制效果很好的为9%,较好的为38%。总的来说,专业人士认为雨水花园控制径流量的效果要比控制污染效果好。
图6 雨水花园径流量控制效果评价图7 雨水花园污染控制效果
2.4.2 景观效果分析
1)使用者喜好度分析。本文选择杭州市城市公共空间和居住空间内雨水花园,对不同年龄段的使用者的喜好进行调查。由图8、图9可知,大多数使用者认为居住空间内雨水花园的景观效果比较好,各年龄段使用者评价“好”、“较好”的均超过1/2;使用者对城市公共空间雨水花园喜好度相对较差,超过1/6的使用者给予差评。
图8 城市公共空间雨水花园喜好度分析图9 城市居住空间雨水花园喜好度分析
2)景观层次分析。根据不同年龄段使用者对雨水花园的层次感受调查分析(图10、图11)表明,使用者普遍认为城市居住空间中的景观层次较丰富。
图10 城市公共空间雨水花园景观层次分析图11 城市居住空间雨水花园景观层次分析
3)景观空间分析。根据不同年龄段使用者对雨水花园的景观空间感受调查分析(图12、图13)表明,大多数认为城市公共空间感受比较一般,城市居住空间感受相对丰富。
图12 城市公共空间雨水花园景观空间分析图13 城市居住空间雨水花园景观空间分析
3 小结
本文调查了杭州市雨水花园的现状,总结归纳了杭州雨水花园的类型、构造特点和植物配置,分析了杭州雨水花园的使用效果、景观层次和景观空间等内容。调查结果表明,随着生活水平的提高和人们生态意识的觉醒,雨水花园正越来越多地运用到城市绿地中,但是杭州市内已建成的雨水花园大部分比较零散,规模相对较小,未能形成一个体系,加上雨水花园的后期维护技术不到位等多种因素,导致其真正的功能未能有效发挥出来。面对城市日益严重的水资源短缺、排水不畅等问题,雨水花园需要决策者和景观设计师共同努力去建设和推广,使雨水花园形成一个体系,合理分布到城市绿地系统中,回收和利用城市各个区域中的雨水,以达到改善和提高城市居住环境的目的。总之,作为一种形式灵活、建造简便的雨水吸收与利用措施,雨水花园必将成为城市园林景观实践的重要组成部分,为城市生态环境的建设发挥重要的作用,对保持自然环境的可持续发展具有十分重大的意义,在我国乃至全世界具有十分广阔的应用前景。
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LIU Jun-feng1,FANG Ling1,MA Sai-jun2,FANG Guo-hua3,QIAN Qi-xia1
(1.ZhejiangAgricultureandForestryUniversity,Lin′an311300,Zhejiang,China;
2.AnjiBambooParkCoLtd,Anji313300,Zhejiang,China;3.TheDesignInstituteofLandcapeandArchitectureChinaAcademyofArt,Hangzhou310000,Zhejiang,China)
The rain garden is ecological green landscape with the functions of collecting and managing rainwater.The rain garden,as a new type of rainwater utilization technology,had been more and more applied in city green space.According to the administrative division of Hangzhou,randomly selected 30 rain gardens,summarized the types,structural features and plants configuration of Hangzhou rain garden.The using effect,stratification and space of landscapes were analyzed,trying to provide a reference for the design and construction of rain garden.
rain garden;type;structural;plant configuration;Hangzhou
2014-03-27;
2014-05-09
浙江农林大学教改项目(风景园林专业研究性教学法的实践探索,2013110060);浙江省新苗人才计划项目(雨水花园在杭州市建筑屋顶中的应用研究,2012R412009);浙江省教育厅项目(污泥等固体废弃物在园林中的资源化利用,2045210145)
刘俊峰(1991—),男,浙江富阳人,浙江农林大学本科生,从事风景园林研究。E-mail:405238692@qq.com。
钱奇霞。E-mail:qqx@zafu.edu.cn。
10.13428/j.cnki.fjlk.2015.01.044
TU986
A
1002-7351(2015)01-0210-05