浅谈沧州市长芦公园雨水综合利用

2017-02-03赵刚

现代农村科技 2017年12期

关键词：集水径流绿地

赵刚

（沧州市园林绿化局河北沧州061000）

浅谈沧州市长芦公园雨水综合利用

赵刚

（沧州市园林绿化局河北沧州061000）

长芦公园雨水综合利用是对海绵城市理念的一次探索与实践。雨水的综合利用，再次利用，可节约大量的自来水和地下水，提高人们珍惜水资源、节约水资源的意识，有着巨大的社会效益。

长芦公园；雨水径流；渗透；综合利用；汇集

1 沧州市自然地理气候概况

1.1 地理位置、气候特点。沧州市位于河北省的东南部，东侧紧临渤海，北靠京津，与山东半岛、辽东半岛隔海相望。距离北京240km，距天津120km，距省会石家庄221km。沧州地处环渤海中心地带，是河北省确定的“两环”(环京津、环渤海)开放一线地区，也是京津通往东部沿海地区的交通要冲。沧州全境地处欧亚大陆东部，中纬度地带，属暖温带半干旱半湿润的季风气候。年平均干燥度1.2～1.5，大陆度63.8～66.0，大陆性气候很显著。年平均温度约为13℃，最冷月份(1月)平均气温-3℃，极端最低气温-19℃，最热月份(7月)平均气温26.5℃，极端最高气温达40℃。平均降雨量为584.5mm左右，分配极不均匀，集中在7、8月份，占全年降雨的70%～80%。

1.2 城市空气环境。空气污染呈季节性变化，冬季采暖期间污染较重。全年首要污染物为可吸入颗粒；大气降水pH值加权均值为6.17，没有出现酸雨。废气主要污染排放量中烟尘达标率99.96%，工业粉尘达标率82.90%。

1.3年自然降水变化。沧州市近60年平均降水量为584.5mm，其中20世纪50～70年代降雨量分别为613.6mm、619.9mm、648.3mm；80年代564.0mm；90年代519.0mm。进入21世纪年平均降水量552.4mm，略有回升，仍低于平均值32.1mm。

2 沧州市长芦公园简介

沧州市长芦公园位于新华区，紧邻长芦大道东侧，因今沧州市治下曾有古县名为长芦县故而得名。长芦公园整体占地面积约109700m2，东西长650余米，南北宽169余米，(其中绿地83998m2、铺装16502m2、水域8200m2，绿地率76.57%，绿化覆盖率78.10%，公园绿地面积109700m2)。全园分为一文化主轴，五生态文化花园(即长芦生态艺术轴、绿色休闲花园、七彩花园、静思花园、集水绿地、循环花园)，整个公园(从设计、施工、管理)自始至终贯彻以人为本的思想，突出将生态、环保、节约与地域性文化特色相结合，打造自然野趣园林特色，满足居民文化体验、休息、健身、儿童嬉戏、科普认知等实用功能，是一座开放性的综合公园。

3 长芦公园雨水综合利用的设计理念和意义

长芦公园雨水综合利用是对海绵城市理念的一次探索与实践。目的是尝试将全园范围内的降水就地园内消化，不通过市政管线外排；降水时在可行条件下收集部分周围雨水进行临时储存，以便进行综合利用。一方面可以减轻降雨时市政排水管网的排水压力；另一方面收集的雨水可作为园内的景观用水、冲洗用水、浇灌用水，可节约大量的自来水和地下水，提高人们珍惜水资源、节约水资源的意识，有着巨大的社会效益。雨水的综合利用主要通过以下几方面来实现：①全园范围内尽最大可能增加雨水渗透面积，雨水就地渗入，补充地下水源，消减地面雨水径流；②通过雨水收集槽汇集雨水于旱溪、集水绿地、景观湖中暂存，最终集水于景观湖中，可用于绿化浇灌、景观用水、冲刷用水。

4 设计思路

4.1 增加渗透面积、减少地表径流

4.1.1 加强公园绿地建设。绿地，是降水向地下下渗的主要途径。而绿地的质量建设的好坏(绿地质量指单位绿地面积上绿量，特别是人工绿地，绿量的多寡，是绿地质量的标志之一)，将直接决定降水的下渗量。一般而言，绿量越多，绿化素材搭配越合理则生态效益越好；绿量越多，搭配合理，留蓄雨水的量越大，海绵体性就越明显。绿地滞留雨水层次自上而下可分为3个层次：冠层滞留、表土疏渗和根际滞留，冠层滞留：树木越高，树冠越密，层次越多，叶片越细，滞留的雨水越多。因此植物配置首先要考虑绿地上的乔木覆盖率(＞70%)和多层植物覆盖率，要多种参天大树和冠大荫浓的树种，不让人进入的密林部分植物搭配上要考虑多层结构，乔木本身都可以考虑3层。植物叶形的选择可多考虑细密枝叶的树种，使小雨时树冠滞留更多的雨水。为了增强绿地的入渗能力，长芦公园在植物素材的搭配上注重乔灌草的合理配置。在竖向设计上以微地形为主，减少陡坡，增加缓坡，注意延绵多变，延长径流在绿地中的滞留时间，避免降雨较大时造成水土流失。

4.1.2 管理房(300m2)采用简单屋顶绿化的处理方式，以低矮灌木和地被为主。屋顶绿化截留雨水的效益十分巨大。它可以通过以下途径截留雨水：①植被层截水，10cm高的地被层的地上部分可以截留2～5mm的雨水。②土壤层截水，土壤基质和土壤空隙均可截留雨水，10cm的土壤层(孔隙率≥50%)可以截留40～50mm的雨水。

4.1.3 硬化地面，均以透水铺装材料为主。长芦公园的硬化铺装在满足使用功能的前提下，最大化采用透水材料。透水铺装可透气透水，截留雨水并为植物根系呼吸带来好处，更可以为地面降温；使雨水进入路面结构和下面的土壤，增加土壤含水量。运用透水材质进行铺装在国外已经是比较成熟的做法，如日本、德国、美国地区已普遍使用。大面积的广场、停车场采用透水材料可有效减少地表径流，有利用疏导过量的雨水，增加土壤含水量，提高地下水位，为植物生长提供充足水分。一级园路、广场采用透水混凝土(自底向上为素土夯实、300mm厚级配碎石、180mm厚粗骨料透水混泥土、40mm厚细骨料透水混泥土、浅灰色固化保护层)；二级园路采用透水砖(自底向上为素土夯实、150mm厚级配碎石、100mm厚粗骨料透水混泥土、细沙、透水砖)；停车场采用草坪砖铺装。

4.2 雨水地表径流的汇集、收集方式

4.2.1 绿地雨水收集。由于绿地的相对入渗功能较强，所以绿地的集流效率较差，降雨较小时集流雨水几乎为零。但是由于集流面积大，在降雨较大过程中收集雨水量也相对可观，同时由于植物的根系对雨水径流中的悬浮物、杂质起到一定的净化作用，草地可以大量滞留有害金属，吸收地表污物，树木的根系可以吸收水中的溶解质，减少水中细菌含量。因此通过绿地集流的雨水水质较好。

4.2.2 广场、道路、铺装的雨水收集。长芦公园沿广场、道路、铺装的四周及两侧设有雨水收集槽，内填碎石，分别与集水绿地、旱溪、景观湖相连通。当降雨量过小或降雨初期时，由于硬化铺装采用透水材料，雨水以就地渗入为主，将不产生地表径流。当降雨量大于雨水渗透量时，所产生的雨水径流将通过道路、广场、铺装自身的排水坡度流入雨水收集槽，经过碎石简单物理过滤分别汇入到旱溪、集水绿地、景观湖中，实现雨水暂时储存。

4.2.3 地形设计特点。长芦公园地形设计结合原地形设计为四周高，中间低，东高西低的整体布局。并结合园林景观效果设计分别在园区的西侧修建一个8000m2的主景观湖；还设计了多个形状各异、面积大小不同、深浅不一的集水绿地散布在园区各处；修建一条旱溪，自东到西贯穿整个园区，将各个分散的集水绿地、雨水收集槽、景观湖构成一个整体水系。

根据降雨量大小而产生的雨水径流量不同，地表雨水径流随地形的起伏，通过自然排水坡度、雨水收集槽，依据就近汇入暂存的原则，分别汇集到旱溪、集水绿地内洼地、景观湖中。当地表雨水径流量较小时，降水将会分别暂存在旱溪洼地、集水绿地洼地、景观湖内；随着雨水量的增大，当集水绿地洼地内储存的雨水水位超过各自的溢水水位线时，溢出雨水通过旱溪最终向景观湖汇集。随着降雨量进一步增大，汇集到景观湖的雨水量不断增加，水位逐步上涨，当景观湖、旱溪、集水绿地内暂存雨水水位持平时，则三者将构成一个整体水系，根据互通器原理，三者水位将会同步上涨、下落，无形中加大了长芦公园整体雨水储存能力。

5 雨水利用的途径

5.1 就地渗入，减少径流。雨水通过绿地、通透的硬化铺装，就地渗入，减少径流，可使更多的雨水留在城市境内，下渗到浅表土壤以及地下水层，可增加土壤含水量，调节局部小气候，遏制城市热岛效应。同时也可充分利用土壤的净化功能，对初期地表径流的污染控制具有重要意义。强化就地渗入是增加地下水源、减少城市雨洪量、改善城市环境的有效途径。

5.2 汇集储存雨水的再次利用。景观湖汇集的雨水，经过植物、碎石的过滤、吸附和在湖体中的沉淀，其水质能达到景观用水、灌溉用水的标准。长芦公园内设计有2条供水管线，一条通市政给水管网；一条设有泵坑与景观湖相连通。在景观湖水位线容许的条件下，可将湖水代替自来水或深层地下水用于绿化灌溉、道路冲洗、厕所冲刷、水景用水。