生态雨水花园景观营造探析

宗梦蝶，孟 瑾

（天津城建大学 建筑学院，天津 300384）

1 研究背景与目的

随着城市建设的快速发展，大面积的硬质铺装使得生态环境遭到破坏.水环境危机越来越严重，导致水资源短缺、地下水位下降、干旱等.由于持续降雨或暴雨袭击，城市排水管网系统老旧，杂物堵塞，排水压力增加，致使雨洪灾害、城市内涝现象频发，进而引起交通阻滞、建筑被淹、设施破坏等，增加了安全隐患，并影响到城市正常运转，加之不完善的城市基础设施和不合理的开发建设，由此造成严重的经济损失甚至人员伤亡.

“海绵城市”是基于国家的生态建设、绿色城镇化、建设美丽中国等一系列战略背景下提出的，在应对城市水环境问题方面具有重要的战略意义[1].“海绵城市”建设是根据我国的实际情况提出的绿色雨水管理措施，其中的生态雨水花园是雨水资源的最佳管理方式之一，能够适应环境变化，并形成自然优美的生态景观效果，对解决我国现阶段的城市环境问题和水资源化管理提供了新的思路.

在暴雨情况下，市政排水设施滞后、调蓄雨洪和应急管理能力不足，使城市陷入瘫痪.雨水花园是通过资源化管理对雨水进行收集与循环利用，能够在一定程度上缓解城市部分空间的内涝问题，因而雨水花园在我国具有广阔的应用前景.笔者分析了雨水花园的景观化建设和生态化处理，研究生态雨水花园在城市中的景观营造，使之成为缓解城市雨洪问题的主要措施；同时它是城市与自然之间理想而生动的沟通媒介，也可为动植物提供丰富的生态栖息地.

2 相关概念解析

2.1 海绵城市

“海绵城市”建设是将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护[2].自提出“海绵城市”理念后，各城市在规划和改造中也融入了“海绵体”的建设.

2.2 雨水花园

雨水花园是人工营建或自然构成的浅滩绿地景观，能够汇集周围屋顶和路面的雨水，通过土壤的过滤和植物根系的吸附作用来净化雨水，从而充分循环利用.雨水花园是以生态滞留池为主要表现形式的较小尺度的绿地景观[3]，是最接近自然的净化系统，同时也是城市雨洪处理的终端（见图1）.作为自然的净化系统，既能涵养地下水，也可补给绿化用水，是收集、净化、造景功能三位一体的雨水资源化管理设施.

图1 雨水花园结构示意

2.3 生态雨水花园

生态雨水花园是在雨水花园的基础上植入微循环模式的一种雨水收集系统.运用餐厨垃圾就地资源化的生态技术，将处理完的原料滋养植物，既能节省垃圾运输成本，避免环境问题，也能让土壤恢复自主呼吸功能，从而更好地过滤雨水，并收集利用.因此，生态雨水花园是依据微降解理论形成雨水微循环的绿色生态基础设施.

3 生态雨水花园案例分析

3.1 中新天津生态城

中新天津生态城位于滨海新区，占地30 km2.在水资源规划中，通过渗透、滞留、调蓄、净化、利用、排放等多种低影响开发技术，实现城市的良性水循环.

中新生态城原址为滩涂地，淡水匮乏的荒地，因此规划对该区域生态环境进行维护与修复.另外，对城市原有生态系统进行保护，留有足够涵养水源，能应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地，以维持城市开发前的自然水文特征[4].中新生态城规划多个不同大小的雨水花园（见图2），充分将“海绵”理念融入规划当中.综合应用透水铺装的慢行道路系统、绿化屋顶、雨水花园、下沉式植草沟、人工湿地、生态廊道等，打造全方位的海绵城市.

图2 中新天津生态城雨水花园规划分布[5]

3.2 生态雨水花园分析

中新天津生态城服务区内有一处雨水花园，利用“微循环”模式将寸草不生的盐碱地改造成植物繁茂的生态花园（见图3），而这个利用垃圾“微降解”与雨水“微循环”管理模式相结合营建的景观叫做生态雨水花园，它能有效地修复盐碱地、缓解城市内涝和垃圾无害化处理，成为生态城市未来发展的新趋势.

3.2.1 垃圾“微循环”模式

垃圾“微循环”是基于就地处理的垃圾微降解模式.它是把有用的东西分类回收，再将有机垃圾和厨余垃圾收集后就地降解，就地回收，尽可能实现资源的循环利用[6].我国的垃圾处理方式仍是以填埋方式为主，存在环境污染和安全隐患.利用微降解循环模式处理垃圾，可以避免对大气、水体和土壤的二次污染，同时减少运输的成本和管理上的困难.利用微循环理念将餐厨垃圾处理成有机粉末，其过程不加热，没有污水、噪音和臭气排放，最终转变成营养材料，用于花草树木或农田的肥料，甚至可以作为动物的饲料，实现绿色能量的微循环.

图3 中新天津生态城的生态雨水花园

图4 在生物技术作用下的水体

3.2.2 水资源“微循环”模式

雨水花园是实现水资源循环利用的管理设施，通过植物和土壤对雨水的层级净化，消除雨水中的污染物.中新天津生态城的生态雨水花园，是将垃圾微循环模式植入雨水管理中，形成真正实现资源有效循环的体系.目前，传统的雨水收集系统不仅造价高，而且易造成滋生蚊蝇、恶臭气味等环境负影响，而生态雨水花园能够很好解决水质问题.其原理是通过对餐厨垃圾进行微生物降解、发酵和分解等方式处理，以此作为养料提供给生态雨水花园内的植物，从而修复土壤，并恢复自主呼吸功能；同时在微生物的特殊作用下，使得收集后的雨水在存储过程中保证了水质，并且利用微生物的特殊作用，可以使河水在冬季时仍然保持清澈且不结冰的状态（见图4）.在植物配置上，选用了金鱼藻、浮萍、芦苇、香蒲、狗尾草、地肤、臭椿、柽柳等植物，在空间层次和季相变化上合理搭配，形成丰富多样的植物群落.在综合作用下净化雨水，构建微循环的绿色生态基础设施，实现一处自然淡水景观湿地（见图5）.

图5 中新天津生态城的景观生境

3.3 生态雨水花园的效益

中新天津生态城的生态雨水花园为盐碱地修复、垃圾无害化处理、城市内涝等方面提供了重要的生态措施.由于其建设和维护成本低、渗透效率高、能有效控制水体污染、资源化循环利用等特点，成为一处生态景观小生境.

在修复土壤方面，生态雨水花园利用垃圾处理技术滋养土壤，有效地改良盐碱地，并提高自主呼吸能力，让生态城的盐碱地变成生态绿洲；在水体方面，利用微生物的特殊作用，可以使河水在冬季时仍然保持清澈且不结冰的状态.而微生物的改造技术使得园中繁花盛开、鱼群结队，营造了生物多样性和生态稳定的自然景观.除此之外，生态雨水花园还能有效地调节微气候，湿润空气，降低雾霾尘埃颗粒，对当下雾霾空气起到净化作用.经过多年的实践证明，利用此项生态技术，每平方公里能有效减少30%的PM2.5，并维持环境平衡发展.

中新天津生态城的生态雨水花园面积虽小，却能有效吸纳周边汇集的雨水，缓解水资源危机，补充地下水，其生态技术能够让城市自主呼吸，为城市带来经济利益和生态效益.

4 生态雨水花园的景观营造

雨水花园是微型的自然生态景观，由于面积小、造价低廉、不受场地约束、能营造丰富的自然景观、维持生物多样性等特点，能够很好地融入城市各个空间中.生态雨水花园可充分将雨水的吸纳、蓄渗、利用等工程设施应用到城市绿地景观中，同时缓解了部分城市问题，从而形成生态景观效果.

4.1 弹性景观营造

“弹性”景观一方面强调空间对外来冲击的预防和适应能力，另一方面也强调应对外部挑战的学习转化能力和可持续发展能力[7].生态雨水花园就是采取弹性方式应对雨洪灾害，同时兼具旱季和雨季的双重景观特征，在运作中能充分利用植物和雨水资源，建设水环境的休憩空间和生物栖息地，达到优美的自然生境.在花园与道路交界处可铺设卵石或石笼（见图6），对初期雨水径流具有良好的渗透性和过滤性，同时石缝中长期堆积的杂质会生长出自然植物，形成丰富的生态景观效果.雨季时，花园内能滞留一部分雨水，并通过土壤和植物根系吸收、过滤雨水，饱和的雨水通过溢水口排入市政管道或周边河流，起到缓解城市内涝的作用；旱季时，生态雨水花园内的植物景观为人们营建亲近自然的空间环境，储存的水源用来补给水景提供戏水体验，同时可以调节湿润、降低温度、改善微气候，创造宜居的生活环境（见图7）.

图6 石笼

图7 运用存储的水源营造水景

4.2 生态景观营造

营建生态型雨水花园景观不仅能收集雨水，还能避免水质恶臭、垃圾污染等环境问题.建设时应针对场地环境的特点制定雨洪调蓄目标，选择适宜的绿地环境建成下凹绿地，结合空间尺寸和绿地条件采取相应的营造措施；同时将周围城市居住区和校园内的厨余垃圾采用就地微降解处理模式，以滋养生态雨水花园内的植物，保证水质环境.这种应用生物、化学及物理多种方式共同作用，利用植物截留、砂石过滤、土壤净化等调蓄方式，使净化后的雨水可循环利用，不断优化雨水资源.

4.3 空间景观营造

在当下环境中，城市空间应将生态雨水花园融入规划建设和区域改造中，结合实际条件将工程治水结合生态治水综合运用，打造湿地小生境，改善流域环境.

（1）在道路环境中，由于部分排水设施不够完善，造成城市道路积水严重，车辆通行困难.将生态治水理念融入城市道路中，根据道路径流方向将较低一侧的绿化带改造成带状生态雨水花园（见图8），在径流末端设置雨水收集设施.绿化带空间不足的道路可采用透水铺装、降低树池或绿化带的种植土高度、将周边绿地空间设计为生态雨水花园等方法，从而过滤汇流的初期雨水.但道路径流雨水需要经过专业的净水工艺过滤后再用于道路清洗、植物养护等[9].

（2）在居住区和校园环境中，部分地区地势较低或排水管道老旧，导致排水不畅，易形成逢雨必涝.尤其是针对老旧社区改造，由于空间条件有限造成一定的困难.因此可根据绿地情况设置多个小型“海绵体”，利用宅前绿化、社区花坛、空闲绿地改造成生态雨水花园（见图9）.景观空间营建过程中，在立面上可采用阶梯式下沉空间形成丰富的竖向空间，同时过滤并净化雨水；平面上可根据使用情况设置活动空间和休闲平台，结合生态雨水花园的植物景观营造充满活力的居住环境，并在其中设置溢水口，在绿地土壤水分饱和的情况下，多余的雨水将从溢水口排出.在有效吸纳雨水的同时解决居民厨余垃圾问题，并利用微降解模式滋养园内植物，避免水质恶臭.除此之外，校园内的生态雨水花园也具有一定的教育意义，是良好的生态展示平台和示范园.

图8 道路雨水花园的应用[8]

图9 清华大学胜因院中的雨水花园

（3）在公园和广场的生态雨水花园景观营造中，地形是最重要的基础要素，降低地形营建下凹式绿地，满足雨水汇集和空间围合，并在其中种植不同高度的植物或摆放石块，在有景可赏的地方利用坡面设置座椅、平台和台阶，丰富景观效果.然而，一些用水景观设施营建成本高，水源和水质问题成为景观的难题，所以许多水池喷泉只有在节假日才开启，失去了水环境的意义，而生态雨水花园的营建可以缓解水源和保证水质，形成完善的雨水循环体系.在改造时应注意公园绿地原有的社会游憩、生态景观、防灾避险等功能，在此基础上将雨水渗透功能结合其中，并通过植物搭配营造旱季和雨季兼具的景观效果.

4.4 绿色景观营造

城市的绿色景观应具有地域性、生态性和资源性，生态雨水花园是城市生态治水的绿色景观体现，也是采用自然做功的方式达到雨水资源化的管理.

一方面，城市绿地空间中生态雨水花园的应用须充分考虑植物的功能特性及景观特性，根据生态雨水花园的分区选配适宜植物，形成多样的生物群落和丰富的植物层次；在植物景观营造中应选用耐旱、耐涝、净化能力强、低维护的植物，如芦苇、千屈菜、细叶芒、美人蕉等湿生植物；植物配置过程中采用对比和衬托的手法，利用植物的高低、姿态、叶形叶色表现一定的艺术构思，衬托出植物美的景观效果.同时提高生态雨水花园的种植密度，可以减缓雨水的径流速度，从而延长其滞留时间.另外，选用当地的乡土树种、湿生植物构成水绿交融的生态景象.

另一方面，城市建设屋顶花园可以提高城市绿化覆盖、增加绿量，从而缓解城市热岛效应，形成丰富的绿色景观效果.因此，将屋顶花园与雨水收集设施相结合应用到建筑屋顶设计中，能够疏导雨水，形成最小干预的雨水循环处理方式.目前，建筑屋顶的雨水通常由屋面汇集后排入雨水管，最后直接排放到建筑周边，造成雨水大量浪费；而屋顶雨水花园可以使雨水落入屋顶，被植物和生长基质等结构系统吸收，过饱和的水分经过滤层和排水层过滤后储存，再流经建筑物周边雨水花园等设施进行渗透净化，多余雨水通过绿地渗透系统进行下渗，补充地下水[10]，从而达到循环利用雨水，并减少中水使用，提升建筑的经济价值、景观美化、生态环境（见图10）.

图10 建筑屋顶绿化雨水花园示意[11]

5 存在的问题与建议

生态雨水花园的发展在我国还处于刚刚起步阶段，但随着“海绵城市”建设理论的迅速推广，很多城市已经建设了多个“海绵体”试点，由于相应技术和理论的建立还不够完善，国内实践过程中存在经验不足，很多案例只是停留在试点建设的意义上，并没有达到理想的效果.因此，我国的生态雨水花园营建还需要借鉴国外成功案例，分析不足之处，结合地方雨水情况和城市发展来改善和提高雨水管理体系的建设.

目前主要存在的问题：①生态雨水花园中易生杂草，部分植物生长速度较快，导致破坏了整体植物景观效果；②生态雨水花园在雨季时植被或覆盖层易受到破坏，结构设施易受到冲击（见图11-12）；③生态雨水花园的建设忽略了其艺术景观形态，旱季时景观效果较差.

图11 植物后期管理不善

图12 设施维护不善

针对有关问题建议：

（1）在设计时应选用根系发达、净化能力强的植物，并考虑其季节性更替所呈现的景观效果.合理的植物配置能够对周围环境起到净化空气、降低热量、改善微气候等作用，从而充分发挥其生态效益.同时根据地域情况，选择本土适宜植物进行合理搭配，提高生物多样性和稳定性，并做好维护雨水花园的后期管理.

（2）暴雨的冲击对生态雨水花园内的植物和设施造成一定的影响，需要通过跟进调研和分析生态雨水花园的运行状态，及时清理淤积的泥土和杂质，对生长的杂草植物定期进行清除，从而改善和维护雨水资源化管理设施.

（3）生态雨水花园的建设应根据地域环境的水文特性，综合考虑季节性的景观效果，设计结合景观、艺术和功能等形式，依据地势环境营造多样化和空间层次丰富的景观生境，维持生态雨水花园的景观观赏性.

6 结语

通过对生态雨水花园的“微循环”模式进行探析，归纳出生态雨水花园的景观营造方法：主要采用雨水花园的措施，辅之以垃圾管理的模式，将生态雨水花园的弹性工程与生态工程结合应用于城市绿地空间中，形成新的可持续生态治水理念；同时对城市面临的环境问题和未来发展提供更多的思考，指导城市在建设中对各层级进行雨水资源规划，使之形成完整的雨水循环体系，并在城市发展和自然生态之间寻找新的平衡点.

参考文献：

[1]钟恺琳，闾邱杰.对话闾邱杰：海绵城市：有“弹性”才有未来[J].房地产导刊，2015（9）：48-51.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南：低影响开发雨水系统构建（试行）[M].北京：中国建筑工业出版社，2015：3-4.

[3]孙奎利，孙奎永，杨 波.国外雨水花园建设实践及经验启示[J].山西建筑，2014（19）：216-218.

[4]王祖凌.生态城打造会吐纳的“海绵”城市[N].每日新报，2015-09-07（12）.

[5]AECOM.中新天津生态城景观概念设计[EB/OL].（2014-10-15）[2016-03-05].http：//wenku.baidu.com/link?url=3t4Fm WuXe2wGL4q1bNGS1NR2_TMTlEupv2jrYdsJsZWfe7WhbQT QH-yTcFaOMIlfAoE7eWMmOprR6DSIk7-JyoNYtseUBTJXS EB9wHJ1WLu.

[6]仇保兴.重建城市微循环：一个即将发生的大趋势[J].城市发展研究，2011（5）：1-13.

[7]周蜀秦.“弹性城市”视角下的大都市旧城区更新治理策略[J].南京社会科学，2015（12）：70-77.

[8]段心凯.海绵体：城市涝症新疗法：海绵城市量化评估实践的可能性[EB/OL].（2015-05-17）[2016-04-19].http：//www.360doc.com/content/15/0517/11/471722_471185806.shtml.

[9]强 健，CHEN J Q.北京推进集雨型城市绿地建设的研究与实践[J].中国园林，2015（6）：5-10.

[10]董淑秋，韩志刚.基于“生态海绵城市”构建的雨水利用规划研究[J].城市发展研究，2011（12）：37-41.

[11]GVL怡境国际.GVL告诉你，如何做“海绵城市”[EB/OL].（2015-07-22）[2016-08-10].http：//www.greenview.com.cn/newscontent.aspx?id=579.