公园雨水利用系统研究

张可 张浩

摘 要：我国经济高速发展，公园已经成为城镇居民生活中必要的公共休闲娱乐场所。但是公园的管理过程中需要大量的水资源，我国的水资源现况又十分严峻，雨水资源显得格外珍贵，可以对区域雨水进行收集再利用以达到节水的目的。本文提出一个以人工湖泊作为公园核心，通过针对不同条件的区域设计局部设施来对公园区域内的雨水进行汇集、转输、蓄存且与公园灌溉系统相连接从而进行雨水利用的系统，达到节水的目的。

关键词：雨水利用 公园 人工湖泊 系统

1 公园雨水利用的重要意义

公园是城市的重要组成部分，水资源是公园正常运行以及管理过程当中必不可少的一部分。在传统城市公园中，主要绿化与市政设施给水水源来自市政给水，造成了严重的水资源浪费。雨水未经使用，直接排入地下管网下水管道，不仅造成了雨水资源的严重浪费，还给市政管网带来一定的压力[1]。公园雨水收集利用可以很好地解决水资源浪费的问题，减轻市政管网的压力。同时城市公园作为城市居民休閑放松的主要场所，收集雨水可以减轻公园内涝，提高雨后公园的观赏性，更好降低由于降雨给城市居民休闲生活带来的不便，保证公园的正常运行。

2 国内外公园雨水利用的现状

世界许多国家对雨水收集利用都十分重视，路面透水铺装、下凹式绿地等方式都比较普遍。美国于20世纪90年代出现了雨水花园的概念，它是一种新型的以有效利用雨水、节约水资源为目的的花园形式，通过模拟自然生态系统建立特定的植物群，用来滞留和吸收雨水，达到减少雨水径流所带来的一系列问题[2]。澳大利亚在地下建蓄水池，还包括一个补注蓄水层，表面是草地，地下深处则是补注池，用于灌溉花园和清洗[3]。我国有很多建设海绵城市的措施，却很少有收集这部分雨水进行再利用。北京奥林匹克公园有相对系统的雨水利用措施。

3 公园雨水利用系统

公园雨水利用系统主要由雨水收集、雨水蓄存、雨水利用三大部分所组成，针对公园各主要区域特征的差异采用不同的雨水汇集转运措施，对收集到的雨水在人工湖泊进行蓄存，并通过灌溉管道对雨水进行利用。

3.1 雨水的收集和转运

下垫面条件的不同会直接影响区域的产汇流，这也就决定了需要根据公园下垫面条件的不同分别设计雨水收集和转运的措施。从公园的下垫面条件来看可以把公园分为主要的两大部分，一是硬化过的路面、广场等，二是没有改变透水条件的各种绿化项目。

3.1.1 硬化地面雨水收集措施

1）使用透水铺装材料。路面硬化阻断了雨水的下渗过程，在承载能力要求比较低的地方可以使用透水铺装材料铺装，当雨水落在地面上的时候直接下渗，减少雨水在地面的堆积。到达下层之后改变下层透水条件，铺设不透水材料。雨水下渗的过程中遇到局部隔水层，从而滞留聚集，形成壤中流，雨水从而汇集至人工湖泊中。同时应通过对局部隔水层的形状的设计使其具有一定的汇水条件，防止汇集雨水溢流。局部隔水层还应具有适当的坡度，使形成的壤中流可以更好的汇集到人工湖泊中。

2）排水沟。承载力要求较大的道路两侧设计排水沟。道路设计时一般会使两侧略低于道路中间的部分，当降雨时雨水首先会在道路的两侧聚集，当有雨水落在道路上的时候雨水由于重力作用流入到排水沟当中。排水沟的尽头与人工湖泊相连，排水沟中的水汇集向人工湖泊流动并汇入其中。

3.1.2 绿化地面雨水收集措施

绿化区域在公园中占据很大的比重，绿化区域下垫面条件没有改变，雨水直接进行下渗，大规模对绿化地区进行改造会大幅增加成本，且部分植物根系发达，不便于在下层铺设不透水材料。对绿化地带可以采用点、线、面结合的方式，针对不同的绿地特征进行改造，用不同的方式对雨水进行收集与利用。

1）植草沟。在线状低洼处可以设置植草沟，对落在面上的雨水进行汇集。植草沟分为转输型植草沟和渗透型植草沟，收集、转输雨水径流主要使用转输型植草沟。可以看做是一个明渠渠道，雨水在植草沟处汇集形成地面径流并进行转输，最终汇入人工湖泊，统一进行再分配和利用。

2）储水溢流箱。绿地点状低洼处在地下设置小型储水箱，储水箱的四周采用透水材料，底部采用不透水材料。底部的不透水材料对水分起到阻托的作用，减小水分向下入渗。当雨水在低洼处汇集时由储水箱将这部分雨水进行暂时的收集，雨止后通过四周透水材料缓慢向土壤中入渗，对植物根部起到一个持续的缓慢灌溉作用。

3.2 人工湖泊

人工湖泊是一种比较便捷的雨水存储系统，在公园的合适位置设计人工湖泊，一方面能够营造公园的景观，另一方面能够起到存储水的作用[1]。通过透水铺装、排水沟以及植草沟转运的雨水集中汇集到人工湖泊存储起来，用于公园绿化区的灌溉。人工湖泊直接与公园绿化灌溉管道相连接，当灌溉的时候直接抽取一定量的水。目前许多公园都是依附于天然河道而建立的，人工湖泊可直接与天然河道相连，并设置小型的闸门。当雨量过大时，在多种集水措施的共同作用下，公园多处的雨水均汇集在人工湖泊当中，会导致人工湖泊内的水位大幅上升，影响公园的美观，可以打开闸门放水进入天然河道。当雨量较小时，可以打开闸门引一部分河水进入到人工湖泊中进行灌溉。人工湖泊可以看做一个微型水库，但传统意义上的水库主要是调蓄河道中的水量，但在本系统中是河道服务于微型水库。在微型水库的作用下，一来保证湖泊维持在一个相对平衡的水位，二来使公园能够更好的对微型水库中储存的雨水进行利用。同时为了使人工湖泊中雨水资源尽可能多的储存起来，人工湖泊的下垫面应使用不透水材料进行处理，在蒸发不可避免的情况下从减少水分下渗的途径来最大化保证人工湖泊水分的蓄存量。

3.3 雨水利用

蓄存的雨水主要用来对绿化区域灌溉。在人工湖泊直接设置管道与绿化区的灌溉系统相连接，当需要的时候直接抽水，对不同的绿化区采用不同的方式进行节水灌溉，避免漫灌。当灌溉水量较大时，多于的水分再次汇集在植草沟重新回到人工湖泊参与下一次的水循环。同样在低洼处储水箱也可以再次进行收集，对收集的水量再进行缓慢的入渗灌溉。

4 结语

本文设计的雨水利用系统主要是根据大部分公园的结构以及职能所设计，当具体实施的时候还应该结合公园所在地的气候、地形条件以及公园的结构以及公园内部设计植被情况等方面作出一定的调整。

参考文献

[1]李琳.浅析雨水利用在城市公园景观设计方面的应用[J].低碳世界，2016（23）：266-267

[2]黄兆平，肖建忠，刘冰.雨水花园赏析[J].安徽农林科技，2011，39（09）：5412-5413，5417

[3]张述超，张蓁，刘瑶.智能型雨水收集回用系统[A].中国土木工程学会会议论文集[C].杭州，全国排水委员会，2015，81-85