摘要 探讨了居住区雨水花园的概念、功能、建造原则、建造方法、植 选择和配置方法以及养护管理等内容,
关键词 居住区; 雨水花园; 生态设计; 雨洪管理
A bstract The concept, functios, constructio ,principles, construction methods, plant selections and configurationm ethods, maintenance and ma nagemeasures are explored in this paper.
Key w ords Residential community; Rain garden; Ecological design; Rain flood management
伴随着城市化进程的加快, 原有的林地、耕地等疏 松透气的地表被混凝土、沥青等不透水材料取代, 阻隔了土壤中雨水的渗透, 雨水不能及时补充地下水, 导致城市地下水位下降; 同时导致城市径流系数大大提高,造成地表径流的相对集中, 形成城市洪水; 另外, 雨水降落到地面便很快排入排水管道,缩短了土壤的有效净化吸收时间, 雨水夹杂着污染物排入城市河湖水系,
严重污染了城市水体;城市的大规模建设, 也导致野生动物自然栖息地的丧失, 不仅严重破坏了整个城市的生态环境,而且造成大量雨水的白白流失。
如何最大程度地收集利用雨水资源, 减少城市水体污染,保护城市脆弱的自然水循环系统, 保护并修复野生动物栖息地,解除城市洪涝灾害隐患等, 已成为人们关心的热点问题。雨水花园是指在自然形成的或人工挖掘的凹地上种植地被植物、花灌木甚至乔木的一种生态型的雨洪控制与雨水利用设施,它收集并渗透吸收来自屋顶或地面的雨水, 通过土壤和植物的过滤作用加以净化, 极具观赏价值, 是收集、净化和造景功能三位一体的设施 。 雨水花园是收集渗透净化雨水的一种花园,它不是水景园, 只是在雨季用来收集、利用、净化雨水的一种花园, 平时是没有积水的。雨水花园具有成本低、效能高、建造维护简单、小巧灵活等诸多优点, 因此备受人们青睐。 居住区绿地是城市绿地的重要组成部分, 与居民的生活 密切相关, 具有绿化面积大、环境效益好等特点, 这些无疑为雨水花园的建设提供了良好的条件。[4]
从生态意义上来说, 雨水花园通过短暂滞留并渗透雨水,增加了雨水的渗透时间和渗透量, 降低了雨水径流的流速, 削减了径流量,减小了雨水给市政排水管道带来的压力,缓解了河湖
水系堤岸的防洪压力, 从而有效减少了城市内涝现象的发生, 同时还可以增加地基含水量, 补充日益枯竭的地下水。此外, 在渗透的过程中, 雨水花园能够有效吸收雨水中的污染物, 净化水体, 而且还能为野生动物, 如鸟类、蝴蝶、蜻蜓等提供天然栖息地,丰富了生物种类, 维护了生物多样性。[7]
从景观意义上来说, 雨水花园通过不同彩、不同花期、不同质感的植物的搭配组合, 创造了极具吸引力的景观, 美化了居住环境, 为人们提供了新的视觉感受。[1]
雨水花园主要由5部分组成。其中在填料层和砾石层之间可以铺设一层砂层或土工布。根据雨水花园与周边建筑物的距离和环境条件可以采用防渗或不防渗两种做法。当有回用要求或要排入水体时还可以在砾石层中埋置集水穿孔管。[3]
1) 蓄水层。为暴雨提供暂时的储存空间, 使部分沉淀物在此层沉淀, 进而促使附着在沉淀物上的有机物和金属离子得以去除。其高度根据周边地形和当地降雨特性等因素而定。一般多为 100~250 mm。
2) 覆盖层。一般采用树皮进行覆盖, 对雨水花园起着十分重要的作用, 可以保持土壤的湿度,
避免表层土壤板结而造成渗透性能降低。在树皮 土壤界面上营造了一个微生物环境, 有利于微生物的生长和有机物的降解, 同时还有助于减少径流雨水的侵蚀。其最大深度一般为50~ 80 mm 。
3) 植被及种植土层。种植土层为植物根系吸附以及微生物降解碳氢化合物、金属离子、营养物和其他污染物提供了一个很好的场所, 有较好的过滤和吸附作用。一般选用渗透系数较大的砂质土壤, 其主要成分中砂子含量为60% ~ 85%, 有机成分含量为5% ~ 10%, 粘土含量不超过5% 。[5]种植土层厚度根据植物类型而定, 当采用草本植物时一般厚度为250 mm 左右。种植在雨水花园的植物应是多年生的, 可短时间耐水涝, 如大花萱草、景天等。
4) 人工填料层。多选用渗透性较强的天然或人工材料, 其厚度应根据当地的降雨特性、雨水花园的服务面积等确定, 多为0. 5~ 1.2m 。当选用砂质土壤时, 其主要成分与种植土层一致。当选用炉渣或砾石时, 其渗透系数一般不小于10- 5 m/ s。
5) 砾石层。由直径不超过50 mm 的砾石组成, 厚度200~ 300 mm。在其中可埋置直径为100mm 的穿孔管, 经过渗滤的雨水由穿孔管收集进入邻近的河流或其他排放系统。
居住区雨水花园应遵循一些建造原则：因地制宜 雨水花园的建设要充分考虑居住区绿地的位置、类型、功能和性质, 因地制宜, 充分利用原有地形地貌进行建设。经济美观 雨水花园需要考虑自身成本问题, 尽量减少土方量, 本着以最少的投入获取最大功能的原则进行建造; 其次要考虑到景观效果, 使其与周围的环境相协调,服从整体风格, 建造精美的景观设施。生态优先 雨水花园在结构设计和植物选择配置上应尽量做到生态优先,模仿自然, 进行仿生设计, 使其对环境的破坏影响降到最小, 做到与生态过程相协调, 尊重生物多样性,减少对资源的剥夺,保持营养和水循环, 维持植物生境和动物栖息地的质量, 以改善人居环境、维护生态系统的健康[6]。
居住区绿地雨水花园的建造方法包括选址、土壤选定、结构深度的确定、表面积的确定、外形的确定、树种的选定和配置等。[2]
选址 居住区绿地雨水花园位置的选择应考虑以下几点：（1）为了避免雨水浸泡地基, 雨水花园的边线距离建筑基础至少3 m , 距离有地下室的建筑至少9 m。（2）最好将雨水花园设置在阳面, 至少是半日照条件下。（3）将雨水花园设置在地势平坦的地方, 可以减少土方量,而且方便维护, 不适宜建造在坡度大于 12% 的地方。（4）尽量设置在雨水易汇集
且土壤渗透性良好的区域。经常积水的地方其土壤渗透性较差, 不宜建造雨水花园。（5）不宜设置在树下,树木有发达的根系,将雨水花园建 造在树下会破坏树木的根系, 影响树木的生长。（6）要考虑雨水花园和周围环境的协调与统一, 将其设置在观赏条件较好的地方, 以优美的景观或芳香的气味, 方便周围居民观赏。
土质要求 雨水花园要求土壤要有一定的渗透率, 这样才能完成应有的功能。因此比较适合建造雨水花园的土壤是砂土和壤土。可通过以下简易方法测试: 挖一个约 15 cm深的坑, 充满水, 如果能在 24 h内渗完, 即适合作雨水花园的土壤;如果土壤达不到渗透要求, 可以通过局部换土来实现, 雨水花园中最理想的土壤组合是 50% 的砂土、20% 的表土、30% 的复合土壤 , 客土移植时最好移除0. 3~ 0. 6 m厚的土壤。
结构及深度 居住区雨水花园的结构比较简单,应根据设计深度进行建造。一般只要能保证超过其设计能力的雨水及时排入周围草坪、林地或排水系统即可。如果雨水花园能够将多余雨水沿四周高坎流出,进入排水系统, 这类雨水花园一般无需设计专门的溢流装置; 如果雨水花园所在的位置不方便将多余雨水直接排入排水系统, 则可设计一个简单的溢流装置。
雨水进入雨水花园中会很自然地冲毁较低的边界, 为了保证雨水花园边缘不受雨水的侵
蚀并保持雨水, 可将挖掘出的土壤堆在较低的边界构建小型堤坝, 堤坝的最高点和雨水花园的最高处平齐即可。为了防止雨水的冲刷, 可在堤坝上种草。为了减小雨水的流速及其对地面的侵蚀, 在排水口及流入雨水花园的路径上用小石头或砖块进行铺装, 也可用高致密性的草坪进行覆盖, 以减少侵蚀。
雨水花园的深度一般指蓄水层的深度, 主要由土壤的渗透性能及地面坡度确定, 最合理的深度是10~ 20 cm。深度不宜过深或过浅, 深度过浅, 雨水花园无法充分发挥渗透作用;深度过深, 则会导致积水时间过长, 危害植物的生长,影响景观效果。不管雨水花园深度如何, 都应该保证其底部平坦, 以防止雨水积于一处。
雨水花园的深度也容易受地面坡度的影响。坡度不应该超过12%, 否则应另外选址。如果坡度低于4% , 深度以7. 5~ 12. 5 cm 为宜;坡度在 5% ~ 7%, 深度以15. 0~ 17. 5 cm为宜;坡度在8% ~ 12%,深度大约以 20. 0 cm 为宜。
面积 雨水花园的面积是根据控制100% 的径流量来确定的。居住区雨水花园的大小不是固定的, 任何大小合理的雨水花园都能发挥较大的作用, 但考虑到经费以及功能的高效性, 居住区最合理的雨水花园面积范围是9~ 27 m2 。低于9m 的雨水花园, 植物种类较少, 不能
充分发挥作用; 而超过 27 m2 的雨水花园,其底部难以保持水平。雨水花园的面积不宜过大, 如果面积大于 27m2 , 应该划分成 2个或更多的雨水花园, 面积小、分散的雨水花园比单一的一个大规模的雨水花园效果要好。
雨水花园的面积主要由雨水花园的深度、处理雨水的径流量和土壤类型决定。雨水花园的面积随着汇水面积的增加而增加。粘土渗透慢, 因此建在粘土中的雨水花园的面积应该有整个排水区域的 60%; 砂土排水较快, 雨水花园的面积应该是整个排水区域的20% ; 建在壤土上的雨水花园的面积应在 20% ~ 60% 。由此可见, 渗透越慢, 雨水花园的面积应越大。
外形 雨水花园的外形以曲线为宜, 切忌用直线破坏雨水花园自然的景观特性, 其造型以新月形、肾形、马蹄形、椭圆形或其他不规则的形状为佳。为了能够收集足够多的水, 雨水花园长边应该垂直于坡度和排水的方向; 为了提供足够的空间以栽植植物和让雨水 均匀通过整个底部, 雨水花园应该有足够的宽度, 底部宽度最少 0. 6 m,最大 3. 0m,最理想的长宽比是21。
植物种类选择及配置原则
植物的选择原则。选择正确的植物种类, 不仅能够充分发挥雨水花园的功能, 而且能降低日后维护的成本。因此, 雨水花园中植物种类的选择和配置对于雨水花园功能的发挥具有决定性的作用。（1） 以乡土树种为主, 少量引进外来物种。乡土树种最适应当地的气候, 拥有发达的根系而有利于渗透, 还具有较强的抗逆性、抗病虫害能力, 且容易维护。（2）选择既有一定的耐旱性, 又有短暂耐水湿能力的抗逆性良好的植物。（3）选择具有较高观赏价值的植物或香花性植物, 以吸引蜜蜂、蝴蝶等昆虫, 创造具有物种多样性的小生境。（4）应选择长势强, 具有发达根系的植物。依据植物种类选择的原则, 建造雨水花园可选择的植物种类有: 乔木类。可选择落羽杉、北美红枫、紫薇、枫香、流苏树、洋白蜡、乌桕、榕树等。灌木类。可选择冬青、杜鹃、接骨木、木槿、柽柳、海棠花、西府海棠等。草本类。可选择狐尾草、莎草、玉带草、藿香蓟、半枝莲等。宿根花卉类。可选择鸢尾、金光菊、日光菊、四季秋海棠、假龙头花、落新妇、芦苇、香蒲、萱草等 。[8]
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