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雨水花園

作者:由 sasaki 發表于 體育時間:2017-06-09

1 為什麼要在中國推動雨水花園?

1.1 氣候變化以及城市發展帶來的雨洪問題

由於全球氣候變暖導致極端天氣的發生頻率増大,暴雪、大暴雨、颱風等天氣的發生次數及強度已經超越了往年的記錄,同時由於雨水的分佈不均導致某些地區又出現罕見的乾旱。

在全球氣候變化背景下,中國經濟社會快速發展推動了城市化持續保持在高速增長階段,然而 不合理的土地利用方式導致了一系列城市生態環境問題,如城市內澇、地下水不足以及城市缺水等問題交替出現,使得城市社會矛盾日益突出。

1.2 “海綿城市”的要求

城市內澇、地下水不足以及城市缺水等問題的交替出現,使得城市社會矛盾日益突出。針對類似問題,“海綿城市”(即低衝擊發展技術,LID)的發展思路被提出。中央及城市政府試圖透過推動雨水花園、可透水鋪裝等相關技術提高城市雨水下滲和資源化利用,並藉此綜合解決城市內澇、地下水位下降和城市缺水現象。

2 雨水花園的基礎理論

2.1 雨水花園的概念

雨水花園是指模仿自然景觀中常見的不規則窪地,用於彙集和吸納屋頂或地面的雨水的綠地。雨水經由雨水花園中的植物和沙土的綜合作用,得以淨化,然後逐漸入滲土壤,涵養地下水、補充景觀用水、廁所用水等。從概念上看,雨水花園同時也指一種生態綠色雨洪設施。

雨水花園是為管理不同徑流的雨洪,例如屋頂、車道、草坪和停車場等。雨水花園在表面上和普通花園相仿,但是它們所具有的功能更多。在暴雨期間,雨水花園充滿雨水,水慢慢透過過濾層流入土壤而不是直接流入到排水道里。對比單一的一片草坪,雨水花園能夠容納和聚集30%以上的地表水。因為有雨水採集的功能,雨水花園能降低分散的汙染源(例如路面沉積物、化肥、農藥、寵物排洩物的細菌、侵蝕土壤、草屑、垃圾等),使得當地水道保以清潔。

雨水花園的設計通常模仿曠野雨水滯留的原始狀態以減少從防滲流域到排水溝的雨水量,處理輕量的汙染。雨水進入土壤並流經地表較遠或被植物吸收,以及蒸發回到空氣中。雨水花園通常吸收所有流經的雨水,但是當遇到特大的強降水時,多餘的雨水將會被引導流入排水渠中。通常建造雨水花園不需要對於現有的排水系統重新設計,只要空間允許可以根據不同的土壤型別進行改造。

雨水花園其他的特點區域包括生物滯留帶、窪地和特別設計的樹坑,這樣可以更方便的收集到來自於公路和其他鋪砌區域的汙染的水流。

2.2 雨水花園的功能

2.2.1 雨水管理功能

(1)調節徑流,緩解城市內澇。

城市居住區出現了大面積的不透水鋪裝,大大減少了雨水的下滲率,土地的自然滲水能力被城市雨水管網取代。這種做法導致城市形成大量的地表徑流,集中降雨時使徑流瞬間達到峰值形成洪峰,在排水不暢的區域引發城市內澇。

雨水花園可以有效起到減少城市地表徑流,雨水就近彙集到雨水花園中,減緩徑流速度,增加雨水的停留時間,促進雨水下滲。即使雨水量超過雨水花園的容量,也可以對匯入雨水管網的徑流起到緩衝和調節作用,降低瞬時水量。

(2)雨水下滲

雨水在雨水花園彙集後,透過土壤滲透到地表下,補充地下水源,重新參與到自然水的迴圈中。雨水的滲透包括自然滲透和設施滲透。自然滲透指降水在重力作用下透過土壤深入地下,植物的根系可以吸收、保留雨水。但自然滲透有一定的限度,當雨水彙集速度超過土壤最大承受能力,應透過滲透設施來輔助雨水的下滲,包括滲透管、滲透井、透水鋪裝等設施。

(3)雨水收集

雨水花園的設計可以增設雨水收集儲存裝置,將時空不連續、不穩定的雨水儲存起來,成為城市供水的水源之一,用於城市消防、綠地灌溉、水景供水、路面清潔等。

2.2.2 生態性功能

(1)改善小氣候

透過雨水花園中植物的蒸騰作用可以調節環境中空氣的溼度和溫度,改善小氣候環境。

(2)增加生物多樣性

透過合理的植物配置,雨水花園能夠為鳥類、昆蟲提供良好的棲息環境,增加生物多樣性。

(3)淨化水質

城市空氣汙染導致雨水中含有硫化物、氮氧化物等汙染物,雨水降落在城市硬質表面也會受到城市垃圾、汽車排放物的汙染,雨水花園能夠有效地去除徑流中的懸浮顆粒、有機汙染物以及重金屬離子、病原體等有害物質[1]。水質淨化是雨水花園的重要功能。透過雨水花園將地表徑流進行初步過濾和沉澱,主要包括物理淨化、植物淨化、土壤淨化。

2.2.3 觀賞性功能

(1)雨水花園裡的植物配置,易形成良好的植物群落景觀,植物配置的多樣性、季相變化能夠帶來良好的觀賞效果。

(2)雨水花園質樸、自然的設計方式滿足人們對自然和鄉野嚮往之情。

(3)與傳統的景觀相比,雨水花園能夠給人以新的景觀感知和視覺感受。

2.2.4 教育性功能

展示雨水花園吸收並淨化雨水功能與自然之美高度融合的狀態,擴大並加強公眾對雨水花園的認知,起到自然科普教育的作用。

2.3 雨水花園的型別

雨水花園按其雨洪管理功能中的調節徑流和水質淨化可分為雨水滲透型—以控制徑流量為目的和雨水收集型—以控制徑流汙染為目的兩種型別[2]。

2.3.1 雨水滲透型—以控制徑流量為目的

雨水滲透型的雨水花園,主要以削減地表初期雨水徑流量為目的。因而,此種類型的雨水花園對蓄水深度、蓄水面積、滲透速率、植物選擇均有較高的要求。為了能收集更多的雨水,可採取增加蓄水深度、擴寬雨水花園開口面積的方式。為了能儘快的使雨水下滲,可增大滲透速率。植物選擇方面,應選擇耐溼、耐旱、根系發達的深根性植物。

2.3.2 雨水收集型—以控制徑流汙染為目的

雨水收集型雨水花園,主要以控制徑流汙染、淨化雨水為目的。對滲透速率的要求適中,此種類型的雨水花園,如果滲透速率過大,則雨水停留時間較短,對雨水的淨化效果就會減弱;如果滲透速率過小,則雨水停留時間較長,容易造成設施堵塞,影響雨水淨化的效率。在植物選擇方面,適宜選擇抗汙染、吸附汙染物能力強的植物。

———未經本人同意不得轉載、引用

[1]羅紅梅,車伍,李俊奇,汪宏玲,孟光輝,何建平。 雨水花園在雨洪控制與利用中的應用[J]。 中國給水排水,2008,(06):48-52。

[2]萬喬西。 雨水花園設計研究初探[D]。 北京林業大學, 2010。

標簽: 雨水  花園  滲透  城市  徑流