福建省滨海城市雨水适应性景观应用之对策＊

王瑶 WANG Yao　王吉苹 WANG Jiping

厦门理工学院，福建厦门361024（Xiamen University of Technology ，361024 Xiamen，Fujian）

福建省滨海城市雨水适应性景观应用之对策＊

王瑶 WANG Yao王吉苹 WANG Jiping

厦门理工学院，福建厦门361024（Xiamen University of Technology ，361024 Xiamen，Fujian）

因福建省的滨海城市大都地处沿海，所以年降水量丰富，而地带性土壤则为赤红壤的特性值得注意。随着城市化速度的加快，大量不透水铺装的使用,使得暴雨径流增大，从而引发了城市内涝、水污染以及淡水资源匮乏等问题。同时又由于地下排水基础设施即将大规模改造或者扩建，解决城市的雨水问题，便成了当务之急。在此基础上，探讨了以雨水适应性景观的方式来处理城市的雨水问题，并借鉴国外管理雨水的经验，拟建立以“线状”滞留疏导景观为骨架，结合“点状”集水景观，融合“面状”透水要素，构成初级、中级、高级三级分级削减的雨水适应性景观网络系统，从而达到了对城市雨水进行有效控制与利用的生态目标、降低基础设施投资与维护成本的经济目标以及满足城市民众游憩休闲娱乐要求的目标。

滨海城市；雨水适应性景观；应用对策研究

中国部分城市水资源短缺、水污染、水生态环境和洪涝灾害等问题都相当严重，开源节流、节能减排、防灾减灾、保护和修复生态环境已成为国家的重大发展战略。在此大背景下，研究福建省滨海城市雨水适应性景观，是极有意义的。如所周知，福建省滨海城市居于亚热带海洋性季风气候带，降水多集中于春夏两季，尤其是盛夏和初秋多雷阵雨和台风雨，暴雨持续时间长而且强度大。以2013年厦门5月16日暴雨为例：城区最大雨量（6小时）竟高达185.5 毫米[1]，给该市造成了惨痛的人员伤亡和经济损失。此区域的土壤为赤红壤，所以其总库容、贮水库容和有效水库容都比较小，暴雨对土壤的冲刷严重，土壤渗透率降低，保水率变差，随之地表径流也就增大[2]。另外厦门处于城市化快速发展时期，基础设施和水利工程建设投入大，维护困难，对雨水问题的处理必须趁着这个时机抓紧解决，因为这些都是沿海城市所面临的紧迫问题。

目前福建省滨海城市雨水困境主要反映在这几个方面。

第一，“水多”。城市内涝严重。随着城市化进程的加剧，大量高效不透水铺装的运用，导致地表径流产流系数变大，汇流时间缩短，使得暴雨时段径流量、洪峰流量以及频率增加，城市雨水管道排水水平降低，积水严重。如2005年台风“龙王”给福建沿海带来的强降雨，福州市1小时最大降雨量达118毫米，又恰逢海水大潮期，城区内雨水无法排出，约8平方公里的面积被淹，而最深之处的水就有1.9米[3]。

第二，“水少”。福建虽地处东南沿海，降雨量丰富，但年降雨量却小于年蒸发量，容易形成季节性干旱。赤红壤的渗透率较低，雨水不易保存，因此该区域的淡水资源紧缺，例如厦门市就属于淡水资源匮乏的海湾型城市类型[4]；福建绝大多数沿海城市仍将雨水当作一种“废水”简单地排放,只注重防洪排涝的控制，却没有将其合理地滞留和利用，从而导致了地下水位的下降。加上城市高耗水产业剧增，则加速了城市水资源与环境的危机。

第三，“水脏”。城市对雨水的水质、水量、污染和生态等问题是很少关注的，尤其是工业区、商业区和街道等由于车流量大、人口密集等特点而聚集了许许多多的降雨径流污染物, 如氮、磷、重金属等。降雨过程中雨水及其形成的地表径流冲刷地面的污染物,它们经排水管道或直接被排入附近的河流或海域, 对城市水环境系统以及海洋造成了严重的污染。

雨水作为自然水循环系统中的一个关键性要素,在构建可持续水循环系统过程中发挥着重要作用。雨水适应性景观针对上述城市雨水资源困境，重点解决的是城市水多、水少与水脏的问题。所谓雨水适应性景观就是利用景观模式，对雨水的下渗、调蓄、净化、利用、排放等进行有效地控制和利用。其优点是：恢复自然水循环、滤除有害污染物、延缓径流时间、降低洪峰流量、减少水涝、补给地下水、缓解地面沉降、保护海洋生态、丰富城市景观、保护生物多样性、增强公众环保意识和缓解市政排水管网的压力等。其目的在于减少雨水对城市的污染以及环境的破坏、并实现对雨水资源的有效管理，营造城市开放空间以及降低地下基础设施的经费投入等，从而达到多方位、全系统的共赢。

图1　SUDS雨水径流管理链[5]

一些发达国家在此前也曾经历过与中国类似的雨水问题，通过几十年的研究与实践已经形成了比较成熟的理论和技术体系,并且具有了广泛工程应用的实践。代表性的有20世纪70年代美国最佳管理措施（BMPs），它是通过工程性措施以及各种管理措施以解决水质、水量和生态等问题，而最主要的是对雨水的终端进行控制。90年代至今发展起来的低影响开发（LID），是基于小尺度、分散式的，结合景观对雨水源头进行的控制。英国的可持续排水系统（SUDS），则是综合考虑径流的水质、水量、景观潜力和生态价值等，它是对从径流产生直至最终排放的整个链带上所进行的分级削减与控制（见图1）。澳大利亚的水敏感性城市设计（WSUD），以水循环为核心，从城市规划和设计的角度出发保护水生态系统的健康，同时兼顾景观和生态环境，而对雨水的管理只是其中的一个环节。新西兰的低影响城市设计与开发（LIUDD），是低影响开发、小区域保护、综合流域管理、绿色建筑等多种理念的综合体，该理念不仅适用于城市而且适用于农村[5]。

本文设计的应用对策是：在景观规划设计的层面上，借鉴发达国家成熟的雨洪管理体系，并以英国可持续排水系统（SUDS）的雨水管理链模式作为主体，美国低影响开发（LID）理念及最佳管理措施（BMPs）作为辅助，并结合福建省的实际，根据城市土地利用情况，设计城市雨水适应性景观网络系统。以“线状”的滞留疏导景观为骨架，汇集到“点状”集水景观，融合“面状”透水性铺装，构成初级、中级、高级三级分级消减的雨水适应性景观网络系统，对雨水进行源头控制、中途控制和末端控制。

一、初级雨水适应性景观

1.初级线状要素

景观植物绿沟。主要结合城市小等级道路、低等级流域沿线及居住区道路构成的道路景观。在新城区可以设计景观植物下凹式边沟，在老城区可以在原有抬高式道路绿地之中增加溢流口，使道路绿地低于路面。主要目的是要让道路上的雨水径流，汇集到道路绿地中并下渗以补充地下水。

2.初级点状景观

以景观生物滞留池为主，而滞留池主要分布在街头绿地、居住区、商业区和文教区附属的绿地上。以小型雨水花园、屋顶花园、雨水塘等方式实现，用于收集周边硬质铺地或者道路绿沟中的雨水。

3.初级面状要素

在居住区非机动车道路以及小型活动场地上，设置透水性强的材料铺装地面，并以雨水自然下渗为主要形式。

设计初级雨水适应性景观的目的是要解决小型的降雨，主要是以控制雨水源头为主，结合美国低影响开发（LID）理念，以小尺度、分散式的景观方式去处理雨水。这部分地区的雨水非点源污染较轻，主要是为了解决雨水截流与下渗的问题，而且投入小，成本低，实施易，景观效果好。当雨量超过设计标准时，可以通过雨水管网排放。

二、中级雨水适应性景观

1.中级线状要素

在景观滞留带，可以利用城市中等道路、生物廊道等组成中型城市道路绿化景观系统。道路景观同样采用下沉式做法，其面积应该根据雨量以及服务地域的大小作出决定。

2.中级点状景观

在景观生物滞留区，需要结合区域性城市公共绿地、公园等设置，形成具有雨水截流、滞蓄与收集利用为一体的区域性公园景观系统，可以建立地上中小型雨水净化湿地、下沉式绿地与广场和地下雨水调节沉淀池，并结合入渗措施与水质保障措施，实现对雨水的再次、反复利用。

3.中级面状要素

在景观区的道路、小型广场、小型室外停车场、非机动车道以及轻型车道均要采用透水性强的材料铺装地面。

中级雨水适应性景观可以解决中大型降雨问题以及初级景观来不及处理的雨水。将雨水源头控制与中途控制结合起来，这部分的雨水水质非点源污染也比较严重，因此需要对雨水进行截污、截流、下渗——净化——再利用。雨水收集处理之后可以用于灌溉、道路硬地冲洗、补充绿地和景观水系的部分水量消耗等。该级别的雨水适应性景观同样与市政管网连接，用于处理污染了的或者暂时不使用的雨水。

三、高级雨水适应性景观

1.高级线状要素

可以将大型景观雨水滞留带分布在滨水地带，或利用原有河流或大型沟渠，在沿岸形成带状滨水景观，而同时还具有净化雨水与雨洪分流的功能。

2.高级点状景观

结合大型城市公共绿地与湿地生态公园设计构成了大型景观生物滞留区。在该区可以利用原有的湖泊、湿地、人工湖或下沉式广场等作为调蓄雨水的设施，以减少径流的排放量，或者是削减洪峰的流量。

3.高级面状要素

绿地以外的大型广场、园路、大型地面停车场，甚至是城市的一级道路均可以采用改良了的渗透型混凝土及渗透型沥青路面。

高级雨水适应性景观主要针对大至特大降雨、台风雨，持续性强降雨，以及中级景观来不及消化的雨水。主要参考美国最佳管理措施（BMPs）模式，对雨水的中途与终端进行控制。以调蓄的功能为主，净化与再利用为辅，来处理城市的排水、侵蚀并进行内涝控制。而构成景观形式则与中级节点类似。根据处理设计降雨的标准，面积与尺度将会更大。该等级雨水适应性景观储存着大量的雨水，并通过植物净化及雨水方沟沉沙、土壤下渗过滤，向下以满足地下水的回灌，向上而能够逐渐蒸发。超标的雨水通过净化之后再排放到市政雨水管网，就能够形成生态环境较好的大型城市开放性景观。净化后的雨水能够再次利用，可以作为城市一般性用水的补充。

以上介绍的初、中、高三个等级网格系统是层层递进而又互为联系的，因此构成了城市雨水适应性景观系统。该系统与传统的城市雨水管道系统相结合，不仅能对超量的降水进行溢流处理，而且还可以大大减轻城市管网的压力，提高与之对应的排水设计标准，从而降低地下排水管道建设的投资与维护成本。

在实施雨水适应性景观的过程中，如果从宏观层面上言，首先，应该改变处理城市雨水的传统观念和排放方式，就需要从水质、水量、水生态系统和城市景观等整体方面进行综合考虑，建立城市雨水控制和利用的系统模式；

其次，提倡多学科的相互配合，紧密联系，共同构建城市雨水适应性景观。例如建筑与景观、城市规划、水利工程、环境工程、市政工程、城市管理等；

再次，相关部门应该及时修编适用于福建地域情况的法规、政策、管理制度乃至运行机制，如绿色建筑以及雨水利用的地方性标准，健全、完善雨水管理评价体系，以及径流控制评价的内容。

最后，必须对该领域的所有内容进行大张旗鼓的宣传及教育，并且鼓励民众的积极参与。

在微观层面上，第一，应该注重土壤在雨水适应性景观中的作用。土壤在水文中同样扮演着调节水量与控制水质的作用，同样可以减少径流量、补充地下水、增加河流的基流，通过过滤、吸附、生物等作用来处理径流污染。根据福建的土壤情况，首先需要对景观土壤进行改良。因为红壤土对磷素的吸附性能很好，所以适用于控制雨水非点源污染物质，但渗透性却较差，而不利于雨水的下渗[6]。因此必须实施土质改良，即加入一定比例的砂子与腐殖土，如此，就既能满足水下渗的要求，又能拥有丰富的营养物质以供应植物的吸收。其次，在施工的过程中要尽量避免对土壤进行过度的夯实，否则就会影响渗透率，增加地表的径流；保护土壤原有的有机物，以维持其改善水质的功能[7]。

第二，植物的选择。在涉及对雨水滞留与下渗的景观绿地问题时，应该选择适应福建本地气候及土壤特质的两栖类植物，这类植物既能经受住雨水短期的浸泡，也能在无水条件下正常生长；同时这些植物应该具备吸附污染物、净化水质的功能。

第三，现场施工时，需要注意地下水位，尽量避免在地下水位较高的地方进行作业，避免污染到浅层的地下水。

本文提出了用雨水适应性景观来应对城市的雨水问题。针对“水多”的问题，利用景观方式对雨水截流、调蓄、下渗的处理，对暴雨与内涝进行控制；缓解“水少”的问题，则是对储蓄的

[][]雨水净化后进行再次的利用；解决“水脏”的问题，即是通过植物景观及土壤的过滤，以及其他的沉淀方式，对雨水径流污染实施控制。这些解决方式融合在各级雨水适应性景观中，既能解决频率较高的中小降雨的雨水问题，又能解决大暴雨及台风雨带来的水涝问题。尝试用更加生态、更加节能、更加亲民的方式以实现对雨水的控制与利用。

此项研究是根据福建省特殊的地域情况设计的，希望能为福建省的城镇化与生态文明建设做一点贡献，同时也能为国内其他城市的雨水管理提供一点参考。

[1]陈颖.夜半水猛涨 天灾拷问厦门城市智慧[N].东南早报.2013-05-20（厦漳金周1版）.

[2]全斌,陈健飞,朱鹤健,郭成达.赤红壤水问题及其管理——以闽南漳浦县为例[J].土壤,2004（5）：532-537.

[3]南光.台风“龙王”考验福州城市功能[J].南风窗,2005（20）：14-15.

[4]林卫红.厦门雨水利用与设计[J].给排水与建筑电气,2009（1）：66-82.

[5]车伍，吕放放，李俊奇，李海燕，王建龙.发达国家典型雨洪管理体系及启示[J].中国给水排水,2009（10）：1-6.

[6]朱木兰，廖杰，陈国元，王吉苹，佘年.针对LID型道路绿化带土壤渗透性能的改良[J].水资源保护,2013（3）：25-28.

[7]张志维.土壤：水系统中被忽视的向度[J].景观设计学,2013（4）：70-77.

Application of Countermeasure Research on Rain Adaptive Landscape in Fujian Coastal Cities

Coastal cities of Fujian province are located in the southeastern coast of China, where annual rainfall is abundant. Latosolic red soil is Fujian’s zonal soil. With urbanization development, large using of waterproof paving in cities enlarges the storm runoff, which results in urban inland inundation, water pollution, fresh water resource de f ciency and other problems. It is high time to solve these problems because urban subsurface drainage infrastructure will be reconstructed and extended in lar ge scale in Fujian Province. This paper devotes to discuss the ways of solving urban rainwater problems by creating rain adaptive landscape. Linear retention and dredge landscapeskeleton is established combining with dotted water landscape and surface permeable elements for reference to foreign rainwater management experience. Rainwater adaptive landscape network system is constituted in primary, forming intermediate and advanced cutting d own levels step by step. Therefore, the ecological goals of controlling and utilizing urban rainwater ef fectively, the economic goa ls of reducing infrastructure construction and maintenance cost, and the entertainment goals of meeting citizen’s recreation requirements can all be achieved.

coastal cities；rain adaptive landscape；application of countermeasure research

J022

：A

10.3963/j.issn.2095-0705.2014.01.017（0081-04）

2013-11-22

福建省教育厅社会科学研究项目（JA12288S）；福建省自然科学基金项目（2013J01211）。

王瑶,厦门理工学院设计艺术与服装工程学院讲师；王吉苹，厦门理工学院水资源环境研究所 讲师。