海绵城市中雨水花园的规划与运维研究

俞 萍

（江苏省邮电规划设计院有限责任公司（建筑规划院），南京 210001）

0 引言

伴随着经济社会的急速发展，城市化过程不断的快速演变，在发展城市的进展中使很多的共同问题日益加重，例如洪涝灾害，雨水径流的污染，水资源的严重匮乏等等。必须要从水资源的源头解缓城市内涝，尽可能地减少城市径流的污染程度，使水资源可持续发展，维护并使生态环境日益良好。国家提出了海绵城市的新概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。建设“海绵城市”并不是推倒重来，取代传统的排水系统，而是对传统排水系统的一种“减负”和补充，最大限度地发挥城市本身的作用。

构建“低影响开发雨水系统”是海绵城市建设工作的重点，它通过小型工程控制设施将源头进行分散，维持和保护场地自然水文功能，有效缓解城市不透水面积增加造成的洪峰流量增加、径流系数增大、面源污染负荷加重等城市问题。在开展雨水资源利用和管理的国家中，最先起步的国家是日本、德国和美国，经过长时间的摸索与发展，这些国家已经形成相对完善的系统，积累了相对丰富的经验，当然近些年来，我国在水资源利用和管理方面也逐渐发展进步，通过利用雨水，构建一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用设施，使水资源得到可持续利用，这种系统被称为雨水花园[1]。雨水花园最主要以慢排缓释和多种源头分散的控制为首要规划设计理念，为最新的城镇化构建提供重要的保护。

在当下的情况里，有这个必要在我们国家提倡构建雨水花园。我国的城市化进程不停地加速，自然土地不断地被没有一点生机的钢筋水泥包裹。他们密不透风又不渗透水，所以雨水不能够适时地流入地底，这样就阻碍了自然情况下的水循环。我们国家又是个严重缺水的国家，相对较多的城市必须要依需地下水提供城市的用水，但是多数的地面让大多数的雨水无法从正常情况流入地下，只能从下水道走，无法使地下水得到合适地补给。这些导致了水循环糟糕的结果，会极大地损害整个生态系统。这篇文章探究了雨水花园的理念、构建、设计及保护的方案，以此来指导我们国家适时的构建方案。

1 雨水花园设计与建设的理论基础

雨水花园是一种在城市地势低的地方种植树木、灌木和花花草草等植物的工程措施，它的雨水使用原理是利用土壤和植物根系之间的往下渗透的作用过滤，使雨水变干净，让雨水的净流量得到合适的降低，这是一项应用于管理城市暴雨的新技术，也是被发达国家广泛采用的对径流污染和雨洪控制的系统，也可以当做一个环境性的间接使用雨水的系统，比如，德国在路上建造了洼地和渗渠等措施，这些措施和带孔排水管道连在一起，这样一个合理的雨水处理系统就成型了。雨水下落到地上之后，很平稳的流入到了这些系统之中形成循环，但是雨水流过不同的地面之后会带有泥沙、枝叶，甚至被化学物质污染了，德国就适时地给他们制定不同的对应措施，然后解决完之后再进入到那个循环系统[2]（见图1）。

在古老的发展系统模式和鉴于黑色和白色之间的基本措施的影响下，城市的雨水非常困难的渗入地底，造成了建造之后超过建造前的雨水径流量和速度，从而很容易引发自然灾害。由绿色基础措施概论的领导下，许多绿色雨水基本措施被开发出并且付诸实际，这些方法让模拟了生态中的自然方法来进行雨水的调控和使用，解缓了城市的各种洪涝灾害等，使城市雨水的径流污染得到了最大的净化，维护了城市的水资源状况，平衡了尘世的生态平衡，让城市雨水的可持续发展得到了保障；不但使花费的资金极大可能的减少也让维护的资金极大可能的削减，为城市水资源的可持续发展供应了更加适用的方法，还结合了环境计划，同样的让生态、美学和环境等多方面得到实现。

图1 德国路面建设示意图

2 雨水花园的规划设计要点

2.1 雨水花园的落座定位

雨水花园在地点选择方面有特殊的要求，因此需要考虑诸多方面，主要几方面有[3]：

1）在雨水花园建设前需要对其建设的选址进行全面的调查，以避免对周围的城市建设造成不必要的影响和威胁。例如，在整个雨水花园净化雨水的过程中，如果雨水花园与城市建筑物距离很近就会造成浸泡地基的情况发生，所以雨水花园在建造时应该离周边建筑不少于3 m的距离。

2）汇集雨水的场地应该有足够大的面积以便收集足够量的雨水。在雨水花园建设前，需要对当地的雨洪泛滥去进行考察，并专业的计算出雨水径流量，以便将雨水花园建设在易积水处。例如，城市中的道路、广场或是一些地势较低的地方，都可以很好地利用雨水[4]。

3）雨水花园建设前需要对当地进行客观的评价。土壤渗透性较差的地区不适合雨水花园的建设，强行的建设会造成大面积积水现象，不利于植物的生长，容易使蚊虫活动泛滥，对城市的发展影响极坏。

4）雨水花园需要有足够的空间和面积。场地的空间保证可以给雨水花园的建设带来极大的方便，在建设规划时，场地的保证可以使雨水花园不受限制。

5）雨水花园在建设过程中对周围的环境要求比较特殊，例如，雨水花园要尽量建设在阳光照射不强烈的地方；地势平坦的场地更适合作为雨水花园建设的选址；保证雨水花园里的水质，让雨水花园里的植物正常生长。

2.2 雨水花园的规模量化分析

雨水花园的构造在选完雨水花园地址后，应及时的分析与计算它的规模，这样对雨水花园的建设和实际应用具有一定的指引作用。雨水花园的表面大小的计算完全可以依靠水量平衡解析的方式，就是收集雨水花园降雨的量，往下渗透的雨水一个进程的有关原因进行平稳衡量，这样可以通过数学公式演算出雨水花园的表面大小。这个方案一般作为我们确定雨水花园规模的主要方法，同样是雨水花园计划规模的首要根据，也是建造方法合理和经济实用型的首要保障。水量平衡分析法是总共想到模拟建造区的雨水泾流的数量，汇总泾流的面积，雨水花园雨水的蓄水数量，往下渗透的量和空隙之间的存水量一些完成影响的原因，综合所有因素可以计算出雨水花园的具体面积，这样确定他整体大小的数学方案。在对这一数学方案进行解析时，先假设区域的雨水泾流量第一先流入雨水花园，在水量高于它的急需和往下渗透的功能时，慢慢地在雨水花园溢流。依据这一进程，在一段时间内雨水花园中的每种水温因素间有着一定的水量因素联系，通过各种相连因素的算数和解析，能够得到计算雨水花园的面积：

式中Af——雨水花园的表面积，单位：m2；

Ad——汇流面积，单位：m3；

H——设计降雨量，单位：m3；φ——径流系数；

df——雨水花园的深度，单位：m；

K——砂质土壤的渗透系数，m/s；

T——计算时间，单位：min；

h——蓄水层设计平均水深，单位：m；

hm——最大蓄水高度，单位：m；

fv——植物横截面积占蓄水层表面积的百分比；

n——种植土和填料层的平均孔隙率。

以上计算方式对于雨水花园的规模规划起到一点的作用，它可以计算出雨水花园的面积，以此推算出雨水花园在规划中削减雨水洪峰量的效果。

3 维护措施

3.1 加强前期研究

雨水花园具有非常突出的综合性，应该根据当地的地理条件等一些相关条件开展规划建设，建设中应该合理的规划，保持低影响的理念，应该重视常州的地理环境特点，做出一些相对应的控制指标体系和控制目标，从而做出适合的建设规划[5]。

3.2 强化规划管理

城市具体的规建和水资源、草地、排放水量、防止洪涝、道路的交通状况等专门规划在了编制里，应该落实影响较低的具体概要。调控性仔细规建中应当确定开展设施所使用的土地，而且把影响较低的开展关联调控指标归入土地出让的前提，规划部门应该强化监督，对没到调控指标的，配套影响较低的开展项目是否落实的条件，不给办理核实手续的权利。

3.3 强化管理维护

影响较低和开展措施效益的挥发，加上后期的管理维护一同限制了它。公共项目的影响较低开展设施城市的道路、排水、园林等相关部门依据责任分工负责监察，其余的影响较低的开展措施，维护管理方面被所属的到位和其余的委托方负责。

4 结语

雨水花园是一种新型的生态持续技术，可有效控制雨洪和雨水再利用。雨水花园可以通过自然和人工形成，被用于收集雨水。现如今，国家正努力创建环境友好型、资源节约型社会，水资源的节约与利用已经得到了越来越多的关注。雨水花园的出现，正是对这一理念实现的一项有效措施，雨水的回收再利用很好地解决了水资源匮乏的现象。应对国情需要的同时，雨水花园还具有成本低、易维护的特点，所以雨水花园在国内将会有一个美好的发展前景。

[1]李强.以怡馨花园绿地雨水收集再利用工程的研究论城市节约型园林绿地建设[J].中国园林，2011（09）：83-88.

[2]向璐璐，李俊奇，邝诺，等.雨水花园设计方法探析[J].给水排水，2014（06）：47-51.

[3]罗红梅，车伍，李俊奇，等.雨水花园在雨洪控制与利用中的应用[J].中国给水排水，2012（06）：48-52.

[4]邓洁.雨水花园在我国城市道路暴雨径流控制中的应用研究[J].中国水土保持，2011（08）：33-35.

[5]孙奎利.国外雨水花园建设实践及经验启示[J].山西建筑，2014，40（19）：216-218.