绿色校园雨水花园优化设计方案★

周 红 星

(唐山学院，河北 唐山 063000)



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绿色校园雨水花园优化设计方案★

周 红 星

(唐山学院，河北 唐山 063000)

简述了雨水花园的设计背景及应用前景，以实际工程为例，介绍了绿色校园雨水花园设计的总体构思，从选址测试、施工准备、人工填料层、种植土层等方面，阐述了雨水花园的优化设计方案，达到了节约用水、美化环境的目的。

雨水花园，砾石层，种植土层，水资源

1 设计背景

近年来在完善和发展城市雨洪管理理论基础上提出了“海绵城市”的新概念。伴随城镇化进程的加速，高层建筑、城市道路、混凝土地面在城市土地中的占比越来越高。

75%～85%的降雨在硬化的地面形成径流，仅有15%～25%的雨水能够自然入渗地下，人造工程破坏了自然界生态本底，破坏了自然界“海绵体”。土地的吸水、蓄水功能迅速减弱，植被的渗水、净水作用逐渐弱化，导致逢大雨必涝、小雨后即旱，出现了北方地区水资源紧缺、水生态恶化等一系列环境问题。如何借助雨洪设施把天然的雨水资源留下来，建设新型水生态系统成为近年研究的热点问题。

2 应用前景

雨水花园是把从建筑屋面、高地等处流下的雨水进行合理的引导和暂时的储存。作为海绵城市的一部分，利用地势的起伏，把雨水引流到绿化的花园凹地，充分利用植物发达的根系以及不同粒径的砂土过滤作用净化雨水。净化后的雨水可用于道路洒水、绿地用水等中水杂用水系统。既节约了用水又是一种生态环保的雨洪水利用设施。一般适用于雨水水质较好、汇流面积较小的城市空间，如：屋面雨水、庭院、学校、居住小区等。

3 设计方案

3.1 总体构思

雨水花园主要由六部分组成，自上而下依次是：蓄水层、树皮覆盖层、种植土层、人工填料层、砂层以及砾石层。根据雨水花园周边道路硬化情况、附近建筑物到雨水花园的距离等因素可以考虑是否设置防渗措施。为充分利用雨水资源可在砾石层中埋置集水穿孔管，将净化后的雨水作为中水杂用水水源。

3.2 具体方案

1)选址测试。

改造地点为唐山学院南校区水房对面小广场(小广场与周围对比地势相对较低，为一个半径约为8.5 m的圆形广场，周围环绕四条宽度约为80 cm的小道，被小道隔开的各个部分均种有花草树木)，南校小广场土质较好，经过测试适合建造雨水花园，见图1。

2)准备阶段。

将小广场表面的砖去掉，利用现有地势在小广场上挖多个深度约为3.5 m的半球形或半椭球形的坑。根据周边设施、道路硬化情况雨水受污染程度较低，净化处理后的雨水可作为校园主入口两侧草地备用水源，综合以上条件雨水花园采用不防渗做法，即坑的表面不做特殊处理。

3)砾石层。

主要就是作为其上各层的基础、净化后雨水的汇集以及排走汇集后的雨水，汇集后的雨水可由穿孔管排入与其相连的中水系统的水箱等设备。具体步骤：在挖好的坑的底部平整放置一层厚度约为30 cm的直径不超过 50 mm的鹅卵石。用一根直径100 mm的PVC塑料管作为穿孔管以与水平面向上倾斜大约10°的形式埋放在砾石层中心接近底部的位置，但是不要与底部接触，防止底部泥砂进入穿孔管，造成堵塞。可在穿孔管壁的上半部分多打些小孔，便于雨水的进入。

4)砂层。

选用不同粒径的砾石置于人工填层下层，防止土壤颗粒在雨水下渗过程中进入砾石层堵塞穿孔管，减少管道中收集的雨水量。具体步骤：在砾石层上方平整的放置一层粗粒石子等，厚度大约为15 cm。

5)人工填料层。

其作用就是支撑种植土层，渗水，防止种植土层随雨水一起流走。具体步骤：在砂层的上方铺设一层由渗水砖，空心砖或大石块等构成的渗透性较强的天然或人工材料，厚度一般为100 cm左右。

6)种植土层。

是一种结构疏松、通气性能良好，保水保肥能力强，适宜于植物生长的优质土壤。在雨水花园的结构组成中具有较强的过滤与净化雨水的作用。园林植物种植土层厚度随植物类型不同而变化，草木花卉和草坪地被种植土层最小厚度为30 cm，小灌木种植土层最小厚度为45 cm，大灌木种植土层最小厚度为60 cm，浅根乔本植物种植土层最小厚度为90 cm，深根乔本植物种植土层一般都在1.5 m以上。具体步骤：在人工填料层上平铺一层厚度约为50 cm渗透性能好的砂质土壤。这样有助于雨水的下渗、保证透气性以及植物更快的适应当地的生长环境。

7)树皮覆盖层。

覆盖层中的树皮可以提供良好的微生物环境，有利于微生物的生长和有机物的降解，有利于雨水的净化，可以保持土壤的湿度，避免表层土壤板结而导致渗透性能降低。同时还有助于抵抗径流雨水的侵蚀防止水土流失。具体步骤：需注意的是应该先在种植土层上种植好植物后，再在种植土层上部和植物根部之间铺设一层厚80 mm左右的枯树的树皮及一些大型植物的叶子、松树秆、木头屑片和碎木材作为树皮覆盖层。

8)蓄水层。

降雨时雨水优先滞留于蓄水层，为暴雨提供暂时的储存空间。通过植物的渗透作用过滤雨水，同时将雨水中的沉淀物留在此层。为了防止雨水过多时溢出雨水花园，所以应在雨水花园的最高水位线处安装溢流管。具体步骤：在距树皮覆盖层30 cm高处安装一根直径为100 mm的PVC塑料管作为溢流管，使溢流管壁最低点距树皮覆盖层30 cm，将溢流管接入花园端用纱布包裹，以防堵塞。另一端引入其他排水系统。当集聚的雨水超过最高水位线时，可通过溢流管排走。在雨水花园的四周应建造四条植草沟，可以将更多的雨水引进来，还可以增加美观性。通过对雨水的滞留吸纳，补充地下水源，详见图2。

4 技术经济分析

技术经济分析表见表1。

表1 技术经济分析表

5 结语

雨水花园设计方案在满足“绿色环保，节约资源”的前提下，缓解了城市的雨水排放压力，对雨水进行疏导和蓄积后进行了回收。雨水花园设计方案具有以下特色：本地取材，不破坏当地的自然环境；不仅进行了雨水蓄积，还将雨水进行了净化以及再利用；既节约了水资源，又美化了环境，增加了人们的舒适程度。

[1] 仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J].建设科技，2015(1):11-18.

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[3] 高旭阔，刘晓君.城市再生水资源开发与利用研究:以西安市为例[J].水土保持通报，2007,27(5):141-143.

[4] 李 毅，邵明安.人工草地覆盖条件下降雨入渗影响因素的试验研究[J].农业工程学报，2007,23(3):18-23.

[5] 杨 阳，林广思.海绵城市概念与思想[J].南方建筑，2015(3):59-64.

Optimal design scheme of rainwater garden of green campus★

Zhou Hongxing

(TangshanCollege,Tangshan063000,China)

The paper briefly describes the design background and application prospect of rainwater garden. Taking actual engineering as an example, it introduces overall rainwater garden design concept of green campus, and illustrates rainwater garden optimal design scheme from aspects of location selection test, construction preparation, artificial filling layer and planting soil layer, so as to achieve the goals of saving water and beautifying environment as well.

rainwater garden, sand gravel stratum, planting soil layer, water resource

1009-6825(2016)18-0110-03

2016-04-19★：河北省科学技术研究与发展计划项目(项目编号：15273621)；河北省教育厅科学技术研究与发展计划项目(项目编号：Z2015056)；唐山市科学技术研究与发展计划项目(项目编号：131302109b)

周红星(1976- )，男，硕士，副教授

TU991.114

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