许昌市绿地雨水花园的营造探究

2016-12-28 01:24毕翼飞
绿色科技 2016年19期
关键词:许昌市许昌花园

毕翼飞

(许昌学院 城乡规划与园林学院,河南 许昌 461000)

许昌市绿地雨水花园的营造探究

毕翼飞

(许昌学院 城乡规划与园林学院,河南 许昌 461000)

指出了雨水花园是一种有效利用雨水及防洪减灾的花园形式。阐述了雨水花园的概念及其在许昌市的概况,从雨水花园的选址、内部结构、植物选择、日常养护等方面对雨水花园进行了详细分析,并针对许昌及中国的现状,就雨水花园的发展提出了相关建议。

雨水花园;雨水利用;城市绿地

1 引言

近年来,我国的城市化进程不断加快,越来越多的土地被钢筋水泥覆盖,致使雨水不能及时下渗。我国是一个水资源匮乏的国家,不少城市的城市用水主要来自地下水资源,由于城市中大面积地面不透水,从而导致雨水直接从城市下水管中流走,无法循环补充地下水,从而导致自然界的水循环收到阻断,最后必将严重破坏生态环境。

许昌市在我国属中小城市,且严重缺水。雨水花园作为一种新的城市绿化方式具有成本低、效能高、建造维护简单、小巧灵活等诸多优点,符合许昌的城市经济需求。从整个城市建设上看,雨水花园通过短暂滞留并吸收雨水,延长了雨水的渗透时间和渗透量,减缓了雨水径流的流速, 降低了径流量,减轻了雨水给许昌市政排水管道带来的压力,从而有效减少了许昌市区内涝现象的发生,同时还可以提升土壤含水量,补充日益枯竭的许昌地下水。从生态角度看,在整个渗透的过程中,雨水花园能够吸收雨水中的大量污染物,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,丰富生物种类,维护许昌市生物多样性,降低城市水泥林对许昌城市生态系统的破坏[1]。从景观意义上来说,雨水花园通过不同色彩、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,美化了许昌市民的居住环境[2]。

2 雨水花园概念

雨水花园也被称为生物滞留区域(Bioretention Area),是指在园林绿地中种有树木或灌木的低洼区域,由树皮或地被植物作为覆盖。它通过将雨水滞留下渗来补充地下水并降低暴雨地表径流的洪峰,还可通过吸附、降解、离子交换和挥发等过程减少污染[3]。简单来说雨水花园是指在低洼处设置的小花园,是一种有效利用雨水和及防洪减灾的花园形式。雨水花园中主要种植一些湿生植物,以草本为主、木本为辅,通过土壤与植物的共同作用,滞留吸纳雨水,可以起到削减峰流量、减少径流和污染排放总量等作用,还可以与景观结合,适于在住宅区、停车场、道路旁和公园等公共场合的应用。

3 许昌市概况

3.1 许昌市的地下水资源概况

许昌地处平原,地表水较为贫乏。许昌市农业以开采浅层为主,工业和城市以浅层为主,深层为辅。以2011年为例,地下水开采总量为4.78亿m3,浅层为4.60亿m3,深层为0.18亿m3,总用水量7.52亿m3,地下水开采量占63.5%[4]。如此大规模的地下水开采,在许昌已经造成地下水水位下降,形成地下漏斗,导致地面沉降。目前,虽然地表水体的影响相对较小,地下水水质现状尚可,但如不加紧防治和保护,将会出现严重恶化。

3.2 许昌市的降水概况

许昌市属大陆季风气候,四季降水分布冬季最少,夏季最多,春秋季降水基本持平,年平均降水量707.0 mm。其中夏季(6~8月)降水量为 376.7 mm,占全年降水量的53.3%[5]。

3.3 许昌市的城市绿化概况

近年来,市委、市政府高度重视城市园林绿化工作,以创建生态文明示范市为目标,加强园林绿化建设,改善生态环境,着力建设生态许昌、美丽许昌,五型许昌,彰显许昌市生态宜居特色。据许昌市政府门户网站的消息,截至目前,许昌市区建成区绿地面积达3039 hm2、绿化覆盖面积达3452 hm2、公园绿地面积达530 hm2,城市建成区绿地率、绿化覆盖率、人均公园绿地面积分别达到33.77%、38.36%、10.52 m2,荣获“国家卫生城市”、“国家园林城市”、“国家森林城市”、“全国绿化模范城市”等称号。

4 许昌雨水花园的营造

在考虑雨洪资源利用的同时,要充分考虑到许昌的气候,年最高气温,最大降雨量,气候极端情况,病虫害,还有社会情况如经济发展水平,人文习惯,土地使用情况特点,合理借鉴国外先进经验,做到因地制宜。

4.1 雨水花园的选址

对于雨水花园位置的选择,选址应考虑以下几点。

(1)检测建造雨水花园的场地内土壤的渗透性是建造雨水花园成功与否的关键。比较适合建造雨水花园的土壤是砂土和砂质壤土[6。场地范围内的土壤多为小石子土或小石子夹沙土,这种土质疏松、透水透气性好。对于许昌城市绿地来说,一般可以通过在场地挖掘40 cm左右深度的坑进行注水试验,如果24 h左右水完全渗入地下,证明其土壤适合建设雨水花园。

(2)为了避免雨水花园破坏建筑物地基及建筑物地面处的装饰,雨水花园的边缘地带需距离建筑基础2.5 m以上。

(3)事先摸清地下管线的位置,需与地下管线之间留有安全距离。

4.2 雨水花园的结构

雨水花园比较常见的结构由表及里主要由以下几部分组成:蓄水层、树皮覆盖层、种植土层、人工填料层、砾石层以及雨水收集池(图1)。

图1 雨水花园示例

①蓄水层:一般用于暂时储存雨水以便其慢慢渗入土壤,也起到沉淀净化作用。深度多为10~25 cm。②覆盖层:深度多为5~8 cm。该层一般采用粒径为3~5 cm的鹅卵石或树皮。用于防止土壤被侵蚀,保持植物根部湿润,为微生物的生长及有机物质的分解提供介质及场所,并可起到沉淀净化作用。③种植土层:为植物的生长提供水分及营养物质,过滤雨水径流,通过渗透、植物吸收、土壤吸附、微物作用去除污染物。雨水花园里主要种植水生及湿生植物[8]。一般选用渗透系数较大的砂质土,厚度根据种植的植物类型而定,如只种花卉与草本植物,需30~50 cm厚;种植灌木需50~80 cm厚;种植了乔木,则需1 m以上。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50~120 cm。如果选用砂质土壤,其主要成分与种植土层一致。如果选用炉渣或砾石时,渗透系数一般不小于5~10 m/s。⑤砂层:该层是为了防止土壤颗粒进入砾石层而引起穿管道的堵塞,也起到通风作用。⑥砾石层:由直径不超过5 cm的砾石组成,厚度约为20~30 cm。在其中可埋置直径为10 cm的穿孔管,经过渗滤水由穿孔管收集进入邻近的河流或其他排放系统。⑦雨水收集池:位于整个结构的最底部,详细计算其容量,收集储存雨水,多余的雨水则通过溢流口排入市政排水系统。

这类雨水花园的深度主要由土壤的渗透性能及地面坡度确定,土壤的建议深度为7.5~15 cm。一般要求雨水花园的地面坡度≤12°,底部必须平坦,为了减少土方量,据不同的地面坡度采取不同的雨水花园深度(表1)。

表1 坡度与深度的关系

4.3 雨水花园的植物选择

雨水花园的植被体系不仅能美化环境,对于雨水花园内的地表径流控制也起着极大作用。植物还能改善土壤的粗糙程度、土壤的抗侵蚀能力以及保水能力。植物的根系发达,使得土壤相对疏松,对降雨的渗入性能也大为提升。

植物的选择及配置要综合考虑植物的大小、姿态、花期、色彩、质感等因素,同时与石材相互搭配,形成具有特色的雨水花园景观。为了极大地发挥雨水花园的作用,植物选择应当满足以下原则:①以乡土植物为主。利用与鄢陵县的地缘优势,积极与当地花木企业配合,引进花木品种。②应避免选择有毒的、有安全问题的以及入侵性植物。③种植的植物一般应是多年生的,根系较为发达的植物。④选择可短时间耐水涝,且耐旱的植物。⑤着重选择能够大量吸收营养物质,或能够将有毒有害物质降解转化为无毒物质的水生植物,将水中的污染物质分解转化或富集到体内,然后去除,恢复水域中的养分平衡。⑥尽量选择一些季象变化明显的植物,以凸显季节变化的自然之趣。⑦因地制宜,植物的种类及数量应与雨水花园的尺度相匹配。

对于水生及湿生植物,结合许昌所处地域及气候特点,建议植物具体种类有:香蒲,红莲子草,芦苇,花叶芦竹、木贼、菖蒲、慈姑、旱伞、梭鱼草、美人蕉、玉蝉花、千屈菜、黄菖蒲等。

4.4 雨水花园的日常维护

雨水花园在建成后需注意以下养护细节:①经常检查植物生长状况。根据具体的降雨情况以及植物需水状况进行灌溉。定期修剪生长过快的植物, 去除杂草,保证良好的景观效果。②预防病虫害。对植物进行定期检查,如有病虫害迹象,应及时移除,以防止传染其它植物。③在几次降雨或一次强降雨后,需检查雨水花园的覆盖层及植被的受损情况,如若受损则应及时更换[9]。尤其是许昌降雨较为集中的夏季,要经常检查。④沉淀物以及掉落的树叶会在表面积累,会影响雨水下渗,需要定期清理雨水花园表面的沉积物。

5 结语

目前,我国对于雨水花园的研究与应用起步较晚,技术体系正在成熟及完善中。雨水花园中的核心理念与部分技术措施在我国,尤其是在许昌的适用性较大,是值得借鉴并大力推广的。

加强雨水花园技术的推广应用,要形成从组织架构、法律法规到技术导则的完整运行机制以及从上至下的完善的管理规划,同时,各地区或城市都要有各自的标准和导则遵循。建立项目的评估监测系统、制定相关的法规制度、提供教育机会、定期的专业培训、建设示范设施或项目、税收优惠和绿色信贷政策、社会的共同参与等都能够有效地促进雨水花园技术应用与推广。

[1]阎 波,付中美,谭文勇.雨水花园与生态水池设计策略下城市住区水景的思考[J].中国园林,2012(3).

[2]付中美.低碳和生态视野下城市住区雨水花园与生态水池设计思考[J].室内设计,2011(3).

[3]尹建强,曾忠忠.雨水之歌:解析波特兰雨水花园[J].中外建筑,2007(9):7~9.

[4]黄素琴.许昌市地下水资源开发利用现状及对策[J].河南水利与南水北调,2012(8).

[5]苏丰敏,李文峰,王 军,等.许昌市降水资源及变化分析研究[J].中国农村小康科技,2011(2):20~23.

[6]张可喜.多管齐下、水尽其用——日本有效利用水资源经验介绍[N].经济参考报,2001-04-18.

[7]向璐璐,李俊奇,邝 诺,等.雨水花园设计方法探析[J].给水排水,2008(6):47~51.

[8]刘 星,秦启宪,王姗姗.雨水花园设计营造2011年第八届中国(重庆)国际园林博览会上海园[J].上海建设科技,2012(2).

[9]侯科龙,秦 华,杨丽丽,等.居住区雨水花园建造方法探析[J].安徽农业科学,2011(3).

2016-09-20 基金项目:许昌市科技局项目(编号:1405007) 作者简介:毕翼飞(1988—),女,助教,主要从事园林规划设计方向的教学和研究工作。

TU986.2

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1674-9944(2016)19-0037-03

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