陈秀银
(广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司,广东 广州 510000)
水资源短缺、污染严重、洪涝灾害,是制约我国社会和经济发展的主要原因。因此,尽管有许多措施,比如开源节流,但从水资源角度来看,很难有实质性的突破。雨水管理不仅仅是一个简单的技术问题,更是一个集社会、经济、政治、环境为一体的复杂体系。
在我国现有的城市供水管理体系中,存在着一种复杂的多元结构。例如,建筑设计的主管部门侧重于户外排水,市政主管部门侧重于疏通管道,水利部门侧重于水资源的利用与防洪,而环保部门则注重废水的处理与达标排放。虽然已经有了很多的降雨管理机构,但是缺乏与城市雨水管理相关的机构、体系等建设。在通常情况下,会以排水为目标。
特别需要注意的是,由于缺水、河水污染等问题越来越严重,人们对雨水的重视程度已经达到了一个新的高度,要将所有的雨水都给截断,该操作的应用缺乏科学性,并且会造成更大的经济损失。
城市雨水管理要将各个方面的工作结合起来,通过各个方面的努力,从源头上解决城市积水问题,以蒸发、径流、入渗等形式,恢复雨水的生态功能。城市水系在水文周期中,能够成为地表液态水形成的主要通道,使与之相关联的生态系统得以恢复,从根本上改善水生态,保障城市的生态安全。
2.1.1 划定永久性自然保护区
对于我国的自然区域(有),在形成过程中主要有以下类型:原始森林、自然地形、湿地、水体沿岸缓冲带。在上述自然区域的作用下,能够加大对整个生态系统发展的维护力度,使自然生态系统在发展中具有平衡性。通过突出自然区域建设的重要作用。其中,对于自然区域建设所带来的作用,既能够维持生物的多样性,还可以促进自然水和气体的逐渐循环。由于这类型的景观能够发挥重要的生态调节作用,因此在雨水管理工作中,此类景观的价值较为突出。
以原始森林和湿地为例,可以将其比作天然形式的绿色海绵,可以在对雨水进行滞留和净化之后,使其能够渗入地下区域。将该类水源储存于地下水、河流或湖泊中,既能够解决城市中的雨水问题,还可以补充自然界中的水资源。
对于上述区域而言,可以在划定过程中,将其规划为永久性自然保护区(无)的范畴,避免在该区域中开展土地开发等工作。利用永久性自然保护区,将其分成雨水净化、渗透、滞留等区域,在城市的日常生活和生产过程中,为居民提供干净充足的水源[1]。
2.1.2 合理规划开发区域
城市化建设进程逐渐加快,对于自然界所产生的影响不可避免,在开展可持续雨水管理规划工作时,保障总体规划的合理性,能够有效减少雨水所带来的不良影响。在使用集约式开发方法时,通过对建设用地进行集中处理,使其尽可能地缩小至小范围之内。但对于实际所开放的空间,则应实现利用最大化这一发展目标。所以,对于该类空间开放方式而言,还可以将其称之为“导向开发”。
一方面,对于集约式开发方法,需要在规划区域内部,尽可能地避开以下自然敏感区:自然洼地、溪流、原始植被等。这是由于对于上述几类自然敏感区而言,属于自然类型的排水系统,在利用自然排水系统的过程中,通过加大保护力度,能够在该场地当中,减少对排水管网等基础设施的利用和依赖,从而有效降低开发过程中所需用的成本,为维护工作提供便利,减少在维护时所使用的费用。
另一方面,在集约式开发过程中,对于不透水表面面积而言,减少对设施的依赖,充分发挥自然生态系统的自我修复、稳定性等功能。在单位住宅面积之内,所产生的雨水经流屋顶面积能够同步得到缩减。对于场地中的多项功能,在使用过程中,通过予以积极鼓励,可以在开发过程中,减少不透水场地的面积。将公共交通的规划统筹作为基本导向,在打造紧密交通模式时,尽量地压缩道路的宽度,可以达到缩小停车场面积的效果。
在场地设计过程中,对于整个雨水循环过程而言,需要确保可持续雨水管理措施,能够全面贯穿其中。在处于理想的基础条件下时,能够从雨水径流的产生源头入手,使可持续雨水管理措施尽快介入。
首先,在利用小型且分散的基础设施(包括下凹绿地、绿色屋顶、透水铺装等)时,使雨水能够处于处理尽头,确保雨水能够尽量被渗透,以便雨水被滞留。其次,对于实际的降雨量,若已经超过渗透滞留设施的最大容量时,还需要综合考虑该场地中的技术条件,进一步筛选合适的处理措施。最后,当场地中的绿地面积不够充足时,可以利用渗井等设施,对雨水进行渗透,使雨水能够在渗透之后,进一步补充至地下水中。或者,还可以合理地利用地下蓄水池等设施,将雨水全面存储之后,对其再次利用。
在风景园林设计过程中,对于可持续雨水管理措施的综合利用,还存在以下3 个方面的优势。
(1)在合理利用绿地绿色设施时,可以达到过滤雨水径流的效果,有效减少水质污染等问题。在污水的处理过程中,进一步对所需费用进行缩减。通过有效渗透雨水,将雨水补充至地下水中,以便保证地下水资源的充足性。通过对于水资源进行回收和利用,在城市供水环节,所形成的压力可以得到减小,以便有效解决水资源短缺等问题。
(2)在打造绿色生态基础设施时,通过形成适宜的栖息地,能够为动物和植物的栖息提供场所支持,进一步增加了物种的多样性,实现人与自然和谐相处这一目标,从而构建更加完善的生态系统。
(3)在风景园林设计过程中,所打造的雨水管理设施具有景观化的特性,能够为当地居民带来自然美这一感受,并在社区中形成休闲、娱乐等场所,满足城市居民的生活需求。在应用可持续雨水管理措施时,随着城市排水工程的持续落实,还可以在投资、运行和维护的过程中,达到减少费用的效果。
城市化建设进程日益加快,水资源的调用和分配,对城市的发展带来了重要影响。城市建设朝着规模化的发展方向转型,对于传统的市政工程等基础设施建设,已经无法满足雨水快速排放这一操作目标,所以会形成严重的城市积水问题。在使用可持续雨水管理措施的过程中,总体投入成本较低,并且可以获得良好的雨水管理效果,进而带来良好的社会效益和生态效益。在城市的建设与发展过程中,通过对风景园林设计进行优化并完善,将可持续雨水管理措施应用其中,发挥该项措施的综合效用。借助风景园林建设,在管理、经济、生态等多方面的优势,有效缓解城市中的雨水问题。
3.1.1 建造植被过滤带减缓径流速度并避免土壤侵蚀
在设置植被过滤带的过程中,通常需要将其放置于污染源头和收纳水体之间,在两者中间形成植被缓坡。植被过滤带的设置作用,主要是减少硬质铺装面源污染等问题,避免对受纳水体产生不利影响。但在点污染处理过程中,植被过滤袋这一方法缺乏适应性。在使用植被过滤袋时,与硬质铺装之间需要保持平行,且宽度通常会超过6m。坡度的设置需要保持在1:50~1:20[2]。
按照不同的植被类型,可以将过滤带分为草地过滤带、灌木过滤带、森林过滤带和两种以上植物组成的过滤带。森林滤网是一个更为复杂的生态系统,它不仅在地面和地下生物量较高,而且其生命周期较长,对非点源、点源污染均有较好的控制作用。
3.1.2 建设透水铺装加快雨水渗透速度
在透水铺装方法的作用下,其中所存在的孔隙较大,所以具有较强的通透性。在雨水的收集过程中,使雨水能够尽快渗入地下区域,使地表径流在短时期之内尽快缩小。在使用透水铺装措施的过程中,通常作用于车行道、人行道和广场等区域,并且有着普遍的应用效果。在一般情况下,当雨水经过透水铺装时,能够尽快通过其中的空隙,并从透水铺装中的垫层渗入地下区域,完成对地下水资源的补充[3]。
此时,在雨水渗入地下区域时,为保障该类操作顺利完成,不仅需要对透水铺装提出一定的操作要求,还应确保该类设施有着良好的透水性特点。与此同时,在设置基层和垫层时,同样需要确保两者具有透水性的特点,在综合考虑场地条件时,若使用雨水直接性渗透这一方法,当该类方式缺乏适宜性,或者部分雨水资源存在直接可利用的情况时,可以在铺设排水管的过程中,将其铺设至垫层的区域,使雨水能够在排放过程中顺利到达蓄水池,以便实现对雨水的回收和利用。
3.2.1 利用旱溪减少径流量
对于旱溪造造设施的使用,平常情况下属于干旱的状态,在雨季时期,能够将其作用于雨水运输这一环节。在出现暴雨等情况时,可以有效应对可能出现的积水问题。对于旱溪的溪床剖面,通常呈现出抛物线状,且深度与宽度之间的比例保持在1:2 左右。在风景园林设计过程中,所设置的旱溪具有蜿蜒的特点,所以可以增强景观布置的趣味性,既能够营建良好的景观场所,还可以促进雨水传输作业顺利开展。旱溪床的形成,具有凹凸不平的特点,可以对径流速度予以减慢。借助自然土壤的渗透能力,使雨水在具体的传输过程中,总体径流量有所减少[4]。
3.2.2 设置植草沟延缓洪峰到来
在设置植草沟的过程中,若场地条件允许,能够辅助雨水渗透这一操作的开展。植草沟具有明显的操作优势,使场地中的绿化面积得到增加,促进实际的绿化率随之上升。在相关设施中,借助植草沟的作用,可以延长雨水的实际停留时间,进一步减缓洪峰的到来。利用植草沟的渗透作用,可以进一步降低雨水径流影响概率,使地下水补充这一环节具备有效性。
3.3.1 建设滞留池削弱洪峰
在设置滞留池的过程中,其主要作用是辅助雨水径流储存作业的开展,在降雨过程中,滞留池中会存储过量的雨水,但在暴雨过后可以将其完全排出,所形成的储水空间较大。在出现降水事件时,若降水事件具有较大的规模,仍然能够借助滞留池有效应对。在设置滞留池的过程中,能够在削弱洪峰时起到关键作用,所形成的滞留空间比较大,可以有效应对暴雨事件。
需要注意的是,对于雨水的停留时间而言,在滞留池中的时间较短,所以渗透量比较少。在地下水补充环节,滞留池并未发挥较大的作用。在滞留池中,可以覆盖小型灌木或草本植物,使该类植物的设置具有耐短水淹的特点,能够创造良好的环境条件,为陆生生物的生长提供场所支持。滞留池还具有环境美化的作用,所形成的绿化区域具有实用性,能够形成具有休闲性的环境条件,供城市居民游玩、娱乐[5]。
3.3.2 建造雨水花园,促进雨水排放
在设置雨水花园的过程中,采用硬质铺装的形式,使建筑屋顶的雨水径流能够全部聚集于雨水花园中,借助铺装层中的砾石,采用物理过滤的方法,同步发挥生物的吸附作用,进而完成相应的过滤操作,使雨水能够顺利渗入地下。在城市中,出现小降雨时,若频率较高,或者在遭遇大暴雨的情况下,借助雨水花园的设计,使用溢流管可以促进雨水排放。
对于雨水花园中所涉及的植物,能够伴随着时令的变化,采用轮流更替的方式,进一步展现出了自然发展情趣。同时,雨水花园能够发挥除尘、降噪等作用,在城市中可以减少热岛效应的出现,通过打造舒适的环境条件,使城市居民身心能够保持愉悦。
在中、小雨量条件下,雨水花园能够对来自硬质铺装、道路和建筑屋顶的雨水进行完全的处理,过滤、渗透,并能完成蒸发。通过减少降雨的实际径流,达到减缓洪水高峰的目的,并使地下水得到充分的补给,从而防止了环境的污染。当遇到暴雨时,雨水花园就会起到一个很好的预处理作用,让雨水进入下级雨水处理系统,从而达到沉降、过滤的目的。
在风景园林设计过程中,对于可持续雨水管理工作的开展,逐渐突出了重要作用,可以采用多样化的管理措施,辅助风景园林设计逐步完善。从空间、地理等多方面入手,实现可持续雨水管理措施的综合应用价值,将其作用于风景园林设计过程中,对其管理能力形成多角度评估,综合考虑当前的设计要求和原则,保障可持续雨水管理措施运用科学性,为城市的建设与发展提供有力保障,为城市建设带来良好的生态效益、经济效益和社会效益。