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园林绿地系统中雨水的收集和利用

   日期:2015-10-30     来源:论文网    浏览:95    

  1引言

  水是人类社会赖以生存和发展的资源,是人类社会可持续发展的最基本条件之一。水资源缺乏和水污染构成的水源危机问题已成为制约我国绝大部分地区经济、社会、生态可持续发展的重要因素。

  随着城市化进程的推进,造成道路、建筑群等不透水面积的增大。城市园林绿地是维护和改善城市生态环境的重要载体和有效途径,其中植物的生长和景观的形成离不开水资源,而过分依赖自来水、对天然降雨和再生水的利用较低、灌溉效率低、植物配置不合理等因素造成的水资源匮乏严重影响了城市绿地系统生态效益的发挥。

  2雨水收集利用的概念及意义

  雨水收集利用是指针对因建筑屋顶、路面硬化导致区域内径流量增加而采取的对雨水进行就地收集、入渗、处理和利用的措施。主要包括收集、储存和净化后的直接利用,利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用,改善城市水环境和生态环境,通过人工或自然渗透设施使雨水渗入地下补充地下水资源或进行有效利用。

  我国是一个水资源严重缺乏的国家,虽然水资源总量为28000亿m3,但人均水资源量仅为世界人均占有量的1/4,被列为世界上13个贫水国之一。同时,我国水资源空间分布不均,东南沿海城市水资源充足,西北内陆地区水资源缺乏。因此,缺水地区应充分开发和利用一切可利用的水资源。

  其中,雨水是我们长期忽略的一个重要水资源。雨水收集利用可以有效利用雨水资源、缓解水资源短缺、补偿水资源平衡、减轻城市排水和处理系统的负荷、减少水体污染和改善城市生态环境,具有明显的经济、社会和生态效益。对于时刻离不开水的园林绿地系统来说,雨水是最好的补充,人为的利用景观特点对雨水进行收集和利用对于发展节约型园林景观具有现实的重要意义。

  3绿地系统中雨水收集和利用的必要性和可行性

  3.1必要性

  水资源短缺是长期困扰我们的环境问题。特别是在北方,季节交替变化,生态环境的变化导致雨季降雨量减少,干旱少雨的形势十分严峻。近年来,我国加大了城市绿化的建设,绿地面积快速增加,绿地用水量也随之急剧增加。我国现阶段大部分地区的绿化用水以自来水和地下水为主,使本来短缺的水资源更加匮乏。如何节约水资源,高效利用水资源,减少绿地耗水量成为备受关注和研究的热点。

  3.2可行性

  城市绿地用水量大,包括生活用水、养护用水、景观用水、消防用水。传统绿地采用自来水和地下水,不仅成本高,而且利用率低,造成水资源的浪费。景观用水对水质的要求不高,天然降雨具有能被植物直接利用、量大、廉价、易于收集等特点。因此,雨水资源的收集和利用是解决或缓解绿地用水紧张最重要的途径。

  4绿地系统中雨水收集和利用的方法

  4.1增加植被覆盖率,利用自然群落蓄积、净化雨水

  绿地是非硬化路面,雨水可以直接渗透,绿地中植物丰富的根系可以储存大量的水分。另外,植物的根系对雨水径流中的悬浮物、杂质起到一定的净化作用,采取相应措施可直接进入蓄水系统,丰富地下水资源。但是,绿地系统单单靠地面疏导地面径流的效果不佳,良好的植被覆盖率是加大绿地雨水存储量的重要因素。有研究表明,植被覆盖率对径流量的影响极为显着。植被覆盖能够有效影响地表反射率、地表温度、下垫面的粗糙度和土壤-植被-大气连续体间的水分交换。当植被覆盖率从30%增至80%时,径流量减少尤为明显,当覆盖率超过80%后,径流量就基本趋于稳定。另外,自然的植物群落,能够在很大程度上涵养水分、保持水土,减少地表径流。草地可以大量滞留有害金属,吸收地表污物,树木的根系可以吸收水中的溶解质,减少水中细菌含量。湿地和池塘中的水生植物和沼生植物对净化城市雨污水也有显着作用。

  4.2降低地表坡度值,将单一坡度变成陡缓结合的坡度

  坡度是影响土壤侵蚀的重要因子。 一般认为在其他条件相同情况下,坡度越大,产流速度越快,径流量越大。但从各坡度范围分析,径流量随坡度增加而增加,并非连续的,而是存在一个临界坡度,这个临界坡度大约为26°~30°,在26°到30°时,径流量随坡度的增加而减少,大于30°后,径流量又随坡度的增加而增加。在进行城市绿地规划设计时,合理利用坡度进行景观地形的营造,控制坡度趋于平缓,使雨水汇集的速度减缓,增加雨水渗透的时间,增加雨水渗透量。

  4.3改变地形,形成下凹式绿地

  现行公园、小区、广场中园路的标高大多比绿地的标高要低,雨水很快从绿地流向硬质铺装和排水道中,使得雨水大量流失而得不到利用,为了解决这一问题,这就要求在建设绿地时注意竖向设计,协调好绿地周边高程、绿地高程的关系,形成下凹式绿地。例如在对北京大兴生药基地公园进行竖向设计时,绿地标高低于周边道路标高,全部采用下凹式绿地进行雨水收集利用。绿地比周围道路或广场下凹50~100mm,绿地设计建议坡度≥2%,以便于雨水的汇集。下凹式绿地汇集周边道路、建筑物等铺装区的雨水径流,首先流入绿地,绿地蓄渗、补充消耗土壤水分后再流入收集口,进入蓄水池,供绿化使用。

  4.4采用透水铺装材料

  为减少道路、广场、停车场的雨水径流量,可以采用渗水性地砖、嵌草砖、鹅卵石、碎石等透水铺装材料,在不影响交通和景观效果的情况下,使雨水进入路面结构和下面的土壤,增加土壤含水量。运用透水材质进行铺装在国外已经是比较成熟的做法,如日本、德国、美国地区已普遍使用。大面积的广场、停车场采用透水材料可有效减少地表径流,有利用疏导过量的雨水,增加土壤含水量,提高地下水位,为植物生长提供充足水分。

  4.5修建相应的雨水收集蓄水系统

  我国在最初的雨水收集中就是因为没有配套的蓄水系统,使收集的雨水流失没有得到有效利用。现阶段园林绿地中可采用的蓄水系统有旱溪系统、地下蓄水系统。旱溪,顾名思义就是不放水的溪床,仿造自然界中干涸的河床。在雨水收集系统中的旱溪系统主要采用植草浅沟、碎石沟渠、砂床过滤系统进行雨水收集。在园路、广场周围可设置收集雨水的旱溪,同时布置多个地下蓄水池,收集雨水作为园林景观水体的补充,减少人工补水,使水体景观在枯水季和丰雨季呈现不同的美感。地下蓄水系统由钢筋混凝土结构组成,分布在规划区内,与雨水收集系统相连接,收集雨水后进行沉淀、过滤、消毒等用于浇灌或水体补充。

  4.6充分利用人工湿地

  湿地与人类的生存、繁衍、发展息息相关,是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一,它在蓄洪抗旱、调节径流、降解污染、改善气候、控制土壤侵蚀、美化环境等方面具有重要作用。同时,它也是野生动植物繁衍生息的地方,它还可以给人类提供水源和食物,与人类的生存息息相关,因此,被称为“生命的摇篮”、“地球之肾”。我国湿地面积约6594万hm2,占世界湿地的10%,位居亚洲第一位,世界第四位。但是,生态环境的破坏正在逐渐缩小湿地的面积,近40年来,中国已有50%的滨海滩涂湿地不复存在;约13%的湖泊已经消失;保护和充分利用自然湿地,增加人工湿地的面积,可形成天然生态的综合降解体系,对维持人类的可持续发展具有不可替代的意义。

  5结语

  水资源不足、水体污染和生态恶化已成为社会发展的主要制约因素,在强调生态可持续发展的今天,园林绿化建设高速发展,水资源同样成为园林建设发展的制约点。雨水的收集利用应用到园林绿地规划设计中,可充分解决园林用水短缺的问题。雨水的利用可以产生多种效益,对城市防洪减灾,增加土壤水资源量和地下水资源量,净化水环境、减少绿地灌溉用水量具有十分广泛的意义。节约型园林已成为未来园林建设的发展方向,充分利用雨水,对于园林景观建设具有长远的生态意义。

 
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