雨水花園—海綿城市「主力軍」

雨水花園的概念,最早由美國馬里蘭州的雨洪專家在1990年提出,旨在通過模仿自然的滲透系統來管理城市中,尤其是不透水鋪裝地區(如屋頂,人行道,停車場)的雨水徑流。提倡將雨水花園作為雨洪管理的重要途徑。同時,雨水花園也被美國環保署認為是降低城市非點源污染的最佳管理方式。

雨水花園作為海綿的城市的主力軍,擁有 「海綿城市的「小氣孔」之稱。「雨水花園」如同海綿中的小氣孔,單個拎出來作用不大,組合在一起,就能發揮出一加一大於二的功效。在海綿城市中,雨水花園就是小小海綿,多個小小海綿遍布城市各個角落,最終實現海綿城市。

雨水花園的概述

雨水花園是自然形成的或人工挖掘的淺凹綠地,被用於匯聚並吸收來自屋頂或地面的雨水,通過植物、沙土的綜合作用使雨水得到凈化,並使之逐漸滲入土壤,涵養地下水,或使之補給景觀用水、廁所用水等城市用水。雨水花園是城市雨洪處理的終端,是以生態滯留池為主要表現形式的較小尺度的綠地景觀。近年來在許多發達國家被廣泛地用於雨洪控制與徑流污染控制系統。

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雨水花園的發展歷史

1生存發展

古人對於雨水的利用,最初是為解決生存保障的要求。在哥倫比亞和厄瓜多等南美地區,村民為了利用雨水而採用不同形式加以蓄集。在北美地區,科羅拉多人通過建造小型堤壩截留雨水,用於蔬菜種植。同樣在亞洲日本,人們利用倒梯形集雨道將雨水用作農作物種植,古代阿拉伯人則利用宮殿檐壁收集雨水,作為生活之用。公園1000年左右,在降雨量極少的蓋夫沙漠地帶,古代納巴泰人就創造了徑流收集系統,將少之又少的雨水彙集起來用於澆灌莊稼。同樣,古羅馬人更是將水廊、水池、水窖等集雨設施用作生活與生產。在現代社會,人們甚至通過衛星系統看到了古代埃及建造的徑流收集系統和撒哈拉沙漠東南部的集水灌溉系統。由此可見,古人早已明白雨水的重要,在日常生活中常以各種方式盡量留住雨水。

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2生活發展

進入現代社會以來,國外對於雨水集蓄的技術日臻成熟,主要分為生活應用與農業灌溉兩方面。

首先是生活雨水應用方面。早在20世紀80年代末,德國已將雨水管理利用列入90年代污染控制的三大課題之一,在此基礎上修建了大量的雨水截留、貯存、入滲設施,形成了相對完善的雨水收集、處理、滲濾與回用及相關的法律法規體系,使雨水利用成為家庭單元生活的基本元素之一。在亞洲地區,日本在城市地區將所收集的雨水大部分用於沖洗廁所及澆灌植物,同時也用於消防等次生災害。除此之外,政府還相應的鼓勵全社會收集、蓄存利用雨水。

其次是農業灌溉用水方面。20世紀中葉,國外興起的將雨水利用與農業種植相聯繫的生產技術,被稱之為「徑流農業」,即通過生態基礎設施將雨水加以蓄存、回滲,用於農業生產。將這一技術發展並相對成熟的國家當屬以色列,當地政府經過30多年的研究應用,使內蓋夫地區的生態農業形成了可觀的規模,農業生產效率大為提高#巴西則利用田間土壠的集雨研究與實驗,使當地農作物增產17%~58%。其次是南亞的印度地區,政府通過對許多省份採取興建水池、水壩等小型貯水設施,使當地流域農田得到了充足的補充灌溉用水#墨西哥的許多地區則採用淤地壩、谷坊等相關設施蓄集雨水。

3生態訴求

然而隨著社會發展,僅僅通過集雨設施與管道等工程建設已不能滿足人們的城市建設與生活需求,在綠色城市與可持續發展的大背景下,人們對雨水的利用逐漸由生活需求轉變為生態訴求。所謂的生態建設,並非將雨水設施加以潤色改造,滿足大眾的審美需求,而是將其納入到現代景觀系統、城市規劃系統之中,使雨水利用能夠實現多學科的交互融合,最終實現低成本、高效率、大生態的可持續原則。因此,作為模仿自然界雨水微循環模式的微型生態系統,雨水花園能夠為生態建設提供很好的路徑。

雨水花園的功能

雨水花園是一種模仿自然界雨水彙集、滲漏而建設的淺凹綠地,主要用於匯聚並吸收來自屋頂或地面的雨水,並通過植物及各填充層的綜合作用使滲漏的雨水得到凈化。凈化后的雨水不僅可以補給地下水,也可以作為城市景觀用水、廁所用水等。

雨水花園除了能夠有效地進行雨水滲透之外,還具有多方面的功能:

1.能夠有效地去除徑流中的懸浮顆粒、有機污染物以及重金屬離子、病原體等有害物質;

2.通過合理的植物配置,雨水花園能夠為昆蟲與鳥類提供良好的棲息環境;

3.雨水花園中通過其植物的蒸騰作用可以調節環境中空氣的濕度與溫度,改善小氣候環境;

4.雨水花園的建造成本較低,且維護與管理比草坪簡單;

5.與傳統的草坪景觀相比,雨水花園能夠給人以新的景觀感知與視覺感受。

雨水花園的植物選擇

雨水花園以天然降水為唯一水源,且花園面積有限,因此水流速度和水量與降雨息息相關。於是雨水花園中的植物選擇也非常有講究。既要能有效雨水收集和凈化系統,又要實現美觀環境。 所以花園內植物的選擇既要具有去污性又要兼顧觀賞性。

1優先選用本土植物, 適當搭配外來物種

本土植物對當地的氣候條件、土壤條件和周邊環境有很好的適應能力,在人為建造的雨水花園中能發揮很好的去污能力並使花園景觀具有極強的地方特色。但國外在雨水花園的研究、建造和植物選擇、培育方面有著更多的經驗,提供了豐富的植物選材,可以在試驗馴化的前提下謹慎選用,既提高花園中物。

2根系發達、 莖葉繁茂、凈化力強

根系發達、 莖葉繁茂的植物具有超強的凈化能力。植物根系對污染物質,特別是重金屬能起到攔截和吸附作用。因此根系發達、生長快速、莖葉肥大的植物是雨水花園植物選擇的重要標準。另外雨水花園在降雨期間水體流動速度較快,所以要求植物擁有較深的根系。

3耐澇抗旱,全能衛士

雨水花園中的水量與降雨息息相關,滿水期與枯水期頻繁交替。因此種植的植物既要適應水生環境又要有一定的抗旱能力。同時作為一個需經常處理污染物的人工系統, 非常容易滋生病蟲毒害,所以選擇的植物也要具有較高的抗逆性,抗污染、抗蟲害、抗病毒,抗凍、抗熱的全能衛士。

結語

雨水花園不僅還原保護了城市中原有的微型自然生態景觀,而且建造成本相對較低,適合廣泛應用。如今城市的發展,改變了太多的自然過程,其中對於雨水自然循環規律的破壞是城市對於自然生態環境破壞的主要方面。而今我們提出雨水收集,讓雨水回歸泥土,把城市還給自然。讓我們融入自然,與之和諧相處,想必自然也定會推動城市發展,送我們一個更生態的居住環境。

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