基于低影响开发的盐城高新区中学校园雨水利用研究

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  摘 要:低影响开发(LID)强调从源头控制保障城市水文循环。校园具有汇水面积大、污染物较少等优势,通过LID技术指导校园景观的雨水利用,具有一定的可行性和必要性。以简单阐述了LID技术和LID设施及其作用为切入点,并以盐城高新区中学景观设计中的雨水利用为例,详细介绍了以LID设施利用雨水的策略,以期为我国校园雨水利用提供一些参考。
  关键词:低影响开发(LID);校园景观;雨水利用
  在自然景观中,雨水主要通过蒸发、渗透、径流这三个环节实现循环。随着我国城市化进程的不断加快,硬质地表越来越多,雨水下渗面减少,雨水的循环过程受到阻碍,引发一系列雨洪问题。
  低影响开发(Low Impact Development,LID)技术强调通过调整开发建设模式,从源头上降低土地开发对生态系统的破坏,维持场地原有的水文状况,从而较为有效地缓解土地开发带来的雨洪问题。近年来,校园环境建设逐渐受到重视,尤其在新校区建设中,对校园景观的生态可持续要求越来越高。这些新校区通常拥有较大的面积,绿地比例高,场地内污染源也比较少,拥有巨大的雨水利用潜力。而在用水方面,灌溉及景观补水需水量巨大,并且主要靠自来水补给,造成很大的浪费。因此,将LID技术运用在校园景观中,能有效调控雨洪,并使其作为景观补给用水下渗到土壤中或者汇入河流,促进雨水的自然循环。
  一、校园雨水利用策略
  在传统雨水利用中,效法雨水的自然循环过程——蒸发、渗透、径流,提出收集、运输和储存的雨水利用理论。LID技术在此理论基础上,通过LID设施的应用,降低城市建设带来的生态影响,更加有效地缓解和利用雨水径流。在校园景观设计中,针对不同的场地构成要素如广场、绿地、道路等,利用多种LID设施的组合制定合理的雨水利用策略,完成雨水的收集、运输、储存及净化。
  LID设施包括绿色屋顶、雨水花园、透水铺装、下凹绿地、生态排水明沟、植被过滤带、湿地、景观水体等。按其在雨水利用中的功能,可将它们分为雨水收集设施、雨水运输设施、雨水储存净化设施三大类。
  二、校园雨水利用设计实践
  (一)研究区域概况
  盐城属于亚热带向暖温带过渡地带,且海洋性暖湿季风气候明显,四季分明。年降雨量980-1100毫米,降水日100~115天,降雨集中在夏季。盐城高新区中学选址于盐城新产业开发区规划中心城区,总用地面积17.33万㎡,建筑占地面积2.89万㎡,绿地面积8.32万㎡,绿地率48%。场地地势平坦,土壤排水良好,几条连通的水道纵横交错。丰沛的降雨既有可能造成雨洪问题,又可以作为景观补给资源。因此,是机遇还是挑战,雨水的有效利用变得至关重要。
  (二)基于LID理念的校园雨水利用途径
  源头管控、分散处理、景观融入是LID理念的三个核心特点。在本案中,针对场地构成要素,引入LID设施,制定不同的雨水利用策略,实现场地雨水利用的全面性、多元性和美观性(图1)。
  (三)中庭景观
  教学楼和宿舍楼围合成的中庭是学生活动的主要场所,也是雨水利用的重要节点。结合中庭绿地建造规模适中的雨水花园,收集来自屋顶和地面的雨水,并通过耐湿耐旱的植物搭配,可增强雨水花园的吸收和净化能力。同时,赋予每个中庭空间不同的主题,丰富校园景观趣味。
  (四)道路
  在传统的道路景观中,绿地要高于路面。下雨时,雨水只能通过排水沟排放,雨水得不到利用,便会给雨水管网造成压力。在本案中,以线性的雨水种植池作为车行道与人行道分隔绿地,保持池内种植土壤层比路面低20厘米。池内选择抗旱耐湿的草本植物和灌木,降雨时,雨水在种植池内流动,在这一过程中逐渐被吸收、净化。
  (五)透水铺装
  广场、道路、运动场等其他硬质区域是重要的交流空间,也是雨水集聚严重的区域。因此,在硬质地面设计中,要尽量选择透水材料,如透水砖、植草砖、透水沥青、透水塑胶等,并结合下凹树池、绿地,消纳雨水径流,增强场地渗水性。
  (六)水体
  密布的水网是基地最大的优势,为雨水的利用提供了更好的帮助。场地中的水系通过管道汇集至西南方的景观湖内。景观湖采取生态驳岸的设计手法,通过大量的水生植物净化水体。在暴雨时期调控雨洪,缓解地表排水压力,湖内设置排水口,当雨量过大时可将雨水排入市政河道中。在降雨较少时,景观湖则起到蓄存雨水提供景观补给用水的作用。在校园河道设计中,根据不同需要,将河岸设计为自然式驳岸和硬质驳岸。
  自景观湖向北延伸的水系设计为自然式驳岸,其余为硬质驳岸。驳岸两侧绿地设计成缓坡形式,保证雨水能够汇入河道。选用雨水花园植物进行自然式配置,一方面可以净化雨水径流,避免雨水直接流入河内造成水体污染;另一方面,自然式植被种植可以弱化僵直的水岸线,提升校园生态氛围。硬质驳岸以石笼构筑,增强河道驳岸的透气性和渗水性,池底铺设可通往景观湖的排水管网,景观湖净化后再流到连接的河道中。
  (七)绿地
  绿地在校园中占有很大面积,也是雨水收集的主要场所。为了增强其雨水利用效力,可采用以下几种类型的设计模式。1.设计微地形:对校园绿地进行小幅度的地形设计,雨水汇集至低洼处并逐渐被植被与土壤吸收。设置溢流管,当积水过多时将通过雨水管道排放。2.下凹绿地:下凹绿地建造方法简单,雨水利用效果明显,在建设初期,可以使用沙子、砾石等人工介质进行填充,提高雨水下渗效率。3.生态洼地:生态洼地也是利用微地形的方式收集雨水,并通过雨水植物的种植,过滤净化雨水,提高场地雨水利用率,丰富洼地的景观性。
  三、结语
  基于低影响开发的雨水利用强调从降雨源头进行管控,将土地开发对生态系统的影响降到最低,实现雨水的高效利用。校园在雨水利用方面具有环境、人文、技术等多重优势,将低影响开发理念引入校园的雨水利用,具有一定的可行性和必要性。在本案中,将低影响开发技术引入校园景观设计中,结合场地要素,利用LID设施制定多样的雨水利用方案,实现雨水利用最大化,并充分考虑校园景观的功能性和艺术性,营造低生态影响的优美景观。同时,也为我国校园景观的雨水利用提供一些启发和参考。
  参考文献:
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  作者简介:
  刘坚,南京林业大学艺术学院硕士研究生。研究方向:环境艺术设计。
  指导老师:张耀,南京林业大学副教授。
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