王瑤 WANG Yao　王吉蘋 WANG Jiping

廈門理工學(xué)院，福建廈門361024（Xiamen University of Technology ，361024 Xiamen，F(xiàn)ujian）

福建省濱海城市雨水適應(yīng)性景觀應(yīng)用之對(duì)策＊

王瑤 WANG Yao王吉蘋 WANG Jiping

廈門理工學(xué)院，福建廈門361024（Xiamen University of Technology ，361024 Xiamen，F(xiàn)ujian）

因福建省的濱海城市大都地處沿海，所以年降水量豐富，而地帶性土壤則為赤紅壤的特性值得注意。隨著城市化速度的加快，大量不透水鋪裝的使用,使得暴雨徑流增大，從而引發(fā)了城市內(nèi)澇、水污染以及淡水資源匱乏等問題。同時(shí)又由于地下排水基礎(chǔ)設(shè)施即將大規(guī)模改造或者擴(kuò)建，解決城市的雨水問題，便成了當(dāng)務(wù)之急。在此基礎(chǔ)上，探討了以雨水適應(yīng)性景觀的方式來處理城市的雨水問題，并借鑒國外管理雨水的經(jīng)驗(yàn)，擬建立以“線狀”滯留疏導(dǎo)景觀為骨架，結(jié)合“點(diǎn)狀”集水景觀，融合“面狀”透水要素，構(gòu)成初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)三級(jí)分級(jí)削減的雨水適應(yīng)性景觀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而達(dá)到了對(duì)城市雨水進(jìn)行有效控制與利用的生態(tài)目標(biāo)、降低基礎(chǔ)設(shè)施投資與維護(hù)成本的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)以及滿足城市民眾游憩休閑娛樂要求的目標(biāo)。

濱海城市；雨水適應(yīng)性景觀；應(yīng)用對(duì)策研究

中國部分城市水資源短缺、水污染、水生態(tài)環(huán)境和洪澇災(zāi)害等問題都相當(dāng)嚴(yán)重，開源節(jié)流、節(jié)能減排、防災(zāi)減災(zāi)、保護(hù)和修復(fù)生態(tài)環(huán)境已成為國家的重大發(fā)展戰(zhàn)略。在此大背景下，研究福建省濱海城市雨水適應(yīng)性景觀，是極有意義的。如所周知，福建省濱海城市居于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候帶，降水多集中于春夏兩季，尤其是盛夏和初秋多雷陣雨和臺(tái)風(fēng)雨，暴雨持續(xù)時(shí)間長而且強(qiáng)度大。以2013年廈門5月16日暴雨為例：城區(qū)最大雨量（6小時(shí)）竟高達(dá)185.5 毫米[1]，給該市造成了慘痛的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。此區(qū)域的土壤為赤紅壤，所以其總庫容、貯水庫容和有效水庫容都比較小，暴雨對(duì)土壤的沖刷嚴(yán)重，土壤滲透率降低，保水率變差，隨之地表徑流也就增大[2]。另外廈門處于城市化快速發(fā)展時(shí)期，基礎(chǔ)設(shè)施和水利工程建設(shè)投入大，維護(hù)困難，對(duì)雨水問題的處理必須趁著這個(gè)時(shí)機(jī)抓緊解決，因?yàn)檫@些都是沿海城市所面臨的緊迫問題。

目前福建省濱海城市雨水困境主要反映在這幾個(gè)方面。

第一，“水多”。城市內(nèi)澇嚴(yán)重。隨著城市化進(jìn)程的加劇，大量高效不透水鋪裝的運(yùn)用，導(dǎo)致地表徑流產(chǎn)流系數(shù)變大，匯流時(shí)間縮短，使得暴雨時(shí)段徑流量、洪峰流量以及頻率增加，城市雨水管道排水水平降低，積水嚴(yán)重。如2005年臺(tái)風(fēng)“龍王”給福建沿海帶來的強(qiáng)降雨，福州市1小時(shí)最大降雨量達(dá)118毫米，又恰逢海水大潮期，城區(qū)內(nèi)雨水無法排出，約8平方公里的面積被淹，而最深之處的水就有1.9米[3]。

第二，“水少”。福建雖地處東南沿海，降雨量豐富，但年降雨量卻小于年蒸發(fā)量，容易形成季節(jié)性干旱。赤紅壤的滲透率較低，雨水不易保存，因此該區(qū)域的淡水資源緊缺，例如廈門市就屬于淡水資源匱乏的海灣型城市類型[4]；福建絕大多數(shù)沿海城市仍將雨水當(dāng)作一種“廢水”簡單地排放,只注重防洪排澇的控制，卻沒有將其合理地滯留和利用，從而導(dǎo)致了地下水位的下降。加上城市高耗水產(chǎn)業(yè)劇增，則加速了城市水資源與環(huán)境的危機(jī)。

第三，“水臟”。城市對(duì)雨水的水質(zhì)、水量、污染和生態(tài)等問題是很少關(guān)注的，尤其是工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)和街道等由于車流量大、人口密集等特點(diǎn)而聚集了許許多多的降雨徑流污染物, 如氮、磷、重金屬等。降雨過程中雨水及其形成的地表徑流沖刷地面的污染物,它們經(jīng)排水管道或直接被排入附近的河流或海域, 對(duì)城市水環(huán)境系統(tǒng)以及海洋造成了嚴(yán)重的污染。

雨水作為自然水循環(huán)系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵性要素,在構(gòu)建可持續(xù)水循環(huán)系統(tǒng)過程中發(fā)揮著重要作用。雨水適應(yīng)性景觀針對(duì)上述城市雨水資源困境，重點(diǎn)解決的是城市水多、水少與水臟的問題。所謂雨水適應(yīng)性景觀就是利用景觀模式，對(duì)雨水的下滲、調(diào)蓄、凈化、利用、排放等進(jìn)行有效地控制和利用。其優(yōu)點(diǎn)是：恢復(fù)自然水循環(huán)、濾除有害污染物、延緩徑流時(shí)間、降低洪峰流量、減少水澇、補(bǔ)給地下水、緩解地面沉降、保護(hù)海洋生態(tài)、豐富城市景觀、保護(hù)生物多樣性、增強(qiáng)公眾環(huán)保意識(shí)和緩解市政排水管網(wǎng)的壓力等。其目的在于減少雨水對(duì)城市的污染以及環(huán)境的破壞、并實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水資源的有效管理，營造城市開放空間以及降低地下基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)費(fèi)投入等，從而達(dá)到多方位、全系統(tǒng)的共贏。

圖1　SUDS雨水徑流管理鏈[5]

一些發(fā)達(dá)國家在此前也曾經(jīng)歷過與中國類似的雨水問題，通過幾十年的研究與實(shí)踐已經(jīng)形成了比較成熟的理論和技術(shù)體系,并且具有了廣泛工程應(yīng)用的實(shí)踐。代表性的有20世紀(jì)70年代美國最佳管理措施（BMPs），它是通過工程性措施以及各種管理措施以解決水質(zhì)、水量和生態(tài)等問題，而最主要的是對(duì)雨水的終端進(jìn)行控制。90年代至今發(fā)展起來的低影響開發(fā)（LID），是基于小尺度、分散式的，結(jié)合景觀對(duì)雨水源頭進(jìn)行的控制。英國的可持續(xù)排水系統(tǒng)（SUDS），則是綜合考慮徑流的水質(zhì)、水量、景觀潛力和生態(tài)價(jià)值等，它是對(duì)從徑流產(chǎn)生直至最終排放的整個(gè)鏈帶上所進(jìn)行的分級(jí)削減與控制（見圖1）。澳大利亞的水敏感性城市設(shè)計(jì)（WSUD），以水循環(huán)為核心，從城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)的角度出發(fā)保護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)的健康，同時(shí)兼顧景觀和生態(tài)環(huán)境，而對(duì)雨水的管理只是其中的一個(gè)環(huán)節(jié)。新西蘭的低影響城市設(shè)計(jì)與開發(fā)（LIUDD），是低影響開發(fā)、小區(qū)域保護(hù)、綜合流域管理、綠色建筑等多種理念的綜合體，該理念不僅適用于城市而且適用于農(nóng)村[5]。

本文設(shè)計(jì)的應(yīng)用對(duì)策是：在景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的層面上，借鑒發(fā)達(dá)國家成熟的雨洪管理體系，并以英國可持續(xù)排水系統(tǒng)（SUDS）的雨水管理鏈模式作為主體，美國低影響開發(fā)（LID）理念及最佳管理措施（BMPs）作為輔助，并結(jié)合福建省的實(shí)際，根據(jù)城市土地利用情況，設(shè)計(jì)城市雨水適應(yīng)性景觀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。以“線狀”的滯留疏導(dǎo)景觀為骨架，匯集到“點(diǎn)狀”集水景觀，融合“面狀”透水性鋪裝，構(gòu)成初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)三級(jí)分級(jí)消減的雨水適應(yīng)性景觀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)雨水進(jìn)行源頭控制、中途控制和末端控制。

一、初級(jí)雨水適應(yīng)性景觀

1.初級(jí)線狀要素

景觀植物綠溝。主要結(jié)合城市小等級(jí)道路、低等級(jí)流域沿線及居住區(qū)道路構(gòu)成的道路景觀。在新城區(qū)可以設(shè)計(jì)景觀植物下凹式邊溝，在老城區(qū)可以在原有抬高式道路綠地之中增加溢流口，使道路綠地低于路面。主要目的是要讓道路上的雨水徑流，匯集到道路綠地中并下滲以補(bǔ)充地下水。

2.初級(jí)點(diǎn)狀景觀

以景觀生物滯留池為主，而滯留池主要分布在街頭綠地、居住區(qū)、商業(yè)區(qū)和文教區(qū)附屬的綠地上。以小型雨水花園、屋頂花園、雨水塘等方式實(shí)現(xiàn)，用于收集周邊硬質(zhì)鋪地或者道路綠溝中的雨水。

3.初級(jí)面狀要素

在居住區(qū)非機(jī)動(dòng)車道路以及小型活動(dòng)場(chǎng)地上，設(shè)置透水性強(qiáng)的材料鋪裝地面，并以雨水自然下滲為主要形式。

設(shè)計(jì)初級(jí)雨水適應(yīng)性景觀的目的是要解決小型的降雨，主要是以控制雨水源頭為主，結(jié)合美國低影響開發(fā)（LID）理念，以小尺度、分散式的景觀方式去處理雨水。這部分地區(qū)的雨水非點(diǎn)源污染較輕，主要是為了解決雨水截流與下滲的問題，而且投入小，成本低，實(shí)施易，景觀效果好。當(dāng)雨量超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以通過雨水管網(wǎng)排放。

二、中級(jí)雨水適應(yīng)性景觀

1.中級(jí)線狀要素

在景觀滯留帶，可以利用城市中等道路、生物廊道等組成中型城市道路綠化景觀系統(tǒng)。道路景觀同樣采用下沉式做法，其面積應(yīng)該根據(jù)雨量以及服務(wù)地域的大小作出決定。

2.中級(jí)點(diǎn)狀景觀

在景觀生物滯留區(qū)，需要結(jié)合區(qū)域性城市公共綠地、公園等設(shè)置，形成具有雨水截流、滯蓄與收集利用為一體的區(qū)域性公園景觀系統(tǒng)，可以建立地上中小型雨水凈化濕地、下沉式綠地與廣場(chǎng)和地下雨水調(diào)節(jié)沉淀池，并結(jié)合入滲措施與水質(zhì)保障措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的再次、反復(fù)利用。

3.中級(jí)面狀要素

在景觀區(qū)的道路、小型廣場(chǎng)、小型室外停車場(chǎng)、非機(jī)動(dòng)車道以及輕型車道均要采用透水性強(qiáng)的材料鋪裝地面。

中級(jí)雨水適應(yīng)性景觀可以解決中大型降雨問題以及初級(jí)景觀來不及處理的雨水。將雨水源頭控制與中途控制結(jié)合起來，這部分的雨水水質(zhì)非點(diǎn)源污染也比較嚴(yán)重，因此需要對(duì)雨水進(jìn)行截污、截流、下滲——凈化——再利用。雨水收集處理之后可以用于灌溉、道路硬地沖洗、補(bǔ)充綠地和景觀水系的部分水量消耗等。該級(jí)別的雨水適應(yīng)性景觀同樣與市政管網(wǎng)連接，用于處理污染了的或者暫時(shí)不使用的雨水。

三、高級(jí)雨水適應(yīng)性景觀

1.高級(jí)線狀要素

可以將大型景觀雨水滯留帶分布在濱水地帶，或利用原有河流或大型溝渠，在沿岸形成帶狀濱水景觀，而同時(shí)還具有凈化雨水與雨洪分流的功能。

2.高級(jí)點(diǎn)狀景觀

結(jié)合大型城市公共綠地與濕地生態(tài)公園設(shè)計(jì)構(gòu)成了大型景觀生物滯留區(qū)。在該區(qū)可以利用原有的湖泊、濕地、人工湖或下沉式廣場(chǎng)等作為調(diào)蓄雨水的設(shè)施，以減少徑流的排放量，或者是削減洪峰的流量。

3.高級(jí)面狀要素

綠地以外的大型廣場(chǎng)、園路、大型地面停車場(chǎng)，甚至是城市的一級(jí)道路均可以采用改良了的滲透型混凝土及滲透型瀝青路面。

高級(jí)雨水適應(yīng)性景觀主要針對(duì)大至特大降雨、臺(tái)風(fēng)雨，持續(xù)性強(qiáng)降雨，以及中級(jí)景觀來不及消化的雨水。主要參考美國最佳管理措施（BMPs）模式，對(duì)雨水的中途與終端進(jìn)行控制。以調(diào)蓄的功能為主，凈化與再利用為輔，來處理城市的排水、侵蝕并進(jìn)行內(nèi)澇控制。而構(gòu)成景觀形式則與中級(jí)節(jié)點(diǎn)類似。根據(jù)處理設(shè)計(jì)降雨的標(biāo)準(zhǔn)，面積與尺度將會(huì)更大。該等級(jí)雨水適應(yīng)性景觀儲(chǔ)存著大量的雨水，并通過植物凈化及雨水方溝沉沙、土壤下滲過濾，向下以滿足地下水的回灌，向上而能夠逐漸蒸發(fā)。超標(biāo)的雨水通過凈化之后再排放到市政雨水管網(wǎng)，就能夠形成生態(tài)環(huán)境較好的大型城市開放性景觀。凈化后的雨水能夠再次利用，可以作為城市一般性用水的補(bǔ)充。

以上介紹的初、中、高三個(gè)等級(jí)網(wǎng)格系統(tǒng)是層層遞進(jìn)而又互為聯(lián)系的，因此構(gòu)成了城市雨水適應(yīng)性景觀系統(tǒng)。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的城市雨水管道系統(tǒng)相結(jié)合，不僅能對(duì)超量的降水進(jìn)行溢流處理，而且還可以大大減輕城市管網(wǎng)的壓力，提高與之對(duì)應(yīng)的排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從而降低地下排水管道建設(shè)的投資與維護(hù)成本。

在實(shí)施雨水適應(yīng)性景觀的過程中，如果從宏觀層面上言，首先，應(yīng)該改變處理城市雨水的傳統(tǒng)觀念和排放方式，就需要從水質(zhì)、水量、水生態(tài)系統(tǒng)和城市景觀等整體方面進(jìn)行綜合考慮，建立城市雨水控制和利用的系統(tǒng)模式；

其次，提倡多學(xué)科的相互配合，緊密聯(lián)系，共同構(gòu)建城市雨水適應(yīng)性景觀。例如建筑與景觀、城市規(guī)劃、水利工程、環(huán)境工程、市政工程、城市管理等；

再次，相關(guān)部門應(yīng)該及時(shí)修編適用于福建地域情況的法規(guī)、政策、管理制度乃至運(yùn)行機(jī)制，如綠色建筑以及雨水利用的地方性標(biāo)準(zhǔn)，健全、完善雨水管理評(píng)價(jià)體系，以及徑流控制評(píng)價(jià)的內(nèi)容。

最后，必須對(duì)該領(lǐng)域的所有內(nèi)容進(jìn)行大張旗鼓的宣傳及教育，并且鼓勵(lì)民眾的積極參與。

在微觀層面上，第一，應(yīng)該注重土壤在雨水適應(yīng)性景觀中的作用。土壤在水文中同樣扮演著調(diào)節(jié)水量與控制水質(zhì)的作用，同樣可以減少徑流量、補(bǔ)充地下水、增加河流的基流，通過過濾、吸附、生物等作用來處理徑流污染。根據(jù)福建的土壤情況，首先需要對(duì)景觀土壤進(jìn)行改良。因?yàn)榧t壤土對(duì)磷素的吸附性能很好，所以適用于控制雨水非點(diǎn)源污染物質(zhì)，但滲透性卻較差，而不利于雨水的下滲[6]。因此必須實(shí)施土質(zhì)改良，即加入一定比例的砂子與腐殖土，如此，就既能滿足水下滲的要求，又能擁有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)以供應(yīng)植物的吸收。其次，在施工的過程中要盡量避免對(duì)土壤進(jìn)行過度的夯實(shí)，否則就會(huì)影響滲透率，增加地表的徑流；保護(hù)土壤原有的有機(jī)物，以維持其改善水質(zhì)的功能[7]。

第二，植物的選擇。在涉及對(duì)雨水滯留與下滲的景觀綠地問題時(shí)，應(yīng)該選擇適應(yīng)福建本地氣候及土壤特質(zhì)的兩棲類植物，這類植物既能經(jīng)受住雨水短期的浸泡，也能在無水條件下正常生長；同時(shí)這些植物應(yīng)該具備吸附污染物、凈化水質(zhì)的功能。

第三，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，需要注意地下水位，盡量避免在地下水位較高的地方進(jìn)行作業(yè)，避免污染到淺層的地下水。

本文提出了用雨水適應(yīng)性景觀來應(yīng)對(duì)城市的雨水問題。針對(duì)“水多”的問題，利用景觀方式對(duì)雨水截流、調(diào)蓄、下滲的處理，對(duì)暴雨與內(nèi)澇進(jìn)行控制；緩解“水少”的問題，則是對(duì)儲(chǔ)蓄的

[][]雨水凈化后進(jìn)行再次的利用；解決“水臟”的問題，即是通過植物景觀及土壤的過濾，以及其他的沉淀方式，對(duì)雨水徑流污染實(shí)施控制。這些解決方式融合在各級(jí)雨水適應(yīng)性景觀中，既能解決頻率較高的中小降雨的雨水問題，又能解決大暴雨及臺(tái)風(fēng)雨帶來的水澇問題。嘗試用更加生態(tài)、更加節(jié)能、更加親民的方式以實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的控制與利用。

此項(xiàng)研究是根據(jù)福建省特殊的地域情況設(shè)計(jì)的，希望能為福建省的城鎮(zhèn)化與生態(tài)文明建設(shè)做一點(diǎn)貢獻(xiàn)，同時(shí)也能為國內(nèi)其他城市的雨水管理提供一點(diǎn)參考。

[1]陳穎.夜半水猛漲 天災(zāi)拷問廈門城市智慧[N].東南早報(bào).2013-05-20（廈漳金周1版）.

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Application of Countermeasure Research on Rain Adaptive Landscape in Fujian Coastal Cities

Coastal cities of Fujian province are located in the southeastern coast of China, where annual rainfall is abundant. Latosolic red soil is Fujian’s zonal soil. With urbanization development, large using of waterproof paving in cities enlarges the storm runoff, which results in urban inland inundation, water pollution, fresh water resource de f ciency and other problems. It is high time to solve these problems because urban subsurface drainage infrastructure will be reconstructed and extended in lar ge scale in Fujian Province. This paper devotes to discuss the ways of solving urban rainwater problems by creating rain adaptive landscape. Linear retention and dredge landscapeskeleton is established combining with dotted water landscape and surface permeable elements for reference to foreign rainwater management experience. Rainwater adaptive landscape network system is constituted in primary, forming intermediate and advanced cutting d own levels step by step. Therefore, the ecological goals of controlling and utilizing urban rainwater ef fectively, the economic goa ls of reducing infrastructure construction and maintenance cost, and the entertainment goals of meeting citizen’s recreation requirements can all be achieved.

coastal cities；rain adaptive landscape；application of countermeasure research

J022

：A

10.3963/j.issn.2095-0705.2014.01.017（0081-04）

2013-11-22

福建省教育廳社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目（JA12288S）；福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2013J01211）。

王瑤,廈門理工學(xué)院設(shè)計(jì)藝術(shù)與服裝工程學(xué)院講師；王吉蘋，廈門理工學(xué)院水資源環(huán)境研究所 講師。