趙振杰
摘 要:雨水花園可以有效地控制徑流污染,削減徑流流量和峰值流量,在國內(nèi)具有廣闊的發(fā)展前景。該文介紹了雨水花園的施工技術(shù),提出了關(guān)鍵參數(shù),旨在為雨水花園的建設(shè)提供參考。
關(guān)鍵詞:雨水花園;施工技術(shù);建設(shè)原則
中圖分類號 TU985 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)16-0104-02
雨水花園是通過自然或人工挖掘而形成,具有審美性和生物保水功能的滲透性洼地。雨水花園常常把來自屋頂或地面的雨水匯聚并吸收,在植物和基質(zhì)的作用下,使得雨水得以凈化,并使其不斷滲入土壤。雨水花園不但是一種生態(tài)可持續(xù)的雨洪控制設(shè)施,也是一種雨水利用設(shè)施。在國外,雨水花園施工技術(shù)比較成熟。比如,在美國馬里蘭州喬治郡,率先制定了雨水花園設(shè)計(jì)手冊,通過不斷深入研究,相繼有北卡羅來納州、威斯康根據(jù)本地具體情況制定了相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)手冊。在我國,對雨水花園的實(shí)驗(yàn)研究和現(xiàn)場檢測仍然處于初級階段,與發(fā)達(dá)國家相比,我國在氣候、表層土質(zhì)、水文及面源污染特性方面存在很多差異。因此,在建造國內(nèi)雨水花園時(shí),應(yīng)該根據(jù)我國當(dāng)?shù)氐牟煌攸c(diǎn),在借鑒國外研究成果的基礎(chǔ)上加以發(fā)展。本文對雨水花園施工技術(shù)進(jìn)行分析探討,以期為雨水花園的建設(shè)提供理論參考,也為其他城市雨水花園建設(shè)提供借鑒。
2 雨水花園施工技術(shù)措施
2.1 選擇位置 雨水花園的位置選擇比較關(guān)鍵。在具體位置選擇時(shí),應(yīng)著重考慮以下幾點(diǎn):雨水花園的邊線距離建筑基礎(chǔ)至少2.5m,這樣可以避免侵蝕建筑基礎(chǔ);不能靠近供水系統(tǒng)或水井周邊,也不能選擇在經(jīng)常有積水的低洼地帶,因?yàn)檫@樣的選擇會減緩雨水下滲,致使雨水長期積存在雨水花園中,不但不利于植物生長,也容易導(dǎo)致蚊蟲滋生;如果把雨水花園建造在比較平坦的地方,則利于雨水花園的維護(hù);而且在建造雨水花園時(shí),盡可能選在陽光充足面,避免建在大樹下。
2.2 土壤滲透性檢測 檢測雨水花園場地內(nèi)土壤的滲透性是建造雨水花園的前提。沙土和沙質(zhì)土壤是比較適合雨水花園建造的。在建造雨水還原前,通過簡單的滲水實(shí)驗(yàn)就能夠檢測出該地方是否適于建造雨水花園。方法是:在該地挖一個(gè)大約15cm的小坑,然后注滿水,如果在24h后,水沒有下滲完全,說明該地塊不適合建造雨水花園。如果遇到滲水性比較差的土壤,我們也可以采用局部土壤處理。按照2∶1∶1的比例,將沙土、腐殖土、表層土進(jìn)行混合。
2.3 確定結(jié)構(gòu)及深度 在構(gòu)造方面,雨水花園可以分為以下5個(gè)部分:
2.3.1 蓄水層 蓄水層能夠?yàn)楸┯晏峁﹫鏊?,過濾有機(jī)物和金屬離子,并在此進(jìn)行沉淀,對雨水進(jìn)行凈化。具體蓄水層的深度要根據(jù)周邊地形和降雨情況進(jìn)行綜合考慮,一般蓄水層深度為100~250mm[1]。
2.3.2 覆蓋層 雨水花園的覆蓋層基本上都是使用樹皮。覆蓋的作用主要是減少土壤板結(jié),保持土壤水分,增加土壤的滲透性。同時(shí),覆蓋層能夠改善微生物環(huán)境,促進(jìn)微生物對有機(jī)質(zhì)的分解。另外,覆蓋層還能夠避免地表徑流,使雨水花園免遭雨水沖刷。一般情況下,覆蓋層的厚度為5~8cm。
2.3.3 植被及種植土層 植被和種植土層的主要功能是吸附和過濾[2]。因此在選用土壤時(shí)建議選用滲透系數(shù)較大的土壤,利于雨水下滲。根據(jù)不同植物的類型來確定種植土層的厚度,如果栽植的是草本植物,種植土厚度應(yīng)在25cm左右。雨水花園栽植的植物最好是多年生,且短時(shí)間耐水淹的草本植物,例如大花萱草、景天等都是最佳選擇。
2.3.4 人工填料層 人工填料層厚度根據(jù)雨水情況確定,一般為0.5~1.2m,材料一般選擇那些人工或者天然材料。當(dāng)選用沙質(zhì)土壤時(shí),其主要成分與種植土層一致。當(dāng)選用爐渣或礫石時(shí),其滲透系數(shù)一般不小于10~5m/s。
2.3.5 礫石層 礫石層厚度一般為20~30cm,由直徑小于50cm的礫石組成。在礫石層中,可以埋置直徑為10cm的穿孔管,穿孔管的作用是將雨水引入到蓄水系統(tǒng)中。同時(shí),要在填料層和礫石層之間鋪設(shè)土工布,避免礫石層中進(jìn)入沙粒。同時(shí),為了避免造成土工布堵塞,也可以鋪一層厚約150mm的沙層在填料層和礫石層中間,這樣可以預(yù)防土壤顆粒堵塞穿孔管,而且可以保證通風(fēng)效果[3]。
3 確定面積
有效容量、雨水徑流量及滲透性關(guān)系到雨水花園的面積,要根據(jù)這些因素要精確地計(jì)算雨水花園的表面積。國內(nèi)最常見的面積確定方法有達(dá)西定律滲透法、完全水量平衡法、蓄水層有效容積法、匯水面積比例估算法等[4]。本文主要介紹匯水面積比例估算法。此法根據(jù)雨水花園服務(wù)的匯水面積乘以相應(yīng)的比例系數(shù)計(jì)算求得,如式所示:Af=AdB,式中:B——修正系數(shù)。
當(dāng)回流面積均為不透水面積時(shí),計(jì)算出的雨水花園的面積一般為匯水面積的的5%~10%。盡管匯水面積估算法比較方便,但是如果沒有豐富工程經(jīng)驗(yàn)積累是不能夠建立這樣的公式的,而且很難適應(yīng)降雨特征變化較大和不同標(biāo)準(zhǔn)要求。不同的計(jì)算方法存在不同的偏差,局限性也很大,所以要充分研究雨水花園的特點(diǎn)、功能側(cè)重、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等因素后才能建成使用。沙質(zhì)土壤的雨水花園比較適宜基于達(dá)西定律;粘土占有量大的雨水花園適宜于蓄水層有效容積法;當(dāng)城市中雨水徑流污染較大的地域適于完全水量平衡法。
4 確定平面布局
應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況來確定雨水花園的平面形式。注意長和寬的比例大于3∶2時(shí),才能夠更好地發(fā)揮雨水花園的性能和作用。
5 結(jié)語
在保護(hù)和還原城市微型生態(tài)系統(tǒng)上,雨水花園起到很大的作用。另外,雨水花園在很大程度上也實(shí)現(xiàn)了園林藝術(shù)和技術(shù)的有效結(jié)合。雨水花園不但具備蓄水、調(diào)節(jié)水循環(huán)的功能,而且還能夠成為良好的園林景觀,極具觀賞價(jià)值。雨水花園從根本上響應(yīng)了建設(shè)綠色城市、生態(tài)城市和園林城市的理念。在實(shí)現(xiàn)我國新型城鎮(zhèn)化和城市生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展等方面,具有深遠(yuǎn)的意義。
參考文獻(xiàn)
[1]王淑芬,楊樂,白偉嵐.技術(shù)與藝術(shù)的完美統(tǒng)一—雨水花園建造探析[J].中國園林,2009(06):54-57.
[2]羅紅梅,車伍,李俊奇,等.雨水花園在雨洪控制與利用中的應(yīng)用[J].中國給水排水,2008(06):48-52.
[3]王建軍,李田.雨水花園設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其在上海市的應(yīng)用探討[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2013(07):164-167.
[4]劉曉明.生態(tài)景觀施工[J].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2014.
(責(zé)編:徐煥斗)