周 紅 星

(唐山學院，河北 唐山 063000)

?

·水·暖·電·

綠色校園雨水花園優(yōu)化設計方案★

周 紅 星

(唐山學院，河北 唐山 063000)

簡述了雨水花園的設計背景及應用前景，以實際工程為例，介紹了綠色校園雨水花園設計的總體構思，從選址測試、施工準備、人工填料層、種植土層等方面，闡述了雨水花園的優(yōu)化設計方案，達到了節(jié)約用水、美化環(huán)境的目的。

雨水花園，礫石層，種植土層，水資源

1 設計背景

近年來在完善和發(fā)展城市雨洪管理理論基礎上提出了“海綿城市”的新概念。伴隨城鎮(zhèn)化進程的加速，高層建筑、城市道路、混凝土地面在城市土地中的占比越來越高。

75%～85%的降雨在硬化的地面形成徑流，僅有15%～25%的雨水能夠自然入滲地下，人造工程破壞了自然界生態(tài)本底，破壞了自然界“海綿體”。土地的吸水、蓄水功能迅速減弱，植被的滲水、凈水作用逐漸弱化，導致逢大雨必澇、小雨后即旱，出現(xiàn)了北方地區(qū)水資源緊缺、水生態(tài)惡化等一系列環(huán)境問題。如何借助雨洪設施把天然的雨水資源留下來，建設新型水生態(tài)系統(tǒng)成為近年研究的熱點問題。

2 應用前景

雨水花園是把從建筑屋面、高地等處流下的雨水進行合理的引導和暫時的儲存。作為海綿城市的一部分，利用地勢的起伏，把雨水引流到綠化的花園凹地，充分利用植物發(fā)達的根系以及不同粒徑的砂土過濾作用凈化雨水。凈化后的雨水可用于道路灑水、綠地用水等中水雜用水系統(tǒng)。既節(jié)約了用水又是一種生態(tài)環(huán)保的雨洪水利用設施。一般適用于雨水水質較好、匯流面積較小的城市空間，如：屋面雨水、庭院、學校、居住小區(qū)等。

3 設計方案

3.1 總體構思

雨水花園主要由六部分組成，自上而下依次是：蓄水層、樹皮覆蓋層、種植土層、人工填料層、砂層以及礫石層。根據(jù)雨水花園周邊道路硬化情況、附近建筑物到雨水花園的距離等因素可以考慮是否設置防滲措施。為充分利用雨水資源可在礫石層中埋置集水穿孔管，將凈化后的雨水作為中水雜用水水源。

3.2 具體方案

1)選址測試。

改造地點為唐山學院南校區(qū)水房對面小廣場(小廣場與周圍對比地勢相對較低，為一個半徑約為8.5 m的圓形廣場，周圍環(huán)繞四條寬度約為80 cm的小道，被小道隔開的各個部分均種有花草樹木)，南校小廣場土質較好，經(jīng)過測試適合建造雨水花園，見圖1。

2)準備階段。

將小廣場表面的磚去掉，利用現(xiàn)有地勢在小廣場上挖多個深度約為3.5 m的半球形或半橢球形的坑。根據(jù)周邊設施、道路硬化情況雨水受污染程度較低，凈化處理后的雨水可作為校園主入口兩側草地備用水源，綜合以上條件雨水花園采用不防滲做法，即坑的表面不做特殊處理。

3)礫石層。

主要就是作為其上各層的基礎、凈化后雨水的匯集以及排走匯集后的雨水，匯集后的雨水可由穿孔管排入與其相連的中水系統(tǒng)的水箱等設備。具體步驟：在挖好的坑的底部平整放置一層厚度約為30 cm的直徑不超過 50 mm的鵝卵石。用一根直徑100 mm的PVC塑料管作為穿孔管以與水平面向上傾斜大約10°的形式埋放在礫石層中心接近底部的位置，但是不要與底部接觸，防止底部泥砂進入穿孔管，造成堵塞。可在穿孔管壁的上半部分多打些小孔，便于雨水的進入。

4)砂層。

選用不同粒徑的礫石置于人工填層下層，防止土壤顆粒在雨水下滲過程中進入礫石層堵塞穿孔管，減少管道中收集的雨水量。具體步驟：在礫石層上方平整的放置一層粗粒石子等，厚度大約為15 cm。

5)人工填料層。

其作用就是支撐種植土層，滲水，防止種植土層隨雨水一起流走。具體步驟：在砂層的上方鋪設一層由滲水磚，空心磚或大石塊等構成的滲透性較強的天然或人工材料，厚度一般為100 cm左右。

6)種植土層。

是一種結構疏松、通氣性能良好，保水保肥能力強，適宜于植物生長的優(yōu)質土壤。在雨水花園的結構組成中具有較強的過濾與凈化雨水的作用。園林植物種植土層厚度隨植物類型不同而變化，草木花卉和草坪地被種植土層最小厚度為30 cm，小灌木種植土層最小厚度為45 cm，大灌木種植土層最小厚度為60 cm，淺根喬本植物種植土層最小厚度為90 cm，深根喬本植物種植土層一般都在1.5 m以上。具體步驟：在人工填料層上平鋪一層厚度約為50 cm滲透性能好的砂質土壤。這樣有助于雨水的下滲、保證透氣性以及植物更快的適應當?shù)氐纳L環(huán)境。

7)樹皮覆蓋層。

覆蓋層中的樹皮可以提供良好的微生物環(huán)境，有利于微生物的生長和有機物的降解，有利于雨水的凈化，可以保持土壤的濕度，避免表層土壤板結而導致滲透性能降低。同時還有助于抵抗徑流雨水的侵蝕防止水土流失。具體步驟：需注意的是應該先在種植土層上種植好植物后，再在種植土層上部和植物根部之間鋪設一層厚80 mm左右的枯樹的樹皮及一些大型植物的葉子、松樹稈、木頭屑片和碎木材作為樹皮覆蓋層。

8)蓄水層。

降雨時雨水優(yōu)先滯留于蓄水層，為暴雨提供暫時的儲存空間。通過植物的滲透作用過濾雨水，同時將雨水中的沉淀物留在此層。為了防止雨水過多時溢出雨水花園，所以應在雨水花園的最高水位線處安裝溢流管。具體步驟：在距樹皮覆蓋層30 cm高處安裝一根直徑為100 mm的PVC塑料管作為溢流管，使溢流管壁最低點距樹皮覆蓋層30 cm，將溢流管接入花園端用紗布包裹，以防堵塞。另一端引入其他排水系統(tǒng)。當集聚的雨水超過最高水位線時，可通過溢流管排走。在雨水花園的四周應建造四條植草溝，可以將更多的雨水引進來，還可以增加美觀性。通過對雨水的滯留吸納，補充地下水源，詳見圖2。

4 技術經(jīng)濟分析

技術經(jīng)濟分析表見表1。

表1 技術經(jīng)濟分析表

5 結語

雨水花園設計方案在滿足“綠色環(huán)保，節(jié)約資源”的前提下，緩解了城市的雨水排放壓力，對雨水進行疏導和蓄積后進行了回收。雨水花園設計方案具有以下特色：本地取材，不破壞當?shù)氐淖匀画h(huán)境；不僅進行了雨水蓄積，還將雨水進行了凈化以及再利用；既節(jié)約了水資源，又美化了環(huán)境，增加了人們的舒適程度。

[1] 仇保興.海綿城市(LID)的內涵、途徑與展望[J].建設科技，2015(1):11-18.

[2] 孫艷偉，魏曉妹，Pomeroy C A.低影響發(fā)展的雨洪資源調控措施研究現(xiàn)狀與展望[J].水科學進展，2011,22(2):287-293.

[3] 高旭闊，劉曉君.城市再生水資源開發(fā)與利用研究:以西安市為例[J].水土保持通報，2007,27(5):141-143.

[4] 李 毅，邵明安.人工草地覆蓋條件下降雨入滲影響因素的試驗研究[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2007,23(3):18-23.

[5] 楊 陽，林廣思.海綿城市概念與思想[J].南方建筑，2015(3):59-64.

Optimal design scheme of rainwater garden of green campus★

Zhou Hongxing

(TangshanCollege,Tangshan063000,China)

The paper briefly describes the design background and application prospect of rainwater garden. Taking actual engineering as an example, it introduces overall rainwater garden design concept of green campus, and illustrates rainwater garden optimal design scheme from aspects of location selection test, construction preparation, artificial filling layer and planting soil layer, so as to achieve the goals of saving water and beautifying environment as well.

rainwater garden, sand gravel stratum, planting soil layer, water resource

1009-6825(2016)18-0110-03

2016-04-19★：河北省科學技術研究與發(fā)展計劃項目(項目編號：15273621)；河北省教育廳科學技術研究與發(fā)展計劃項目(項目編號：Z2015056)；唐山市科學技術研究與發(fā)展計劃項目(項目編號：131302109b)

周紅星(1976- )，男，碩士，副教授

TU991.114

A