鄒雨玲 馬建武

摘要 隨著昆明市公園綠地用水量的增加與城市缺水之間的矛盾日益突出，雨水資源的利用對(duì)緩解這一矛盾具有重要意義。通過(guò)分析氣象數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)地處亞熱帶高原季風(fēng)氣候帶的昆明市干濕季節(jié)分明，雨季降雨量大，年內(nèi)降雨分布不均勻，對(duì)地表徑流影響大的主要是小雨和暴雨。對(duì)不同植被結(jié)構(gòu)的綠地進(jìn)行實(shí)測(cè)分析，總結(jié)得出昆明市土壤類(lèi)型主要是輕黏土，穩(wěn)滲條件下累計(jì)入滲量大于1年一遇、小于20年一遇降雨量的特點(diǎn)。為了節(jié)約昆明市水資源，在此基礎(chǔ)上提出利用土壤做功，模擬自然水循環(huán)；分散式管理，從源頭截留雨水；生態(tài)美學(xué)，藝術(shù)化雨水管理；借鑒經(jīng)驗(yàn)，增改現(xiàn)有雨水管理設(shè)施；加強(qiáng)規(guī)劃立法與政府政策5個(gè)雨水管理策略。以昆明市大觀公園為例，根據(jù)策略對(duì)其提出一些適用的雨水管理方法，旨在為昆明市其他公園綠地雨水管理提供參考。

關(guān)鍵詞 昆明市；雨水管理；策略；大觀公園

中圖分類(lèi)號(hào) TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）04-0178-04

Rainwater Management Basic Strategies in Kunming Used in the Daguan Park

ZOU Yu-ling， MA Jian-wu*

（Gold Mantis School of Architecture， Soochow University， Suzhou， Jiangsu 215123）

Abstract With increasingly prominent contradiction between the increase of water consumption in park green space and urban water shortage in Kunming， using rainwater resources is important to alleviate this contradiction. Through the analysis of meteorological data， the Kunming area which located in the subtropical plateau monsoon climate is found that dry and wet season is clear， there is abundant precipitation in the rainy season， rainfall during the year is inequality， light rain and heavy rains have a great influence on surface runoff. According to the measured data of different vegetation structure of green space conclude that the main soil type in Kunming is belong to light clay soil. Under the condition of steady infiltration， the characteristic of the cumulative infiltration capacity is more than one year return period precipitation less than twenty year return period precipitation. Adopt a similar method to analyze the benefit of rain interception by vegetation showed that vegetation has an obvious effect on delaying flood peak runoff and increasing soil moisture content. In order to save the water resources in Kunming， on this basis to come up with using the work of soil and simulate the natural water cycle；using decentralized management to intercept the rainwater from the source head；using ecological aesthetics to conduct artistic rainwater management；using advanced ideas to add or transform existing stormwater management facilities；strengthen the planning legislation and government policy the five rainwater management strategies. According to the strategies put forward some applicable stormwater management methods， taking an example of Daguan Park in Kunming City， can provide a reference for other green space in Kunming City which using stormwater management.

Key words Kunming City；Rainwater management；Strategy；Daguan Park

隨著城市公園綠地這一重要功能性基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，城市公園綠地的面積和數(shù)量不斷增加，城市公園的工程建設(shè)、植物養(yǎng)護(hù)和后期管理等都是耗水量較大的方面，這使得城市水資源短缺和城市綠地灌溉用水量大增這一城市水資源的供需矛盾日益突出[1]。昆明市從創(chuàng)建國(guó)家園林城市開(kāi)始，園林綠地面積、公園個(gè)數(shù)都呈遞增趨勢(shì)，用水量不斷增加，而昆明市屬于缺水城市，在滇池受到嚴(yán)重污染后，從水量型缺水變成水質(zhì)型缺水。

為了緩解昆明市公園綠地用水量增加與城市缺水之間的矛盾，通過(guò)分析云南省氣象局提供的2005—2014年降雨量和蒸發(fā)量的氣象數(shù)據(jù)資料與實(shí)驗(yàn)分析，得出降雨和蒸發(fā)規(guī)律、土壤類(lèi)型及植被截雨效益，從而提出適用于昆明市公園綠地的雨水管理策略，降低綠地用水在城市用水中的比重，有效緩解城市缺水現(xiàn)狀，并在暴雨頻發(fā)的夏季減輕市政管網(wǎng)的排水壓力。選擇大觀公園作為研究案例，將此策略應(yīng)用于其中，對(duì)降落到大觀公園中的雨水資源進(jìn)行管理并加以利用，以期改變大觀公園現(xiàn)有雨水粗放管理的現(xiàn)狀。

1 昆明市基本概況

1.1 降雨特點(diǎn)分析

昆明市中心位于102°43′E，25°02′N(xiāo)，坐落在滇東高原中部的滇池盆地北緣，三面環(huán)山，南面臨水[2]。昆明屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，多年平均氣溫15.5 ℃。根據(jù)2005—2014年10年數(shù)據(jù)分析，該市年平均降水量866.4 mm，年內(nèi)分布極不均勻。每年11月至次年4月為干季，雨水稀少，降水量?jī)H占全年降水量的4.6%～15.6%；5—10月為雨季，降水量豐沛，可占全年降水量的84.0%～91.8%。昆明市降雨以小雨為主，1年中近1/4時(shí)間為小雨，雖然暴雨發(fā)生頻率很低，但是降雨時(shí)間短、雨量大，降雨的貢獻(xiàn)值較高，短時(shí)間內(nèi)易形成大量徑流，造成洪澇災(zāi)害。

1.2 蒸發(fā)特點(diǎn)分析

蒸發(fā)是衡量水分收支狀況的重要因素，凡是與水熱有關(guān)的一系列過(guò)程都要考慮蒸發(fā)對(duì)水的消耗。昆明市由于全年晴天較多，日照充足，年均2 445.6 h。終年太陽(yáng)投射角度大，年均總輻射量達(dá)543 239.85 J/m2[3]。尤其在春、秋、冬三季，干燥少雨，風(fēng)高，蒸發(fā)十分旺盛。對(duì)照2005—2014年年均降雨量可以看出，昆明市年均蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降雨量，其中6—9月降雨量大于蒸發(fā)量。

1.3 土壤特性分析

雨水徑流首先在地面上流動(dòng)，而不是立刻滲入土壤，徑流一般遵循自然定律，向最低的地方流動(dòng)，遇到其他徑流，從而很快形成小溪流[4]。地表徑流量、徑流峰值以及徑流在地表的時(shí)間與降水和下墊面有直接關(guān)系。

土壤對(duì)降雨具有吸收、凈化、存儲(chǔ)的功能，但是不同土壤類(lèi)型，其功能作用不同。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析并按照卡慶斯基土壤分類(lèi)系統(tǒng)，昆明市綠地土壤類(lèi)型主要是輕黏土[5]，其保水保肥條件較好，但是透水透氣條件屬于中等偏差類(lèi)型。穩(wěn)滲條件下，不同綠地1 h累計(jì)入滲量平均值為63.09 mm，1 h平均累計(jì)入滲量遠(yuǎn)大于昆明市1年一遇1 h降雨量（約36 mm），小于20年一遇1 h降雨量（約67 mm）。不同綠地總體上表現(xiàn)出表層入滲速率大，下層，尤其是20～40 cm層次土壤入滲速率小的特點(diǎn)，說(shuō)明公園土壤在20～40 cm深度容易出現(xiàn)入滲障礙層。

1.4 植被對(duì)降雨的截留效益分析

昆明市植物結(jié)構(gòu)大多都是喬灌草、喬灌、喬草、灌草結(jié)構(gòu)。由于復(fù)層園林植物結(jié)構(gòu)對(duì)雨水進(jìn)行2次攔截，其樹(shù)冠截留能力要強(qiáng)于單層園林植物結(jié)構(gòu)的樹(shù)冠截留能力，說(shuō)明喬灌搭配的復(fù)層園林植物涵養(yǎng)水源能力較好，灌木較差。通過(guò)多次試驗(yàn)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)降雨強(qiáng)度在0～2 mm/h時(shí)的樹(shù)冠截留量和樹(shù)冠截留率最高；降雨強(qiáng)度在6～8 mm/h時(shí)樹(shù)冠截留量達(dá)到最低；與前次降雨的時(shí)間間隔在24～48 h時(shí)的樹(shù)冠截留率最高。所選園林植物樹(shù)冠下的穿透雨量隨著降雨歷時(shí)的增加而增加，即降雨歷時(shí)越長(zhǎng)，園林植物樹(shù)冠下的穿透雨量越多。

2 昆明市雨水管理的基本策略

以上分析說(shuō)明：按照氣象條件，昆明市進(jìn)行雨水管理必要且迫切，針對(duì)小雨和暴雨的管理是昆明市雨水管理的重點(diǎn)。昆明市的土壤類(lèi)型以及復(fù)層植物群落對(duì)降低徑流峰值、延遲峰值形成時(shí)間、增加土壤涵養(yǎng)水具有明顯作用。由于氣候、土壤、下墊面等情況不同，雨水管理的策略必然不同。根據(jù)昆明地區(qū)基本情況分析，昆明雨水管理策略如下：利用土壤做功，模擬自然水循環(huán)；分散式管理，從源頭截留雨水；生態(tài)美學(xué)，藝術(shù)化雨水管理；借鑒經(jīng)驗(yàn)，增改現(xiàn)有雨水管理設(shè)施；加強(qiáng)規(guī)劃立法與政府政策。

3 雨水管理策略在大觀公園中的運(yùn)用

3.1 大觀公園概況

昆明市大觀公園俗稱(chēng)大觀樓，在昆明城西南，東至大觀路，南至新聞路延長(zhǎng)線，西至滇池草海，北至海沙路，與滇池西岸的太華山隔水相望，古稱(chēng)“近華浦”。總面積286 062.35 m2，其中綠地面積90 028.29 m2，占總面積的31.5%；建筑面積16 672.86 m2，占5.8%；道路鋪裝面積66 866.89 m2，占23.4%；水體面積112 494.31 m2，占總面積39.3%。

3.2 雨水管理策略在大觀公園中的總體運(yùn)用

大觀公園現(xiàn)有的下墊面為建筑屋頂、硬質(zhì)鋪裝、綠地、水體，根據(jù)雨水降落到不同下墊面的情況，以及不同的降雨類(lèi)型采用適當(dāng)?shù)挠晁芾泶胧瑢⒂晁M(jìn)行收集、凈化、儲(chǔ)存和再利用，盡可能實(shí)現(xiàn)公園雨水的零排放（圖1）。按照前文對(duì)昆明市基本情況的分析以及提出的雨水管理策略來(lái)進(jìn)行公園的雨水管理設(shè)計(jì)，對(duì)公園現(xiàn)有建筑、道路、綠地、水體提出相應(yīng)的改造方案，在尊重公園現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，按照自然生態(tài)原則實(shí)現(xiàn)雨水管理目標(biāo)的最大化，從而使雨水資源得到有效利用。

3.2.1

利用土壤做功，模擬自然。我國(guó)現(xiàn)有城市公園設(shè)計(jì)主要考慮游憩、娛樂(lè)等方面的功能，而很少把雨水管理納入到公園設(shè)計(jì)中。一方面，城市公園綠地這一軟性地面除了能夠收集自身產(chǎn)生的徑流外，還能收集來(lái)自建筑屋面、道路廣場(chǎng)等硬質(zhì)地面的徑流。隨著城市綠地覆蓋率的增加以及綠地表面起伏造型等景觀的多樣化，綠地本身所攔蓄的雨水量十分可觀[6]。另一方面，城市綠地是天然的雨水過(guò)濾器和存儲(chǔ)器，公園綠地還扮演著對(duì)收集到的雨水資源直接進(jìn)行過(guò)濾、凈化的角色，使多余的雨水在排入市政管網(wǎng)或河道時(shí)減少污染。由于昆明市全年降雨中小雨的頻率最高，因此在大觀公園中要發(fā)揮綠地的作用，利用植被、土壤截留雨水，并且收集來(lái)自屋頂、道路的雨水，再對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾、凈化，最終排入園內(nèi)水體或園外的草海中（圖2）。若是遇到暴雨，雨水產(chǎn)生的徑流會(huì)隨著綠地中的溢流口排入地下的蓄水池，通過(guò)蓄水池凈化處理后，進(jìn)行雨水回用。

3.2.2

分散式雨水管理。分散式雨水管理模式不再是把雨水向區(qū)域外集中排放，而是主張采用區(qū)域分散滯留的雨水管理利用模式，利用多種類(lèi)型的景觀公共開(kāi)放空間（建筑、廣場(chǎng)、道路、綠地等）對(duì)其周邊區(qū)域的雨水進(jìn)行滯留、管理和利用，形成具有雨水收集、凈化、滲透以及多種綜合使用功能的雨水管理系統(tǒng)[7]。

雨水管理從源頭著手，通過(guò)分流、滲透、滯留、溢流等方式模擬自然的雨水收集技術(shù)，緩解在暴雨時(shí)產(chǎn)生的排水問(wèn)題。結(jié)合昆明市的暴雨發(fā)生率、降雨量、持續(xù)時(shí)間等因素，雨水管理應(yīng)該從源頭上分散處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)小雨、中雨進(jìn)行大部分滯留，對(duì)暴雨等大規(guī)模降雨產(chǎn)生的徑流進(jìn)行截留，通過(guò)滲透補(bǔ)充土壤水分，減緩?fù)寥莱Ｄ耆彼臓顩r，在滲透和容納達(dá)到極限后，使多余的部分溢流到蓄水池，最終收集、凈化和再利用。

（1）建筑屋面雨水管理。公園綠地中的屋頂相對(duì)于路面

匯水區(qū)而言，污染較小，且面積不大。大觀公園中的建筑包括古建與公共建筑，古建屋頂都為坡屋頂，無(wú)法進(jìn)行綠化截雨，因此使屋頂雨水順著屋頂坡度流至地面，順著路面的坡度流入建筑周邊的綠地，最終匯入雨水凈化池，或者直接使雨水流入屋檐下的雨水種植池（圖3、圖4）。另外還有一些公共建筑，例如公廁、園林綠化管理處和游樂(lè)場(chǎng)中的售票亭等，這些建筑都為平屋頂，在設(shè)計(jì)中將其改造成綠色屋頂，對(duì)初期雨水進(jìn)行截留、凈化，并且設(shè)置溢流口，在遇到暴雨時(shí)，雨水可以通過(guò)溢流口迅速排出，流入落水管，保護(hù)建筑屋頂，最終匯入建筑周?chē)挠晁N植池（圖5）。

（2）道路雨水管理。大觀公園中的路網(wǎng)比較復(fù)雜，路面材料種類(lèi)較多，由于公園中的道路基本為步行，現(xiàn)在的路面雨水直接排入公園的水體中，而未經(jīng)過(guò)凈化與過(guò)濾的雨水直接排入水體會(huì)導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化。公園中的一些道路臨水而建，有些甚至橫跨水面，對(duì)于這些道路上的雨水無(wú)法進(jìn)行很好的收集。該研究擬對(duì)其提出一些設(shè)計(jì)方法，雖然無(wú)法收集所有道路的雨水，但能夠盡量減少路面徑流對(duì)水體產(chǎn)生的污染。園中一部分道路在建筑周邊亦或是穿過(guò)水體，不可使用透水鋪裝，因此可在路邊增加一條卵石溝，使路面雨水通過(guò)卵石溝減緩流速，再流入綠地或水體；另一些園路為自然式，周?chē)鸀榫G地時(shí)可用透水鋪裝，增加雨水的下滲量（圖6）。

（3）綠地雨水管理。美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)Stuart Echols 教授提出雨水管理的分流理論（split-flow methods）[8]，明確說(shuō)明了如何通過(guò)綠地分流管理雨水的策略，提出把容納、滲透、排放與分流器共同組合成一個(gè)能自我調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，以適應(yīng)不同降雨的情況。當(dāng)雨水容納量一定時(shí)，滲透和排放量可以根據(jù)降雨的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間自我調(diào)節(jié)。降雨量小的情況下，大部分雨水被引導(dǎo)進(jìn)容納設(shè)施中以便進(jìn)一步蒸發(fā)和處理第一次沖刷的污染。中等降雨的情況下，蒸發(fā)、滲透和排放被均勻分流。暴雨時(shí)大部分徑流被排放，只有很少部分蒸發(fā)和滲透[9]。大觀公園中的綠地面積占全園的31.5%，偏少，雨水直接落在綠地中一部分被樹(shù)木所截留，一部分滲入地下，還有一部分便產(chǎn)生徑流滯留在綠地中。因此要利用好公園現(xiàn)有的綠地，根據(jù)現(xiàn)狀條件將其打造成集雨型綠地，盡可能多地收集雨水，除了收集落在其本身的雨水之外，還要能收集容納綠地周邊道路、建筑上產(chǎn)生的雨水徑流。在綠地中產(chǎn)生的徑流可以滲透到土壤中補(bǔ)充地下水，多余的徑流可以通過(guò)溢流口排入地下的蓄水池，沉淀過(guò)濾后，可以用水泵抽出再利用（圖7）。

3.2.3

藝術(shù)化雨水管理設(shè)施。藝術(shù)的雨水設(shè)計(jì)就是要改變將城市排水系統(tǒng)大量埋入地下的做法，把水作為資源，讓雨水管理“從源頭開(kāi)始”[10]。通過(guò)藝術(shù)化的設(shè)計(jì)，把雨水管理的各個(gè)過(guò)程作為城市景觀的一個(gè)部分，邀請(qǐng)每一個(gè)參觀者感受、欣賞每一個(gè)水處理的過(guò)程，并從中得到啟發(fā)和受到教育，進(jìn)而產(chǎn)生愉悅的美感。按照昆明市公園綠地的特點(diǎn)設(shè)計(jì)符合公園特色的雨水管理設(shè)施。通過(guò)雨水管理的景觀化、藝術(shù)化處理，讓城市居民更多地了解雨水管理，起到教育與科普的作用。因此根據(jù)昆明的降雨特性，在雨季時(shí)發(fā)揮公園綠地的海綿特性；在旱季時(shí)，公園發(fā)揮其休閑娛樂(lè)的功能，而綠地更被賦予了生態(tài)、娛樂(lè)、休閑的社會(huì)功能。當(dāng)前使用的雨水管理設(shè)施大多都為工程設(shè)施，具有良好的功能，但是缺乏藝術(shù)性，在公園中進(jìn)行雨水管理不僅要使雨水設(shè)施能夠緩解水資源壓力，還要提升場(chǎng)地景觀價(jià)值、發(fā)揮環(huán)境教育功能[11]。

（1）建立生態(tài)駁岸。水體在景觀中具有重要的景觀和休閑作用，大觀公園中以水為主體，水面面積占全園39.3%，將水體與雨水管理的設(shè)施相結(jié)合，具有良好的生態(tài)示范意義。公園中目前的駁岸形式十分生硬，由水泥與石塊直接砌出的垂直路面與水面大約有1 m的高差，雨季時(shí)雨水未經(jīng)過(guò)濾直接流入水體。現(xiàn)可采用生態(tài)駁岸，利用自然式的駁岸通過(guò)植物的根系與土壤對(duì)流入水體的雨水起到過(guò)濾凈化的作用，在陸地與水之間發(fā)揮銜接與過(guò)渡作用。

（2）營(yíng)造微地形。景觀地形具有營(yíng)造空間，為其他景觀要素提供依附平臺(tái)的作用，地形坡度在雨水管理方面具有很重要的作用[12]。大觀公園地形高差不明顯，地形起伏缺乏變化，無(wú)法很好地引導(dǎo)雨水徑流。改變地形，營(yíng)造多坡度地形，例如下凹綠地、滲透溝等雨水設(shè)施，不僅可以延長(zhǎng)雨水的下滲時(shí)間，延緩洪峰徑流量，還能增加公園中的景觀效果。

（3）植物造景。植物是園林要素之一，植物營(yíng)造的豐富景觀效果能夠給人以不同的視覺(jué)審美享受。同時(shí)，植物在雨水管理方面還有重要的截流作用。在大觀公園中利用鄉(xiāng)土植物或者一些適應(yīng)性較強(qiáng)的植物營(yíng)造具有特色的景觀效果。將喬灌草結(jié)合種植，增加植被的覆蓋密度，延緩洪峰徑流量。因此，植物的景觀營(yíng)造在滿足生態(tài)、美學(xué)的前提下，還能減緩雨水的徑流速度，增加雨水下滲，補(bǔ)充地下水。

4 結(jié)語(yǔ)

在公園綠地中進(jìn)行雨水管理能緩解城市公園用水短缺問(wèn)題，充分利用這一天然資源，為公園的澆灌、生活用水提供補(bǔ)給，減少雨水的流失，充分發(fā)揮雨水資源的利用價(jià)值。雨水管理策略對(duì)于不同的地區(qū)將會(huì)不盡相同，只有具體問(wèn)題具體分析，才能提出因地制宜的雨水管理策略。具體的雨水管理還應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的現(xiàn)狀條件、場(chǎng)地所在的氣候環(huán)境分析決定，以便做出最佳的管理方案。若能在昆明市公園綠地中有效利用雨水管理策略，使公園綠地作為城市雨水利用、雨水管理的重要載體，就有利于增強(qiáng)對(duì)城市雨水利用的意識(shí)，對(duì)減少公園綠地用水量，緩解城市水資源所產(chǎn)生的一系列問(wèn)題具有重要的指導(dǎo)性意義。

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