劉鵬 王飛
(1.首都醫(yī)科大學附屬北京康復醫(yī)院基建科,北京 100144; 2.北京市自來水集團有限責任公司,北京 100031)
北京康復醫(yī)院園林景觀,在1955 年建院之初園林的基礎上,本著“以人為本、立足環(huán)境、融于自然、求精求美”為醫(yī)患提供舒適的環(huán)境為技術支撐點,逐步形成了“三區(qū)五園”的劃分,即:中央噴泉區(qū)、東側觀水區(qū)、西側跌水區(qū);望春園、百子園、安平園、紅葉園、如意園、杜仲園。為了防止極端天氣下的降雨形成內澇問題,引入雨洪管理概念,將園林景觀和雨洪管理概念結合,形成實用、經濟、美觀的園林景觀建設。
北京康復醫(yī)院位于北京石景山區(qū)(屬暖溫帶半濕潤半干旱大陸性季風氣候,四季分明。年平均降水量573.11 毫米,是華北地區(qū)降水量較多的地區(qū)之一),占地約8.6 萬平方米,建筑面積約8 萬平方米,綠化面積約4 萬平方米,其中南側主園林區(qū)域約2 萬平方米,南側園林總平面所示。主園林區(qū)域主要由綠化種植、園林水系、景觀小品、景觀照明、綠化噴灌系統(tǒng)等組成。
2012 年至2020 年,我國城鎮(zhèn)化率達由50%增長至63.89%,城市數(shù)量達687 個,城市建成區(qū)面積達6.1萬平方公里,隨之而來的“城市看?!薄⒊鞘袃葷硢栴}也日趨凸顯,如北京2012 年“7·21”、廣州2020年“5·22”和鄭州2021 年特大暴雨,均造成了重大人員傷亡及財產損失,受到全社會的廣泛關注。
自2012 年至今,全國各地極端降雨明顯增加,對待雨水,正確、簡單、高效而經濟的做法是城市“綠色海綿”系統(tǒng)的思想下,建立醫(yī)院的自有的園林“海綿系統(tǒng)”利用綠地滯留和凈化雨水,回補地下水,滋潤干渴已久的土地和地表植被[1]。
在通常情況下,初期雨水徑流的污染物含量在整個徑流過程中是最高的,能夠達到80%左右,減小初期雨水地表徑流,源頭減排,控制非點源污染是雨洪管理的重要內容之一,北京康復醫(yī)院園林景觀工程,采用了多種措施相結合,施展“滯、滲、蓄、凈、用、排”的手段控制初期雨水沖刷,將雨水資源充分、合理地利用,發(fā)揮雨水的最大價值。
醫(yī)院園林系統(tǒng)中,綠化洼地是讓植被種植土標高低于周邊路面標高,實現(xiàn)減少初期雨水的流速目的,也能兼顧一些過濾、沉淀、滲流的作用等。洼地的任務并不是儲存雨水,而是在降雨來臨時,完成初期雨水的儲存、過濾、沉淀、減速和避免內澇的發(fā)生,使雨水滲透進入土壤[2]。
北京康復醫(yī)院整體地勢西北高,東南低,地表徑流走向同樣由西向東。為了控制地表徑流速度,利用園林內道路將園林區(qū)域進行分割和微地形景觀,形成濾水帶和綠化洼地,尤其是西側高地部分,采用更多的道路和分割,既形成蜿蜒探幽境的感覺,不失觀賞性,也能吸收相鄰的鋪裝表面的雨水徑流,攔截快速流動的水流并將其擴散至更大的表面,從而打斷大股的水流,對地面徑流形成有效的控制。
道路鋪裝時,要求園林道路高于周邊綠地,通過分割后,增大雨水在綠地的停留時間,形成生物滯留地,能夠有效地控制初期雨水的沖刷,降低污染物的排放。建筑周邊增加綠化種植帶,屋面雨水通過雨水匯集至雨落管,然后排放至綠地內[3]。這樣通過有組織排水,分散-收集-分散,能夠減少徑流。綠化帶具有滲透、蒸發(fā)、儲存、過濾雨水的功能,增加綠地內雨水停留時間。
屋頂綠化是指在建筑物的屋頂種植植物,能減少中型暴雨時的雨水徑流總量,也能減少雨水流失的比率,同時還能滯留一部雨水,北京康復醫(yī)院醫(yī)療綜合樓,將部分結構條件滿足屋面,改為屋頂花園,既能相關讓患者不出病區(qū),就能體驗室外的陽光、空氣,同時做一些簡單的康復訓練,充分實現(xiàn)陽光康復的理念,又能很大地緩解初期雨水壓力。
雨水資源能夠很好地補充地下水,地面硬化,綠地減少,雨水直接排放是近些年地下水位下降的原因之一,因此,寶貴的雨水資源能留則留。雨水滲流系統(tǒng)主要有:綠化洼地、人造透水地面、滲透管(渠)、滲透淺井、滲透池、滲透淺溝等[4]。
北京康復醫(yī)院園林內,利用現(xiàn)有的大面積綠化優(yōu)勢,主要采用的方式是經濟、實用的綠化洼地和人造透水地面的方式。通過綠地的收集和下滲作用,起到了很好的雨水滲流效果,降低水初期徑流速度,減少初期沖刷污染排放。園林內和停車場等地面鋪裝,均采用透水鋪裝方式,如:透水混凝土、透水磚、嵌草磚等。通過綠地和透水路面的作用,初期雨水滲透至土層,形成自然過濾,利用綠地滯留和凈化雨水,回補地下水,滋潤干渴已久的土地和地表生命植被,完成雨水資源化的運用。
雨水的滲流既能夠實現(xiàn)資源回灌,又能夠有效地緩解城市雨水系統(tǒng)的壓力,避免災害和意外的發(fā)生。
雨洪管理概念中,內澇防治不僅僅是一味地快速排放和增大排水管道,利用雨水調蓄設施,既可以調節(jié)雨水徑流峰值,有效地回收雨水資源,提高雨水利用率,又可以降低初期雨水污染物的排放[5]。
雨水調蓄設施形式多種多樣,可以是專用人工構筑物如地上蓄水池、地下混凝土池,也可是天然場所或已有設施如河道、池塘、人工湖、景觀水池等。北京康復醫(yī)院基于整體園林景觀考慮,采用的是景觀水體調蓄,分為東、中、西三個主要水系,南側兩套補充水系,通過暗敷管道連接,結合自然西高東低的地勢,利用水泵組合,形成自西向東重力流,自東向西壓力流的整體循環(huán)水系。
北京康復醫(yī)院水系可調蓄水體總量約600 立方米,最高溢流水位約1 米,日常作為觀賞水景,池內水位深度不超過0.5 米;且將園林水系聯(lián)通為一整體,讓水充分流動起來,既能夠滿足流水不腐的景觀條件,也能夠在調蓄范圍內起到一定的沉淀作用?;诼?lián)通成為整體的特性,景觀水系還能夠很好地緩解在特殊條件下降雨量較大,造成單個水景調蓄能力不足的情況。
景觀水系收集到調蓄的雨水,通過沉淀后,繼續(xù)成為景觀水體,超過常規(guī)水位的部分,則成為園林綠化灌溉用水,極大地提高了雨水利用率。
月盈則虧,水滿則溢,在極端的連續(xù)降雨下,很難做到雨水全部的滲流與調蓄,在此情況下,及時地、有組織地排放是防澇的關鍵。
北京康復醫(yī)院的排水采用雨、污分流系統(tǒng)可避免污水滿溢造成的污染。雨水匯流區(qū)域主要包括屋面雨水匯流,硬化路面匯流,園林區(qū)域匯流和景觀水體溢流。收集排放路徑主要是:屋面雨水匯流至雨落管至綠地或地面,園林和硬化路面區(qū)匯流至雨水篦子、雨水井收集。通過雨水篦子收集到的雨水,進入支路雨水井,在各個前、中端設置沉淀溢流井,雨水經過初步沉淀后,進入主雨水管道,排放至市政雨水管道。其中園林內雨水井和雨水篦子均在綠地內,通過草濾帶收集到雨水口和雨水井內;水系景觀溢流管道與雨水管道相連,達到溢流水位時,能夠及時地通過溢流管排放至雨水管道。降雨期間,通過滯留、滲流、調蓄、排放等多重手段,自2015 年至今,多次通過了極端降雨的考驗。
雨洪設施建立運行之后,日常的管理維護不可減少。主要有:春季綠地內補充草綠帶;排水篦子、雨水井、沉淀井的日常巡查,樹葉、淤泥等雜物的清理;景觀水體運行期的水體消毒、清理落葉雜物,防止堵塞,日常水泵保養(yǎng)維護,進入枯水期,入冬前清理的池底清淤;屋面雨水口雜物清理等。
雨洪設備、設施的管理維護是正常運行的必要條件,不能有大意和僥幸。若放任不管,則會造成地表徑流相對增大;雨水沖刷土體流失;水體調蓄能力大幅降低;管道堵塞,排水不暢,四處溢流。良好的管理和維護,能夠有效地避免內澇的發(fā)生和最大限度地降低經濟損失,相應的費用投入也是有必要和有價值的。
北京康復醫(yī)院的園林建設是在1955 年建院時的園林景觀基礎上進行改造和補充,原綠化區(qū)域,樹木植被眾多,且有較多的50 年以上的樹木,不便于移栽。因此在改擴建時,受到了諸多的限制,留下了一些遺憾。
北京康復醫(yī)院現(xiàn)在的園林景觀滿足了雨水的滯留、滲流、調蓄、簡單凈化的功能,但是雨水的存蓄功能略顯不足。在水資源日趨緊張的背景下,醫(yī)院作為用水大戶,能夠利用的水資源必須充分利用。結合醫(yī)院西高東低地形,可在院區(qū)東側用采用暗埋的形式,設置適合雨水存蓄設施,做好雨水存蓄,如:玻璃鋼儲水罐、地下蓄水池等,配置相應的水泵和管道,形成雨水回收利用系統(tǒng)??蓪⒃撓到y(tǒng)存蓄的雨水,結合園林噴灌系統(tǒng)和水系景觀,作為備用水源噴灌系統(tǒng)和水體補充系統(tǒng),如此形成整套的回收利用系統(tǒng)。及時地完善雨水存續(xù)功能,既能滿足雨水資源的最大化利用,也能實現(xiàn)對水資源節(jié)約,無論經濟性還是實用性均能得到很好的滿足。
雨水排放前的凈化處理,在當下同樣是需要重視與解決的問題,同時也是目前各個單位、企業(yè)的雨水排放薄弱環(huán)節(jié)。一般的企事業(yè)單位,能夠實現(xiàn)雨污分流,雨水排放通過雨水井收集后,直接排放至市政管道,市政管道排放至相應的場站或者一些自然水體。雨水主要的污染物包括:懸浮物、糞大腸桿菌、氨氮、磷等。未經處理的雨水直接排放一是會增大場站的處理壓力;二是排放至自然水體的雨水,未經過處理,攜帶的污染物直接排入水體,會對水體造成較大的污染。破壞水體的自然生態(tài)系統(tǒng)。
經過相關資料查詢,目前能夠查到的相關規(guī)范和標注,雨水排放僅對工業(yè)污染的單位有相關要求:如化工、船舶、礦石、造紙等,但對一般企事業(yè)單位和市政的雨水排放要求,并未提及。醫(yī)療衛(wèi)生機構執(zhí)行的《醫(yī)療機構水污染物排放標準》(GB 18466-2005)、《水污染物綜合排放標準》(DB11/307-2013),也未有明確的雨水排放要求。目前在我國環(huán)保意識日益增加,環(huán)境治理力度日益加大,資源的循環(huán)利用,可持續(xù)化發(fā)展的大前提下,相信適宜雨水的凈化、排放標準很快就會出現(xiàn)并實施。根據(jù)雨水污染物的特點,設置相應的處理方式,增加雨水凈化處理系統(tǒng)和存蓄系統(tǒng)結合起來,也是未來雨水處理的一大方向,經過處理的雨水不僅能夠滿足排放要求,還可以充分保障雨水能夠安全地循環(huán)利用,切實保證用水的安全。
雨水是天賜的資源,豐富而易取,俗語講水是“財”,將雨水存蓄起來,通過相關設備處理(沉淀、過濾、消毒等),連接灌溉系統(tǒng)、水系補水、部分機械設備的冷卻水系統(tǒng)。充分利用雨水資源,節(jié)約地下水的同時,也能很好地保護水資源。雨水資源化包括一整套的合理“路徑”,因地制宜地采取合理的處置方式,以達到雨水的收集、滯留、凈化、排放等目的。大量的示例證明,傳統(tǒng)的雨水排放方式,單一處置方法,局限的雨水認識,均不能很好地解決雨水資源化利用的問題。解決雨水問題若只關注某一方面,采用一些單一的處理方法,必將導致景觀觀賞性、實用性大大降低。
雨洪管理路徑是緊密銜接的,從收集到排放,需要從法規(guī)、標準、規(guī)劃、設計、材料、施工、綜合管理等多方面、多層次、多角度地探索,建立適合的雨洪管理模式。借鑒成功案例,結合每個項目自身的特點,因地制宜地推廣展開,切實地做到保護水資源、充分利用水資源,形成良好的水資源循環(huán)。