丁娟

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。而雨水花園是構(gòu)建海綿城市的主力軍，一個(gè)與自然地理?xiàng)l件相適應(yīng)的雨水調(diào)蓄裝置，可以實(shí)現(xiàn)雨水的資源化管理。同時(shí)，進(jìn)行景觀的規(guī)劃設(shè)計(jì)，使植物與材料成為花園主角，讓整個(gè)設(shè)施除了具有實(shí)實(shí)在在的雨水調(diào)蓄功能外，還具有較高的觀賞價(jià)值。所以雨水花園其實(shí)是一個(gè)解決城市雨洪問(wèn)題、構(gòu)建海綿城市的基本單元。

雨水花園在雨洪的控制與利用上有著諸多優(yōu)點(diǎn)，如能有效去除徑流中的懸浮顆粒、有機(jī)污染物以及重金屬離子等有害物質(zhì)，且維護(hù)與管理簡(jiǎn)單、建造和養(yǎng)護(hù)成本較低、較易融合環(huán)境，兼顧了生態(tài)效益和觀賞效益。從相關(guān)的實(shí)踐與研究中說(shuō)明，雨水花園往往囊括多重效益，具有在不同種類的場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)用的可能性[1]。對(duì)其所具備的功能來(lái)說(shuō)，除了能夠吸收、利用雨水外，還可以很好地控制雨洪，是一種可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)化設(shè)施。

1 雨水花園概況

目前，雨水花園的建設(shè)已經(jīng)在全球各地大范圍的展開，國(guó)外也已經(jīng)出現(xiàn)了很多成功的經(jīng)典案例，如德國(guó)漢諾威Kronsberg的雨水花園、美國(guó)唐納德溪水公園的生態(tài)公園，以及波特蘭的綠色街道[2]。

對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，雨水花園景觀營(yíng)建的實(shí)施技術(shù)尚處于理論階段，還沒(méi)有真正用于實(shí)際建設(shè)雨水花園工程的體系，須進(jìn)一步實(shí)踐與完善。現(xiàn)已完成修建的大型的景觀項(xiàng)目，如北京的奧體中心、上海的世界園藝博覽園等，因它們的地理位置特殊，可以將其外部環(huán)境和內(nèi)部雨水收集系統(tǒng)分隔，干擾因子不多。所以，盡管這些項(xiàng)目已經(jīng)能夠成功完成雨水的收集與利用，而且能夠?qū)τ旰檫M(jìn)行高效利用，但是對(duì)于這種景觀形式的生態(tài)而言，雨水花園追求的效益并未在其身上得以全面體現(xiàn)[3]。而對(duì)于綠地公園等一些范圍不大、環(huán)境較復(fù)雜的地區(qū)來(lái)說(shuō)，雨水花園體系的建立是它們更加需要營(yíng)造實(shí)施的，然后從點(diǎn)到面，推廣至城市的各個(gè)方面，發(fā)揮出最佳的生態(tài)與景觀效益。

2 雨水花園技術(shù)原理

雨水花園也被稱為生物滯留區(qū)域（Bioretention Area），是自然形成的或人工挖掘的低洼綠地，被用于匯聚并吸收來(lái)自屋頂或地面的雨水，通過(guò)植物、沙土的綜合作用使雨水得到凈化，并使之逐漸滲入土壤，涵養(yǎng)地下水，是一種生態(tài)可持續(xù)的雨洪控制與雨水利用設(shè)施。同時(shí)處理達(dá)標(biāo)的水還可用于綠植澆灌、廁所用水等城市用水，提升水資源的再利用率。

2.1 雨水花園的類型

2.1.1 以控制徑流污染為目的

針對(duì)雨水徑流初期所造成的污染進(jìn)行控制，往往運(yùn)用于較重污染區(qū)域，例如廣場(chǎng)、道路的周圍?？梢栽谶@些生物滯留地區(qū)有選擇地栽種植物以及改良土壤，使得初期被較重污染的雨水得到更有效的治理[4]。因?yàn)橐獙?duì)夾雜于雨水中的污染物進(jìn)行清除，所以在改良土壤上的實(shí)際配比、雨水花園的底層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及適宜的植物選用等方面均要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)且全面的設(shè)計(jì)。

2.1.2 以控制徑流量為目的

以控制集水區(qū)地表徑流產(chǎn)流控制為主要目的，是降低場(chǎng)地開發(fā)硬質(zhì)地表造成內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，體現(xiàn)海綿城市“滯、蓄、滲”的核心功能。該類型雨水花園規(guī)劃設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)場(chǎng)地集水區(qū)的產(chǎn)匯流水文調(diào)蓄作用，結(jié)構(gòu)上強(qiáng)調(diào)滲水、滯水、蓄水等功能導(dǎo)向，在景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)方面具有較大美學(xué)挖掘潛力。

2.2 雨水花園的構(gòu)造

雨水花園由內(nèi)而外一般由五個(gè)部分構(gòu)成：礫石層、人工填料層、種植土層、樹皮覆蓋層、蓄水層（圖1）。礫石層與填料層之間，往往是將一層砂，亦或是土工布鋪設(shè)在中間的空隙處。就雨水花園與附近建筑之間的實(shí)際距離，以及環(huán)境方面的條件來(lái)說(shuō)，其通常采用不防滲的手段。因?yàn)槠湓诨赜蒙嫌兄鄳?yīng)的要求，因此將其排至水體中時(shí)，往往將具備集水與穿孔功能的集水穿孔管埋設(shè)在礫石層中。

2.2.1 蓄水層

當(dāng)發(fā)生暴雨時(shí)，蓄水層為儲(chǔ)存水源提供一個(gè)暫時(shí)的空間，并會(huì)過(guò)濾掉一些沉淀物。就其具體高度而言，往往取決于當(dāng)?shù)亟涤甑奶匦?，以及附近的地形環(huán)境等相關(guān)因素。

2.2.2 樹皮覆蓋層

1. 雨水花園結(jié)構(gòu)示意圖

2. 現(xiàn)場(chǎng)填料圖

樹皮覆蓋層對(duì)森林公園的雨水花園起著很重要的作用。其可以保持土壤的濕度，形成于表層的土板結(jié)會(huì)使得整個(gè)系統(tǒng)在滲透上處于較低的性能狀態(tài)[5]。就此一個(gè)微生物環(huán)境形成于土壤與樹皮之間，不僅能對(duì)微生物的繁殖，以及降解相關(guān)的有機(jī)物造成積極的影響，與此同時(shí)，其還能夠使得森林公園加強(qiáng)徑流雨水侵蝕的抵抗性能。森林公園樹皮覆蓋層的深度大概為700 mm。

2.2.3 植被及種植土層

植被及種植土層對(duì)森林公園有很好的吸附和過(guò)濾作用，種植土層為植物的根部吸附和微生物對(duì)碳氧化合物、金屬離子、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其他污染物的降解提供了良好的場(chǎng)所[6]。種植土層的厚度可按照植物的具體種類來(lái)確定。雨水花園植物的一般選擇原則：為維持較高適應(yīng)能力的同時(shí)保證多樣性，優(yōu)先選用本土植物，適當(dāng)搭配外來(lái)物種；為符合雨水花園對(duì)降解能力、吸附作用的要求，選用根系發(fā)達(dá)、莖葉繁茂、凈化能力強(qiáng)的植物；選用既可耐澇又可抗旱的植物，應(yīng)對(duì)枯水期與汛期的交替；選擇可互相混合種植的植物，提高去污性和觀賞性。常見(jiàn)的雨水花園植物如表1所示。

2.2.4 人工填料層

人工填料層的建造往往使用具有較強(qiáng)滲透力度的材料，而這些材料則主要是由人工合成的，結(jié)合森林公園的實(shí)際面積，以及區(qū)域降雨方面的有關(guān)特性，通常將其實(shí)際厚度設(shè)置為1 m（圖2）。

2.2.5 礫石層

雨水花園中在此層的鋪設(shè)上，具體采用直徑為50 mm、厚度為250 mm的礫石。這種尺寸的礫石能夠使得雨水得以更好地滲漏。往往有很多小空間存在于礫石層當(dāng)中，便于存水，因?yàn)樗枰没蚪瓜聺B，所以在礫石層鋪水管接到蓄水池內(nèi)（圖3）。

3 技術(shù)實(shí)施

城市生態(tài)森林公園雨水花園的技術(shù)目的是提供一種能夠節(jié)省大量人力完成對(duì)雨水花園澆灌過(guò)程的雨水花園[7]。森林公園中雨水花園的目的通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：位于較低水平面處設(shè)計(jì)為淺槽，內(nèi)設(shè)有人工種植的種植層，淺槽兩端在沿豎直方向向上延伸處設(shè)有支撐部，支撐部上再設(shè)有能夠?qū)⒎N植層內(nèi)的積水抽取并重新澆灌種植層的灑水配件。在技術(shù)實(shí)施方面，雨水花園的建設(shè)要注意以下幾點(diǎn)：（1）除雜，每隔兩周進(jìn)行一次雜草的清除工作；（2）種植說(shuō)明，每個(gè)參加種植的人都要有一份完備的種植說(shuō)明；（3）實(shí)用標(biāo)簽，有關(guān)綠化的管理部門要在植物上貼標(biāo)簽；（4）防止侵略性植物，如栽植的植物屬于侵略性品種，則進(jìn)行分離和修剪，或者干脆不用于雨水花園設(shè)計(jì)中。

表1 常見(jiàn)的雨水花園植物

3. 雨水花園的構(gòu)造

4. 蓄水池

4 雨水花園的結(jié)構(gòu)分析

4.1 雨水花園的水體系

雨水花園的設(shè)計(jì)中，通常以串聯(lián)的方式將各個(gè)水池相連接，通過(guò)設(shè)計(jì)一系列假山、植被甚至是一些具有高低落差、被分隔的緩沖帶等減弱雨水的下落速度，當(dāng)發(fā)生強(qiáng)降雨時(shí)，防止地面上的土地因?yàn)橛晁臎_刷與侵蝕與而受到損害。只有水池蓄滿水之后（圖4），其蓄水池的邊緣處才會(huì)有雨水溢出，隨后溢出的這部分雨水從高度為0.46 m的位置處落至下一個(gè)水池當(dāng)中。而被植物根系、砂石和土壤的過(guò)濾下來(lái)的沉淀物則滯留在水池中[8]。

城市生態(tài)森林公園通過(guò)自然的景觀材料與來(lái)源于大自然瀑布或溪流般的跌水形式將其與周邊的自然景物形成一種緊密的聯(lián)系，形成一片獨(dú)具匠心的特色空間。而在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一系列不規(guī)則跌落的緩沖帶相互間進(jìn)行結(jié)合，整體形成一個(gè)立體化的連續(xù)性區(qū)域，最終一并歸入到一片地勢(shì)相對(duì)較低的水池中，與此同時(shí)，此水池中也會(huì)囊括一部分聚集于附近機(jī)動(dòng)車道上的雨水。

4.2 雨水花園的石材體系

城市生態(tài)森林公園的雨水花園技術(shù)實(shí)施的景觀材料主要使用的是不同種類的石頭，鋪設(shè)工程中主要采取柔性的工程構(gòu)造，技術(shù)實(shí)施的目的是為了能夠?qū)⒂晁南聺B量更大化，設(shè)計(jì)手法比較獨(dú)特簡(jiǎn)易，而泥沙又能實(shí)現(xiàn)最大化的保留，避免強(qiáng)烈地遭受沖刷；砂石層的吸水性比較好，在降雨相對(duì)較少的情況下，雨水能夠完全滲入砂石層的同時(shí)，還能過(guò)濾掉水中的枝葉、泥土等。

4.3 雨水花園的收集利用體系

城市內(nèi)的森林公園場(chǎng)地可以收集雨水并對(duì)其進(jìn)行其他利用，其最為基本的入手點(diǎn)便是采取滯留的手段，特別是此類雨水花園的系統(tǒng)，經(jīng)由針對(duì)性地設(shè)計(jì)之后，在徑流上形成更緩且更長(zhǎng)的路線。關(guān)于場(chǎng)地內(nèi)部的徑流，增加水力停留時(shí)間，致使水流的實(shí)際流速得以降低，最后，當(dāng)發(fā)生暴雨時(shí)，使得其實(shí)際峰值的流量降低，對(duì)地表徑流以顆粒物為載體的有機(jī)物、氮、磷等目標(biāo)污染物進(jìn)行削減，發(fā)揮人工構(gòu)建自然系統(tǒng)的水質(zhì)凈化功能。

4.3.1 雨水收集體系

森林公園雨水的收集主要是利用微地形與雨水就地下滲，在透水上增大相應(yīng)的面積，以及截?cái)嗨髦率蛊洳煌饬鞯雀黜?xiàng)有效手段。而對(duì)于雨水的集蓄系統(tǒng)而言，往往采用以下三種不同類別的模式：

（1）草坡—生態(tài)溪溝—植物過(guò)濾帶—雨水花園—匯水渠—地上（下）滲透池。針對(duì)森林公園地勢(shì)變化坡度較大的地區(qū)。處于原先具備匯水溝的前提條件下，將由卵石所組成的墊層鋪設(shè)于其中。與此同時(shí)，將草坡鋪設(shè)于道路與水溝之間的地區(qū)內(nèi)，雨水順著溝渠的坡度流入溪溝，部分固體垃圾被攔截下來(lái)。將雨水花園設(shè)計(jì)于較低的地勢(shì)處，溢出的這部分雨水經(jīng)由滲透淺溝匯入到池塘中，最終得以實(shí)現(xiàn)雨水的集蓄。

（2）道路綠化隔離帶—開放式植物過(guò)濾帶—礫石過(guò)濾帶—雨水花園—地下滲透池。關(guān)于居民區(qū)的主體地段。這些地段內(nèi)往往有著大量的人流量，因此在對(duì)雨水進(jìn)行收集時(shí)，還要顧及景觀上的實(shí)際效果。結(jié)合開放式的植栽溝與安設(shè)于道路上的綠化隔離帶，沿著道路的具體路線對(duì)這兩者進(jìn)行安設(shè)，使得污染成分被攔截并積累，隨后經(jīng)過(guò)鋪設(shè)有礫石的過(guò)濾溝，將其引入安置于地下的滲透池。

（3）落水管—滲透淺溝—開放式植栽帶—沙地過(guò)濾池—雨水花園—地下滲透池。此模式針對(duì)的主體對(duì)象是新開設(shè)河道附近所建成的綠地與荷花塘。此區(qū)域是不允許進(jìn)入的，因此更易于雨水的收集工作。降落的雨水通過(guò)落水管道，流經(jīng)建成于新開設(shè)河道中的滲透溝渠，流經(jīng)荷花塘與利用植物建成的過(guò)濾帶，引入至沙地過(guò)濾池以及雨水花園中，隨后逐級(jí)對(duì)這部分雨水進(jìn)行滯留。

4.3.2 雨水濾凈體系

由雨水降落所形成的徑流，其中往往存在有復(fù)雜的污染成分。當(dāng)森林公園實(shí)施有關(guān)的技術(shù)時(shí)，主要針對(duì)的主體對(duì)象便是雨水的遷移與傳輸，利用源頭的處理體系，以及植物體系與疊水體系等，使得水質(zhì)得以真正地凈化。

（1）源頭處理體系。該體系針對(duì)的是暴雨的生成階段。將分離油類物質(zhì)的分離器與沉淀的有關(guān)裝置安置于源頭位置處，使得水質(zhì)得以初步的凈化，并將這種棄流類型的裝置安置于臨街位置處，針對(duì)污染較為嚴(yán)重的雨水，選擇對(duì)其進(jìn)行棄流，隨后將其引入污水管道流至落水井當(dāng)中。

（2）植物體系。該體系是將雨水花園作為重要的載體，其在凈化雨水方面有著不可磨滅的作用。經(jīng)由篩選所得出的這部分植物，其絕大多數(shù)均為鄉(xiāng)土類型的品種，在養(yǎng)護(hù)上有著較為低廉的成本。其主體部分則是多年生的喬灌草，當(dāng)發(fā)生洪澇與干旱災(zāi)害時(shí)，其可以在短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)其環(huán)境。通過(guò)植物線性的搭配，以及利用實(shí)際的色彩與高度方面所發(fā)生的變化，在景觀上呈現(xiàn)出非同凡響的效果。

（3）疊水體系。在完成對(duì)雨水花園場(chǎng)地的微地形處理之后，該地區(qū)內(nèi)會(huì)形成諸多個(gè)緩坡，并在匯水與生態(tài)方面分別生成相應(yīng)的溝渠與溝溪。雨水逐層滴落于場(chǎng)地內(nèi)，隨后流入池塘中，而對(duì)于溢出的這部分雨水來(lái)說(shuō)，其則是流經(jīng)附近的下凹過(guò)濾溝，以及沙地過(guò)濾池等各個(gè)場(chǎng)地之中?？沙两档倪@部分污染物受到重力作用開始跌落，此過(guò)程中微生物會(huì)進(jìn)行代謝與分解，并且各個(gè)土壤顆粒相互之間作用的引力最終實(shí)現(xiàn)凈化的預(yù)期效果。

5 雨水花園的形態(tài)營(yíng)造

5.1 面積

城市的實(shí)際降雨量通常與雨水花園的實(shí)際面積有著密不可分的關(guān)聯(lián)。因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮到經(jīng)濟(jì)上所承擔(dān)的成本，以及后期的運(yùn)營(yíng)，在基于匯水面積的前提條件下，采用這種精確度適中的比例估算法。

5.2 形態(tài)結(jié)構(gòu)

城市內(nèi)的生態(tài)森林公園具體的功能體現(xiàn)在匯水的下滲上，輔助功能是凈化。采用雙向雨水花園與通用雨水花園的構(gòu)造將下滲方面的實(shí)際速率與去除污染的最佳效果相結(jié)合，在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。將雙向雨水花園應(yīng)用在森林公園臨近街道的位置處，相較于傳統(tǒng)化的雨水花園，此類花園在雨水上具有更長(zhǎng)的滯留時(shí)間，使得徑流所造成的污染得以有效地處理。設(shè)計(jì)其各個(gè)層的具體深度為1.2 m，上層寬度的具體數(shù)值則是2 m，下層的具體數(shù)值則是4 m，關(guān)于結(jié)構(gòu)與構(gòu)造上所使用的材料，其中有兩層與這種通用類型的雨水花園相一致，其分割主要是由上層的滲透膜來(lái)實(shí)現(xiàn)的，膠合板則是被替換為石條，使得上一層的雨水花園被圍合起來(lái)。

5.3 景觀營(yíng)造結(jié)合生態(tài)設(shè)計(jì)

關(guān)于雨水花園在實(shí)施過(guò)程中所采用的技術(shù)。首先，將場(chǎng)地引進(jìn)自然的過(guò)程之中，模擬與再現(xiàn)雨水降落過(guò)程中相互之間所發(fā)生的疊加與碰撞，隨后提出“水漣漪”這一想法，將其作為整個(gè)系統(tǒng)的框架，在具體的功能及其形式方面，將分散的每一片綠地相連接，使得大地呈現(xiàn)出一種綠化的景觀，其與整個(gè)森林公園中所囊括的體系相照應(yīng)，從而形成一種特殊形式的景觀。將雨水進(jìn)行意象化，隨后對(duì)其進(jìn)行提取，獲取名為“圓形”的元素，將其作為雨水花園中最為基本的結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)其與石橋和擋墻，以及相關(guān)的道路與坐凳等“線性”的分割元素。花園內(nèi)逐層滴落的雨水，其穿流與場(chǎng)地之間，使得生態(tài)層面上的效益，以及美學(xué)領(lǐng)域中的有關(guān)價(jià)值得以更加完美的呈現(xiàn)。

6 結(jié)論

城市生態(tài)森林公園雨水花園的實(shí)施技術(shù)總體上來(lái)說(shuō)，是成功的，其將森林公園水系開放，它實(shí)現(xiàn)了城市生態(tài)森林公園內(nèi)部水系與外河水系的交換流動(dòng)，使其不至于成為死水，而且，在雨水花園技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，嚴(yán)格控制了雨水花園的標(biāo)高（包括地形、構(gòu)造填料等），保證了水體不會(huì)逆流，同時(shí)也保證了水生植物生存的條件（不會(huì)因水位太高而淹死，也不會(huì)因無(wú)水而旱死），兩臺(tái)提升泵全天工作，保證了水體流動(dòng)的可行性。植物搭配合理，水生植物混種，保證了觀賞的可操作性。雨水花園將設(shè)計(jì)與景觀相結(jié)合，在原水景區(qū)增加了（擋墻）引導(dǎo)水流，增加了水的流動(dòng)性，并結(jié)合處理型水生植物的凈化作用來(lái)凈化水體。