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挖掘雨水收集系統與景觀(guān)設計的可能性

發(fā)布時(shí)間:2021-03-07 人氣:1595

遠古時(shí)代人們就已經(jīng)知道收集利用雨水了,那時(shí)用土器、陶器、磚池等,這些原始雨水收集方式可認為是現代雨水收集系統的雛形。在城市化過(guò)程匯總,集中供水系統代替了早期的雨水收集。近年來(lái),隨著(zhù)全球氣候變化影響加大,水資源短缺問(wèn)題日益嚴重,人們開(kāi)始重新認識雨水收集的價(jià)值,尤其注意到城市雨水收集的重要性。隨著(zhù)人口增長(cháng)與經(jīng)濟發(fā)展,水資源短缺問(wèn)題日益嚴重,雨水的利用價(jià)值受到越來(lái)越多的關(guān)注,尤其在城市,收集雨水對解決城市用水具有十分積極的意義,由于城市空間拮據,把雨水收集系統與景觀(guān)設計結合起來(lái),合理利用空間美化環(huán)境值得探討。本文由辰迅科技的小伙伴為您總結的有關(guān)綜合“海綿雨水”現有資料,對雨水收集系統和景觀(guān)設計的關(guān)系進(jìn)行了初步探討,挖掘亮著(zhù)結合的可能性。
現代雨水收集系統的概念:雨水收集系統就是收集自然降雨并善加運用的過(guò)程。一般來(lái)說(shuō),雨水收集系統有3個(gè)基本組成部分。
前端:集水區,收集雨水的區域,如屋頂、土壤地表及巖石地表,巖石地表可以擴展到任何硬質(zhì)的鋪地區。收集雨水量取決于集水區的面積、表面質(zhì)地及坡度等。理想的集水區擁有堅硬且光滑的表面,比如水泥面或金屬屋頂。
未端:用水區,利用雨水的區域,通常是植物的種植灌溉區。
運輸裝置:任何鏈接集水區及用水區的輸水構造,包括傳統的排水輸水設施,如溝渠、水管、落水管、天溝等。有小切口的路緣石、一定坡度的表面如人行道、小山坡等也可以輸送雨水。
如果雨水不馬上利用則可以有儲水裝置,它是雨水收集系統中常見(jiàn)但非必要的組成部分。選擇合適的儲水容器取決于降雨量、用水量(灌溉需求包括園地尺寸、土壤類(lèi)型、地下水高度等)、旱季持續時(shí)間、集水區面積、美觀(guān)性、個(gè)人喜好及預算等。
雨水收集系統與景觀(guān)設計的結合途徑:景觀(guān)設計涵蓋范圍很廣,雨水收集系統在景觀(guān)設計中的應用主要體現現在兩個(gè)方面,景觀(guān)植物的灌溉及景觀(guān)水景的供水。根據雨水使用的能動(dòng)性分為被動(dòng)型和主動(dòng)型的雨水收集系統。
被動(dòng)雨水收集系統(簡(jiǎn)單系統)與景觀(guān)設計:被動(dòng)雨水收集系統指集水區的雨水立即被用水區使用。它一般只能在下雨期間發(fā)揮作用,主要用于滿(mǎn)足已有的場(chǎng)地現狀或小尺度的景觀(guān)灌溉?;钣糜晁占到y的構成元素,可在有效收集利用雨水的基礎上,達到美化環(huán)境的景觀(guān)設計目的。
運輸系統的景觀(guān)化潛力:地形塑造。充分利用場(chǎng)地現有高差,確定排水模塊式,找到至高點(diǎn)和低點(diǎn),并強化至高點(diǎn)集水區和低點(diǎn)用水區的作用,促進(jìn)雨水匯集。如果范圍過(guò)大可以分割成若干排水區,如果平地則可適當作微地形處理,提供豐富多變的地形骨架,有效組織雨水匯流,為場(chǎng)地的自然排水和雨水匯集提供有利地形條件,也為景觀(guān)地的豐富性與趣味性創(chuàng )造條件。
落水鏈。屋頂雨水通過(guò)管道傳輸到地面時(shí)會(huì )加重對地面的沖擊,一般做法是在落水管出口處用石塊等堅硬的材質(zhì)設置散水裝置或種植大型的堅硬植物阻止水流下落葉對土壤的腐蝕。幾百年前,日本居民和寺廟就使用了一種叫落水鏈的裝置,其作用相當于跌水式的管道,在降低雨水沖力的同時(shí),也可作為一種景觀(guān)元素。落水鏈一般只用于2層以下的建筑,如亭子、門(mén)、廊等導水未端需要進(jìn)行錨固處理,可設置小花壇,小水壇,卵石池等景觀(guān)小品。
填石暗溝。暗石填溝是在線(xiàn)型溝或洼地中填滿(mǎn)多種粒徑的碎石,它即可運輸雨水,又能下滲部分雨水,一般用在平底或坡度較緩的地方,特別是地表面積較珍貴的地方。值得注意的是運輸沉積物較少的表面匯集的雨水,以免堵塞空隙影響效果,如停車(chē)場(chǎng)、屋頂、人行道或表面牢固覆蓋有植被的土壤。
暗石填溝因在地表沒(méi)有形成明顯的下陷溝渠,可作為單調地面鋪裝的一種裝飾形式。如在美國西雅圖雪松河流域環(huán)境教育機構,暗石填溝把幾處屋頂收集的雨水串起來(lái)一并運輸的同時(shí),其婉蜓的形式及碎石的填充效果形成了一種有趣的地面裝飾,增添了地面圖案的變化性。
用水區的景觀(guān)化潛力:用水區主要指的是種植洼地,它是種有灌木、花草乃至樹(shù)木等植物的較淺的低洼地區。它可以?xún)Υ?、下滲雨水以減少徑流量,降低洪水率及土壤侵蝕,被植物直接利用,或者通過(guò)土壤和植物的過(guò)濾作用凈化雨水。
種植洼地所起的景觀(guān)效果主要依靠其間種植的植被來(lái)完成。因其生態(tài)功能,選擇只用雨水灌溉就能長(cháng)勢良好的植物。本土植物能夠很好地適應季節性和短暫的雨水供給,大多數適應荒漠生長(cháng)的植物都有很強的抗旱性,它們都是不錯的選擇。種植在大的、較深的洼地底部的植物還要考慮其抗澇性,預防當雨水過(guò)多無(wú)法迅速下滲而淹沒(méi)根部的情況。而為了達到美觀(guān)的目的,則要考慮植物的形態(tài),色彩搭配、層次的高低錯落等,常見(jiàn)的是用草本植物。一年生草本能為景觀(guān)帶來(lái)季相變化,多年生草本則帶來(lái)不斷生長(cháng)的欣欣向榮之景,花卉類(lèi)草本繽紛的色彩、宜人的芬芳將大大刺激人們的感官感受,形成雨季和旱季均有景可賞的花地景觀(guān)。
條狀種植外地:條狀種植洼地主要在街道、人行道或停車(chē)場(chǎng)邊上平設置,以收集雨水。常規街道與停車(chē)場(chǎng)的綠化帶往往種在高于地面的種植池中,只能起到分隔、美化空間和提供庇蔭的作用。用種植洼地替代傳統種植池,除了以上作用外,還能提供重要的生態(tài)功能。通過(guò)路面坡度引導雨水,或配合有小切口的路緣石,使雨水的導向性更明確,更好地匯集。
雨水花園:雨水花園是面積稍大的種植洼地,景觀(guān)元素的可選性更多更靈活,可作為大的景觀(guān)節點(diǎn),成為一個(gè)很好的休憩空間。
洼地可以由人為挖出,但并非所有的場(chǎng)地都適合建造雨水花園。場(chǎng)地面積、土壤類(lèi)型、場(chǎng)地與周?chē)ㄖ年P(guān)系,場(chǎng)地的坡度、太陽(yáng)的朝向、已有的植物等都需要納入考范圍。為了有利于雨水下滲,雨水花園的土壤不應太緊實(shí),特別是底部,但土壤含沙量過(guò)大,又不利于儲水,可以混合一些有機質(zhì)增加土壤含水能力。如果土壤表層鋪有覆蓋物則能夠減少土壤水分的蒸發(fā)。
下沉式綠地:下沉式綠地指低于周邊地面的綠地空間,收集雨水原理類(lèi)似于種植洼地,但下沉的深度更深,景觀(guān)的人工化設計程度更明顯,在使用功能上往往結合了硬質(zhì)鋪地廣場(chǎng)的部分功能、具有匯集人流,作為活動(dòng)空間的作用。
石籠:石籠是在鐵絲等金屬絲編織成的箱籠內填充卵石或礫石所形成的一種裝置。多用做堤防、擋墻防護等工程。因為其有一定的透水性,也可用作種植洼地或下沉綠地的邊坡邊防護,以減少快速水流對土壤的侵蝕,同時(shí)營(yíng)造一種新的景觀(guān)視覺(jué)效果。
連續洼地的活用:如果能通過(guò)土堤的溢水口或溝渠鏈接多個(gè)種植洼地,將有利于擴大蓄水量和延長(cháng)蓄水時(shí)間。特別是在坡度較大的區域,低側月牙形的土堤加上連續梯級式洼地可以更有效地儲存及利用雨水。重復類(lèi)似的形式可以分為潛在的系列式景觀(guān)元素,合理的排列將能輕松塑造一個(gè)有氣勢的大場(chǎng)景。
主動(dòng)雨水收集系統(復雜系統)與景觀(guān)設計:很多人都有這樣的疑問(wèn),常規年可否收集到足夠的雨水滿(mǎn)足整個(gè)景觀(guān)的灌溉要求。如果想要設計一個(gè)完全自給自足的雨水收集系統,雨水的儲存環(huán)節必不可少。這也是主動(dòng)雨水收集系統區別,它可以主動(dòng)選擇使用雨水的時(shí)間,且水量可控制性較高,適用于大范圍的景觀(guān)灌溉,在旱季給植物提供水資源和景觀(guān)水的補給。
儲水裝置可分為地上地下兩種放置方式,但地下裝置視覺(jué)上不可見(jiàn),對于景觀(guān)審美幾乎沒(méi)有影響。因此本文只介紹主要收集屋頂雨水的地上儲水裝置
儲水裝置主要類(lèi)型及其他對景觀(guān)的影響。雨水桶:雨水桶是技術(shù)要求低,花費少,易維護的收集裝置。上端直接收集落水管輸送的雨水,靠近底部的出水口可以連接龍頭軟管用于景觀(guān)灌溉。木桶、陶罐、塑料桶等均可用作雨水桶,同時(shí),它們本身也可處理為景觀(guān)小品,如花壇罐或用繪畫(huà)裝飾,或用藤蔓植物遮蓋起來(lái)。
水箱:水箱是大型雨水收集裝置。因體積較大,對于視線(xiàn)的阻礙較明顯,且不便于隱藏與裝飾,所以適合設置在不重要的景觀(guān)位置,必要時(shí)用其他的構筑物、屏風(fēng)或植物遮蔽起來(lái),或臨近需水區設置多個(gè)相連的較小儲水罐,便于操作及偽裝。
值得注意的是,進(jìn)入儲存裝置錢(qián),需要分離初期雨水。因為屋面及天溝等處積累了灰塵和雜質(zhì),屋頂的初期雨水一般含有較高的污染物。為了盡可能只收集較潔凈的雨水,常在落水管中加入閥門(mén)把初期雨水排掉。根據經(jīng)驗,100m2的屋頂集水區,初期雨水裝置需要轉移約50L的雨水。
主動(dòng)雨水收集系統與景觀(guān)水體:景觀(guān)水體在水源補給和水質(zhì)保持方面存在很大問(wèn)題,到了枯水期水位下降較快,如果使用自來(lái)水補水,成本高且造成水資源浪費。收集的雨水經(jīng)過(guò)沉淀、過(guò)濾、凈化等處理,通過(guò)泵等壓力裝置,在枯水期可以為景觀(guān)水體,如湖、池塘、噴泉、瀑布等提供重要的補給。
雨水收集系統的局限性。雨水來(lái)源的不穩定性:因為下雨事件的不可預測性,雨水收集系統不能作為一個(gè)長(cháng)期的、用于抗旱的供水來(lái)源。它的使用主要決定于一個(gè)地區的降雨頻率及總量。雨水資源豐富的地區更適合使用雨水收集系統,但不建議把所有的水來(lái)源寄托于雨水收集系統,應根據當地年均雨量及實(shí)際降雨情況,適時(shí)配合市政供水系統。
潛在的危險性:雨水雖可作為資源利用,但過(guò)多的雨水會(huì )形成危害。因此,在雨水利用的同時(shí)要防止雨水泛濫。綠地中豐富的地形和較大的高差雖為雨水利用創(chuàng )造了條件,但非常時(shí)期亦具有一定風(fēng)險。因此,雨水收集系統的容量應與暴雨時(shí)的降水量相匹配,并考慮強暴雨時(shí)雨水收集系統的排水問(wèn)題。
在水資源短缺的現今,雨水作為一個(gè)可選擇的供水來(lái)源,它的合理利用對于緩解城市用水壓力具有重要意義。雨水收集系統不但可以從源頭上解決雨水徑流問(wèn)題,凈化雨水,而且它的景觀(guān)潛力也不可估量。在進(jìn)行場(chǎng)地景觀(guān)設計的時(shí)候,有很多可以收集雨水的機會(huì ),居住區、學(xué)校、公園、停車(chē)場(chǎng)、商業(yè)設施等都是雨水的收集區域,可行性與操作性很強。在設計階段,把雨水收集系統與景觀(guān)有效結合,不但不會(huì )削弱景觀(guān)本身的審美性,還能創(chuàng )造一個(gè)低維護、可持續的景觀(guān)。


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