雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究-硕士论文

分类号：T U 9 8 4 密级： 福建农林大学硕士学位论文 单位代码：1 0 3 8 9 学号：1 0 7 2 2 0 3 雨水生态化利用在城市景观设计中的应用 研究 学科门类： 一级学科名称： 二级学科名称： 研究方向： 研究 生： 指导老师： 农学 林学 园林植物与观赏园艺 园林规划设计 吴东 潘东明教授 论文完成时间：二0 0 年四月 C a t e g o r yc o d e ：T U 9 8 4 S e c r e tD e g r e e ： U n i v e r s i t yc o d e ：10 3 8 9 S t u d e n tN a m b e r ：l0 7 2 2 0 3 T h e s i sf o rM a s t e r SD e g r e eo f F u j i a nA g r i c u l t u r ea n dF o r e s t r y U n i v e r s i t y T h e A p p l i c a t i o no fR i a n w a t e r E c o - u t i l i z a t i o ni n U r b a n L a n d s c a p eD e s i g n C l a s so f D i s c i p l i n e ：A g r o n o m y F i r s tR a n kD i s c i p l i n e ：F o r e s t r y S e c o n dR a n k D i s c i p l i n e ：O r n a m e n t a lP l a n t sa n dH o r t i c u l t u r e R e s e a r c hF i e l d ：L a n d s c a p eP l a n n i n ga n dD e s i g n P o s t g r a d u a t e ：W uD o n g D i r e c t o r ：P r o f e s s o r P a nD o n g m i n g S u b m i t t e d T i m e ：A p r i l ，2 0 10 独创性声明 本人声明，所呈交的学位( 毕业) 论文，是本人在指导教师的指导下独立 完成的研究成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中 已作了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。与我一 同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，如被 查有侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名： 、日期：M 汐矽、 尸vlv f J 论文使用授权的说明 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位( 毕业) 论文的规定，即学 校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部 或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 保密，在 年后解密可适用本授权书。 口 不保密，本论文属于不保密。 口 、 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名： 指导教师亲笔签名： 炀、 凼、哆 f 日期：沙钞易心 日期：必，6 ，( f 福建农林大学硕士学位论文雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究目录 目录 目j 隶I 摘要。 。V I 绪论1 I I 司题的引出1 节水观念和意识不强1 技术相对落后1 成本较高，成本回收年限较长1 管理体制分割，法治建设不健全o 。2 研究背景：一2 目的与意义一2 研究方法3 文献分析法3 实地调查法3 学科交叉研究法3 实例分析法4 技术路线4 雨水生态化利用的理论基础5 基本概念5 雨水生态化利用5 城市规划与生态设计5 传统雨水利用相关的研究现状5 国外雨水利用研究概况5 国内雨水利用研究概况7 现代生态设计理论与实践8 生态学的兴起8 生态设计思想的形成与发展9 生态设计与生态景观9 城市生态设计的发展概况：1 2 城市景观生态设计理念1 3 体现自然的精神1 3 适宜场所的设计1 3 强化人的参与性，体现时代特色1 4 珍惜雨水资源，大力提倡节水新技术1 4 强化生态观念，走可持续发展之路1 4 城市雨水的特征1 5 城市化产生的影响1 5 城市化对水循环的影响1 5 城市化对雨洪的影响1 6 城市化对蒸发的影响：蒸发量集中，总量减少1 6 城市化对降水的影响：雨洪流量增加，流速加快1 7 城市化对径流的影响：洪峰增高，峰值提前出现，污染加重1 7 城市景观雨水生态化利用的生态效应1 8 改善城市水环境1 8 城市洪水的管理1 8 城市河流的管理1 9 城市地表径流污染的管理2 0 补充城市用水2 l 促进城市节能2 l 城市景观用水的可持续设计2 2 城市景观用水的水源2 2 自来水2 2 言章 章 。2 3 4 5 章 ，2 3 。2 3 章 一 J 2 3 4 J 2 3 4 I l J 2 J 2 J 2 3 4 5 5 曩 置三 J 2 2 2 2 L L 2 3 四 引Ii：I三|地兰|：2躬川撇毖抛”川m撕鸵三|三|三|弛m粕川 福建农林大学硕士学位论文雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究目录 城市内地表水资源2 2 浅层地下水2 2 城市污水回用。2 2 雨，j ( ：! ：； 城市景观用水的可持续设计2 3 城市景观用水的可持续设计原则。2 3 城市景观用水的可持续设计方法2 4 城市雨水生态化利用的必要性与可行性m 2 5 雨水生态化利用的必要性2 5 雨水生态化利用的可行性2 6 城市雨水的水质分析2 6 技术j 子析2 6 经济分析2 7 雨水生态化利用在城市景观设计中应用方法2 8 城市景观营造中雨水生态化利用的方法2 8 雨水的初期弃流2 8 雨水蓄积利用2 9 雨水收集技术3 0 雨水挣化技术3 3 雨水储存技术3 4 雨水渗透利用，涵养地下水3 6 建造下凹式景观绿地3 6 扩大透水性铺装面积3 6 辅助渗透设施的使用3 7 加大土壤蓄水量3 8 建设漏水型景观水体3 9 城市景观中的雨水生态化利用模式及案倒4 0 多目标原则引导下的城市景观规划设计4 0 城市生态住区的雨水景观建设。4 0 实例分析德国汉诺威康斯柏格( K r o n s b e r g ) 生态城区4 l 城市绿色街道的雨水景观建设4 3 实例分析西斯基尤县( N ES i s k i y o u ) 东北绿色街道工程4 3 雨水花园的景观建设4 4 实例分析波特兰雨水花园4 5 城市湿地景观的建设：。4 7 湿地的定义一4 7 湿地的种类4 7 城市湿地景观的功能4 8 如何生态建设城市湿地景观4 8 实例分析上海化学工业园区自然废水处理系统4 9 工程实倒分析5 l 工程实例一福州地区大学新校区旗山湖公园景观设计工程5 1 项目背景5 1 项目概况5 1 雨水生态化景观专项设计5 2 雨水截流生物净化沟5 3 生态景观绿地5 4 渗透路面的使用5 5 生态停车场5 5 水景与人工复氧结合5 6 人工湿j 也5 7 植物浮岛5 7 工程实例二滇池外海湖滨生态建设工程一5 8 项目背景5 8 项目概况5 8 工程处理对象5 8 初期雨水污染量5 9 工程处理效果要求5 9 l 2 3 章 l 2 3 l 2 3 4 5 章 章 l 2 3 4 5 6 7 三；们川铊川三|们三|一一一脚川一一一一一一辅讹川“”兰|撇m一一他川抛一 福建农林大学硕士学位论文 雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究目录 7 2 5 7 2 5 1 7 2 5 2 7 2 5 - 3 7 2 5 4 7 2 6 方案设计一6 0 湖滨湿地生态系统6 0 表流湿地+ 湖滨湿地生态系统6 0 A 类沉淀池+ 表流湿地+ 湖滨湿地生态系统6 l B 类沉淀池+ 表流湿地+ 湖滨湿地生态系统6 l 工程效益一6 2 第八章结论与展望6 3 8 1 结论。6 3 8 2 展望。6 3 量参考文献6 5 福建农林大学硕士学位论文雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究摘要 摘要 雨水生态化利用，是科学配置城市资源，改善人居环境，实现城市可持续 发展的前提。现代城市雨水生态化利用可实现水资源涵养与保护、生态节水、 控制城市水土流失和城市内涝、减轻城市排水管网及处理系统的负荷、减少水 污染以及改善城市生态环境等目标。而健康活力的城市景观就是确保景观与 人、与自然环境的和谐发展。因此，雨水生态化利用是一项新型、多目标、综 合性技术，其技术应用对于现代城市有着广泛而深远的意义。 论文首先针对雨水生态利用技术为何在中国得不到广泛利用这个问题，从 社会、制度、经济以及技术等方面提出看法。介绍了雨水生态化利用技术应用 的现实背景，提出通过雨水生态化来促进城市水资源的可持续循环，从而改善 城市生态环境的巨大战略意义。 论文探讨了城市景观中雨水生态化利用的方法，包括初期雨水的弃流、雨 水的蓄积利用以及渗透利用，并提出了蓄积利用的方法和流程，即“收集、净 化、存储、回用 ，以及雨水渗透利用的方式。 论文还阐明了雨水生态化利用的理论依据。根据城市景观系统整体协同发 展的理想模式，结合实例提出成功设计雨水生态化利用的城市景观的主要内 容、方法和途径。目的是通过工程技术同艺术设计相结合，探寻雨水生态利用 技术与景观生态系统的联系。在以自然生态秩序为前提，提升城市空间的美学 品质。 本文试图通过对雨水生态化利用技术在城市景观设计中的应用方法和模 式进行探讨，为景观设计师在今后的设计中提供参考。 关键词：景观，雨水生态化利用，生态设计，城市规划，水循环 I V 福建农林大学硕士学位论文雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究 A B S T R A C T T h e A p p l i c a t i o no f E c o u t i l i z a t i o no fR a i n w a t e ri nU r b a n L a n d s c a p eD e s i g n A b s t r a c t E e o u t i l i z a t i o nU S eo fr a i n w a t e ri st h ep r e m i s eo fs c i e n t i f i ca l l o c a t i o no fu r b a n r e s o u r c e s ，i m p r o v i n gl i v i n g e n v i r o n m e n ta n du r b a ns u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t E c o - u t i l i z a t i o no fu r b a n r a i n w a t e r ，t h r o u g h i t s o b l i g a t i o n ，g o a l s s u c ha s c o n s e r v a t i o na n dp r o t e c t i o no fw a t e rr e s o u r c e s ，e c o l o g i c a lw a t e r - s a v i n g ，c o n t r o lo f s o i le r o s i o na n du r b a nw a t e r l o g ，r e d u c i n gt h el o a do fu r b a ns e w e ra n dt r e a t m e n t s y s t e m ，r e d u c i n gw a t e rp o l l u t i o na n di m p r o v i n gu r b a ne c o l o g i c a le n v i r o n m e n tc a n b ea c h i e v e d Ah e a l t ha n dv i t a lu r b a nl a n d s c a p ei st oe n s u r et h eh a r m o n i o u s d e v e l o p m e n to fl a n d s c a p e ，t h ep e o p l e ，a n dt h en a t u r a le n v i r o n m e n t C o n s e q u e n t l y , e c o u t i l i z a t i o no fr a i n w a t e ri san e w , m u l t i o b j e c t i v e ，c o m p r e h e n s i v et e c h n o l o g y w h o s ea p p l i c a t i o nh a sb r o a da n df a r - r e a c h i n gs i g n i f i c a n c e F i r s t ，t h ep a p e ra i m sa tt h ei s s u et h a tt e c h n o l o g yo fe c o l o g i c a lu s eo f r a i n w a t e rc a n n o tb ew i d e l ya p p l i e di nC h i n aa n dt h e np r e s e n t sv i e w si nv i e wo f s o c i e t y , m e c h a n i s m ，e c o n o m y a n dt e c h n o l o g y I ti n t r o d u c e st h ep r a c t i c a l b a c k g r o u n do ft e c h n o l o g yo fe c o l o g i c a lu s eo fr a i n w a t e ra n dp u t sf o r w a r dw i t ht h e g r e a ts t r a t e g yo fp r o m o t i n gs u s t a i n a b l ec i r c u l a t i o no fu r b a nw a t e rr e s o u r c e s t h r o u g ht h ee c o l o g i c a lu s eo fr a i n w a t e r , t h u si m p r o v i n gt h eu r b a ne c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t T h ep a p e ri n t r o d u c e st h em e t h o d so fe c o l o g i c a lU S eo fr a i n w a t e ri nu r b a n l a n d s c a p e ，i n c l u d i n g t h ea b a n d o n m e n to fi n i t i a l s t r e a m s ，t h e u t i l i z a t i o no f a c c u m u l a t e dr a i n w a t e r , a n dt h eu t i l i z a t i o no fi n f i l t r a t e dr a i n w a t e r I ti n t r o d u c e st h e m e t h o d sa n dp r o c e d u r eo fu t i l i z i n gt h ea c c u m u l a t e dr a i n w a t e r ，t h a ti s ，c o l l e c t i o n ， p u r i f i c a t i o n ，a c c u m u l a t i o na n dr e c y c l i n g ，a n dt h ew a yo fu t i l i z i n gt h ei n f i l t r a t e d r a i n w a t e r T h ep a p e ri l l u s t r a t e st h et h e o r yf o u n d a t i o no fe c o - u t i l i z a t i o no fr a i n w a t e r A c c o r d i n gt ot h ei d e a lm o d e lo fi n t e g r a t e dc o o r d i n a t e dd e v e l o p m e n to ft h ew h o l e u r b a nl a n d s c a p es y s t e m ，i tp r e s e n t st h em a i nc o n t e n t ，t h em e t h o d sa n dw a y st o s u c c e s s f u l l yd e s i g n u r b a n l a n d s c a p ee c o l o g i c a l l yu s i n g t h er a i n w a t e r w i t h e x a m p l e s I t sp u r p o s e sa r et oe x p l o r et h ec o n n e c t i o nb e t w e e nt e c h n o l o g yo f V 福建农林大学硕士学位论文 A B S T R A C T e c o l o g i c a lu s eo fr a i n w a t e ra n dl a n d s c a p ee c o s y s t e mt h r o u g ht h ec o m b i n a t i o no f e n g i n e e r i n gt e c h n o l o g y , a n dt oe n h a n c et h ea e s t h e t i cq u a l i t yo fu r b a ns p a c ew i t h t h ep r e m i s eo fn a t u r a le c o l o g i c a lo r d e r T h ep a p e rt r i e st od i s c u s st h e a p p l i c a t i o nm e t h o d sa n dm o d e l st h r o u g h t e c h n o l o g yo fe c o u t i l i z a t i o no fr a i n w a t e ri nu r b a nl a n d s c a p ed e s i g na n dp r o v i d e s r e f e r e n c ef o rt h el a n d s c a p ed e s i g n e r si nt h e i rf u t u r ed e s i g n s K e y w o r d s ：l a n d s c a p e ；e c o - - u t i l i z a t i o no fr a i n w a t e r ；e c o - - d e s i g n ；u r b a nl a y o u t ； w a t e rc i r c u l a t i o n V I 福建农林大学硕士学位论文雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究引言 引言 生命起源于水，水是生命重要的组成部分。水与空气、阳光一样，是维持 生命必不可少的物质，但水在孕育生命的同时也生灵涂炭，无论是东方的大禹 治水，还是西方的诺亚方舟都在诉说着水患给人类带来的灾难。在不同的时空 背景以及不同的文化环境中，水对人类文明的发展、生存的优势、迁徙的脉络、 乃至社会的和谐稳定，都存在着关键性的影响力。 水与城市发展息息相关。古今中外，城市的诞生与发展都离不开水。古代 先民为了生存，“壅防百川，堕高堙庳 ，抵制洪水侵袭。人们傍水筑城、逐水 而迁，城市由水而兴、因水而衰。当今时代，不管在丰水地区还是缺水地区， 水已成为制约城市的发展的一个重要因素，它不仅是城市生活、生产的基础性、 战略性资源，还对滨水生产、船舶航运、生物栖息地保护以及维持、保护、调 节城市生态平衡等方面发挥着不可替代的作用【1 】。 近年来，国内经济及生活水平持续提高，使得水资源的需求量快速增加， 但是自然环境因素的限制，可开发的水资源越来越少。全球淡水资源的日益枯 竭，已成为二十一世纪世界性的环境问题之一。 口1 3 0 口海 擎水 l 钙北l 嫒淡承 口地卜深处淡承 0 W 瑚淡承资源 图0 - 1 ：全球水资源比例 F i g 0 - 1T h ep r o p o r t i o no fg l o b a lw a t e rr e s o u r c e s 全球各界专家、学者纷纷致力于各种理论、方法以及工程项目的研究和实 践，旨在能够探索科学、生态改善水环境和缓解水危机的合理方法。2 0 世纪 8 0 年代初，国际雨水收集系统系会( I R C S A ) 成立，国际研究的共识是：雨水利 用将成为解决2 l 世纪水资源的重要途径。 雨水资源是容易被人类忽视的淡水水源，作为大自然惠泽人类的甘露，雨 水是一种最根本、最直接与最经济的资源，其水质良好，又易于收集利用，对 调节、补充城市水资源及改善城市自然生态系统具有重要的作用，是当今面临 如此严峻的水资源危机的我们所应当倍加珍惜的宝贵自然资源。 + 过去的二十多年里，人们把主要精力放在由雨水资源转化的水源一地下水 V I I 福建农林大学硕士学位论文 雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究 引言 源方面。由于对地下水资源的过度开采以及对自然水循环的认识不透彻，导致 许多城市产生一系列的环境负效应，如地面沉降、沿海城市的海水入侵等，使 城市水环境进一步恶化。因此，在雨水资源未转化为地下水源之前，作为一种 天然且免费的淡水资源，如何充分、生态的利用雨水资源，成为一项很有前景 的研究课题。 V I I I 福建农林大学硕士学位论文雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究第一章 1 1问题的引出 第一章绪论 为什么雨水生态化利用技术在中国得不到快速的方展? 1 1 1 节水观念和意识不强 长期以来，我国的水资源的使用实行低价或无价政策，南方城市更甚，误 认为水资源丰富，加上政府、社会不注重宣传，造成人们没有节水的意识或节 水意识淡薄，与国外大众对节水具有的自觉高度重视意识形成较大的反差。近 年来，这种状况尽管有所改善，但改善的力度仍与节水的要求有差距，特别是 对雨水生态化利用技术推广和应用上，整体意识还没有形成。 1 1 2 技术相对落后 一方面，我国目前已经采用的雨水利用技术其使用和推广的范围都比较有 限，普及率低。城市中水回用技术设施在我国仅有l O 多个城市采用，所占城 市比例仅仅1 。雨水生态化利用技术在我国还仅仅处于开发阶段，远没有达 到普及推广的水平。 另一方面，目前所能采用的雨水生态化利用技术种类也相对较少，一些科 技含量高的雨水生态化利用技术在我国还没有被采用。如城市中先进的防渗漏 技术，工业中先进的污水处理工艺等在我国几乎是空白。 工艺方面：由于雨水生态化利用技术在我国推行的较慢，相关产业也鲜有 人问津，造成我国相关的产品种类较少，设施设备相对落后，并导致利用效率 低下，资源浪费较大。 1 1 3 成本较高，成本回收年限较长 作为一项长期回报的投资项目，雨水生态化利用项目前期的投资成本较 高，成本回收年限较长，前期经济效应较低，后期优势明显。导致大部分投资 者在认为短期内无法获得高额利润的情况下，不愿意投资相关项目的建设。 福建农林大学硕士学位论文 雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究第一章 1 1 4 管理体制分割，法治建设不健全 目前我国对水资源的管理体制依然存在相互分割的状况。一是地表水与地 下水的管理不协调；二是供水、用水、排水三者的管理体制不协调；三是水污 染的防治与水资源的保护及城乡供水、水量和水质的管理体制缺乏有机配合。 管理体制分割往往造成用水政策不统一、不衔接、不协调，影响了雨水利用技 术的开放和有效利用。同时，我国在雨水生态化利用的法治建设方面也相对滞 后于国外。目前国外各国的雨水生态化利用大都依据一定的法律进行，并形成 了比较规范的雨水生态化利用运行秩序。我国长期以来主要靠行政计划手段进 行用水的管理，用水及节水缺乏法律手段的指导和引导。特别是缺乏对涉及到 雨水生态化利用的权利、义务、责任、水的管理与配置以及在雨水生态化利用 方面的鼓励、惩罚制度和引导社会广泛参与等各方面加以相互配套的法律体系 建设。致使目前我国的雨水生态化利用仍然缺乏完整的法律保护t 2 。 1 2研究背景 目前，不少地方纷纷制定“生态城市、“绿色城市 、“园林城市 、“山水 城市”、“亲水城市 、“环保城市 、“健康城市”等战略规划，尽管称谓不同， 但都反映了人们对美好生存环境的向往与追求。其中涉水环境和水生态系统作 为城市环境和生态系统中最活跃的部分，在很大程度上决定着这些城市战略规 划的成立、实现与完善。 因此，在水资源紧张、水污染加剧，自然水域生态被破坏的情况下如何实 现城市景观设计中合理、生态的利用雨水资源，保持城市景观用水的可持续发 展，是目前城市景观设计首先应该考虑的问题。 1 3目的与意义 目前雨水生态化利用在城市景观设计中应用研究处于起步阶段。雨水利用 技术在大型城市，如北京、上海等地，进入示范与实践阶段，为城市雨水生态 化利用提供了宝贵经验。随着我国社会经济的不断发展，城市建设蒸蒸日上。 城市建设决策者们的工作重点已经逐渐转换到传承城市历史文化、体现城市风 韵与灵气的城市景观建设上。通过树立雨水生态化利用与城市景观建设相结合 的观念，不仅能够改善、美化环境、缓解城市水资源紧张、补给地下水、调蓄 2 福建农林大学硕士学位论文雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究第一章 雨洪等，而且能够提升景观的实用性。因此，雨水牛态化利用已成为城市景观 设计的必要景观要素之一。 为缓解我国城市水资源紧缺的现状和解决城市内涝现象严重的问题，需制 定科学、合理的城市雨水生态化利用规划，实现投入资金的合理安排和使用。 同时鼓励采用高效率的雨水生态化利用系统同城市景观设计相结合，进一步促 进城市景观设计系统中雨水利用工程技术的相关规范、标准的制定和管理制度 的建设，推动雨水生态化利用产业的发展。因此，雨水生态化技术将成为未来 城市景观发展不可或缺的景观形态【3 1 。 雨水生态化利用就是将雨水收集系统、中水回用系统、景观水系统和绿地 系统有效地结合在一起，通过景观营造有机地融入城市景观的水环境中。在分 析景观项目场所的雨水径流、处理中水以及景观用水保持的可行性，综合探讨 景观项目开展的框架的同时，重点突出艺术角度的景观美和生态美，结合自然 的地形设计、公共艺术进行组织的景观元素以及水的流态艺术，建设集观赏、 娱乐和雨水生态利用于一体的生态景观系统。通过本课题的研究，力图拓展城 市景观规划设计领域新的设计理念和方法，从水的可持续利用方面促进城市景 观与生态的有力结合【4 巧】。 1 4 研究方法 1 4 1 文献分析法 根据本文所要阐述的内容，查阅相关研究文献，通过对文献的浏览、精读 和收录，提炼理论依据、实践经验，参考具体实例，确定思路。 1 4 2 实地调查法 通过实地考察获取第一手资料，突出了研究的针对性和实用性。 1 4 3 学科交叉研究法 综合吸收了多学科理论方法，探索雨水生态化设计在城市景观设计中应用 的理论研究。 3 塑建套林大学硕士学位论文 雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究第一章 1 4 4 实例分析法 力求理论联系实际，通过国内外设计案例及笔者设计的项目进行相关解 释、说明，从而使得研究具有很强的实践指导意义。 1 5 技术路线 现状研究分析 目前国内外研究对雨水生态化利用在城市景观 设计中应用研究的成果进展，以及存在的问题 提出雨水生态化 深入研究斗利用在城市景观 设计中应用的 理论框架 在调查的基础上进行分析，研究雨水 生态化利用在城市景观设计中的应 用理论，提出具体设计方法、详细规 划方法以及区域规划方法 4 一 一 一 士口 芰I，_I 结 鉴 析 总 借 分 献 稍 杳一 j 囊 荆 舱 y 福建农林大学硕士学位论文雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究第二章 第二章雨水生态化利用的理论基础 2 1基本概念 2 1 1 雨水生态化利用 通常所说的雨水利用为狭义的雨水直接利用，其根本实质为雨水的资源 化。本文所指的生态化利用是针对当前城市的生态环境退化的现状，强调在雨 水利用过程中对城市生态环境问题的缓解和消除作用。雨水生态化利用是从雨 水的生态循环出发，变雨水排放为雨水的再利用，减缓城市雨水洪涝及地下水 位的下降、控制雨水径流、减少资源浪费，从而改善城市的生态环境。雨水生 态化利用理论和技术，其中有雨水渗透技术、雨水贮留技术、雨水收集技术、 雨水回用及处理技术等相关技术理论【6 1 。 2 1 2 城市规划与生态设计 城市规划又称都市规划，是为城市在一定时期内发展制定的蓝图，主要指 对城市的空间以及城市自身的发展进行预先考虑，研究城市的未来发展动向， 通过对城市各项建设综合规划部署，实现城市整体空间的合理布局。城市规划 要合理地预见城市的发展方向、布局和规模，做好环境预测和评价，统筹安排， 协调各项建设全面发展，促进整个城市的建设能够科学合理的稳步向前推进。 生态设计早己不是一个新鲜的词汇了，但由于不同学者的观点不同，认识 也不同，因此没有一个普遍认可的概念。笔者认为，所谓生态设计即景观生态 设计，是以现代景观生态学为理论基础和依据，以生态原理为核心，通过生态 设计的手法来营建集美学功能、生态功能和游憩功能为一体的美好景观格局。 在满足休闲游憩功能的同时，也实现了人与自然的和谐共处【7 9 1 。 2 2传统雨水利用相关的研究现状 2 2 1 国外雨水利用研究概况 早在4 0 0 0 多年以前，古代中东的纳巴特人在涅杰夫沙漠，把从岗丘汇集 而来的雨水由渠道分配到各个田地，或将雨水贮存到水窖里，供日后农作物利 福建农林大学硕士学位论文雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究第二章 用，以期获得较好的庄稼收成。 美国的雨水利用通常以提高天然入渗能力为目的，将其作为土地规划的一 部分，并在新的开发区内实施推广。美国相继在芝加哥、加州富雷斯诺市等多 个城市兴建了地下隧道蓄水系统，以解决雨水利用和城市防洪问题。此外，美 国还通过立法来支持雨水利用，制定了相应的法规，如宾夕法尼亚州的雨水 利用条例等，这些法律条例规定了新开发区的暴雨洪峰流量不得超过开发前 的水平，并强制在新开发区内实行就地泄洪蓄水政策。而且各地政府还采取各 种优惠政策鼓励民众开发新的雨水利用方法。 德国在雨水管理方面位居世界前列。在2 0 世纪8 0 年代开始逐步建立和完 善雨水利用技术、行业标准以及管理条例。1 9 8 9 年出台的雨水利用设施标 准标志着德国第一代雨水利用技术的成熟。1 9 9 6 年德联邦水法的新增条款 中补充规定了“水的可持续利用”和“避免雨水径流量增加。此外，德国各 州还规定，除特殊情况，雨水径流不能够排放到公共管网中，雨水必须在场地 中得到有效地利用和蓄留。通过将收集来的雨水，经过简单处理后，将达到杂 用水水质标准的回收水运用到街区公寓的厕所冲洗和庭院浇洒中。目前，德国 新建的开发项目，无论是工业设施、商业建筑还是居民小区，都要设计雨水利 用设施，如果没有雨水利用设施，政府将征收雨水排放费和雨水排放设施费。 英国的地面蓄水系统，主要是通过将局部地域内的雨水收集并加以成功利 用，节约地下水的开采量，同时大量补充地下水，并将收集来的雨水用于提供 人们生活所需的部分杂用水，如冲洗厕所、户外用水等，缓解城市供水压力， 延长供水系统使用寿命。同时雨水收集能够在源头上大大降低了洪水发生的可 能，体现暴雨源头控制的理念，在源头上截流大部分的雨水，从而减少雨水径 流量，降低了下游的洪峰，也减小了对雨水处理设施的压力。 日本的雨水利用技术在亚洲还处于领先地位。日本从1 9 6 3 年开始兴建用 于滞洪和储蓄雨水的蓄洪池，将蓄洪池的雨水用作绿地浇灌、路面喷洒等使用。 1 9 8 0 年日本成立了雨水贮留渗透技术协会。1 9 9 2 年颁布了第二代城市下水 总体规划。规划中要求将地面的渗水设施同城市的总体布局相结合，雨水渗 沟和渗水地面作为城市规划的有效组成部分：要求新建或改建的设施或大型建 筑必须设置雨水下渗设施，有效促进了城市雨水的利用。 新加坡是一个位于赤道附近的热带岛国，雨量丰沛。在上世纪5 0 年代， 由于所建造的排水管网不足，排水不畅，屡遭洪涝灾害。此后，随着经济的快 6 福建农林大学硕士学位论文雨水生态化利用在城市景观设计中的应用研究第二章 速腾飞，基础设施逐渐完善。通过增加雨水集水区面积，合理规划、疏通排水 系统。不仅消除了水患灾情，还为这个自然水资源匮乏的国家提供了新的水源， 保证了自身的发展。全国土地有一半被划为蓄水区：其日常饮用水5 0 的水 量是由境内采集的，开发的主要途径是收集雨水。如今的新加坡对雨水的利用 率高达9 5 ，位居世界前列，其治水规划方法也成为许多国家纷纷效仿学习 的模式【1 0 19 1 。 2 2 2 国内雨水利用研究概况 在我国雨水利用有着悠久的历史，可以追溯到青铜器时代，主要运用于农 业生产灌溉，提高作物产量。近年来，我国城市的雨水利用领域迅速发展，南 方地区进行了有效利用雨水以减少水稻灌溉的节水工程；舟山群岛、南海诸群 岛的雨水集流工程；甘肃的“1 2 1 工程；陕西的“甘露 工程；山西的“1 2 3 ” 工程、宁夏的“窖窑工程 ；浙江省舟山市葫芦岛、山东的长岛县、大连的嶂 子岛、河北太行山区和内蒙古干旱半干旱山丘区等地的雨水集蓄利用工程，都 是我国雨水资源有效利用的工程措施【2 m 2 1 1 。 我国真正意义上的城区雨水利用的应用研究开始于2 0 世纪8 0 年代，发展 于9 0 年代。总体来说，我国城市雨水利用的设施不多，技术落后，缺乏系统 性。进入9 0 年代后，我国几个大型城市开始在建筑物中建设雨水收