景观节能水系统

1、公园水资源包括雨水、市政供水、地表水、地下水。雨水通过雨水收集技术、雨水回用技术处理后用于水景用水和浇灌用水，并补充地下水；市政供水为居民提供饮用水，并与地表水、地下水为居民提供生活用水、景观水景用水和浇灌用水，生活污水经过中水处理系统处理后补充水景用水和浇灌用水，净化后的水体可作为公园直饮水装置的水源。一、雨水收集系统1. 透水铺地生态型透水铺地是指具有让雨水直接渗入地下，并能使雨水还原成地下水的人工铺筑的地面。（1）透水铺装常用材料透水性联锁块透水性联锁块是目前人行道、广场、停车场等城市公共铺装应用最为广泛的面层材料类型，如透水砖、植草砖等。这类面层材料主要利用自身空隙、块体间的接缝、砖体

2、的镂空部分等渗透雨水，从而获得较为理想的透水效果。透水性沥青混合料 透水性沥青混合料应用于透水性铺面，主要是在对透水铺面承载力有较高要求的场合，如在停车场和行车道中将其作为铺装结构的面层或基层。此类材料系骨架空隙结构沥青混合料，其空隙率可达到25%甚至更高，混合料内部的空隙呈连通状态，从而为水分提供下渗和排出的路径。 透水性混凝土透水性混凝土是由一系列与外部空气相连通的多孔结构（蜂窝状）的建筑材料混合而成。透水性混凝土铺装具有很强的透水能力、透气性、保水性、通气性、容重小、强度高、耐久性高。而且透水性混凝土可着色，可铺筑成各种图案，视觉效果好。 环氧树脂微孔透水材料环氧树脂微孔透水材料是以细砂

3、密集堆积为基料，环氧树脂为胶结料制备的微孔透水材料。这种铺装材料具有细砂密实堆积形成的多孔的空间骨架结构，树脂作为胶结料仅在细砂表面形成薄薄的胶结层尽量不去填充骨架间的空隙。这样硬化厚的材料内部就含有大量连通空虚，使水能沿着这些贯通的孔隙通道顺利地渗入地下。（2）透水铺装结构组合型式由于透水铺装可应用于多种场合和环境条件，不同的应用场合对铺面的承载力、使用性能等方面的要求不同;环境条件，如降雨、气温、地下水、土质等的不同，对铺面的透水功能的要求也有不同。因此，针对不同的应用条件，需要有不同的结构组合方案供透水铺装选择。结构1面层采用透水联锁块类，基层采用开级配碎石。这种结构方案整体强度相对较弱

4、，适用于人行道、广场、运动场等主要供人们行走、娱乐的场所。结构2面层采用透水沥青混凝土，基层采用ATPB和开级配碎石组成复合基层。这种结构组合方案能够获得较高的结构强度和承载能力，主要适用于停车场、小区道路。在合理的设计下，可以将期望这种结构型式用于城市道路的行车道上。结构3采用透水混凝土面层，基层仍为开级配碎石层。相较于结构1和结构2的柔性组合，这种结构主要依靠面层提供较高的刚性支撑。这种结构形式简单，但承载力高，经良好设计可适用于以上所有场合。（3）透水铺装的效益据国外研究表明，虽然渗透地面成本比传统不透水地面高出 10%左右，但综合考虑因径流量减少、地面集流时间延长而导致雨水管道长度缩短

5、及管径减小，雨水系统的总投资可减少 12%38%，而且还可产生较大的环境及社会效益。2. 雨水花园设计雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地，被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水，通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化，并使之逐渐渗入土壤，涵养地下水，或使之补给景观用水、厕所用水等城市用水。（1）雨水花园构造雨水花园主要由蓄水层、覆盖层、种植土层、人工填料层及砾石层构成。蓄水层：蓄水层种植耐水淹的植物，起到滞留雨水并对汇入的雨水形成初级净化的作用，高度一般在100250mm。覆盖层：覆盖层可以防止雨水对地表形成冲刷，且能够减弱雨水蒸发，具有保水的作用。在树皮与土壤界面上营造了一个微生物环境，

6、有利于微生物的生长和有机物的降解，同时还有助于径流雨水的侵蚀。其最大深度一般为50-80mm。种植土层：种植土层中土壤微生物及植物根系对雨水有一定的净化作用，一般选用渗透系数较大的砂质土壤，其主要成分中砂子含量为60%85%，有机成分含量为5%10%，粘土含量不超过5%。种植土的厚度根据植物类型确定，草本植物一般为250mm左右。雨水花园中的植物应该是多年生，可短时间耐水涝，如大花萱草、景天等。人工填料层：为了保证雨水能够迅速下渗，多选用渗透性较强的天然或人工材料，其厚度应根据当地的降雨特征、雨水花园的服务面积等确定，多为0.51.2m。当选用砂质土壤时，其主要成分与种植土层一致。当选用炉渣或

7、砺石时，其渗透系数一般不小于10-5m/s。砾石层：砾石层的布置具有暂时储存雨水的作用；还可以在砾石层内布置穿孔管道，对净化后的雨水进行收集回用。直径不超过50mm的砾石，厚度200300mm。其中埋置直径为100mm的穿孔管，经过渗滤的雨水由穿孔管收集进入附近河流或其他排放系统。（2）雨水花园的植物配置雨水花园之中的植被体系不仅仅是美化环境，其对于雨水花园内的地表净流控制极为出色。植被还改善了土壤的粗糙成度、土壤的抗侵蚀能力，保水固土。随着植被体系的覆盖度增大，雨水径流量明显减少。此外植被的根系发达，使得土壤相对疏松,对降雨的入渗性能同裸地比较也大为提升。为了更好地发挥雨水花园的作用,植物选

8、择应当满足以下的几个原则：以乡土植物为主，本地植物应多于引进的外来植物。种植在雨水花园的植物应是多年生的，可短时间耐水涝且耐早的植物。特别注意排除有毒的、入侵性的、有安全问题的植物。尽量选择一些季象明显的植物凸显季节变化的自然趣味。选择香花性植物，尽量能吸引蜜蜂、蝴蝶，创造人与动物接触的平台。物种的规划应根据现状条件随意而自然，物种数量也应该与雨水花园的尺度相匹配，较大的雨水花园的物种也较多。（3）雨水花园实例塔博尔山中学雨水花园 场地采用雨水花园的原理并结合园林手法，实现就地管理。由停车场，屋顶，不透水路面的雨水，通过一系列排水沟和管道转移到190m2的雨水花园中。进入花园后，雨水在下渗的同

9、时与植物和土壤相互作用。随着暴雨强度的增加，花园内的雨水径流逐渐上升，一旦超过20cm的设计深度，水就流出花园并进入与之相结合的下水道系统。雨水花园的下渗率在5-10cm/h之间，这意味着任何滞留在雨水花园中的径流都能在几个小时后完全下渗。花园中设计了一条约0.6m宽的细沙“走廊”，它在视觉上连接了雨水花园的两端。这一简单的设计不仅可以使参观者观察到雨水从多个方向跌落到花园中的过程，也可作为维修人员进入雨水花园而不破坏植被和土壤结构的通道。在植物设计方面，花园中混植了矮生的灯心草和莎草，在保证整体纹理和色彩的同时也允许杂草在其中生长，进而减少未来频繁的养护。（4）雨水花园的效益分析以福州万科大

10、樟溪住宅小区为例，雨水收集利用工程需投资 1260万元( 不包括人工湖的景观功能投资) ，较直接排放系统多投资1020万元，但雨水收集利用工程建成后，每年可直接集蓄利用雨水 16 万24 万 m3，按照福州永泰县1.5元/m3 元的水价计算，每年可节约水费24万36 万元。若考虑节水增加的国家财政收入，以及消除污染而减少的社会损失和节省城市排水设施的运行费用等间接效益，每年可收益91.2万元136.8万元，故雨水收集利用工程的静态差额投资回收期为7.511.2a。且水景社区是一类以景观湖为核心的生态住宅小区，能满足城市居民回归自然的需求。3. 下凹式绿地设计下凹式绿地是利用下凹空间充分蓄集下渗

11、雨水、削减洪峰流量、减轻地表径流污染,有效增加了雨水下渗时间的一种绿地雨水调蓄技术。（1）下凹式绿地设计流程绿地下凹深度和绿地面积是下凹式绿地设计过程中的两个主要控制参数。它们的取值需综合绿地服务汇水面面积、土壤渗透系数、设计暴雨重现期、周边设施的布置情况、绿地植物的耐淹时间等多种影响因素后确定。下凹式绿地的设计流程大致如下: 根据项目规划，划分下凹式绿地的服务汇水面； 综合下凹式绿地服务汇水面有效面积、设计暴雨重现期、土壤渗透系数等相关基础资料，利用规模设计计算图合理确定绿地面积及其下凹深度； 通过绿地淹水时间、绿地周边条件对设计结果进行校核。校核通过则设计完毕

12、，否则返回 ，重新划分下凹式绿地服务汇水面，进行新一轮的设计计算，调整设计控制参数，直至得出合理的设计结果。（2）下凹式绿地设计的植物选择下凹式绿地内的植物选择应该慎重，可以选择本地植物或引进植物种，但宜采用耐水淹、生长速度快、适应性强的植物品种。选择不同功能的绿地植物，配合乔、灌的层次搭配，使得下凹式绿地既起到调蓄径流、净化水质的作用，又具有一定的观赏休闲价值。具体做法是，根据绿地面积，选择以抗旱、耐淹的草本植物为主导，依景观要求，配置宿根花卉，以达到美观效果，同时，在绿地中规划线型、块型小片区域，栽种耐盐抗污能力强的品种，使得汇水得到净化。（3）下凹式绿地设计的效益下凹式绿地作为

13、一种投资少、效果明显的蓄渗设施。因此在城市公园推进下凹式绿地的建设有很大的空间，对原有绿地进行改造或将规划绿地建设成下凹式绿地，投资少就能达到缓解雨洪压力，减少灌溉绿地的耗水量。有研究认为下凹式绿地占全部集水面积比例为 20%时，可以使外排径流雨水量减少 30%90%，甚至实现无外排雨水。4. EcoRain雨水收集技术EcoRain雨水收集技术的理念很简单：由多个雨水模块组合构筑雨水储存空间、雨水排放层，收集、处理和利用雨水。在城市降雨面收集雨水，避免雨水径流直接排放及被污染。所有产品均使用高品质100%可回收利用PP材质生产。 （1） 安装流程基础开挖基础层回填洁净河沙层压实，铺装土工布安

14、装蓄水模块侧面回填夯实渗透层回填回填层压实表层植被土回填（2）EcoRain雨水模块系统的优势:拥有95%的贮水空隙率，及超过6吨的抗压强度;无需工具快速组装，大幅降低施工机械使用及施工强度;降低超过30%的开挖、运输、及60%回填量;标准模块设计，可根据项目设计成各种不规则形状;埋设于地下，节约大量地面空间，可按需设置于道路、广场、停车场、运动场地下;无限制设计存储容积，从根本改变常规水池沉降、开裂、渗漏等诸多问题;环保产品100%可循环利用材料制造，安全无污染，有利于改善存贮水质;受专利权保护产品，著作权保护产品。二、雨水回用技术雨水的回用技术针对降雨径流不同,采用各种方式将径流收集起来,

15、通过一定的处理工艺处理后用于城市道路、绿化、冲厕、补充景观水体等。雨水回用的主要目的是节约水资源和更好的控制雨水径流污染,在雨水回用技术中包括雨水弃流、雨水截污与传输、雨水蓄存、雨水处理等多项技术。(1) 雨水弃流技术(2) 雨水截污与传输技术(3) 雨水蓄存技术(4) 雨水处理技术三、中水处理系统中水处理系统是将生活污水经过各种处理手段转化为中水，以补充水景用水与浇灌用水的需求。1.生态塘处理系统生态塘系统通过在塘中种植水生作物,建立人工生态系统,以太阳能为初始能源，将污水中的有机污染物进行降解和转化。生态塘处理系统能够有效地处理生活污水及一些有机工业废水,对有机物和病原体有很好的去除效果。

16、生态塘是将污水处理与利用相结合,实现污水资源化的一种废水生物处理设施,它具有基建投资省、年运行费用低、管理维护方便、运行稳定可靠等诸多优点。由于生态塘处理系统占地面积大，生态塘处理系统适合面积、规模较大的城市公园污水处理系统，其次生态塘处理系统对水体的需求决定了其使用范围的局限性，生态塘处理系统适用于南方雨水量较为丰富及其丰富的大型的有表面裸露水域的公园,如湿地公园等。生态塘中可种植观赏植物,不仅能加快污水有机物的分解和有害化学元素吸收,同时能美化城市公园环境。2.人工湿地污水处理系统人工湿地是通过模拟自然湿地而人为设计和建造的具有可控性和工程化特点,以基质、植物及微生物协同通过物理、化学和生

17、物作用进行污水处理的自然生态系统。(1) 人工湿地处理污水的机理污水沿一定方向流动的过程中,在耐水植物和土壤(填料)的物理、化学和生物的三重协同作用下,污水中有机物通过过滤、根系截留、吸附、吸收和植物光合、输氧作用,促进兼性微生物分解来实现对污水的高效净化。物理作用。经过初级处理的污水, 在湿地系统中通过物理沉淀、过滤、吸附作用进一步除去可沉淀的固体、胶体、BOD5、氮、磷、重金属、细菌、病毒及难以溶解的有机物质。化学作用。通过氧化- 还原及化学凝聚、吸附进一步去磷、氮、重金属及难溶物质。生物作用。通过微生物代谢、氧化作用、植物的吸收及细菌的硝化与反硝化作用进一步除去BOD5、氮、磷、胶体和难

18、溶有机物质及重金属。(2) 人工湿地处理污水的案例玉溪市九溪人工湿地污水处理工程工艺流程：氧化塘+水平潜流+垂直潜流处理能力：100000m3/d占地面积：150000m2达标要求：地表IV类水要求，部分满足III类要求湿地部分注重生态的要求，湿地分为A、B 2个净化区，其中包括植物挺水带、围堰、隔水墙、沉沙池、清渣桥等部分，主要采取植物碎石床和生物塘组织的人工湿地污水工艺。A 区是污水一级净化地，污水经过第一级处理后，尾水的气味比较难闻；B区是污水二级净化地，污水在此可得到进一步地净化处理，水质得以较好的改善。九溪人工湿地工程采用的挺水植物可以作为植物景观供游人欣赏，如凤眼莲、象草、美人蕉、

19、旱伞草、莎草、花叶荻、水葱、香蒲等净化植物。九溪人工湿地面积具有功能湿地和观赏湿地两大功能，除了满足污水处理以外，规划设计中还根据自身特色，创造出风格独特的景观如科普宣传、吸引鸟类等景点。以水环境和水污染的治理为主题!将水的治理及净化的过程以形象、艺术的形式展示出来，并形成园林景观。在湿地工程B 区，为了打破场地一马平川的无味感，特意在湿地工程，也就是湿地植物丛中设计了蜿蜒曲折的木栈道，以供游人欣赏、了解湿地植物及湿地工程的运行。3. 土地渗滤系统土地渗滤系统这是土地处理系统中的一种方式,是一种以土地的自然生态净化为主的小规模污水处理生态工程技术。（1） 土地渗滤系统的原理通过农田、林地、苇地

20、等土壤植物系统的生物、化学、物理等固定与降解作用,对污水中的污染物实现净化并对污水及、等资源加以利用。以土地处理为主的治理技术,因其运行成本低、操作运行简单。（2）土地渗滤系统的处理模式土地渗滤系统主要有慢速渗滤、快速渗滤和地下渗滤等处理模式。慢速渗滤是土地处理污水技术中最广泛应用的一种类型。它具有易管理、经济效益显著的优点。但由于慢速渗滤系统渗滤速度较慢,污水处理量有限,过度的处理会导致形成残存地表污水,影响城市生态环境和人居环境,此方法不宜用在城市公园污水处理上。快速渗滤土地处理系统是将污水有控制地投配到具有良好渗透性能的土地表面,在污水向下渗滤的过程中,在过滤、沉淀、氧化、还原以及生物氧

21、化、硝化、反硝化等一系列的物理、化学及生物作用下,得到净化处理的一种污水土地处理工艺。在城市公园灰水处理系统中,主要采取快速渗滤系统。快速渗滤系统设计是在城市公园污水产生处,规划设计一个土壤通透性较好的生态林,污水直接排入生态林处理,污水通过特定植物种类根系的吸收,不断降解和吸收水中的有机物和、元素,达到净化的目的,生态林同时可以美化环境。但黑水的气味较重,不宜采用地表方式的快速渗滤系统。地下渗滤系统是一项地下终年运行的工程,其主要设计参数应将散水管埋在冬季温度不低于10的位置,目前建设的工程散水管最大埋深1.5,可正常运转,污水净化效果很好,因此对我国大部分地区都适用。由于地下渗透系统散水管

22、埋藏在地下,这种特点适合城市公园黑水和灰水处理,不会造成地表污水的污染和气味的散发,是城市公园小规模污水综合处理的最佳途径。四、水体净化系统1.生态浮岛生态浮岛是一种针对富营养化的水质，利用生态工学原理，降解水中的COD、氮、磷的含量的人工浮岛。它能使水体透明度大幅度提高，同时水质指标也得到有效的改善，特别是对藻类有很好的抑制效果。（1） 生态浮岛的结构生态浮岛是一种采用现代农艺和生态工程措施综合集成的水面无土种植植物技术，由植被基(人工浮岛平台)、植物和固定系统组成。生态浮岛是人工浮体，载体大多为白色塑料泡沫、海绵和椰丝纤维，在其上钻出若干小空(根据材料性质决定是否所需) ，将耐污"

23、;观赏性强"或具一定经济价值的水生植物种到里面，泡沫板用铁丝或竹片连接，固定在水中已打好的桩子上，浮岛可以拉动，有利于收割、栽培。（2） 生态浮岛的原理植物根系吸收水体中氮、磷等物质后，可通过木质化使其成为植物体的组成成分，也可通过挥发、代谢或矿化作用使其转化为二氧化碳、水或无毒性作用的中间代谢物; 发达的根系释放大量能降解有机物的分泌物，故加速了水体中有机物的降解。由于植物能将氧气输送至根系区，植物根区还原态介质变成了氧化态，根区的环境状况为好氧、兼性厌氧、厌氧微生物提供了良好的小生境; 浸没水中的这部分茎叶为微生物提供了良好的固着载体“生物膜载体”，植物微生物在降解水中污染物时产

24、生了协同效应，提高了净化效率。部分浮岛植物如风眼莲、水花生、芦苇等在生长过程中能分泌克化学物质，加之浮岛本身能阻挡直接照射到水面上的太阳光，降低了藻类光合作用所需的光照强度，有效抑制藻类生长繁殖，具有防止和缓解水体富营养化功能。 某些水生植物对污染物具有较高抗性，能富集水体中某些有机物和重金属离子，所以生态浮岛还可用于净化某些特殊污染水体，如风眼莲由于线粒体中含有多酚氧化酶，此酶可对外源苯酚进行羟化及氧化作用而解除酚对植物体的毒害作用; 此外，风眼莲还能富集铬、镉、铅 、汞、砷、铜、镍等多种重金属。此外，生态浮岛为水生动物和鸟类、昆虫提供了良好的栖息地，提高生物多样性，有利于生态恢复和景观改善

25、。（3） 生态浮岛的实例东罗运动公园东罗运动公园的大型生态浮岛的基质是应用公园替换的一批步道木材作为漂浮的材料，用隔离鱼群的网格来连接，并用粗铁线并成连环木船式的浮岛基座，之后捞上大萍作为有机腐质土壤，再将水生本土植物及引入的陆生植物苗放置其中，而小型浮岛基质则以单片剖半的桧木作为基座，现将其倚靠河岸植物的生长地，待植物蔓生于该基座后便将它们分离，而此时的桧木便有了水生植物的生长环境也就可以作为浮岛基质加以应用，由于河流水深 1-2 米，因此需要加以固定，而在此案例中采用简单绳索用石块固定在水里，并允许它随风左右移动。2.生态驳岸生态驳岸是指自然河岸或具有自然河岸的可渗透性的人工驳岸。采用天然

26、材料,形成可渗透界面,有利于河畔陆地与水体之间的水分交换、调节植被的水分蒸发,促进水体净化,增强自净能力,是治理城市水体污染的有效途径。 （1） 生态驳岸的设计形式自然原型驳岸对于坡度或腹地大的河段，可以考虑保持自然状态，配合植物的种植，达到稳定河岸的目的。如种植柳树、水杨、白杨、芦苇以及菖蒲等具有喜水特性的植物，发达的根系可以稳定堤岸，枝叶柔韧，顺应水流，增强抗洪、护堤的能力。卵石缓坡驳岸技术  在缓坡驳岸上点缀铺设卵石、景石等，其横断面俗称“蝶形”断面，有利于安全和两栖动物的出行，以及冬季防水。同时结合水生植物种植 ，可以凸显自然生态感。山石驳岸 山石驳岸充分

27、体现了中国传统景观水系特色，即利用就地取材的乡土天然山石，不经人工整形，顺其自然。山石缝隙间栽植植物，点缀岸坡，展示植物与石的柔美结合。生态袋技术生态袋采用100%的可循环使用的聚丙烯材料制成，具有抗冲刷、抗浪蚀、抗冻害、抗酸碱、抗微生物、无强度折损等特点。在生态袋内装土，可形成090摄氏度自由变化的坡岸，然后在生态袋上压播、插播或喷播植物。在陡岸及缓坡的水边过渡带设置装土生态袋，既满足了结构的稳定要求，又可以解决河岸雨季拉坡、污染物过滤和波浪冲刷、塌岸等问题。（2） 生态驳岸的水体自净作用生态驳岸有利于植物的生长。实验证明, 水生植物可大量吸收去除水体中的 N、P 元素。植被繁茂的根系还为微

28、生物生长提供了良好的环境, 而由此形成的生物膜可去除水中有机污染物, 对水体进行初级净化。另外, 凹凸不平的生态驳岸自然形成的鱼道、鱼巢可形成不同的流速带和水的紊流, 使空气中的氧溶入水中, 促进水体净化。五、浇灌系统目前园林灌溉应用较多是喷灌，但是单一的灌溉方式往往不能满足绿地的灌水要求，有时甚至会对灌区内的植物造成一定的损害。研究节水灌溉设计首先要确定各节水灌溉技术的特点和使用范围。（1） 节水灌溉的类型喷灌喷灌是喷洒灌溉的简称，它是借助一套专门设备将具有压力的水喷到空中，散成水滴降落到田间，供给作物水分的一种先进的灌溉方法。绿地喷灌是根据植物品种和土壤、气候状况，适时适量地进行喷洒，不易产生地表径流和深层渗漏，是一种模拟天然降水而对植物提供控制性灌水，是一种高效节水的灌溉技术，比地面灌溉可省水约 30%50 % , 不仅节省劳力，工效也较高，几乎适用于所有的园林绿地，对地形、土壤等条件适应性强。喷灌除具有灌溉的主要功能外，还可以形成意想不到的景观效果，创造和改善绿地小气候，调节空气湿度。喷灌特别适合于密植、低矮的植物(如草坪、灌木、花卉)的灌溉。在花灌木、灌木等较为集中的绿地中，喷