基于海绵城市理念的乡村雨水利用技术研究

基于海绵城市理念的乡村雨水利用技术研究

1基本假设1.1低影响开发雨水系统构建的基本概念这种类型的海绵具有吸水性和储水性、耐压缩和易于恢复的特点。“海绵城市”是一种形象的表达,其学术术语为“低影响开发雨水系统构建”(LowImpactDesignorDevelopment,简称LID),即在降雨的时候,通过建设“吸收、存储、渗透、净化”系统来吸收雨水,在干旱时用来补充地下水,调节水循环的一种城市建设系统1.2恶果景观的形成G.阿尔伯斯在《城市规划理论与实践概论》中指出,乡村景观是在上千年的演化过程中自然形成的,由于人类的开垦、种植和聚居,最终刻上了斧凿的印迹2加强农村使用雨水的重要性不断加快的乡村环境改造进程,带来了一系列问题,乡村面临着严峻的雨水现状。主要问题体现在以下3个方面:2.1水资源污染乡村粗放型规划致使水资源的大量排放,生活污水随意排放,卫生设施落后,禽畜粪便处理不当等问题,导致乡村的农田和水体受到污染。2.2不透水面积增加,雨水管网排水能力下降随着乡村建设的快速进行,农村的硬质路面不断增加,原有的土路、石子路渐渐消失。乡村的交通变得便捷,但与此同时,也导致了不透水面积的迅速增加。这意味着当雨季来临,大量增加的地表径流将代替原本的雨水下渗,乡村自身的抗洪能力下降。而乡村市政基础设施相对落后,雨水管网排水能力较差,当出现极端降雨天气时,往往难以有效应对。乡村内涝频繁发生,制约了乡村正常的生产生活和交通秩序,给社会和人民的财产甚至生命造成巨大损失。2.3海绵城市理念在城市建设中的应用乡村大幅度开发建设阻断了原有的自然雨水循环,地下水位下降。乡村水网系统被破坏,导致水生生物栖息地减少。近年来,海绵城市理念在城市建设中得到广泛运用,并已取得一定成效。针对如今乡村所面临的严峻雨水环境,如何高效利用雨水,进行科学合理的规划,提升乡村的雨水利用技术,是需要在今后的乡村环境改造过程中着重考虑的问题。3水体景观的设计原则乡村在自然、经济、社会、文化等各方面都与城市存在差异,因此,在乡村雨水景观设计过程中,也应当与城市区别开来。两者差异主要体现在以下几方面:(1)相较于城市来说,农村地区居住分散,地形起伏多变,涉及地域面积广大。另外,乡村较城市在人力、资金方面相对缺乏,照搬城市中的排水管网系统建设成本过高,难以实施。乡村的雨水景观应遵循经济实用、易维护的原则。(2)在城市中被广泛运用的混凝土框架结构材料以及园林植物材料,在乡村环境中并不十分适用。而传统的乡土构建方式(如夯土、砖砌、石垒),以及自然化种植的乡土植物更能与乡村自然朴实的整体风貌相得益彰。(3)不同于城市的高度人工化,乡村主要由千百年来的自然发展而形成,其生态环境更多地依赖自然生态体系的循环。乡村脆弱的自然环境一旦遭到破坏,将会很难恢复。因此,在乡村建设中,应当更谨慎地尊重自然规律,避免破坏乡村生态机理的人工措施。4农村雨水景观设计的对策4.1设置水汇集路径民居建筑是乡村环境中重要的景观元素,对落到建筑的屋顶及其周边场地的雨水进行收集尤为重要。乡村建筑的造型设计应合理考虑雨水汇集路径,在屋顶和墙面加入能够收集雨水的相关设施,对建筑周边场地进行雨水流向引导。适用于乡村家庭的雨水收集设施有雨水链、雨水桶和家庭水池等。利用雨水链和雨水桶收集屋顶雨水,经沉淀净化后可作清洗、灌溉或牲口饮用等用途。雨水桶在形状、材料及色彩方面灵活多变,并且造价低、易实施。家庭水池的蓄积容量较大,还可结合植物、座凳等配景,营造庭院景观及功能空间。4.2雨水径流模式乡村内部应对雨水进行有计划性的引流,通过道路横向改造,降低道路两侧标高,将雨水汇至低标高区域。场地中通过下凹式绿地、生态植草沟、绿色屋顶滞留装置以及可渗透路面,减缓雨水径流速度,丰富场地植物层次,增加水生植物,并通过砂石和土壤对雨水进行渗透和过滤。结合沟渠、低洼地等,最终将雨水引导至坑塘、河流等区域进行贮存。可渗透路面对地表径流有着显著的削减作用。对于乡村主要道路,建议采用透水混凝土、透水沥青等新型透水材料铺设路面。对于乡间小道,建议采用碎石、多孔砖、卵石等材料,不仅具有良好的透水性能,外观上也更能突显自然朴实的乡土气息。透水性路面铺装使得雨水能够及时下渗,不仅降低了暴雨天气下发生内涝的风险,还能够保持土壤湿度、补充地下水,保持地下环境的生态平衡。4.3喷淋系统设计乡村中的坑塘洼地不仅对洪水的调节起着重要作用,还具有良好的景观价值。对坑塘洼地进行再设计,形成中心集雨场地,汇集并储存雨水。雨量密集时期,多余的雨水通过溢水口流出,最终汇入河流。设置喷淋装置用于周边景观维护,结合植物种植设计并辅以相应的功能设施,打造兼具生态功能与优美景观的游憩空间。雨水花园中的水生植物不仅能对雨水中的污染物及有害物质进行吸附、过滤,还能对其进行分解转化,为动植物的生存提供氧气和各种营养成分。通过对雨水花园中水生植物的合理设计,保持水土的同时,也为各种鸟类和昆虫提供了食物和栖息地,使景观更丰富。4.4河流生态涂料的设计驳岸设计是构成滨水景观的最基本要素,既要顾及水里的生物及植物,又要兼顾河水的开发利用,发挥它的游乐与防洪生态功能5生态功能的体现如何有效地利用雨