低影響開(kāi)發(fā)雨水利用的鄉(xiāng)村景觀設(shè)計(jì)研究

低影響開(kāi)發(fā)雨水利用的鄉(xiāng)村景觀設(shè)計(jì)研究

一、水資源污染現(xiàn)狀隨著生產(chǎn)力的提高，人們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的追求越來(lái)越多，導(dǎo)致了一系列生態(tài)循環(huán)問(wèn)題，尤其是水資源問(wèn)題。我國(guó)正面臨著水資源短缺的現(xiàn)狀,造成這一現(xiàn)狀的主要原因包括人類對(duì)水資源的破壞,致使水資源污染現(xiàn)象嚴(yán)重,尤其是近年來(lái)地下水位的不斷下降,出現(xiàn)了淡水資源短缺、用水危機(jī)等問(wèn)題。2014年10月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》中指出,低影響開(kāi)發(fā)(LowImpactDevelopment,簡(jiǎn)稱LID)是指在場(chǎng)地開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用源頭、分散式措施維持場(chǎng)地開(kāi)發(fā)前的水文特征,也稱為“低影響設(shè)計(jì)”或“低影響城市設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)”,其核心是維持場(chǎng)地開(kāi)發(fā)前后水文特征不變,包括徑流總量、峰值流量、峰現(xiàn)時(shí)間等。從水文循環(huán)角度,要維持徑流總量不變,就要采取滲透、儲(chǔ)存等方式,實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)后一定量的徑流量不外排;要維持峰值流量不變,就要采取滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)等措施削減峰值、延緩峰值時(shí)間。二、生態(tài)循環(huán)不良發(fā)展經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展使得我國(guó)正經(jīng)歷人類最大規(guī)模的鄉(xiāng)村環(huán)境改造進(jìn)程。鄉(xiāng)村景觀設(shè)計(jì)中大規(guī)模硬化和不考慮場(chǎng)地因素的造景設(shè)計(jì)導(dǎo)致鄉(xiāng)村環(huán)境面臨的雨水現(xiàn)狀(如內(nèi)澇頻繁、水資源污染嚴(yán)重和飲用水資源短缺等)都比較嚴(yán)峻,對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成了威脅,構(gòu)成了生態(tài)循環(huán)的不良發(fā)展。1.洼地、土壤基肥趙黃莊行政村所處的豫東平原,地勢(shì)低洼、土壤肥沃,是重要的糧食產(chǎn)地。在雨季,內(nèi)澇頻繁發(fā)生,不僅影響正常的交通秩序,也使人們的生產(chǎn)生活受到制約。2.對(duì)雨水的污染水資源的污染不僅來(lái)自工業(yè)和生活生產(chǎn)污染,雨水對(duì)于水資源的污染也是不容忽視的。雨水對(duì)于水資源的污染主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:首先,大量的雨水導(dǎo)致排水系統(tǒng)崩潰,進(jìn)而產(chǎn)生雨水污染,使雨水的水質(zhì)受到影響,有害細(xì)菌成倍增加,雨水的有害物超標(biāo)。其次,雨水對(duì)工業(yè)用水的污染,致使被污染的水用于工業(yè)生產(chǎn),造成工業(yè)原材料的污染,間接對(duì)生產(chǎn)生活用具造成污染。最后,雨水污染水資源對(duì)建筑和植被的影響重大。3.飲用水資源短缺雨水對(duì)地表徑流和江河湖海的污染,致使飲用水有害物質(zhì)超標(biāo),污染嚴(yán)重,使得飲用水資源短缺,而居民飲用水的質(zhì)和量制約著整個(gè)鄉(xiāng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。三、“耕地”與“村莊綠化”相結(jié)合,以農(nóng)業(yè)為“糧田”為主趙黃莊行政村轄五個(gè)自然村,項(xiàng)目村地處平原,西鄰省道S206,北臨汾泉河,南近清龍河。轄區(qū)耕地面積為5280畝,村莊生態(tài)綠化率為38%,是河南省高標(biāo)準(zhǔn)永久性糧田創(chuàng)建基地。項(xiàng)目村的經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)是良種繁育、板材加工、民藝編織、林業(yè)養(yǎng)殖。(圖1、2)毗鄰的汾泉河、清龍河以及村落中遍布的坑塘都帶有傳統(tǒng)勞動(dòng)生產(chǎn)痕跡,其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)精神集中體現(xiàn)在豐富的水系自然景觀中。1.優(yōu)化地表徑流設(shè)計(jì)溝渠是一種鄉(xiāng)村常見(jiàn)的小型農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施,溝渠洼地可用于排水——從低洼地或沿公路、田野排水,或者將水從較遠(yuǎn)的地方引來(lái)灌溉作物。結(jié)合溝渠優(yōu)化地表徑流設(shè)計(jì),主要是通過(guò)對(duì)鄉(xiāng)村道路的橫向改造,優(yōu)化雨水地表徑流路徑,有機(jī)地引導(dǎo)雨水資源化,使之合理化地匯入坑塘、河流等,以此來(lái)緩解村莊雨水內(nèi)澇的壓力。減緩地表徑流有助于80%固體污染物滯留在溝渠與花園內(nèi),達(dá)到“低影響開(kāi)發(fā)”雨水資源合理利用。通過(guò)結(jié)合溝渠優(yōu)化地表徑流的設(shè)計(jì)不僅滿足雨水排水設(shè)計(jì),還能避免污染物影響地表水質(zhì)和生物生長(zhǎng),促使雨水有效地補(bǔ)充地下水資源,緩解飲用水資源的壓力。2.雨水花園設(shè)計(jì)趙黃莊結(jié)合坑塘的雨水花園設(shè)計(jì),將原有的獨(dú)立坑塘與道路間的區(qū)域設(shè)計(jì)成若干個(gè)種植池收集雨水,收集池能夠容納的水深為6-10厘米,如果雨量過(guò)于密集,水將從雨水收集池的缺口溢出,匯入坑塘河流。首先,種植池中密集種植燈芯草和狗尾花,利用植物的耐濕耐旱特點(diǎn),可有效阻擋雜質(zhì)和沉積物,減少水土流失,緩解“低影響開(kāi)發(fā)”的雨水壓力。植物發(fā)達(dá)的根系也可盡量留住雨水。這種結(jié)合坑塘的雨水花園設(shè)計(jì)具備相當(dāng)強(qiáng)的水土保持能力,尤其是對(duì)雨水的吸附能力必須要高于其他植物,以此來(lái)達(dá)到吸附雨水中的有害污染成分的目的。將大量的污染成分吸附下來(lái),在一定程度上凈化雨水,降低了雨水中污染物的含量。其次,結(jié)合坑塘的雨水花園設(shè)計(jì)可有效保證污染物在被吸附的同時(shí),不被下行淋洗。也就是說(shuō),雨水中的污染物成分必須要保持穩(wěn)定的狀態(tài),不能被活化吸收,不能因?yàn)楸恢参镂蕉纬闪硗庖环N污染物,再次污染植被,造成環(huán)境的二次污染,對(duì)于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)造成傷害。結(jié)合坑塘的雨水花園具有以下功能:通過(guò)滯蓄削減洪峰流量,減少雨水外排,保護(hù)下游管道、構(gòu)筑物和水體;利用植物截流、土壤滲濾凈化雨水,減少污染;充分利用徑流雨量涵養(yǎng)地下水,也可對(duì)處理后的雨水加以收集利用,緩解水資源的短缺;經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì)以及妥善的維護(hù)來(lái)改善鄉(xiāng)村的環(huán)境,為鳥(niǎo)類、蝴蝶等動(dòng)物提供食物和棲息地,達(dá)到良好的景觀效果。(圖3)3.生態(tài)駁岸的設(shè)計(jì),豐富鄉(xiāng)村景觀生態(tài)駁岸設(shè)計(jì)有其特定的調(diào)節(jié)功能,尤其是對(duì)于水資源的循環(huán)能形成良好的誘導(dǎo)作用。生態(tài)駁岸設(shè)計(jì)從生態(tài)平衡的角度,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了水對(duì)于動(dòng)植物生存發(fā)展的重要意義,從而引導(dǎo)人們更加珍惜水資源,有利于雨水資源的科學(xué)合理利用,進(jìn)一步完成對(duì)于雨水資源的規(guī)劃,充分肯定雨水資源化發(fā)展的重要意義。在中原的鄉(xiāng)村,人民習(xí)慣在門口、路邊、坑塘、溝渠邊種植蠶豆、芝麻、向日葵等農(nóng)作物。趙黃莊生態(tài)駁岸設(shè)計(jì)結(jié)合農(nóng)作物種植習(xí)慣,把駁岸建設(shè)成為可種植的一米寬的梯田,用于農(nóng)作物種植,豐富鄉(xiāng)村景觀。這種結(jié)合主要有以下幾個(gè)輔助作用:首先,生態(tài)駁岸設(shè)計(jì)非常有利于水中的淤泥附著在其紋理上,這些淤泥對(duì)于水中微生物生長(zhǎng)的環(huán)境是非常有利的。在淤泥附著的地方,微生物可以形成一定的群落,成為微生物棲息的場(chǎng)所。在生態(tài)駁岸設(shè)計(jì)的過(guò)程中,可以保證雨水對(duì)于河流的及時(shí)補(bǔ)充,促進(jìn)自然生態(tài)水資源的良性循環(huán)。其次,生態(tài)駁岸設(shè)計(jì)培育了較完善的水體生態(tài)系統(tǒng)。水體生態(tài)系統(tǒng)與“低影響開(kāi)發(fā)”雨水的利用現(xiàn)狀密不可分,尤其是在長(zhǎng)期的暴雨侵襲中,雨水的利用技術(shù)可以有效緩解“低影響開(kāi)發(fā)”雨水消化的壓力,建立生態(tài)雨水循環(huán)的系統(tǒng),使得低影響開(kāi)發(fā)雨水的利用可以更加順利地進(jìn)行。4.增強(qiáng)水體的透明度水生植物修復(fù)技術(shù)主要用于修復(fù)污染的水體,而造成坑塘、河道污染的主要原因是雨水的大量沖刷、暴雨的沖擊作用等。雨水的污染致使整個(gè)鄉(xiāng)村的水質(zhì)下降。針對(duì)鄉(xiāng)村水體的生態(tài)問(wèn)題,趙黃莊的坑塘在初期大量采用水生植物,可以很好地治理雨水污染的水體,對(duì)于水體的凈化能力較強(qiáng)。增強(qiáng)水體的透明度是水生植物特有的功效。設(shè)計(jì)中采用的水生植物有石菖蒲、馬藺、鴛尾,挺水植物有蘆葦、香蒲、水蔥、千屈菜等,沉水植物有金魚(yú)藻、輪藻等,浮水植物有水花生、鳳眼蓮等。這些水生植物不僅能對(duì)水中的污染物及有害物質(zhì)進(jìn)行吸收、過(guò)濾、分解及轉(zhuǎn)化,還能美化鄉(xiāng)村景觀環(huán)境。水生植物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用主要有兩方面的內(nèi)容。一方面,水生植物修復(fù)技術(shù),是一種標(biāo)本兼治的雨水污染治理技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水污染的水體短期和長(zhǎng)期的修復(fù)治理,保證整個(gè)水體水質(zhì)的透明度和營(yíng)養(yǎng)成分的均衡發(fā)展,而且能夠?qū)崿F(xiàn)淤泥的有效沉降,進(jìn)而加快水體的治理進(jìn)度。另一方面,水生植物修復(fù)技術(shù)除了凈化雨水徑流的功能以外,還可以自行分解出氧分,為動(dòng)植物的生存提供生物氧,增加營(yíng)養(yǎng)。(圖4)水生植物修復(fù)技術(shù)可以標(biāo)本兼治地治理雨水污染問(wèn)題,將雨