雨水花园施工技术

2016-10-24 13:34赵振杰
安徽农学通报 2016年16期
关键词:雨水花园施工技术

赵振杰

摘 要:雨水花园可以有效地控制径流污染,削减径流流量和峰值流量,在国内具有广阔的发展前景。该文介绍了雨水花园的施工技术,提出了关键参数,旨在为雨水花园的建设提供参考。

关键词:雨水花园;施工技术;建设原则

中图分类号 TU985 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)16-0104-02

雨水花园是通过自然或人工挖掘而形成,具有审美性和生物保水功能的渗透性洼地。雨水花园常常把来自屋顶或地面的雨水汇聚并吸收,在植物和基质的作用下,使得雨水得以净化,并使其不断渗入土壤。雨水花园不但是一种生态可持续的雨洪控制设施,也是一种雨水利用设施。在国外,雨水花园施工技术比较成熟。比如,在美国马里兰州乔治郡,率先制定了雨水花园设计手册,通过不断深入研究,相继有北卡罗来纳州、威斯康根据本地具体情况制定了相应的技术指导手册。在我国,对雨水花园的实验研究和现场检测仍然处于初级阶段,与发达国家相比,我国在气候、表层土质、水文及面源污染特性方面存在很多差异。因此,在建造国内雨水花园时,应该根据我国当地的不同特点,在借鉴国外研究成果的基础上加以发展。本文对雨水花园施工技术进行分析探讨,以期为雨水花园的建设提供理论参考,也为其他城市雨水花园建设提供借鉴。

2 雨水花园施工技术措施

2.1 选择位置 雨水花园的位置选择比较关键。在具体位置选择时,应着重考虑以下几点:雨水花园的边线距离建筑基础至少2.5m,这样可以避免侵蚀建筑基础;不能靠近供水系统或水井周边,也不能选择在经常有积水的低洼地带,因为这样的选择会减缓雨水下渗,致使雨水长期积存在雨水花园中,不但不利于植物生长,也容易导致蚊虫滋生;如果把雨水花园建造在比较平坦的地方,则利于雨水花园的维护;而且在建造雨水花园时,尽可能选在阳光充足面,避免建在大树下。

2.2 土壤渗透性检测 检测雨水花园场地内土壤的渗透性是建造雨水花园的前提。沙土和沙质土壤是比较适合雨水花园建造的。在建造雨水还原前,通过简单的渗水实验就能够检测出该地方是否适于建造雨水花园。方法是:在该地挖一个大约15cm的小坑,然后注满水,如果在24h后,水没有下渗完全,说明该地块不适合建造雨水花园。如果遇到渗水性比较差的土壤,我们也可以采用局部土壤处理。按照2∶1∶1的比例,将沙土、腐殖土、表层土进行混合。

2.3 确定结构及深度 在构造方面,雨水花园可以分为以下5个部分:

2.3.1 蓄水层 蓄水层能够为暴雨提供场所,过滤有机物和金属离子,并在此进行沉淀,对雨水进行净化。具体蓄水层的深度要根据周边地形和降雨情况进行综合考虑,一般蓄水层深度为100~250mm[1]。

2.3.2 覆盖层 雨水花园的覆盖层基本上都是使用树皮。覆盖的作用主要是减少土壤板结,保持土壤水分,增加土壤的渗透性。同时,覆盖层能够改善微生物环境,促进微生物对有机质的分解。另外,覆盖层还能够避免地表径流,使雨水花园免遭雨水冲刷。一般情况下,覆盖层的厚度为5~8cm。

2.3.3 植被及种植土层 植被和种植土层的主要功能是吸附和过滤[2]。因此在选用土壤时建议选用渗透系数较大的土壤,利于雨水下渗。根据不同植物的类型来确定种植土层的厚度,如果栽植的是草本植物,种植土厚度应在25cm左右。雨水花园栽植的植物最好是多年生,且短时间耐水淹的草本植物,例如大花萱草、景天等都是最佳选择。

2.3.4 人工填料层 人工填料层厚度根据雨水情况确定,一般为0.5~1.2m,材料一般选择那些人工或者天然材料。当选用沙质土壤时,其主要成分与种植土层一致。当选用炉渣或砾石时,其渗透系数一般不小于10~5m/s。

2.3.5 砾石层 砾石层厚度一般为20~30cm,由直径小于50cm的砾石组成。在砾石层中,可以埋置直径为10cm的穿孔管,穿孔管的作用是将雨水引入到蓄水系统中。同时,要在填料层和砾石层之间铺设土工布,避免砾石层中进入沙粒。同时,为了避免造成土工布堵塞,也可以铺一层厚约150mm的沙层在填料层和砾石层中间,这样可以预防土壤颗粒堵塞穿孔管,而且可以保证通风效果[3]。

3 确定面积

有效容量、雨水径流量及渗透性关系到雨水花园的面积,要根据这些因素要精确地计算雨水花园的表面积。国内最常见的面积确定方法有达西定律渗透法、完全水量平衡法、蓄水层有效容积法、汇水面积比例估算法等[4]。本文主要介绍汇水面积比例估算法。此法根据雨水花园服务的汇水面积乘以相应的比例系数计算求得,如式所示:Af=AdB,式中:B——修正系数。

当回流面积均为不透水面积时,计算出的雨水花园的面积一般为汇水面积的的5%~10%。尽管汇水面积估算法比较方便,但是如果没有丰富工程经验积累是不能够建立这样的公式的,而且很难适应降雨特征变化较大和不同标准要求。不同的计算方法存在不同的偏差,局限性也很大,所以要充分研究雨水花园的特点、功能侧重、设计标准等因素后才能建成使用。沙质土壤的雨水花园比较适宜基于达西定律;粘土占有量大的雨水花园适宜于蓄水层有效容积法;当城市中雨水径流污染较大的地域适于完全水量平衡法。

4 确定平面布局

应根据当地的具体情况来确定雨水花园的平面形式。注意长和宽的比例大于3∶2时,才能够更好地发挥雨水花园的性能和作用。

5 结语

在保护和还原城市微型生态系统上,雨水花园起到很大的作用。另外,雨水花园在很大程度上也实现了园林艺术和技术的有效结合。雨水花园不但具备蓄水、调节水循环的功能,而且还能够成为良好的园林景观,极具观赏价值。雨水花园从根本上响应了建设绿色城市、生态城市和园林城市的理念。在实现我国新型城镇化和城市生态环境的可持续发展等方面,具有深远的意义。

参考文献

[1]王淑芬,杨乐,白伟岚.技术与艺术的完美统一—雨水花园建造探析[J].中国园林,2009(06):54-57.

[2]罗红梅,车伍,李俊奇,等.雨水花园在雨洪控制与利用中的应用[J].中国给水排水,2008(06):48-52.

[3]王建军,李田.雨水花园设计要点及其在上海市的应用探讨[J].环境科学与技术,2013(07):164-167.

[4]刘晓明.生态景观施工[J].北京:中国建筑工业出版社,2014.

(责编:徐焕斗)

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