雨水循环系统下的海绵化校园景观设计研究
--以景德镇陶瓷大学为例

刘 博 （景德镇陶瓷大学，江西 景德镇 333000）

1 海绵校园建设的背景

在春、夏季景德镇都易发生内涝灾害，每年因内涝问题造成许多不必要的经济损失，对于景德镇陶瓷大学来说也是如此。为了在暴雨季使校园内师生的学习生活能够顺利地进行，海绵化校园建设有待提高，并且雨水循环系统的利用也需要得到关注。

高校校园作为现代都市中相对独特的一个体系，其中雨水循环利用和学校景观的合理运用一直是海绵型学校的重点建设内容之一。海绵学校就是指校舍可以像海绵学校一样，具备对周边环境的应变能力以及对自然的反应，在学校下雨时，可以吸收、储存、渗透、再净化，可以在必要的时候将其排出，然后再利用[4]。把雨水循环的理念用到了海绵化学校所改造的环境中，并维护了自身的生态景观结构，坚持“渗透”“吸收”“再利用”是解决学校洪水问题、实现可持续利用资源的重要途径[7]。

海绵化校园是根据海绵城市的理念发展而来的，德国、美国和新加坡等发达国家在二十多年前就建立起了完备的雨水循环系统，并且效果非常好。随着海绵城市的发展，海绵校园也渐渐成型，美国哈佛、宾夕法尼亚、耶鲁等大学都建立了一套完整的校园雨水系统，并将其应用于园林生态建设，取得了一些成果[2]。

2 海绵化校园设计案例

2.1 校园概况

本课题的研究地点在江西省景德镇市景德镇陶瓷大学（以下简称“陶大”）湘湖校区。景德镇是一个典型的亚热带季风气候区，学校占地面积2000 多hm2，学校建筑面积近70 万m2。景德镇市区年平均气温为17.8℃，年降雨量1805 mm。景德镇的天气变化无常，气温忽冷忽热，在春、夏交替的季节经常是阴雨天气，在前夏，梅雨期降雨频繁，每年5、6、7 月份的平均降水量可达200～350mm，极易发生内涝灾害[8]。

2.2 场地现状分析

校园内的硬质化铺装过多，校园进门处采用的是大量的瓷砖，道路采用的是水泥路铺装，透水性极差。包括校园内第一田径场的铺装，由于长时间不更新替换，导致一遇到下雨操场上就会大量积水，严重影响学生的休闲娱乐。过多的硬质铺装以及不良的透水性铺装都是导致内涝的主要原因，因为雨水无法进行下渗、吸收，容易形成强降雨，造成严重的水灾[5]。

由于校园建设较久，局部区域的排水设施老旧且没有及时得到管理，导致雨污合流，无法对雨水进行再利用。部分排水管有堵塞的现象，导致污水溢出到道路上，形成内涝问题。不仅仅影响了师生的出行，也对师生的安全产生了一定的影响。

校园的公共绿地的建设很少采用海绵化的形式设计，雨水大多数是以自然流露的方式被植物吸收，多余的雨水没有被储存起来。绿化带和马路之间用路缘石分隔，以阻止雨水进入绿色空间。当暴雨来临时，被雨水淹没的草地就会重新流向公路，造成道路上的积水[1]。

学校大多数楼顶为平顶，部分楼顶排水系统未做好，如设计艺术学院的五楼一到暴雨就堆积许多的雨水在室外，存在一定安全隐患；有些房屋的房顶安装了太阳能、冷气、空调等设备，因此在建造时绿色屋顶并没有被考虑在内[1]。

3 海绵化校园设施建设设计

海绵化的校园建设要根据校园的具体情况，采取有针对性的海绵结构，以缓解学校的积水问题，并达到可以回收利用的标准。

3.1 透水性铺装

图1 校园田径场（图片来源：自摄）

图2 校园水泥路（图片来源：自摄）

图3 透水性铺装示意图

透水铺装层是一种多孔的介质，它能将雨水的径流排入地下，补充土壤水分，具有良好的雨水滞留、过滤和净化功能。学校主干道的硬化路面为透水性沥青，未铺设透水层的人行道为透水砖。为了有效地解决下雨天路面积水问题并保障师生正常的教学活动，对第一田径场地和入口道路的敷设道路和宿舍周边硬化路面进行透水性铺装处理。渗透性道路与绿化相结合，不仅能降低雨水的渗透率，还能补充地下水、美化校园[4]。

3.2 下凹式绿地

在校园的景观设计中会模拟自然地貌，但形成的方式却有很大的不同，而下凹的绿色则是一种独特的结构，它的高度比地面要低，可以将道路、屋顶等地方的雨水收集起来，而雨水通过绿化和泥土的净化，会逐渐渗透到地下，成为地下水的补充。而在下凹型绿地中，有一部分雨水的径流量大于下凹型绿地的蓄水量，则是由城市的地下排水管排出。因下凹绿地独特的地貌特征，所以下凹绿地具有蓄积雨水、沉淀雨水、滞留污染物、改善雨水水质、减少暴雨洪峰的作用。

下凹式绿地可布置在人行道两侧以及主教楼前面的绿地、车行道路边的绿地中。在施工中，必须确保沿石之间有一个合适的空隙来保障雨水可以顺利地流入截流设施，并且溢流口必须比下层绿化高且比地面低。当降雨超过了绿地的渗透性，就会把雨水排入其他的雨水设施或者城市的管道中。

3.3 雨水花园

图4 校园水渠（图片来源：自摄）

图5 校园俯瞰图（图片来源：自摄）

图6 校园景观翠湖（图片来源：自摄）

图7 校园景观翠湖（图片来源：自摄）

雨水花园是一种自然或人造的、浅凹的绿色空间，它可以从屋顶和地上吸取雨水，并利用植物和沙土的联合作用将雨水排出并逐步渗透到土地中，从而保持地下水位的稳定[6]。不仅仅可以美化校园，也可以对雨水进行一个储蓄再利用，如灌溉植物、花草等。

3.4 雨水循环沟渠

雨水循环沟是以砖、石为主要原料，局部地区植被直线布置，以排水为主。相对于植草沟，其更像传统的排水明沟，覆盖少、净化功能不完善、美观性差。但是在设计与表达的方面上更加灵活多变，具有更多的创造性、稳定性高、后期的维修成本低。

3.5 调蓄湖水

校园内部的翠湖排水系统不够完善，一到暴雨来临，湖面甚至会溢出至道路上形成内涝灾害，可采用调蓄湖水的方式解决该问题。

调蓄湖是一种具有调节、储存、净化雨水、收纳作用的永久性间歇式水体景观，可分为湿塘和滞留塘两种类型。调蓄湖泊具有缓冲的驳岸斜坡，可作为径流的缓冲区，且多设有雨水及上游的输送装置，在常水位与溢流口间储存雨水，以减少降雨流量、净化水质。同时，调蓄湖泊成为景观水体，还可以增添一道美丽的风景。

3.6 植草沟

植草沟是一种具有植物覆盖、线形布置、调节雨水径流、调节水流、改善水质的园林设施。在陶大湘湖校园人行道外侧设置绿化沟渠，通过斜坡将雨水导入，既能有效地减少道路积水，同时还可以有效地阻止雨水的污染，实现对雨水的拦截[4]。

植草沟与雨水花园的构造类似，但其蓄水层比雨水花园要深，因此必须用人工制作的沙土代替原有的土壤，并在下水道中设置排水管道，以便于雨水的流动、输送、过滤、滞留、渗透。

图8 植草沟示意图

3.7 绿色屋顶+屋顶雨污分流

屋顶绿化，即屋顶种植合适的绿色植物，这样既可以储存雨水，也可以降低城市热岛效应。学院的大多数建筑物都是倾斜的屋顶，可以把屋顶上的雨水通过屋顶的斜坡汇集到不同的雨水管道中。雨水管内装有初排排水设备，当雨水通过时，可以利用重力将污染严重的雨水导入另一条下水道，将雨水排入污水处理厂，而剩下的雨水则会通过管道进入地下蓄水池，然后由纯净水设备进行净化。屋顶花园也可以将部分雨水进行吸收，减小积水的几率，因此可以在主教学楼、行政楼等区域楼顶进行屋顶花园的设计，既能美化屋顶，又能吸收雨水，将雨水整合化[7]。

屋顶花园的建设还要考虑排水管道相关的问题，如在学生公寓楼顶建设绿色屋顶，需要将雨水管道与污水管道进行一个区别，避免雨水流入污水管道中，屋顶的雨水流入地下蓄水箱进行储蓄，方便再次利用。而污水流入地下管道，并进市政管网，进行水质的调和过滤。

图9 绿色屋顶示意图

4 校园场地重点淹没区域及整改措施

景德镇陶瓷大学尽管地理位置优越、绿化面积较大，但一旦遇到大雨，路面还是会出现积水，有些地方的积水甚至淹没了操场、路面等，严重地影响了学生的学习和生活。陶大生态绿地与水系网络未能及时调节雨洪是目前校园雨水循环所要解决的主要问题，通过上述的雨水循环系统的技术设施来解决陶瓷大学相应的问题。所以要利用低影响发展的雨洪治理体系对学校进行改造，采取“渗”“滞”“蓄”“净”等措施，减少降雨对本地区造成的危害。

4.1 第一区域

第一区域是校园入口正前方的翠湖区，每次频繁下雨湖水都会上涨并且湖水都是呈泥黄色，宿舍区域的供水也深受影响，主要原因是湖水内部排水下渗极差。经过分析，首先需调整地下的调蓄功能，多增加排水管道，便于在雨洪时，可以更好地将多余的雨水排出；然后将雨水储存在常水位和溢流孔之间，以减少降雨流量，净化水质；其次增加净水功能，排除多余的泥沙；最后在人行道的一侧可以设置植草明沟，加速雨水的渗入，减少路面积水的概率。

4.2 第二区域

图10 校园景观翠湖（图片来源：自摄）

图11 校园景观翠湖（图片来源：自摄）

第二区域是学校的第一田径场，学校在建设完第二田径场之后，该区域就很少有学生去光顾，导致一些设施、草坪、地面材质铺装没有及时得到关注。该区域在每次雨洪到来时，都是被淹没的状态。具体规划措施首先是在运动场的地面铺设中，采用了可透水的铺设技术，以增强雨水的自然渗透；其次在跑道的中央位置设置一个低层的绿色，通过覆盖层、土壤、粗砂等快速吸收并净化雨水，并将其排出地下水位。

图12 第一田径场

4.3 第三区域

第三区域是学校的各个景观绿地（节选一处），杂草丛生。具体规划措施首先是增加生态植草沟，把景观隔离带设置成雨水花园；其次人工生态园林要求有树塘、池塘等植物，这样就不利于雨水的渗透，所以必须设置一个通水口，使雨水能迅速流入树塘，使其植物可以过滤掉一部分雨水。

5 结语

校园雨水循环系统的综合利用，对校园内的地形、绿地、湖水等进行收集、分析，以最客观的方式呈现校园雨水循环的弊端及对策。根据景德镇陶瓷大学的生态环境，利用“雨水循环系统”“海绵校园”等概念，对学校的雨水循环基础设施进行了规划和设计。运用低污染的校园水资源开发思想，在现有道路、场地、绿地等方面进行了推广。建设雨水花园、透水性铺装、生态滞留池、下凹式绿化等，形成集净水、滞水、渗水于一体的雨水循环系统，解决每年夏天的暴雨洪水，使其成为一个典型的“海绵校园”[2]。

图13 校园景观（图片来源：自摄）

图14 校园景观（图片来源：自摄）

图15 校园景观（图片来源：自摄）