浅谈公园城市水资源利用

浅谈公园城市水资源利用

冯骏

四川明清工程咨询有限公司  四川省成都市   610000  

摘 要：天府新区努力建设全面践行新发展理念的公园城市。作为一名市政工程建设者也想为天府新区公园城市建设贡献一份力量，笔者将根据自己的工程经验从城市雨水资源收集与利用、新型再生水技术等方面为建设天府新区而建言；同时，通过以上内容的描述为公园城市建设规划、设计、建设在水资源利用方面提供一些参考，使未来的公园城市更自然、更科学、更合理。

关键词：公园城市；雨水收集；雨水利用；城市内涝；透水铺装；

引言

相关资料显示，到2030年，天府新区成都分区人口规划将会达到585万人左右，随着人口不断的增长，一方面水资源需求量不断增大，城市水资源短缺情况越来严重，另一方面生活等污水排放也日益增多。

城市水资源包括河流湖泊水、地下水和雨水等。雨水作为一种重要的季节性水资源，具有极大时间不均衡性和随意性，每年都有很多城市发生内涝“看海”，收集利用雨水既可以调节城市水资源短缺的压力，又能一定程度上缓解城市内涝问题。20世纪六七十年代，国外的很多国家就开始研究城市雨水的收集、储存和净化技术，大量使用透水材料、修建地下蓄水管廊等海绵城市系统收集雨水，同时对城市公园等设施进行改造通过湖泊、湿地积蓄及起伏式绿地下渗等措施对雨水合理利用和调节。

1、城市雨水收集与利用

1.1 海绵城市

海绵城市多适用于车行道路面、人行道路面、园林绿化路面以及广场、露天停车场等，通过改变传统致密路面结构为类似海绵的多孔结构形成雨水下渗通道，采用预埋渗水管导排雨水至地下蓄水池收集，因其类似海绵吸水的特点和性能而得名。通常海绵城市面层材料有透水混凝土路面、透水沥青混凝土路面、透水铺装地面等。

1.1.1透水混凝土路面

透水混凝土路面由骨料、胶凝材料、水等组成，多采用单粒级或间断粒级的粗骨料作为骨架，细骨料的用量一般控制在总骨料的 20% 以内；胶凝材料采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥，并采用硅灰、粉煤灰、矿渣微细粉等进行掺和。由于采用断级配或单粒级配材料，透水混凝土拥有约20%的孔隙，其透水速度甚至超过40L/（M2*h），即使中到大雨路面也不会积水。其强度能达到C20-C25,常用于人行道、园林绿道、非机动车道等，透水混凝土在美国从上世纪七、八十年代就开始研究和应用，不少国家都在大量推广，如德国预期要在短期内将90%的道路改造成透水混凝土，改变过去破坏城市生态的地面铺设，使透水混凝土路面取得广泛的社会效益。

1.1.2透水沥青混凝土

透水沥青混凝土路面与透水混凝土原理相似，采用开级配骨料为骨架高粘度沥青或掺加高粘度改性剂形成大孔隙结构达到排水功能，具有排水迅速、抗滑、降噪、强度高、耐磨等特点。透水沥青混凝土路面常用于车行道，多采用设计孔隙率较大的OGFC作为上面层实现透排水功能，采用密实级配沥青结构作为下面层及中面层实现承载功能。

1.1.3透水铺装

铺装作为公园城市的重要建筑组成要素，是城市慢行系统、公园等常见的施工方式，将传统铺装升级为具有良好的透水、透气性能使雨水迅速下渗的透水材料铺装[1]既能有效的解决汇水径流造成的水涝问题，又能达到雨水收集的目的 。常见的透水铺装材料有：普通透水砖、 聚合物纤维混凝土透水砖、彩石复合混凝土透水砖、彩石环氧通体透水砖、混凝土透水砖、生态砂基透水砖等。

早在20世纪80年代初期日本就开发和应用了透水性铺装，研究表明东京市区使用透水铺装后大大提高了雨水资源利用率[2] 。侯立柱等[3] 认为透水砖铺装地面的应用极大地减少城市地面淹水频次和涝灾程度。英国诺丁汉的一个旅社将建筑物附近的地面做成蓄水地面，在车行道、停车场、小广场、人行道等地方把地面改为透水性好的地面，地面下铺设基底蓄水层，利用蓄水池来收集雨水，最后通过净化等措施将雨水用于绿地浇灌、生活杂用等[4] ，实现了城市雨水的有效利用。

1.2 城市绿地

城市绿地作为公园城市中必不可少的组成部分，其在蓄水、固沙、吸污等方面都有较大的作用，其效果跟降雨量及径流量有着必然的联系。田仲等[5] 详细地研究了城市公园雨水径流后得出了城市草坪绿地降雨量、降雨强度和径流量的关系，以及不同地面条件下降雨径流的关系。路毅和董艳桐[6] 通过研究得出，城市绿地的雨水利用不仅能够有效解决城市绿地大量浪费水资源的现象，还能缓解城市用水的供需矛盾。因此，通过统筹规划改变绿地外观，如设置下沉式绿洼、雨水花园等，不仅可以蓄积周边建筑过流的雨水，而且还能增加雨水下渗实现雨水的更大利用，同时缓解汛期的水涝问题。

波特兰市的塔博尔中学雨水花园是最成功的暴雨管理项目。设计师将一个不能物尽其用的沥青停车场改造成一个既有教育意义，又有艺术和生态功能的创新性雨水花园[7]。该设计的雨洪管理手段是把雨水花园原理与园林手法相结合，将场地周围不透水面上汇集的雨水引流入雨水花园中，实现雨水的就地管理。场地中的植物配置充分考虑了不同植物的颜色和纹理的搭配，同时也允许杂草在其中生长，进而减少未来频繁的养护。

1.3湖泊与湿地

湿地是地球三大生态系统之一，按国际通用定义，湿地与湖泊以低水位时水深2米处为界。城市许多湖泊周边范围也即是湿地，湿地连通湖泊，在收集储蓄蓄雨水、补给地下水等方面发挥着重要作用，是城市防汛的天然“海绵”。如成都活水公园、白鹭湾湿地公园、沧浪湖等都是采用湖泊周边带状区域栽植水葫莲、香蒲和芦苇等植物，人工干预其形状，使其既达到蓄积雨水、美化环境又能减缓雨水对湖岸冲刷固土保沙。其间设置游行步道、栈桥等游玩通道，给市民提供休憩的场所，受到成都市民的一致好评，带来良好的社会效益。

2、新型再生水

2.1随着城市发展，城市污水排放压力也不断增加，传统的污水处理厂存在占地多、噪声大、臭味大等缺点，新型污水处理技术一般采用结合公园绿地和污水处理厂为一体或者采用结合自然环境的自生技术来客服传统污水处理的诸多缺点。如天府新区新建的城市市政综合体，其地面为城市公园，地下为新型污水处理设备，占地37.5亩，日处理10万吨城市污水。该污水处理厂充分体现公园城市建设理念，尽量保持公园的野趣、减少建筑干扰，增加了居民的环境福利，有一个可以亲近自然和玩耍、散步的地方，提升居民的参与感、获得感和认同感。公园地面的雨水汇合处理过的中水经过湿地净化，在美化公园后流入鹿溪河，形成一个动态的循环水系统。

2.2生态湿地

生态湿地被人们喻为“地球之肾”，当含有毒物和杂质的流水经过湿地时，植物根系及湿地洼地会减慢其流速，增加滞留时间。湿地中适宜生长的水生植物如水葫莲、香蒲和芦苇等挺水性、浮水性和沉水性的植物，都具有很强的清除毒物的能力，能有效地吸收水中的有毒物质，通过吸附、分解等物理、化学变化沉淀和排除毒物、杂质达到净化水质的结果。

在国外，水葫莲、香蒲和芦苇等被广泛地用来吸收污水中浓度很高的重金属 镉、铜、锌等。经过国外人员测定发现，湿地最大能净化消除约废水中98%的氮和97%的磷。

3、结束语

水是生命之源，在天府新区公园城市建设中，政府及相关的管理部门若能着眼未来，统筹规划，加强海绵城市建设，因地制宜，充分利用土地资源对雨水、再生水进行收集和利用，结合原有河流湖泊打造湿地公园，推动再生水生态系统建设，促进城市的可持续发展，将会产生广泛的环境效益、经济效益和社会效益，有效缓解城市用水压力的同时也能最大限度地避免城市内涝的发生。

参考文献

[1]张丽宏 ，刘艳红，王思瑶 .城市公园雨水利用技术研究进展.农学学报 2018,8(4):46-55

[2] Schluter W, Chris J. Model ling the outflow from a porous pavement[J]. Urban Water,2002,4(3):245-253.

[3] 侯立柱,冯绍元,韩志文,等.透水砖铺装地面垫层结构对城市雨水入渗过程的影响[J].中国农业大学学报,2006,11(4):83-88.

[4] 周惠成,梁国华,王本德,等.水库洪水调度系统通用化模板设计与开发[J].水科学进展,2002(1):42-48.

[5] 田仲,苏德荣,管德义.城市公园绿地雨水径流利用研究[J].中国园林,2008,24(11):61-65.

[6] 路毅,董艳桐.城市绿地雨水利用的基本途径[J].北方园艺,2008(9):145-147.

[7] 阎波,付中美,谭文勇.雨水花园与生态水池设计策略下城市住区水景的思考[J].中国园林,2012,28(3):121-124.