（园林植物与观赏园艺专业论文）城市公园景观的节水规划探讨.pdf

2 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 学位论文作者： 髫冱纪签字日期：汁f 年占月绎日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：囱不保密， 口保密期限至年月止) 、 学位论文作者签名：髫逸疋 导师签名：乒雾 签字日期：力一f 年6 月够e l 签字日期：知，1 年夕月彦日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址：邮编： 目录 摘要i a b s l r a c t i 第l 章文献综述1 1 1 相关概念界定1 1 1 1 公园1 1 1 2 城市公园l 1 1 3 节水1 1 1 4 节水型景观1 1 2 国内外相关研究进展2 1 2 1 国外景观节水设计研究历程2 1 2 2 国内研究进展6 第2 章引言一9 2 1 选题的背景9 2 1 1 水资源紧缺9 2 1 2 城市公园对水资源危机反应“迟钝”：1 0 2 2 研究的目的和意义1 1 2 3 研究内容1 1 2 4 研究方法。1 l 2 5 技术路线1 2 第3 章城市公园用水问题的基本认识1 5 3 1 城市公园用水供求关系认知1 5 3 1 1 城市公园用水类型及需求量1 5 3 1 2 城市公园可利用水源及其特点分析1 6 3 2 城市公园用水紧缺的成因分析1 7 3 2 1 资源型缺水1 7 3 2 2 工程型缺水17 3 2 3 水质型缺水。l7 3 3 城市公园用水紧缺的具体影响1 7 3 3 1 用水紧缺影响公园景观表现l7 3 3 2 用水紧缺影响公园使用功能1 8 第4 章城市公园景观节水规划设计的内涵1 9 4 1 城市公园景观节水规划的目标与本质1 9 4 1 1 城市公园景观节水规划的目标1 9 4 1 2 城市公园节水规划的本质。1 9 4 2 城市公园景观节水规划的原则2 0 4 2 1 自然优先，低干扰原则2 0 4 2 2 节水设计景观化原则2 0 4 2 3 节水规划与各专项规划相协调的原则2 0 4 3 城市公园景观节水的总体思路2 0 4 3 1 加强对非常规水源的收集利用2 1 4 3 2 维护水景水质，减少污染2 1 4 3 3 改善公园水循环过程2 1 4 3 4 提高灌溉配套设施用水效率：2 3 4 3 5 进行节水的科普教育宣传2 3 第5 章城市公园景观节水规划设计的具体策略2 5 5 1 城市公园雨水收集利用策略：2 5 5 1 1 确定公园雨水利用的基本方式2 5 5 1 2 结合公园景观元素进行雨水综合管理2 9 5 2 中水循环利用策略3 5 5 2 1 建造封闭式生物污水处理系统3 5 5 2 2 利用湿地塘床系统净化污水3 6 5 3 植物景观的节水规划策略3 7 5 3 1 原有植物的保留和保护3 7 5 3 2 选择合适的植物种类3 8 5 3 3 优化植物配置，构建节水型植物群落4 l 5 3 4 遵循植物景观的时间效应，谨慎大树移植4 4 5 3 5 尊重场地自然过程，适当干预。4 5 5 4 水体景观的节水规划策略4 5 5 4 1 注重自然水体的保护性利用4 5 5 4 2 确定合适的人工水体面积与形式4 5 5 4 3 驳岸池底的生态化处理4 6 5 4 4 季节性水景营造5 0 5 4 5 水景旱作的“意境水”设计5 2 第6 章重庆市城市公园景观节水现状调查分析5 3 6 1 重庆市水资源现状5 3 6 1 1 人均水资源低于全国平均水平，缺水矛盾突出5 3 6 1 2 水资源综合利用率低、水资源浪费严重5 3 6 1 3 城镇化的发展，未来水需求量扩大5 3 6 2 样点公园的选择与调查对象的确定5 4 6 3 重庆市城市公园用水情况5 4 6 3 1 公园水源5 4 6 3 2 公园用水量5 4 6 4 重庆市城市公园景观节水问题分析5 8 6 4 1 雨水收集利用环节薄弱5 8 6 4 2 中水循环利用不受重视6 l 6 4 3 植物造景欠缺节水考虑6 2 6 4 4 水景耗水严重，水质差6 3 6 4 5 绿地灌溉系统陈旧，灌溉方式落后6 6 6 5 改善对策及措施6 7 6 5 1 推进城市公园节水改造工程。：- 6 7 6 5 2 由点及面完善城市公园的节水系统6 7 6 5 3 逐步实现科学化的公园管理6 7 6 5 4 加强节水的宣传教育6 8 6 5 5 建设节水示范公园，逐渐普及节水规划6 8 第7 章结语6 9 7 1 结论6 9 7 2 研究不足与展望6 9 致谢7 5 发表论文及主要研究课题一览表。7 7 摘要 城市公园景观的节水规划探讨 园林植物与观赏园艺专业硕士研究生：曹敏 指导老师：秦华教授 摘要 城市公园是城市的重要组成部分，是城市中重要的绿色基础设施，对改善城市生态环境， 提高市民生活质量有着重要的意义。在全球水资源紧缺、水环境恶化的背景下，节水成为实 现社会可持续发展的必然选择。城市公园既是水资源的消耗体，同时又具有一定的蓄水功能， 在节水方面潜力巨大。 目前，节约型园林建设是我国园林景观设计的重要趋势，其中，在节水型园林方面的研 究也很多，但是关于节水的研究大多数集中在雨洪收集利用、绿地后期养护管理等节水技术 层面。本文以城市公园为主要研究对象，从城市公园景观规划设计的角度出发，强调节水意 识在城市公园景观设计中的体现，并结合相关理论及节水技术，探讨城市公园景观节水的园 林化手法和模式，为城市公园景观规划设计提出新的方向和参考。 文章通过对城市公园中水资源的具体需求、公园用水的来源、公园用水问题的成因等方 面进行分析，得出了城市公园景观节水规划设计的一般内涵。 然后，结合国内外相关的节水理论和实践，针对公园雨水收集利用系统、中水循环利用 系统规划，植物的节水规划、水体景观的节水规划等提出相应的对策。重点讨论了雨水收集 利用、中水回用技术与公园景观相结合的设计要点和方法。强调了植物品种的选择和植物配 置模式优化。对人工水景的面积和形式的确定、驳岸池底的生态化处理模式等问题作了相关 研究。 最后，对重庆市城市公园进行调查研究。以鹅岭公园、鸿恩寺公园等四个典型公园为代 表，重点从雨水收集、中水回用、绿地灌溉技术、植物、水景规划等方面，分析重庆市城市 公园节水型景观设计存在的问题，并提出相应的改进对策和措施。 关键词：城市公园，节水，雨水收集，中水回用，景观规划 t h er e s e a r c ho nt h ec i t vp a r k ，s w a t e r - s a v i n gp l a n n i n go ll a n d s c a p e d i s c i p l i n e ：l a n d s c a p ep l a n ta n do r n a m e n t a lh o r t i c u l t u r e c a n d i d a t e ：c a o m i n s u p e r v i s o r ：p r o f q i n h u a a b s t r a c t c i t y p a r ki st h ei m p o r t a n tg r e e ni n f r a s t r u c t u r e i t st h ei m p o r t a n tp a r to ft h ec i t ya n dp l a y i n ga n i m p o r t a n tr o l e i ni m p r o v i n gt h ec i t y se c o l o g i c a le n v i r o n m e n ta n dp e o p l e sl i v i n gq u a l i t y i nt h e b a c k g r o u n do fw a t e rs h o r t a g ea n dw a t e re n v i r o n m e n t a ld e g r a d a t i o na l lo v e rt h ew o r l d , s a v i n gw a t e r b e c o m et h ei n e v i t a b l ec h o i c eo fr e a l i z i n gt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to ft h es o c i e t y c i t yp a r k sa f e t h es u b j e c to fw a t e rc o n s u m p t i o n a n da l s ot h e yh a v ec e r t a i ns t o r a g ef u n c t i o na n dh u g ew a t e r - s a v i n g p o t e n t i a l a tp r e s e n t , t h ec o n s t r u c t i o no fr e s o u r c e - e f f i c i e n tg a r d e n si sa l li m p o r t a n tt r e n do fl a n d s c a p e d e s i g n i n g p e o p l eh a dd om a n yr e s e a r c h e s ，i n c l u d eo fr a i n f a l l a n df l o o d s c o l l e c t i n ga n d u s i n g ，w a t e r - s a v i n gt e c h n o l o g i e so fg r e e ns p a c e sm a i n t a i n i n ga n dm a n a g i n g i nt h i sp a p e r , it o o k t h ec i t yp a r ka st h em a i no b j e c to fm yr e s e a r c h e m p h a s i z e dw a t e rc o n s e r v a t i o nc o n s c i o u s n e s si nt h e l a n d s c a p ep l a n n i n ga n dd e s i g no fc i t yp a r k i nt h i sp a p e r , w ew a n tt of i n dt h er i g h tw a yo fl a n d s c a p e p l a n n i n ga n dd e s i g nt os a v ew a t e rw i t ht h ew a t e rs a v i n gt h e o r i e sa n dt e c h n o l o g y t h i sp a p e ra n a l y z e dc i t yp a r k sw a t e rs u p p l ya n dd e m a n d , t h ew a t e rr e s o u r c e sp r o b l e m si n p a r k sa n dt h ec a u s e so ft h o s ep r o b l e m s ；s u m m a r i z e dt h eg e n e r a lc o n n o t a t i o no fw a t e r - s a v i n g p l a n n i n ga n dd e s i g ni nc i t yp a r k s t h e n ，c o m b i n i n gw i t hr e l a t e dt h e o r ya n dp r a c t i c ea b o u tw a t e r - s a v i n ga th o m ea n da b r o a d , w e p u tf o r w a r dc o r r e s p o n d i n gc o u n t e r m e a s u r e st ol a n d s c a p ep l a n n i n go fc i t yp a r k ，i n c l u d i n gr a i n w a t e r s c o l l e c t i o na n du t i l i z a t i o n , w a t e rr e c y c l i n gs y s t e mp l a n n i n g , w a t e r - s a v i n gp l a n n i n go fp l a n tl a n d s c a p e a n dw a t e r s c a p e t h i sp a p e rd i s c u s s e dh o wt oc o m b i n et h er a i n w a t e rc o l l e c t i o na n dw a t e rr e u s e t e c h n i q u ew i t hc i t yp a r k sl a n d s c a p ep l a n n i n ga n dd e s i g n i te m p h a s i z e dt oc h o s ec o m p a t i b l ep l a n t v a r i e t ya n do p t i m i z ep l a n tc o n f i g u r a t i o nm o d e t h e r ea l s oh a v es o m er e s e a r c h e sa b o u tt h ea r e a c o n t r o l l i n go f a r t i f i c i a lw a t e r s c a p e ，e c o l o g i c a lb u i l d i n gm o d eo f b u l k h e a da n db o t t o mo f t h ep 0 0 1 f i n a l l y , w eh a di n v e s t i g a t e ds o m ec i t yp a r k si nc h o n g q i n ga n d t a k e nf o u rp a r k sa se x a m p l e s i i i 西南大学硕上学位论文 l i k eel i np a r k 、h o n ge ns ip a r ka n ds oo n t h er e s e a r c hw a sf o c 吣e do nt h er a i n w a t e rc o l l e c t i o n a n du t i l i z a t i o n ，i r r i g a t i o nt e c h n o l o g y , p l a n ta n dw a t e r s c a p ep l a n n i n g ，e t c i nt h ep a p e ri ts u m m a r i z e d t h ee x i s t i n gp r o b l e m so fw a t e r - s a v i n gl a n d s c a p ed e s i g ni nt h o s ep a r k sa n dp u tf o r w a r dt h e c o r r e s p o n d i n gc o u n t e r m e a s u r e sa n dm e a s u r e st oi m p r o v ew a t e r - s a v i n ge f f i c i e n c y k e yw o r d s ：u r b a np a r k , w a t e r - s a v i n g ，r a i n w a t e rc o l l e c t i o na n du t i l i z a t i o n ，r e u s i n g r e c l a i m e dw a t e r , l a n d s c a p e p l a n n i n g i v 第1 章文献综述 第1 章文献综述 1 1 相关概念界定 1 1 1 公园 公园设计规范( c j j 4 8 - - 1 9 9 2 ) 中将公园定义为：供公众游览、观赏、休憩、开展科学 文化及锻炼身体等活动，有较完善的设施和良好的绿化环境的公共绿地n 1 。 城市绿地分类标准这样定义公园：公园是向公众开放、以游憩为主要功能兼具生态、 美化、防灾等作用的绿地担3 。公园绿地根据功能、性质、规模等因素分为：综合型公园、社区 公园、专类公园、带状公园和街旁绿地等几大类型。 1 1 2 城市公园 城市公园，是城市绿地系统的主要组成部分，对城市的环境保护、精神文明、社会生活 起着重要作用。江俊浩在对城市公园系统进行相关研究时，对城市公园给出了如下定义：城 市公园是伴随着人类社会的发展，民主思想的进步而逐步产生、发展和成熟起来的，由政府 或其它团体建设经营，以休闲游憩和改善城市生态环境为主要目的，同时又兼顾形象展示、 科教健身、文化艺术、防灾避难等多项功能，向社会开放，有较完善的设施和良好绿化环境 的城市公共开放空间口1 。 1 1 3 节水 节水，即节约用水，基本含义是节省和尽量少用水，避免浪费。本文中的节水是一种广 义的节水，指即通过行政、经济、技术等城市管理手段，调整用水结构，改进用水方式，实 现科学、合理、有计划的用水，降低取用水过程中的消耗、损失和污染，避免水资源的浪费， 提高水资源的利用效率，从而实现城市水资源的可持续利用，支持城市和社会的可持续发展h 1 。 1 1 4 节水型景观 目前由于节水型景观还没有权威的定义以及完整的理论体系，但逐渐形成由雨水回收与 利用、中水的回收、耐早植物的应用、灌溉系统的改进等方面组成的理论研究。综合前人的 研究结论，结合相关专家的意见，本文认为“节水型景观”是指在城市绿地中，运用设计与 工程技术手段，能够持续有效达到节水效应，减少绿地对洁净水资源的依赖同时又能营造出 良好的景观效果嵋1 。 也可以说，城市公园节水型景观是依托公园的基地自然环境，结合公园独特地形地貌及 气候特征等，运用景观美学、水力工程学、景观生态学等相关理论，通过合理的公园场地规 划，植物景观规划、水体景观规划以及给排水等基础设施规划，营造出的形象优美兼具节水 功能的一种景观形态。 两南大学硕十学位论文 1 2 国内外相关研究进展 人类至诞生之日起便与水结下了不解之缘。水资源节约利用是一门古老的技术，数千年 以前就被人们所采用。尤其是在缺水国家和地区，如何高效的使用水资源成为当地人们的一 种自觉行为，在建筑形态、植物种植等方面都体现了极强的水环境适应性。对水资源的循环 利用作为一种智慧的生存模式得以延续。近代以来，随着水资源问题加剧，“节水”被正式提 出来，成为全世界关注的问题，约束着各行各业的建设。国内外许多国家都为缓解水资源问 题做了深刻的反思及多方的尝试与努力。在节水政策法规层面和工程实践的技术层面上都取 得了突破。近年来，节水也成为景观规划与设计的重点关注问题之一。 1 2 1 国外景观节水设计研究历程 西方国家以及其它一些发达国家对节水的重视与研究比国内早，在城市生产生活的诸多 方面，都体现他们强烈的节水意识。通过研究，发现这些国家景观节水设计的发展都经历了 相似的阶段和过程。归纳起来，近代国外景观节水设计发展历经了以下几个阶段：第一阶段， 2 0 世纪初至2 0 世纪6 0 、7 0 年代，城市雨水管理系统构建，为景观的节水设计提供了相关的 理论和技术支持：第二阶段，2 0 世纪8 0 、9 0 年代，雨水系统、中水回收系统管制范围加大， 向城市公共空间的进一步扩展，节水技术在景观设计中初步渗透，景观节水设计以相关节水 技术与法规为主导；第三阶段，2 1 世纪初至今，城市公共空间景观规划对节水的重视程度加 大，景观设计师们从自身专业系统的角度探索节水的景观途径，节水技术的运用更加广泛， 在社区、公园、广场等设计中节水技术景观化，艺术化。同时，随着生态思想在景观规划中 的蔓延。人们发现自然、生态的设计在节材节能节水以及维持环境可持续等方面具有重要意 义，因此，景观节水设计从对节水技术的关注扩展到植物、水景等景观要素的生态型设计上。 景观节水的范畴进一步扩大。各个国家景观节水都具有鲜明的特色。 ( 1 ) 德国的雨水管理和利用 德国在雨水管理与利用水平位居世界前 列。在上个世纪初期德国就已发布了“对未受 污染雨水的分散回灌系统的建设和测量”。经过 多年的实践，从2 0 世纪8 0 年代起，又开始逐 步建立和完善雨水利用的技术、行业标准以及 管理条例。1 9 8 9 年出台了雨水利用设施标准， 这标志着德国第一代雨水利用技术的成熟。德 国城市雨水利用主要有三种方式：一是通过屋 面雨水系统将收集的雨水作为家庭、公共场所 以及企业的非饮用水使用；二是雨水的截污与 渗透利用；三是生态小区的雨水利用。1 9 9 6 年 2 图1 1 ：杜伊斯堡公园的水景 f i g 1 一l ：w a t e r s c a p eo fd u i s b u r gn o r t h l a n d s c a p ep a r k 图片来源：网络 第1 章文献综述 德联邦水法的新增条款中补充规定了“水的可持续利用”和“避免雨水径流量增加”。此外， 德国各州还规定，除特殊情况，雨水径流不能够排放到公共管网中，雨水必须在场地中得到 有效地利用和蓄留。收集到的雨水，经简单处理达到杂用水水质标准后运用于街区公寓的厕 所冲洗、绿地灌溉、增补地下水等。目前，德国新开发的项目，包括工业设旖、商业建筑以 及居民小区，都要设计雨水利用设施，否则，政府将征收雨水排放费和雨水排放设施费哺1 。 在上述节水条例和法规的束约下，城市公园及广场设计等开放空间景观规划设计时，雨 水资源的利用相当普遍。由拉茨设计的德国杜伊斯堡公园将原工厂的废旧排水渠改造成水景， 利用新建的风力设施带动净水系统，收集到的雨水输送到各个花园供灌溉使用( 图1 1 ) 。德 国的波茨坦水景广场，规划了1 3 0 4 2 m 3 的水面，占广场总用地的1 9 ，总共可收集容纳1 5 0 0 0 m 3 的雨水，设计师们通过合理的生态水景设计，使广场成为具有浓厚自然气息、并充满活力 的城市开放空间h 1 。 ( 2 ) 美国的耐旱风景和雨水花园 大草坪景观是西方园林设计中的常见表现形式，但是草坪喷灌耗水量大，特别是在一些 干旱地区，草坪养护需水量占到居民用水的 1 3 1 2 。1 9 7 8 年，在科罗拉多州的丹佛市，当 地政府首次提出了“耐早风景”的观念，提倡选 用当地耐旱型植物代替草坪使用，一般节水率能 够达到3 0 - - 8 0 。耐旱风景的本质是一种以节 约水资源为目的种植设计。美国不少州对这种节 水而又能改善环境的措施积极为支持。其中图森 市政府于1 9 9 1 年甚至做出了风景区中植草面积 不得超过1 0 的明文规定。耐旱风景这一理念 也被景观行业人士广泛认可，还形成了建立耐早 风景的七个基本原则，包括“合理的规划设计、 调节土壤性状、因地制宜的选择植物、规划实际 可行的草坪、高效的灌溉、覆盖物的使用以及合 理的养护管理”m 1 。 上世纪9 0 年代发源于美国的雨水花园是一 图1 2 ：屋顶收集的雨水流入雨水花园 f i g 1 - 2 ：t h er a i n w a t e rc o l l e c t e df r o mt h e r o o fc o m ei n t or a i ng a r d e n 图片来源：网络 种新型的以雨水生态利用为目的的花园形式。雨水花园分为公共区雨水花园和居住区雨水花 园。公共区雨水花园主要有两种形式，一是大型公共建筑的附属雨水花园，另一种是城市公 园中的雨水花园。雨水花园主要是利用植物和土壤来共同处理雨水，典型的雨水花园结构主 要由5 部分组成，由表及里分别为蓄水层、覆盖层、种植土层、砂层以及砾石层。在雨水花 园的顶部通常还设有溢流口，利用溢流管将多余的雨水排入其他的雨水管理系统旧1 。美国俄勒 3 ：磐j 两南大学硕七学位论文 冈州的波特兰雨水花园是这方面的典型代表，花园设计者m u r a s e 与他的合作者设计了可以渗 透大多数甚至全部停车场所排出雨水的雨水花园。花园中通过叠水、石材、植物三大体系的 完全组合，将东方银行大厦俄勒冈州会议中心屋顶所收集到的雨水作为景观资源加以利用( 图 1 2 ) 。 ( 3 ) 日本的口雨水渗透计划一与中水回用 日本是一个多雨的国家，其雨水技术也处于领先地位。通过在城市屋项修建雨水浇灌的 “空中花园”，减少地表径流及自来水的消耗，增加了绿化面积，降低城市的热岛效应，有力 的改善了城市生态环境。从上世纪六十年代起，日本修建滞洪和雨水储蓄池，收集汛期多余 的雨水径流，使雨水景观资源化。2 0 世纪8 0 年代初，日本推行了“雨水渗透计划”，先后开 发应用了透水性青混凝土铺装和透水性水泥混凝土铺装。据统计，透水性铺装使东京市区雨 水流出率由5 1 8 降到5 4 ，大大提高了对雨水资源的利用效率0 1 。在1 9 9 2 年颁布的第 二代城市下水总体规划中，将雨水渗沟、渗井、雨水池等渗水设施列为城市规划的重要组 成部分。规定在新修、改建的大型建筑物必须设置雨水下渗设施。 目前，日本的景观水体用水绝大部分来自城市污水。在川崎、大阪、东京都、名古屋等 城市实施污水回用，将再生水用于居民区、商业区和学校的厕所冲洗、绿化灌溉、娱乐性水 体补给等，另外还专门修建了中水道也就是回用污水的管网系统，相应地制定了各种不同回 用水的水质标准和管理法规。 ( 4 ) 澳大利亚的水敏性城市设计和可持续旱景园林 从2 0 世纪末至今，澳大利亚政府、管理机构的设计研究人员提出了水敏性城市设计的理 念。澳大利亚政府和相关规划设计部门早在2 0 0 0 年就召开了“水敏性城市设计城市区域 的可持续排水系统”会议，2 0 0 7 年第1 3 届雨水收集大会将“水敏性城市设计”作为主题u 。 近些年，水敏性城市设计在澳大利亚城市建设实践中得到广泛应用，取得很好的效果。它的 基本目标和原则是：最大限度地保留原有植被和土壤等透水地面，改善进入城市的暴雨径流 水质；改善建筑、道路和场地布局与暴雨收集、运送和处理系统相结合，促进开发项目用水 的自给供应，减少对城市供水的需求；通过最小化开发项目场地内滞留措施和透水性较差区 域面积，降低城市区域洪涝灾害的风险；将公共开放空间的规划布局和景观处理与暴雨排放 及管理措施相结合，保护当地水环境生物多样性和生物栖息地，最大限度地实现水的生态、 景观等多重价值n 2 1 。在水敏性城市建设理念的指引下，澳大利亚的景观规划与设计中也针对 性的采取了一系列节水措施，节水效果明显。在一些城市公园中排水系统采用自然式排水方 式，强调雨水就地入渗，减轻了城市排水系统压力，体现了生态设计的思想。在公园广场、 林荫道上设置树池树阵，形成良好的绿色覆盖空间，同时利用树冠截留雨水，减少雨水径流。 结合道路广场，设计专门的雨水收集利用系统，实现雨水资源的优化利用。 目前，澳大利亚正在推行一种可持续旱景园林( s u s t a i n a b l ex e r i s c a p eg a r d e n i n g ) 。主要利 用耐旱植物在很少灌溉或者不灌溉的情况下，完全依靠自然降水的条件，运用无公害的建植 4 第1 章文献综述 量_ i i ；ii i 舅舅舅曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼 管理技术，创造可持续的生态景观效果。澳大利亚的园艺学家们早在2 0 世纪8 0 年代初期， 就开始尝试将观赏草的概念逐步引入到园林建设中。观赏草形态自然质朴、色泽丰富、管理 成本低、适应性广，在园林中运用具有明显的生态和经济效果。现在，在澳大利亚，具有明 显旱景特色的园林绿地随处可见，既体现了当地的园林特色，又大大降低了绿化成本。在城 市公园建设中，早景特色得到极大的发挥，墨尔本皇家植物园是这方面的典型代表，园中收 集栽植了上百个观赏草品种，观赏草是道路两侧、水塘边、入口处等最常见的绿化点缀。另 外，园内还专门建植了旱景观赏草园，里面收集了世界各地的抗旱性观赏草。尤其要提到的 是，植物园十分强调对小湿地的重视，整体设计遵循了水敏感设计的原则。植物园中大量使 图1 3 ：澳大利亚的耐旱风景 f i g 1 3 ：s u s t a i n a b l ex e r i s c a p eg a r d e ni na u s t r a l i a 图片来源：新浪网 用节水抗旱的乡土植物与观赏草，并专门建立了一个生态水涵养花园。植物园通过自动气象 站，不断监测雨量、太阳辐射、气温、风速和相对湿度等数据，用来估算每种园林植物的蒸 散率，使用高利用率的灌溉系统，确保每一滴水都在最恰当的时候用在最需要植物上。同时， 为了引导人们如何让花园节约用水，多数介绍牌都会因势利导给出建议，甚至为加深受众印 象而不惜多次重复相同信息n 扣。 ( 5 ) 其它零星研究 植物节水设计 基于植物群落在维持水系生态系统稳定健康中的良好表现，植物节水性能也是学者、设 计师们研究的热点。b r i a nc i o u s t o n 在风景园林植物配置一书中强调，乡土植物可以真实 地反映出当地季节变化所形成的真实的季相景观，乡土植物对当地自然气候具有极强的适应 性。荷兰的生态学家们在b r o e h u n g e n 建造了一座实验性的生态园，试图让植被自然发育，通 过以土和水为主的自然环境差异，促成植物种类的多样化。同时严格控制土壤中的养分，以 实现植物的自行养护。 5 两雨大学硕七学位论文 人工湿地营造 湿地在调洪蓄水方面有很大的作用。国外对湿地的研究和实践比较多。在1 8 8 0 年美国景 观设计师奥姆斯特设计的“波士顿带状公园”中首次对查尔斯河流域进行了生态恢复，公园 规划中恢复了弯曲的河流体系，并按照自然规律重新构造了滩地和湿地，这可以看作是早期 对人工湿地景观利用的范例n 劓。由维多利亚水库改建而成的伦敦湿地公园、法国的苏塞湿地 公园对湿地景观营造的具有很好的借鉴作用。利用人工湿地中高效的水体净化功能进行污水 处理实现公园中水循环利用，为公园景观的节水规划与设计提供了新的思路。 节水灌溉 植物节水灌溉成为全球灌溉技术发展的总趋势。二十世纪六十年代的喷灌技术作为农业 灌溉的最主要技术，在西方国家大面积采用：到八十年代，微灌技术开始发展，运用于设施 农业，以以色列为代表的国家通过微灌技术的进一步推广，微灌技术不仅运用到经济作物， 还用于园林观赏植物浇灌，为城市节水做出了很大贡献。近十年来，新型灌溉技术出现，这 种灌溉技术节水效能更高，在意大利、美国、德国、法国、日本、俄罗斯等国的研究较多， 正逐步推广应用。 1 2 2 国内研究进展， ( 1 ) 中国古代的节水思想和景观实践 在我国节水型设计自古有之，在故宫和北海公园等古代建筑和园林内就有导水路面铺装 设计。北海公园内的团城可以说是利用雨水系统成功节水的典范。团城地面相对周围地面高 4 6 m ，其中没有专门的灌溉系统，周边河湖水位距城内地表5 m 以上，不能对城中的树木根系 进行补给，但是城内生长了上百年的树木却枝繁叶茂，长势良好。经学者们调查，发现城内 的地面均采用倒梯形青砖铺砌，地下的排水廊道也主要由砖砌而成，这样可以让自然降雨透 过砖缝和地下排水廊道渗入土壤，为古树的生长营造了良好的水环境，实现了小环境的水体 自给。 ( 2 ) 近代景观规划设计的节水理论探索和工程实践 理论探索 近代以来水资源危机引发了全民节水的新主张。国家及地方政府为实现水资源的可持续 利用颁布了多项政策法规。节水是一个全社会，多学科面临的问题，不同领域的专家、学者 就节水的问题展开了广泛的研究，环境科学相关领域及行业对水资源的可持续利用尤为关注。 对于节水的理论探索主要集中在雨水收集、中水回收利用、植物耗水量研究、人工湿地研究 等方面。 为解决公园绿地用水问题，王树飞最早提出由于城区地表径流严重、渗透能力极差，地 表土壤含水量低，应扩大树坑面积和深度，增加浇水或天然降水的蓄积量；建设地下蓄水池， 充分利用生活污水，节约水源。并提出蓄水池的大小要根据绿地面积的大小而定( 王树飞， 6 第1 章文献综述 1 9 9 5 1 0 湿地作为生态系统的重要组成部分，是近年来研究的热点，建造人工湿地净化水质也是 各公园规划设计中的新的作法。在理论研究方面，出现了大量相关著作。陆健健教授的湿 地生态学2 0 0 5 ) 对湿地系统进行了系统性研究，提出了构建人工湿地的基本框架；郑雅杰( 人 工湿地系统处理污水新模式的探讨，1 9 9 5 ) 对人工湿地处理污水的工艺及基本原理进行了研 究；吴振斌、陈辉蓉等人( 水生植物在污水处理和水质改善中的应用，2 0 0 1 ) 对水生植物对 富营养化水体水质的净化作用进行了探讨；赵建刚、刘丽娜等人( 潜流湿地和表面流湿地的 净化效果与植物生长比较，2 0 0 6 ) 通过实验的方法对潜流湿地和表面流湿地的植物生长进行了 比较研究；丁则平( 介绍日本的湿地净化技术，2 0 0 2 ) 对人工浮岛作为湿地系统进行了介绍n 射。 植物耗水量是一个随着时间和空间不断变化的变量，认识与掌握乔、灌木耗水规律，对 于实现景观节水具有重要意义。北京市园林科学研究所陈自新等( 1 9 9 8 ) 对乔木、灌木以及 其他园林植物的单位叶面积年蒸腾量进行深入研究，并根据耗水量的大小将其分为三类：第 一类植物，即单位叶面积( m 2 ) 年蒸腾量大于3 0 0 k g 。包括合欢、柿树、白皮松、紫藤、白三 叶等；第二类植物，单位叶面积( m 2 ) 年蒸腾量在3 0 0 - 一2 0 0 k g 。包括泡桐、构树、棣棠、碧桃、 金银花、凌霄等；第三类植物，即单位叶面积蒸腾量小于2 0 0 k g 。包括悬铃木、银杏、玉兰、 金叶女贞等n 们。 工程实践 1 9 9 8 年成都活水公园建成，该公园以水为主题，集水环境、水净化、水教育于一体，模 拟自然生态系统，由美国艺术家贝西达蒙创意，中、美、韩三国专家设计，是污染水的综合 利用实践的代表之作7 1 。 为响应节水的号召，北京市等城市在许多公园内都采取了相应的节水改造措施。城市街 道、公园、广场中透水性铺装的比率明显增大。北京市紫竹院公园、玉渊潭公园、天坛公园 进行了铺装改造工程，在公园内大力推广透水铺装。海淀公园作为雨水收集工程试点公园， 游人经常会发现路边有写着不同字体“水”字的小石头。这些石头旁边其实就设置着雨水收集回 灌井，可以将几乎8 0 的雨水通过管道和过滤设施，收集到一个约5 0 0 立方米的地下水库。 雨水、湖里下渗的水和喷泉用下来的水都可以收集起来，整个公园6 0 0 多亩地的浇灌都从这 个水库里抽水，还可以用于湖面的补水，为公园节省了一笔可观的灌溉费用n 射。中水利用是 公园节水的途径之一，南馆公园是北京市第一座以中水造景的生态水景公园。南馆公园和中 水处理站是东城区政府结合附近小区的改造工程，于2 0 0 2 年9 月同步建成的。中水处理站日 处理污水量可以达到1 7 2 0 立方米，源水来自周边小区5 0 0 0 余户居民的生活用水，采用深度 生化处理法处理后，水质达到北京市中水排放一级标准。处理后的水不仅运用于南馆公园5 0 0 0 平方米人工湖的补充水、绿地浇灌，还用于东城区市政、环卫道路喷洒及降尘n 明。 目前，我国景观设计节水技术还不成熟。雨水花园设计、居住区水景设计、城市绿地的 7 西南大学硕士学位论文 节水型设计处在对欧美等发达国家雨水收集技术、中水回收利用等技术的初期学习阶段，节 水成效有待进一步验证。但是，在一些大型的公园建设项目中，节水规划得到了充分的重视， 其中也不乏一些成功的案例，例如：北京奥林匹克公园每年利用再生水8 0 0 万吨，占全年总 用水量的5 0 ，节水近3 0 0 万吨。水务部门在奥运场馆设计、建设的同时，同步建成雨水收 集和回用系统，仅奥运湖全年可收集雨水1 5 0 万吨以上，用于景观补水和冷却用水，雨水综 合利用率将超过8 0 。园内1 7 0 万平方米建筑，全部建有雨水收集装置，仅屋顶集雨面积就 达2 3 万平方米，雨水被收集并加以回用幢刚。 8 第2 章引言 第2 章引言 2 1 选题的背景 2 1 1 水资源紧缺 ( 1 ) 世界水资源现状 地球上自然水资源数量巨大，地球表面的2 3 被水覆盖，但其中有9 7 5 是咸水，在余下 的2 5 的淡水中，又有8 7 是人难以利用的两极冰盖、冰雪。由于资金、技术等因素的限制 目前能被人们直接利用的只占很少一部分，仅包括地下水、地表水和雨水，合称“三水”。其 中人类真正能够利用的自然水资源是地表水和地下水中的一部分，大约占地球总水量的 0 2 6 。同时，全球的水资源地区分布极不平衡。大约每年有6 5 的水资源集中分配在不到1 0 个国家中，而