（城市规划与设计专业论文）海拉尔河东新区雨水收集利用的景观设计研究.pdf

摘要 摘要 基于中国基本国情 城市化逐渐加剧 水资源缺乏的问题日益严峻 目前一些现存 的水资源补给措施取得了一定的成绩 但是不能从根本上解决水资源问题 而雨水作为 主要的水资源 应加以充分利用 所以 雨水收集利用面临这前所未有的挑战和机遇 笔者通过对目前雨水收集利用的现状进行了简要的分析和总结 发现了设计和实施 中存在的诸多问题 论文通过对雨水收集利用景观设计的概念 相关理论 相关因素进 行研究分析 呈现了集水景观设计的设计步骤 设计原则和设计理念 论文对现有雨水 收集途径加以详细分类 并加以阐述其集水设施和景观设计两方面的特点 笔者通过对雨水收集利用的国内外成功案例分析 国内成功案例是郑东c b d 新区 雨水收集利用项目 上海后滩湿地公园雨污净化规划设计项目 天津桥园等 国外案例 是法国里尔水生公园和波特兰雨水园 总结得出在海拉尔河东新区雨水收集利用景观设 计中可借鉴的成功经验和参考价值 基于河东新区规划项目案例 对河东新区雨水收集利用的因素进行分析总结并调和 各个因素之间的关系 河东新区存在诸多因素 如地形条件 植物 河流 地表径流 城市文化 民族文化等因素 笔者通过径流分析和城市功能分区定位相结合的方法 定 性 定位 定量 定型雨水收集利用景观设施 笔者对河东新区所在的区域环境和城市风格定位 提炼呼伦贝尔草原自然景观元 素 挖掘民族文化元素 总结出与河东新区环境相统一的雨水收集利用的景观设计方 向 笔者就河东新区六大分区都市商务区 生态宜居城 文化娱乐轴 旅游休闲区 乐 业宜商街 水域等六大分区进行针对性的分析和设计 得出与之相适应的雨水收集景观 形式 笔者在通过本论文提出了微不足道的观点和方法 希望能对今后城市建设贡献出自 己一份力量 滚滚江水向东流 我们无法改变城市化大趋势 却可以通过我们不懈的努 力 尽全力改变我们生活的环境 一设计改变生活 关键词雨水收集利用 河东新区 景观 a b s t r a c t b a s e do nc h i n a sb a s i cn a t i o n a lc o n d i t i o n s u r b a n i z a t i o ng r a d u a l l yi n t e n s i f i e d t h e i n c r e a s i n g l ys e r i o u sp r o b l e mo fw a t e rs h o r t a g e t h ec u r r e n tn u m b e ro fe x i s t i n gw a t e rs u p p l y m e a 鳓j r e sh a v ea c h i e v e dc e r t a i nr e s u l t s b u tc a l ln o tf u n d a m e n t a l l ys o l v et h ep r o b l e mo fw a t e r r e s o u e s a n dt h er a i na st h em a i nw a t e rr e s o u r c e s s h o u l db ef u l l yu t i l i z e d s ot h a tr a i n w a t e r c o l l e c t i o nu s i n gf a c eu n p r e c e d e n t e dc h a l l e n g e sa n do p p o r t u n i t i e s t h r o u g ht h eu s eo ft h ec u r r e n ts t a t u so f r a i n w a t e rh a r v e s t i n gab r i e fa n a l y s i sa n ds u m m a r y o f l ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o nt h a tm a n yp r o b l e m se x i s t t h r o u g ht h eu s eo fr a i n w a t e r c o l l e c t i o np a p e rl a n d s c a p ed e s i g nc o n c e p t s t h e o r i e s r e s e a r c ha n da n a l y s i sr e l a t e df a c t o r s s h o w i n gt h ec a t c h m e n tl a n d s c a p ed e s i g ns t e p s d e s i g np r i n c i p l e sa n dd e s i g nc o n c e p t s e x i s t i n g s t o r m w a t e rc o l l e c t i o no fp a p e r so nt h ew a yt ob r e a k d o w n a n de l a b o r a t ei t sc a t c h m e n tf a c i l i t i e s a n dl a n d s c a p ed e s i g nf e a t u r e so fb o t h t h r o u g ht h eu s eo fr a i n w a t e rc o l l e c t i o no f s u c c e s ss t o r i e sa th o m ea n da b r o a d d o m e s t i c m c c 略ss t o r i e si st h eu s eo fr a i n w a t e rh a r v e s t i n gc h u n gd o n gn e wa r e ac b dp r o j e c t s h a n g h a ib e a c hw e t l a n dp a r ka f t e rt h er a i na n ds e w a g ep u r i f i c a t i o np l a n n i n ga n dd e s i g n p r o j e c t s t i a n j i nb r i d g ep a r k l i l l e f r a n c e t h ef o r e i g nc a s e sa r et h ea q u a t i cp a r ka n dw a t e r p a r ki np o r t l a n d s u m m e du pi nh a i l a ro b t a i n e db yd o n gn e wa r e a l a n d s c a p ed e s i g n m i n w a t e rc o l l e c t i o nc a l ll e a r nf r o mt h es u c c e s s f u le x p e r i e n c ea n dr e f e r e n c ev a l u e c a s e b a s e dp l a n n i n gp r o j e c th e d o n gd i s t r i c t n e wr a i n w a t e rh a r v e s t i n g o nt h ee a s t a n a l y s i so ft h ef a c t o r su s e dt or e c o n c i l et h ev a r i o u sf a c t o r ss u m m a r i z e da n d t h er e l a t i o n s h i p b e t w 咖m ee a s tt h e r e a r em a n yn e wf a c t o r s s u c ha st e r r a i n p l a n t s r i v e r s s u r f a c er u n o f f u i b a nc l l l l t u r e n a t i o n a lc u l t u r ef a c t o r s t h ea u t h o rf u n c t i o nz o n i n ga n d u r b a nr u n o f fa n a l y s i s m e t h o do fc o m b i n i n gl o c a l i z a t i o n c h a r a c t e r i z a t i o n l o c a l i z a t i o n a n d q u a n t i f i c a t i o n u s e l a n d s c a p es e t t i n gr a i n w a t e rc o l l e c t i o nf a c i l i t i e s 1 1 l ea u 廿l o ro ft h en e wd i s t r i c ti sl o c a t e de a s tr e 西o n a le n v i r o n m e n ta n du r b a ns 哆l e p o s i t i o n i n g r e f i n i n gh u l u n b e i e rg r a s s l a n dl a n d s c a p ee l e m e n t s c u l t u r a le l e m e n t so fm i n i n g s u m m e du pt h ee n v i r o n m e n ta n dm eu i l i t o fe a s tn e wr a i n w a t e rc o l l e c t i o na n du s eo f l a n d s c a p ed e s i g nd i r e c t i o n a u t h o ro fs i xn e w e a s tu r b a nd i s t r i c tb u s i n e s sd i s t r i c t t h ec i t y l i v a b l ee c o l o g y c u l t u r ea n de n t e r t a i n m e n ta x i s t o u r i s ma n dl e i s u r ed i s t r i c t t h em u s i ci n d u s t r y a n db u s i n e s sw i t hs t r e e t w a t e ra n do t h e rt a r g e t e ds i xm a j o rg e o g r a p h i c a la n a l y s i sa n dd e s i g n c o m er a i nc o r r e s p o n d i n gc o l l e c t i o no fl a n d s c a p ef o r m s t h ea u t h o ro ft h i sp a p e r w ep r o p o s et h ea d o p t i o no ft h es m a l l e s ti d e aa n d i nt h eh o p e o f f u t u r eu r b a nd e v e l o p m e n tc a nc o n t r i b u t et h e i rp a r t r o l l i n gr i v e rt ot h ee a s t w ec a n n o tc h a n g e t h et r e n do fu r b a n i z a t i o n b u tt h r o u g ho u ru n r e m i t t i n ge f f o r t s m a k ee v e r ye f f o r tt oc h a n g eo u r i i l i v i n ge n v i r o n m e n t d e s i g nc h a n g e l i v e s a b s t r a c t k e y w o r d s u s eo fr a i n w a t e rh a r v e s t i n g e a s ta r e a l a n d s c a p e i i i l 绪论 1 绪论 1 1 课题背景 目前 随着城市经济快速发展 城市化进程节奏逐渐加快 随之而来的问题是城市 水资源短缺问题越来越严重 水资源短缺问题在中国日趋严峻 据世界经济学家莱斯 特 布朗推断 2 0 2 0 年我国面临3 0 0 多亿立方米的水资源短缺状况 水资源最为稀缺和 水生态问题最为严重的中国 却承担者世界上最多的入口需求 有史以来出现了最为严 重的水资源危机 在中国尚待快速发展的要求下 水资源匮乏对中国的经济发展和城市 建设形成了重大障碍 近些年 国家有关部门和研究机构也相应提出了一些改善城市水资源短缺的相应办 法 在一定程度上缓解了城市水资源短缺的问题 目前 现存缓解水资源短缺问题的措 施主要有以下几种 1 跨流域调水 就大区域范围内 跨流域调水在某种程度上缓解了北方城市的 水资源短缺现状 可是 跨流域调水工程巨大 而且中国地理状况非常复杂 这样给跨 流域调水的实施带来了很大的障碍 2 海水淡化 海水淡化在国内的一些沿海城市也逐渐成为潮流 很多沿海的城 市比如上海 天津 大连在海水淡化技术上有了一定的进步 并取得了令人欣喜的成 绩 可是 海水淡化对于一些沿海不发达的小城市没有足够的经费和技术加以应用 在 内陆城市不具备可行性 3 人工降雨也是一种缓解水资源短缺的措施之一 可以一定程度上及时的补充 地面地下水资源 可是 人工降雨的花费巨大 只是暂时缓解 不能从长远的角度弥补 城市水资源短缺的问题 4 近些年 一些工业城市使用污水处理技术 开始在集中的工业区内利用污水 回用设施 将工业废水和城市污水进行过滤净化 比如唐山 天津 沈阳 邯郸等一些 工业城市 这种水处理系统在工业城市值得推行并利用 可是 这种污水回用设施只能 在工业厂区或者工业集中地使用 而对于城市地表污染水源的回收利用不能奏效 在这种水资源匮乏的大背景下 在各种补给水资源的技术设施不能从根本上解决问 的前提下 近几年 雨水收集利用技术研究逐渐提上日程 并且有了一定的发展和进 步 雨水资源具备资源性和危害性两个方面 雨水也会带来一定的灾害 比如说城市雨 洪灾害 包括城市内涝灾害和城市水污染灾害 城市生态基础设施的欠缺遭遇雨水洪 峰 后果越来越严重阻碍了城市快步发展 甚至有些小区域因此恶性循环 给城市居民 生活和工作带来了极大干扰 有些丘陵地带的城市 比如济南 雨季洪峰时候 城市内 洼地积水严重 有些路面深深的积水 照成了城市道路交通的拥堵 甚至瘫痪 给城市 东北林业大学硕士学位论文 经济发展带来了很大阻碍 给城市环境带来了很大影响 雨洪灾害的主要原因是城市不透水铺装越来越多 雨水下渗过程被阻止 雨水不能 正常转变成地下水 同时 地表径流迅速增大 形成城市地表冲击 城市地表径流会冲 击城市点状的污染源 导致了点状污染源迅速转变成面状污染 给城市景观带来了严重 的破坏 海拉尔在水资源匮乏大背景下 存在的水资源问题比较突出 比如土壤水分含量呈 下降趋势 城市地表土壤沙化严重 呼伦贝尔草原原是中国最美的六大草原之首 而目 前呼伦贝尔草原逐渐发生草场退化 沙尘暴等自然灾害现象 目前海拉尔生活用水和景观用水大部分来自地下水的开采和河水收集 加之雨水不 能有效地渗入地下 不能正常补给地下水 以至于地下水位下降 导致一些严重的后 果 比如地面沉降以及土壤含水量低而导致的沙尘暴现象 海拉尔城市水生态破坏严重 有很多雨水形成的洼地并没有形成城市景观的一部 分 而是作为污水的形式存在 严重破坏了市容市貌 甚至干扰了市民日常生活和工 作 目前一些关于雨水收集利用技术和工程的研究 忽视了城市雨水收集利用的设施 过程与城市规划 城市景观 市民审美 城市居民的心理趋向的关系 总之 在海拉尔城市发展中 雨水是个宝 在水资源严重匮乏的现实情况下 雨水 浪费掉了实在可惜 在海拉尔 雨水利用景观设计是一个方兴未艾的广阔领域 随着城 市化进程的加快和经济的发展 雨水利用越来越显示出它的兴利势头 并走进我们的生 活 并能一定程度上改善海拉尔城市景观环境 优化城市公共空间 1 2 选题目的及意义 1 2 1 选题目的 本论文主要针对中国水资源的背景下 在相关理论基础之上 分析总结并借鉴国内 外案例成功经验 针对海拉尔河东新区进行雨水收集利用景观设计 呈现一套基于雨水 收集利用的景观形式 对未来雨水收集利用景观设计具备指导意义和参考价值 论文具 体选题目的有如下几点 l 根据国内外对于雨水收集利用景观设计方面研究并应用现状进行分析 总结其发 展趋势 通过国内外现状总结出雨水收集利用景观设计存在的问题 2 论文对于雨水收集利用景观设计的概念进行综合阐述 对于雨水收集利用景观设 计的相关理论技术进行阐述 对雨水收集利用景观设计途径进行详细分类 3 通过对国内案例调研分析 总结其成功经验和对于海拉尔河东新区集水景观设计 的参考价值 4 论文依托海拉尔河东新区规划项目 分析项目中雨水收集利用景观设计的基础条 件和相关因素 针对海拉尔河东新区的条件设计出雨水收集利用的具体景观形式 提出 1 绪论 对未来城市雨水收集利用景观规划设计的建议 从整体结构来说 论文呈现的是一种海拉尔雨水收集利用景观设计思路和模式 从 成果来说 论文呈现的是一套雨水收集利用景观形式 两者并存 为未来领域发展提供 参考 1 2 2 选题意义 本论文主要基于中国国情和城市化带来的水资源缺乏的现状 针对目前雨水带来的 问题 充分考虑海拉尔雨水收集利用在城市化地区的优势 通过对于现状研究总结出可 行的雨水收集利用更为合理的办法 雨水收集利用办法结合景观设计的科学 技术 艺 术理念和原则 最终得出一种切实可行 科学合理的海拉尔雨水收集利用景观设计的办 法 本论文的成果是基于海拉尔河东新区的雨水收集利用景观模式 旨在对今后的雨水 收集利用设施的设计和实施有一定的指导作用 1 3 国内外研究发展现状及发展趋势 论文本部分主要阐述雨水收集利用景观设计的发展现状及发展趋势 包括国内和国 外两个部分 1 3 1 国内研究现状及发展趋势 我国自古就已经对雨水资源有了一定的重视 远在夏朝 后樱就推行了区田法 高 低畦种植法和塘坝早在战国末期就已经出现 水窖在明朝开始使用 在1 9 6 0 年左右 中国已经创造出雨水就地利用的设施 如鱼鳞坑 隔坡梯田等 近年来 雨水资源的开 发利用实验在陕西 甘肃 山西 内蒙 山东 宁夏 河北 河南等地开始推广 但是 这些设施主要运用在干旱的农业地区 而在城市区的水资源开发主要运用于城市地表水 和地下水的开发 并没有重视雨水的资源性 自2 0 世纪8 0 年代末 内蒙古实施的 集雨节水灌溉工程 甘肃实施的 1 2 1 雨水 集流工程 陕西实施的 甘露工程 宁夏实施的 小水窖工程 等雨水收集利用 工程已经取得了明显的社会效益和经济效益 但是并没有融入景观的成分 这些已经存 在的研究成果和实施过程只是单纯的具备雨水收集技术 而没有充分考虑设施可以作为 景观来美化城市 为人们提供娱乐休闲空间的可能性和前瞻性 从总体上看 我国城市 雨水利用目前还处于初期发展阶段 而基于雨水收集利用景观设计研究更是作为一个新 颖的课题开始出现 在国内 这种研究并没有明显的起色和改进 基于严峻的缺水形势 北京城市雨水利用的研究和应用已经取得了一定的成绩 同 时在设施景观设计中也有了一定的进步 据专家介绍 北京城市雨洪最大可利用量多年 平均为1 9 3 亿i n 3 按北京年均5 9 5 m m 降雨量和平均每年新增建筑面积5 0 0 万m 如 果有8 0 的建筑设有雨水收集设施 北京每年就可以收集2 3 8 万m 2 天上之水 而很 多建筑虽然已经具备储水系统设施 但是并没有结合景观设计和实施 而是作为单一的 东北林业大学硕七学位论文 技术设施出现 与城市景观系统脱钩 甚至成为一种视觉垃圾影响了城市的景观美 2 0 0 1 年 国务院批准了包括雨洪利用规划内容的 2 l 世纪初期首都水资源可持续 利用规划 同年 北京市开始在8 个城区建立雨水利用示范工程 截至目前 已完成 的雨水利用工程2 2 项 在建雨水利用工程近2 0 项 2 0 0 3 年7 月 北京市第一个大型雨 水综合利用工程在丰台大桥泵站启动 此工程竣工后 每年可节水1 5 万吨以上 2 0 0 4 年8 月 北京市第一个利用收集的雨水进行绿地灌溉的蓄水装置在朝阳区双井街道双花 园社区投入使用 设施的设置应经考虑到了社区内景观的统一性 并已经结合了植物搭 配种植形成了社区独特的景观空间 由此可见 北京市的雨水收集利用已经开始作为景 观的形式营造可用的城市景观空间 这种发展令人欣喜 近几年 雨水回收政策已经开始在北京市得到响应 设施的设计结合了降水特点和 地质土壤条件进行 并实施了一种从 高花坛 低绿地 到 浅沟渗渠渗透 逐级下 渗雨水的利用模式 高花坛和低绿地的设计融入了城市景观的成分 并开始重视植物配 置在雨水收集利用的作用 雨水收集利用技术在2 0 0 8 奥林匹克场馆已经有所体现 作 结合了建筑结构设计并得以实旋 2 0 0 3 年3 月北京市规划委员会和水利局又联合发 布经市政府同意 关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定 做出明确规定 凡在本市行政区域内的新建 改建 扩建工程均应进行雨水利用工程设计和建设 建设工程的附属设施应与雨水利用工程结合 景观水池应设计为雨水储存设施 草坪绿 地应设计建设为雨水滞留设施 很多城市建筑已经具备科学合理的雨水收集系统 但是在集水设施的设计中并没有 体现其景观性和可持续性 只是单调的实现雨水收集功能 而且 有些雨水收集系统并 没有加入雨水过滤和净化程序 这样照成了一些收集水的用途并不广泛 在这样环境背景下 城市雨水利用在我国即将成为一种潮流 但是在城市景观设计 中的体现并不明显 青岛 武汉 大连 昆明 上海 成都 西安 南京 天津 哈尔 滨等很多城市逐渐开展了雨水收集利用设计的研究并在某些建设项目加以应用 相比于 发达国家 城市雨水收集利用 地下水回灌补给技术及管理措施在我国很落后 我国的 雨水收集利用景观设计还在初始阶段 并没有明显的改观 近些年 国内仅有为数不多的几个规划项目充分应用了雨水收集利用景观设计方 法 或多或少为雨水收集领域指引了方向 2 0 1 0 年在上海举办的世界博览会 中国国家馆的屋顶设有雨水收集系统 利用收集 的雨水进行绿化灌溉和道路冲洗 并在地区馆南侧的大台阶水景观和其南面园林的设计 中 引入小规模人工景观湿地技术 在城市中心创造出一片生态景观湿地 构成世博轴 的6 个巨大白色阳光谷形似喇叭 连同两侧的景观绿坡一共有1 3 万i n 2 的雨水汇流面 积 这些集纳的雨水用于卫生间冲洗 道路冲洗 场馆清洗和绿化浇灌等方面 l 绪论 图1 1 中央党校 图片来源 作者自摄 北京中央党校的雨水收集利用的景观设计已经有了明显的进步 如图1 1 所示 校 园内设计了一些小型的洼地 并结合植物配置营造了具有野趣的空间氛围 场地中用了 白色的景观砂石作为铺地 同时作为雨水的过滤景观装置 在校园内湖浅水区中了大量 的芦苇 菖蒲 水葱等净化植物 充分体现了植物净化雨水的作用 同时营造了愉悦身 心的滨水空间 图1 2 天津桥园 图片来源 作者自摄 天津桥园的设计应用了很多面积不等的小水泡 作为雨水储水池 储水相互连通 在水流的过程中呈现台阶式的流动形式 充分考虑了雨水收集和水质净化等景观技术 天津桥园依托物理和生物净化技术开展了对雨水的净化 同时这种技术的景观形式具备 可持续性和生态性 综上所述 中国目前对于雨水收集利用景观设计有了明显的进步 但设计水平和管 理制度尚待提高和完善 对于有关部门和研究机构来说任重道远 1 3 2 国外研究现状及发展趋势 1 美国 美国强制实旋 就地滞洪蓄水 计划 在美国提高雨水天然入渗是最基本的目的 东北林业大学硕士学位论文 为了缓解城市雨洪带来的问题和城市雨水问题 地下隧道储水设施系统在芝加哥市已经 很完善 屋顶储水花园和下渗沟 池 井及下渗绿地共同组成的雨水下渗系统在其他城 市中越来越普遍 美国还制定了与设施使用管理有关的法律法规和制度 对雨水收集成 功的实施加以管理和督促 如科罗拉多州 佛罗里达州和宾夕法尼亚州分别制定了 雨 水利用条例 诸如此类的法律条例要求新开发的场地的雨洪流量必须低于场地开发前 的水平 就地滞洪蓄水 在每一个开发项目中都要得以体现和重视 如图1 3 所示 美国俄勒冈州道路储水种植池已经普遍使用 种植池作为道路景观 花带出现 内部种植乡土草花植物 种植池内地表低于道路3 0 c m 在降雨时问 可收 集道路l 的雨水 并作为绿化带的浇灌用水储存起来 很大程度上减少了道路的纵向径 流 这种雨水花园内种植了各色各样的花草 形成小规模的景观花镜 有些雨水花园边 界错落布置了景观砾石 与植物环境形成了鲜明的对比 图1 3 美国俄勒i 习雨水花园 图片来源 网络 2 德国 德国是欧洲雨水利用技术最为发达的国家之一 德国1 9 8 9 年制定了屋面雨水利用 设旋标准 目前德国对于雨水收集利用的设计和实施已经基本达到了产业化 标准化水 平 并且逐步完善此项技术系统 德国首都柏林已经将雨水收集利用技术和城市生态景 观建设结合在 起进行 并且在景观方面有了长足的进步和发展 目前 德国已经加成 了 大批具有雨水收集利用技术的生态小区 许多公司己开发出具有收集 过滤 储 存 提升 渗透 控制 监测等功能的成套设备和系列定型产品 并通过工业程序进行 大批量生产 已经用于到了实际的景观工程 取得了显著的成绩 2 0 1 0 年在上海举办的 世博会 德国馆雨水收集再利用系统变废为宝 也给中国国内展示了雨水收集利用的科 学性和可行性 如图1 4 所示 德国馆雨水收集设施结合建筑营建生态建筑 并结合建筑结构及 形式特点展现多功能的建筑景观 德国馆从外观上看 植被和建筑充分结合 并能营造 建筑外部的自然环境 为建筑使用者营造了较好的视赏空间和景观感知场所 建筑环境 l 绪论 中错落布置的植物平台可以一定程度上改善了建筑内部的小气候环境 在收集雨水的同 时降低了建筑环境的温度 增加了空气湿度 图1 4 世博会德国馆 图片来源 作者自摄 3 日本 早在1 9 8 0 年 日本建设省就开始推行雨水贮留渗透计划 并开始作为城市景观出 现 利用雨水贮留渗透的场所一般为公园 景观绿地 景观庭院 停车场 建筑物 运 动场和道路等 1 9 8 8 年成立的 日本雨水贮留渗透技术协会 就吸引了包括清水 住 友 西武 太成 成急 日产 三井和三菱等著名建筑及其他株式会社参加 在东京 都 已经有8 3 的人行道采用了透水性柏油路面 有一小部分结合了路面的图案设计 体现铺装的景观色彩美和质感美 雨水通过透水性柏油路面入渗到地下 经过收集系统 处理后加以利用 此外 日本还在 些城市的建筑物上设计了收集雨水的设施 将收集到的雨水用于 消防 植物浇灌 洗车 冲厕和景观用水等 也可以经处理后供居民饮用 据统计 日 本目前己拥有利用雨水设施的建筑物1 0 0 多座 屋顶集水面积2 0 多万m 2 多以屋顶花 园景观出现 东京江东区文化中心修建的收集雨水设施集雨面积5 6 0 0 m 2 雨水池容积 为4 0 0 m 3 每年作饮用水和杂用朐雨水占其年用水量朐4 5 东京的一座相扑馆每天用 水量可达3 0 0 m 3 其中一半用于冲厕 这些水大部分是利用大屋顶花园收集到的雨水 日本城市屋顶花园储水系统基于了城市生态功能 营造小气候环境 同时对建筑内人群 提供休闲和观景的景观空间 大规模的屋顶花园对城市的气候有一定的调节作用 在夏 季降低市域温度 在建筑物上收集雨水 多采用沉淀和过滤的方法 维修管理很方便 一般只需清扫 沉淀池和过滤池 沉淀池主要以景观砂砾为主 而植物合理配置提供了雨水净化的场 所 在夏季降低了建筑内部的温度 营造了城市小气候环境 为解决降尘和酸雨 通常 采用分离设置微滤网 以清除雨水贮存池内的泥沙 部分集雨设施还备有注氯装置 对 雨水贮存池进行定期消毒 这些技术在屋顶花园中主要结合景观小品进行设计 为在屋 东北林业大学硕士学位论文 顶休闲的人群提供有趣的景观点 4 英国 英国研究不同规模的水循环方案 设计了英国2 0 0 0 年的展示建筑 世纪圆顶 示范工程 在该建筑物内1d 回收5 0 0m 5 水用以冲洗该建筑物内的厕所i 其中1 0 0m 3 为从屋顶收集的雨水 这伎其成为欧洲最大的建筑物内的水循环设施 同时世纪圆顶作 为区域的建筑景观标志 从面积相当于1 2 个足球场大小的1 q 万m 2 的圆顶盖上收集 来的雨水 经过2 4 个专门设置的汇水斗进入地表水排放管中 初降雨水含有从圆顶上 冲刷下舶污染物 通趟地表水排放管道直接排入泰晤士河 一部分排入储水池i 储存池 分为地下地上部分 地上储水池高出地表 在非降雨期 池内水流入景观水池 作为喷 泉和跌水的主要水源 由于储存容积有限 多余的雨水排入泰晤士河 收集的雨水在芦 苇床中进行处理 芦苇床还能增加城市的景观多样性 t 1 i r 综上所述 掴内对于雨水收集利用技术应用性不足 发展相对落后 雨水收集利用 的技术已经在一些发达国家形成了系统 一定程度上与城市景观系统工程结合设计管 理 这对于中国国内的雨水收集利用的研究和发展是一个有用的技术基础 所以国内应 基于中国国情来积极发展这项必要的技术研究 合理利用国外相关先进技术和途径 有 针对性的进行研究和实旌 目前已经存在几种雨水收集设施的形式 对于城市雨水收集已经有了一定的作用和 改观 可是就城市景观设计出发 这些设施的形式欠缺了城市美观性和文化性 尤其忽 略了市民与城市设施的互动性和体验性 雨水收集利用设施和景观设计在目前依然没有 更好妁融合 但从目前舶形式推测这种集水景观在未来的城市建设中将成为必不可少的 一部分 1 4 我国雨水收集利用景观存在的不足 根据阻上国内和国外雨水收集利用景观的现状和发展趋势分析总结 相比国外 些 城市集水景观 国内普遍的集水设施仅仅体现其集水功能 而没有注重其城市景观性 更没有关注到景观人性化和观赏性 集水设施更不具备市民休闲功能 城市文化性 一些发达国家的雨水收集利用现状表明 有关部门和研究机构在雨水收集利用景观 设计的j 腻方法上令人可赞 在城市化地区已经形成了一定规模 同时对于城市瓷源弥 补的效果尤为明显 也促进了城市居民的雨水资源化意识提高 雨水收集利用景观在城 市中已经成为必不可少的重要组成部分 国内的雨水收集利用的研究才刚刚开始 有着 很大的潜力和研究价值 对于国内有关部门和研究结构提出了巨大的挑战 基于一些发 达国家的研究成果 中国城市灼雨水收集景观设计领域会有相当迅猛舶发展 迅猛的城市化下的雨水收集利用工程毕竟不能脱离城市景观环境的范畴 而目前 的一些关于露水收集利用技术和工程的研究 却恰恰忽视了城市雨水收集利用的设施 过程与城市规划 城市景观 城市居民审美的发展趋势 城市居民的心理趋向的关系 这是一个城市环境改善和发展过程中尤其重要韵问题 伺题主要表现在下几个方面 l 绪论 1 景观化程度不够 有些城市的雨水下渗设施一味追求雨水收集的效率 却忽视了设施本应具备的景观 效果 下雨的时候 地表雨水径流无处不在 在人工设计和城市规划研究基础上的雨水 径流明显 一般下渗沟 下渗池 集水池等形式出现 这些城市设施设计方法和施工程 序单调 忽略了城市景观因素的参与 并未给市民提供应有的视觉美感 2 美学效果不足 城市雨水收集利用设施是城市面貌和城市环境的组成要素 所以设计和施工过程中 应结合城市的其他元素的风格而定 共同构成城市的美学面貌 比如一些城市广场的集 水设施独立存在 与城市道路 城市雕塑毫无关联 这样就大大破坏了城市综合美学效 果 比如一些居住区的储水罐单调的安放在宅间绿地里 没有利用植物来加以掩藏 给 绿地景观带来了不同程度的破坏 3 人性化功能不足 目前一些城市渗透铺装如沥青 石子 渗透性铺装 透水孔型烧结砖的使用固然对 于雨水下渗有着不可忽视的作用 但是在夏日 沥青的大面积铺设就会大大增加对阳光 的吸收率 使地面温度增高 使居民的参与欲大打折扣 有一些 透水孔烧结砖的使用 因为缺乏和其他铺装的连贯性 而使行走的人措手不及 从而导致不必要的人身安全问 题 以保护自然机理为基础 以人为本的功能布局 从对人关爱的角度上设计的原则 应是今后城市雨水收集利用景观设施设计的重要原则 4 植物配置不合理 众所周知 植物对城市美学和城市生态环境有着极其重要的作用 研究表明 植被 覆盖度对径流量的影响极为显著 绿地增加植被覆盖度 一定程度上使径流量减少 特 别是覆盖度从3 0 至8 0 时 径流量减少尤为明显 当覆盖度超过8 0 后 径流量就基 本趋于稳定 另外植物搭配在雨水收集利用方面也具备不可忽视的作用 有些城市绿地植物搭配 不合理 植物种类单调 植物种植竖向乔冠草的搭配设计不合理 从而在暴雨来临时 大大增大了地表冲刷 破坏了地表植被的自然群落状态 有些景观植被选择和配置以为 追求视觉美感 追求社会效益 大量的选用开花 常绿等昂贵植物 没有重视植物的生 长特性和自然群落机理 这样的植物组合势必会导致植物群落的生态性缺失 5 景观教育性不足 景观的教育性是通过景观的形式给人以视觉的感知和景观的感受 通过艺术 心 理 行为等方面有关的景观促使使用者和欣赏者改善思维意识 现代景观设计中 教育 性应是未来的一种重要发展方向 让景观说话 让景观改变人的思维方式和感知意识 在未来设计中 雨水收集利用景观的表达应促进人们水资源匮乏 节约循环用水意识 雨水收集利用现有的设施欠缺了对于居民和使用者的雨水收集利用意识的教育作 用 忽略了这一点 等于忽略了最强大的动力 因为只有改变意识才能决定态度 态度 东北林业大学硕十学位论文 决定一切 比如在青少年活动区 集水景观的设计就应充分考虑能够促进青少年的节水 意识的景观功能 用景观艺术的形式来熏陶使用者 以至于达到从形式 意识 行为的 良性循环 一个国家的发展关键在于教育 同样 一个巨大的工程的科学合理可持续的实施 与全人类的参与意识有密切的关系 目前 基于雨水收集利用的城市景观规划已经提上 日程 引起了一些相关部门和研究机构的重视 但是在城市居民的心目中没有形成一个 完善的意识形态 所以 要想全民的参与进来 就必须在工程设计和实施中加以重视 在设计中注重形象展示和教育功能 让景观设施说话 让设施对居民和使用者讲解 起 到熏陶的作用 提高居民对雨水的重视意识 形成收集利用和教育的互相影响的良性循 环 这一点是至关重要的 对于全人类意识和城市可持续发展有着强大的支持作用 6 生物系统重视性不够 一些雨水收集景观没有重视其空间环境本应充当生物栖息地的功能 城市化严重的 地区 生物种类日趋下降 有一些濒临灭绝的生物应该得到保护 保护完整的生物系统 是景观设计的重要职责之一 同时完整的生物系统能够促进雨水的合理净化 湿地中含有大量的生物种类 承担着净化水资源的主要功能总起来说 城市化地区 的水资源问题无非是两个方面的问题 一是水资源缺乏问题 二是水质污染问题 而这 两个问题解决措施中最重要的综合解决办法是城市湿地 城市湿地作为主要生物栖息 地 即有雨水收集蓄水功能 又能高效率 可持续的净化雨水资源 可谓两全其美 目前城市规划中对于湿地的重视不够 尤其是对于生物系统和构成没有足够的投 入 一些城市湿地的设计和施工存在问题 利用和管理方法还不够完善 基于现状分 析 一些城市湿地的生物种群种类逐渐减少 生物链脱勾 生态结构简化 从而使水体 自净能力减小 雨水收集利用的湿地实践和生物系统有着相互制约和相互促进的密切关联 现状说 明 有些现存的湿地并没有体现两者之间的和谐关系 不能保证湿地净化功能的有效 性 7 地域性文化欠缺 文化审美内涵的元素主张从传统化 地方化 民间化的内容和形式 1 l p 文脉 中找到 自己的立足点 并从中激活创作灵感 将历史的片段 传统的语汇运用于建筑 景观 的创作中 但又不是简单的复古 而是带有明显的现代意识 经过撷取 改造 移植等 创作手段来实现新的创作过程 使建筑 园林景观 的传统和文化与当代社会有机结 合 并为当代人所接受 1 2 2 j 很多城市雨水收集利用的景观设施与当地区域文化脱钩 没有融合城市中整体特 色 以至于不能体现地方性 民族性文化 在城市人文方面缺乏生命性 雨水收集利用 景观设施的设计是城市发展进程 文脉 的重要一链 与其他城市设施共同展示一个城 市的整体风格 从而具有了可识别性 可认知性 文脉拓展到城市规划领域 是指关于 人与其所在的城市的关系 城市与其文化背景之间的关系 城市文化背景与整个国家的 l 绪论 悠久的文化之间的关系 1 2 2 综上所述 雨水收集利用设施的景观设计问题在国内显而易见 主要有景观视觉 人群使用 植物配置 科教性 生物生态等各种繁杂的问题 所以在雨水收集利用景观 设施的设计中 应分析基址环境内与集水景观设计相关的因素 解决基址环境所存在的 景观问题 一 一 7 1 5 研究方法和研究框架 1 5 1 研究方法 一 论文研究采用资料收集法 实地调研法 案例分析法 实际项目案例验证法 资料收集法 主要运用在论文前期 收集相关的资料和案例 然后进行分析总结 实地调研法 案例分析法 主要运用在案例考察调研期间 笔者身临其境 总结成 功经验 探索项目案例中的设计参考价值 实际项目案例 主要在论文后期 笔者运用前期相关理论和设计方法 遵从理论指 导实践的方针 在实际项目中进行设计实践 旨在理论形式化 理论直观化 形式具象 化 东北林业大学硕士学位论文 1 5 2 研究框架 拉尔河东新区雨水收集的景观设计研究 1 绪论 1 6 本章小结 本章内容阐述研究课题背景和选题目的及意义 雨水收集利用景观设计研究完全具 备可行性和必要性 并通过国内外研究现状分析 国内外雨水收集利用景观设计有了一 定的进步 总结雨水收集利用景观中存在的问题 为未来领域的发展一定程度上指引方 向 提出了项目的设计出发点 归纳出目前雨水收集利用的发展趋势 本章是雨水收集 利用的景观设计理论研究的前提和基础 东北林业大学硕上学位论文 2 雨水收集利用的景观设计理论研究 2 1 雨水收集利用的景观设计概念 2 1 1 雨水收集利用的概念 雨水收集利用就是通过工程技术措施收集 储存并利用雨水 同时通过雨水的渗 透 回灌 补充地下水及地面水源 维持并改善城市水循环系统 它不是狭义的利用雨 水资源和节约用水 还包括减轻城区雨洪排涝和减缓地下水位的下降 控制雨水径流污 染 改善城市生态环境等多重作用 其内容涉及城市雨水资源的科学管理 雨水径流的 污染控制 雨水作中水等杂用水源的直接收集利用 采用各种渗透设施将雨水回灌地下 的间接利用 城市生活小区水系统的合理设计及其生态环境建设的综合利用等方面 是 一项涉及面很广的系统工程 l 雨水收集利用可减少地下水的开采以节约经费 并充分 利用雨水资源 同时可以对雨水地表径流的污染物加以过滤净化 达到城市可利用水的 水质标准 雨水收集利用现存的措施主要有屋顶储水系统 地面储水设施 绿地下渗系 统 透水铺装及路面等 2 设计要根据场地的气候及降雨 水环境 雨水水质 水文地质 水景 园林道路 水资源 高程 地形地貌 地下构筑物 建筑 给水排水系统和总体规划等各种条件 着重衡量雨水收集利用和各个渗透设施所具备的优势和劣势 考虑其场地环境的基本条 件和再生条件 通过对雨水收集利用过程的分析验证 力求达到最佳效果 3 城市雨水利用的基本原则应为在综合评价城市可利用雨水资源量的基础上 考虑在 技术上可行 经济 社会 生态环境综合效益最大的前提下 尽可能采取工程措施 宏 观调控利用雨水资源 有效地进行雨水控制 尽可能减小城市防洪排涝负担 最大程度 地减轻城市雨洪灾害的损失 同时防止过度开发雨水资源造成负面影响 4 2 1 2 景观设计的概念 景观是一片寄托了人类理想的土地及土地上要素的集合 可以说人类与景观的交融 贯穿了人类文化成就的始终 5 刘滨谊教授认为 景观设计是一门综合性的 面向户外环境建设的学科 是一个集 艺术 科学 工程技术于一体的应用型专业 其核心是人类户外生存环境的建设 故涉 及的学科专业极为广泛综合 包括区域规划 城市规划 建筑学 林学 农学地学 管 理学 旅游 环境 资源 社会文化 心理等 6 俞孔坚 5 墩授认为 景观设计是关于土地的分析 规划 设计 管理 保护和恢 复的科学和艺术 一景观设计既是科学又是艺术 两者缺一不可 景观设计师需要科学 的分析土地 认识土地 然后在此基础上对土地进行规划 设计 保护和恢复 例如国 家对濒临消失的沼泽地的恢复 对生物多样性丰富的湿地的保护 都属于景观设计范 2 雨水收集利用的景观设计理论研究 畴 7 1 加略特 艾克博 g a r r e te c b b o 认为 景观设计是在从事建筑物道路和公共设备以外 的环境景观空间设计 包括地形水体 植被 建筑 构筑物以及公共艺术品等景观设计 是 f j 艺术 它与其他艺术形式之间有着必然的联系 现代景观设计从一开始 就从现 代艺术中吸取了丰富的形式语言 对于寻找能够表达当前的科学 技术和人类意识活动 的形式语汇的设计师来说 艺术无疑提供了最直接最富的源泉 从现代艺术早期的立体 主义 超现实主义 风格派 构成主义 到后来的极简艺术 波普艺术 每一种艺术思 潮和艺术形式都为景观设计师提供了可借鉴的艺术思想和形式语言 i s 2 1 3 雨水收集利用景观设计概念 雨水收集利用景观设计是基于雨水收集利用技术 根据场地环境 降雨特点 人群 使用等多种特点和功能要求 进行集雨景观的设计 是一种科学 技术与艺术相结合的 设计过程 其形式应兼具雨水收集功能和美学效果 同时应满足场地环境人性化 生态 性 可持续性 景观构造主要包括雨水收集 过滤 净化 利用的技术设施和陶冶情 操 愉悦身心的景观美学设施 设计的基本原则是以雨水收集利用功能为技术基础 以 景观的功能作用为依托 力求两者完美结合 2 2 雨水收集利用景观设计的理论基础 2 2 1 景观三元论 从国际景观规划设计理论与实践的发展来看 现代景观规划设计实践的基本方面均 蕴含有三个不同层面的追求以及与之相对应的理论研究 景观感受层面 基于视觉的 所有自然与人工形