美国雨洪管理发展沿革及趋势

by Dec 11, 2012
by 高晓晗 Dec 11, 2012

编者按:本文主要讨论了美国雨洪管理发展的大脉络及目前的新趋势,其中 Bioretention 是较为有效的LID方法之一,并列举两个实例,指出将生态的方式结合到景观设计当中无疑是今后发展的方向。

景观工程课是TAMU(Texas A & M University)景观硕士学位的必修课程,LIP(Low Impact Development)和BMP(Best Management Practice)是其中比较重要的部分。这部分内容包括大量的工程计算,例如径流量的峰值、某流域滞留池的容量以及植物的净化能力等。虽然老师不断强调这是今后发展的重要方向之一,但是对于比较枯燥的计算大家还是有过怨言的。随着对相关设计实例的进一步了解,我越来越体会到这部分内容的价值。例如ASLA获奖作品就有这方面应用的实例,虽然关于人工湿地的研究显示其各项生态功能的情况并不是十分明朗,但这些实例还是让我们看到了一些希望。本文是我在工程课学习到的部分内容,简单的总结了美国雨洪管理发展的大脉络及目前的新趋势,希望和对这方面感兴趣的同学共同探讨。

雨洪管理是城市生态系统中的重要问题,在城市扩张越来越严重的现在更是尤为重要。越来越多的硬质铺装改变了原有场地的水循环模式,造成地表径流水量增大、水质变差。即便是公园绿地,也由于大量人工草坪的使用导致地表水下渗率减小。维护健康的水循系统,景观设计师责无旁贷。像很多西方国家一样,美国的雨洪管理也经历了由采用纯工程方法转向与非工程方式相结合,从大型集中处理到分散式就地处理的过程,从对水的恐惧到将其作为珍贵资源加以收集利用。

美国雨洪管理发展沿革及趋势

美国雨洪管理经历了3个主要时期:

  1. 1930s 以单纯的工程方式,修建管渠工程、蓄水池及滞留池。The Flood Control Act of 1936是这一时期推动雨洪管理发展的重要法案,它规定了联邦政府在雨洪管理事物中的职责。
  2. 1970s 通过对泛洪平原及流域的管理等非纯工程的方式来解决雨洪问题。1968年提出的National Flood Insurance Program可以说是一个革命性的举措,它鼓励各州地方政府在土地开发时遵循泛洪平原管理的相关规定。
  3. 1990s Low Impact Development(LID)概念被广泛推广,雨洪管理进入水量控制和水质管理并重的阶段。LID即通过模拟自然界的水循环过程,由集中处理转为对雨水进行分散式的就地处理。其根本目标是通过模拟场地开发前的自然水文环境,保护、恢复场地原有自然景观,达到维护及修复场地的水循环过程及其生态功能的目的。尽管大型的滞留池仍然是主要管理措施,雨洪管理已经开始转向小规模的就地净化。

Bioretention 是较为有效的LID方法之一。Bioretention依旧遵循开发建设后场地最大地表径流流量不得高于开发前的大原则。其设计原则有以下几点:1) 利用植物的化学、生物及物理特性来净化雨水。2) 对雨水进行就地净化处理3) 滞留池中的雨水仅仅是暂时储存,原则上要在24小时之内排空。Bioretention有助于降低排入溪流中的雨水的水温,并提高其水质,减小地表径流高峰流量,为野生动物提供栖息地。因其占地面积相对较小,设计灵活,可广泛适用于居住区,商业区,道路两侧以及停车场。

Biorentention设计实例:

1 Stephen Epler Hall,Portland State University,Portland,OR

此设计将屋顶收集的雨水以及铺装上的地表径流引入种植池,净化后加以利用。据计算,此系统每年约提供10,000加仑的景观灌溉用水及100,000加仑的中水用于冲洗厕所。

Photo Credit:http://www.artfulrainwaterdesign.net/projects/show/25

Photo Credit:http://www.artfulrainwaterdesign.net/projects/show/25

Photo Credit:http://www.artfulrainwaterdesign.net/projects/show/25

2 SW 12th Avenue, Portland, OR

此设计将原本直接排入Willametter River 雨水引入沿街设置的一系列种植池中,流入种植池的雨水以每小时4英寸的流量渗入土壤中。这个景观系统每年可以收集处理大约180,000加仑的雨水,基本上是SW 12th 大街全年的雨水量。如果遇到罕见的大雨,降雨量超过了此系统的承载能力,超出的雨水会进入城市雨水管线系统,因此不会造成洪水泛滥的情况。

Photo Credit:http://asla.org/awards/2006/06winners/341.html

Photo Credit:http://asla.org/awards/2006/06winners/341.html

Photo Credit:http://asla.org/awards/2006/06winners/341.html

结语

将生态的方式结合到景观设计当中无疑是今后发展的方向。值得注意的是,一个成功的雨洪管理设计,仅仅靠创造性的概念是远远不够的。它需要严格的量化计算及严谨的学术研究的支持,只有这样才能保证设计能够真正起到预计的生态效应,避免生态陷阱。



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高晓晗

高晓晗,YouthLA志愿者,Texas A&M University在读风景园林硕士

唐小燕

4 discussions
  1. 阿童木 says:

    这个细节很赞,当在园林设计中广泛推广。

  2. 张园 says:

    高晓晗你好,非常感谢你对你的景观工程课程和对雨洪管理理解的分享,带给我很多启发。我是一名硕士研究生,现在刚刚涉及这个研究领域一段时间,国内较少将此内容作为课程的必修内容,对于这方面的了解我都是来自于自己需要研究这个方向之后才开始深入学习,国内引入相关的知识也不够丰富和全面,所以和国外的教学相比系统性非常欠缺。我对这个领域很感兴趣,尤其是您提到的关于工程计算的相关知识和案例非常感兴趣,不知可否继续与你深入交流学习,非常感谢!我的邮箱是zhangyuan001@sjtu.edu.cn;QQ是27776212.非常期待来自你的联系。谢谢O(∩_∩)O~

  3. 浅彩 says:

    很实用的设计 但是在国内我认为如何与规划管道系统等市政工程联系,涉及的部门繁多
    是一个大的工程啊!

  4. jingyanxin says:

    晓晗你终于出去了啊~~~

    这篇文章很有价值~~学习了!

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高晓晗

高晓晗,YouthLA志愿者,Texas A&M University在读风景园林硕士

唐小燕

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