Rain Garden——雨水花园的植物筛选、植物的作用 王晶 090344114
2012-04-04 16:08阅读：
Rain
Garden
——雨水花园的植物筛选、植物的作用
090344114
园艺09-1
王晶
雨水花园是一种有效的雨水自然净化与处置技术，它收集地面和屋顶雨水，在地势较为低洼的区域，通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化，并使之逐渐渗入土壤，涵养地下水，或使之补给景观用水、厕所用水等城市用水.目前常见的雨水花园可分为二类：一是以控制径流污染为目的的雨水花园，一般适用于停车场、广场、道路的周边，处理污染较严重的初期雨水；二是以控制径流量为目的的雨水花园，一般适用于处理水质相对较好的小汇流面积的雨洪，如公共建筑或小区的屋面雨水、污染较轻的道路雨水、城乡分散的单户庭院径流等。
一、雨水花园的构造。 
雨水花园主要由5部分组成（如图）。其中在填料层和砾石层之间可以铺设一层砂层或土工布。根据雨水花园与周边建筑物的距离和环境条件可以采用防渗或不防渗两种做法。当有回用要求或要排入水体时还可以在砾石层中埋置集水穿孔管。
（1）蓄水层
为暴雨提供暂时的储存空间，使部分沉淀物在此层沉淀，进而促使附着在沉淀物上的有机物和金属离子得以去除。其高度根据周边地形和当地降雨特性等因素而定。一般多为100~250mm。
（2）覆盖层
一般采用树皮进行覆盖，对雨水花园起着十分重要的作用，可以保持土壤的湿度，避免表层土壤板结而造成渗透性能降低。在树皮土壤界面上营造了一个微生物环境，有利于微生物的生长和有机物的降解，同时还有助于减少径流雨水的侵蚀。其最大深度一般为50~80mm。
（3）植被及种植土层
种植土层为植物根系吸附以及微生物降解碳氢化合物、金属离子、营养物和其他污染物提供了一个很好的场所，有较好的过滤和吸附作用。一般选用渗透系数较大的砂质土壤，其主要成分中砂子含量为60%~85%，有机成分含量为5%~10%，粘土含量不超过5%。种植土层厚度根据植物类型而定，当采用草本植物时一般厚度为250mm左右。种植在雨水花园的植物应是多年生的，可短时间耐水涝，如大花萱草、景天等。
（4）人工填料层
多选用渗透性较强的天然或人工材料，其厚度应根据当地的降雨特性、雨水花园的服务面积等确定，多为0.5~1.2m。当选用砂质土壤时，其主要成分与种植土层一致。当选用炉渣或砾石时，其渗透系数一般不小于10-5m/s。
（5）砾石层
由直径不超过50mm的砾石组成，厚度200~300mm。在其中可埋置直径为100mm的穿孔管，经过渗滤的雨水由穿孔管收集进入邻近的河流或其他排放系统。
通常在填料层和砾石层之间铺一层土工布是为了防止土壤等颗粒物进入砾石层，但是这样容易引起土工布的堵塞。也可在人工填料层和砾石层之间铺设一层150mm厚的砂层，防止土壤颗粒堵塞穿孔管，还能起到通风的作用。
二、雨水花园的设计方法。
1、雨水花园设计方法——基于汇水面积的比例估算法
除以上两种方法外，有时还采用简单的估算方法，即根据雨水花园服务的汇水面积乘以相应的比例系数计算求得，如下式所示：
Af=Adβ
式中：β——修正系数。
当汇流面积均为不透水面积时，计算出的雨水花园的面积一般为汇水面积的5%~10%。此法计算简单，但需通过多年的工程经验积累才能建立这样的公式，且精度不高，对降雨特征变化较大和不同标准要求的适应性较差。
2、雨水花园设计方法——蓄水层有效容积法
这是一种在水量平衡的基础上，利用雨水花园蓄水层的有效容积消纳径流雨水的设计方法。根据植被被淹没的状态又分为两种情况。
（1）部分植被的高度小于最大蓄水高度，则植被在蓄水层中所占体积如式（1）所示:
Vv=nA1hv
（1）
式中：Vv——植被在蓄水部分所占的体积，m3；
n——植被的数量；
A1——茎干的平均横截面积，m2；
hv——淹没在水中的植被平均高度，m。
令植物面积占有率fv为：
fv=nA1/Af
（2）
式中：fv——植物横截面积占蓄水层表面积的百分比。
将式（2）代入式（1）中得：
Vv=fvhvAf
（3）
则实际可蓄水的体积如式（4）所示：
Vw=hmAf-Vv=hmAf-fvhvAf=Af(hm-fvhv)
（4）
式中：Vw——实际可蓄水的体积，m3；
hm——最大蓄水高度，m。
根据水量平衡,进入雨水花园的径流量（V=AdHφ）等于实际蓄水体积，即V=Vw，则有：
Af=HAdφ/(hm-fvhv)
（5）
（2）植被高度均超出蓄水高度，则有hv=hm，式（4）可化为：
Vw=Afhm(1-fv)
（6）
则雨水花园面积为：
Af=HAdφ/[hm(1-fv)]
（7）
此法主要利用雨水花园蓄水层的有效容积滞留雨水，考虑了植物对蓄水层储水量的影响，但未考虑雨水花园的渗透能力和空隙储水能力。实际应用中大多采用第二种情况进行计算，主要是用于处理初期雨水，处理的雨水径流量一般按12mm的降雨量设计。
雨水花园是一种有效的雨水自然净化与处置技术，它收集地面和屋顶雨水，在地势较为低洼的区域，通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化，并使之逐渐渗入土壤，涵养地下水，或使之补给景观用水、厕所用水等城市用水.目前常见的雨水花园可分为二类：一是以控制径流污染为目的的雨水花园，一般适用于停车场、广场、道路的周边，处理污染较严重的初期雨水；二是以控制径流量为目的的雨水花园，一般适用于处理水质相对较好的小汇流面积的雨洪，如公共建筑或小区中的屋面雨水、污染较轻的道路雨水、城乡分散的单户庭院径流等。
三、雨水花园的特征
1雨水花园的水流特征
雨水花园以天然降水为唯一水源，且花园面积有限，因此花园中的水流速度和水量与降雨息息相关：降雨期间花园中充满雨水，且水流速度较快，具有较强的冲刷作用；降雨过后花园中的水体处于平稳的渗透、蒸发阶段，水体的水平流动停止，随着时间的推移出现局部区域的干枯现象；干旱季节花园中的水体渗透、蒸发殆尽，露出花园地表及种植层。
2雨水花园的污染物特征
众多研究者经过分析测定，雨水中的污染物质有：悬浮物(sS)、有机污染物(COD)、氯(c1)、总磷(TP)、溶解磷(P04-P)、总氮(TN)、铵态氮(NH}-)、总铁(TFe)
