雨水收集在城市景观设计中的应用研究第一章研究背景绪论
一、研究背景
1.1水资源对城市的影响
万物之源是为水，《易经》、《水》篇中讲到：“大一生水”即“天生一，一生水，水生万物”。纵观整个人类演变的发展历程，自古以来水资源就是一个国家、城市繁荣的先决条件，人类最早产生的文明的地方无一不是依水而建的。
随着时间不断地发展，水资源对整治、经济、文化等方方面面的影响力也越来越大，同时对维持整个社会的秩序的稳定也有着关键性的作用。如果水资源匮乏了，将带来不可预计的社会恐慌，造成社会秩序的混乱，严重时还会引起城与城，国与国之间的战争。城市离不开水，它的产生和发展都是以水作为基础资源，无论是日常生活还是工业、商业发展都与之息息相关，水资源已经成为现代国家的一种战略资源，可以说一座城市的水资源存量直接影响到它未来的发展规模。
1.2我国城市面临的水资源问题
改革开放以来，我国整体发展呈现出了勃勃生机，工业化和城镇化大幅度提速，但我国是一个干旱缺水，旱涝灾害频发的国家，人均水资源量仅为世界的1/4，加之时空分布不均，人口过度集中等原因，令水资源与人类活动的供需关系出现明显的矛盾冲突，同时严重限制了城市发展的速度和规模。一方面随着城镇化加剧，原有生态环境逐步被开发建设成为水泥钢筋组成的楼房，城市大面积的采用不透水或少透水的硬质铺装，造成地表径流加剧，本土区域的水源涵养能力下降，城市干旱、城市内涝、水土流失等诸多问题随之而来，另一方面一直以来粗放式的发展理念，对单一资源的过度消耗，已经出现了明显弊端，对地下水的无计划采用、各种掺杂工业污水元素的污水废水不达标排放也对水资源方面造成了种种问题，地下水位下降，地下河消失、地面沉降、城市水资源匮乏、非点源性污染增加、原有生态系统破坏等等。在近20年中，我们更多关注的是与水资源息息相关的地下水、湖泊水资源，而对待可循环产生的雨水资源一直采用的是灰色工程疏导下的“快来快走”的处理方式，但随着这些问题出现，人们慢慢将关注点聚焦到雨水这一非常规资源上。
1.3我国在城市景观规划设计中遇到的问题
除了宏观发展层面外，在城市景观设计建设的过程中，人们仅依照自己的认知想法规划设计自己居住地城市基础设施和城市景观，不考虑、尊重原有的生态系统，大刀阔斧的建设将大自然先天的设计作品割裂替换，破坏了原有景观的整体协调性和连续传承性。早在20世纪初美国的城市美化运动就已留下警示，近年来我国不少城市的攀比性建设又要重蹈覆辙，不少城市一味的追求城市的现代美感，盲目的减少了一大批城市广场、休闲公园、景观大道。其中不少都只追求外在的体量与气势，忽略了本地经济、文化、自然环境的因素，造成严重的生态破坏与资源浪费。
1.4国内外研究发展与现状
国外研究发展现状
随着世界范围内水资源的日益紧缺，世界各国相继将目光投入到城市雨水资源的收集利用上来。国外对雨水收集的探索开展较早，雨水收集意识早在20世纪60年代就已出现，真正意义上的发展是在80年代到90年代开始，有关雨水收集和水资源保护的国际组织和国际会议相继成立，如国际雨水收集协会（IRCSA）、世界水大会、国际雨水收集利用大会等。一些发达国家在这一领域率先展开研究，经过几十年的发展探索，已经形成比较完善的理论体系、工程技术与管理框架，相关配套法律也已丰富完善，取得了显著的效果。其中以美国、日本、德国、澳大利亚等国最具代表意义。
美国在城市建设飞速发展时期，开始意识到城市雨水管理的问题并付诸实践探索。其雨水管理的发展经历了控制、净化、可持续三个阶段，由最初的解决眼前问题转变为后期的长远未来计划。随着城市居民对生态环境的需求不断增加以及相关理论工程技术、法律的不断发展完善，在科罗拉多州、佛罗里达州和宾夕法尼亚州分别制定《雨水利用条例》。这些条例以法律形式要求开发商必须把雨水管理问题加入到开发建设中去，新开发的场地暴雨峰值不得高于地区原来的水平而且必须考虑雨水的就地排散问题。其他各州也根据本州的环境特点和主要问题，提出对雨水的相关管理措施和技术指南。1972年，美国联邦水污染控制阀提出了“最佳管理策略”，当时主要是针对污染问题，后逐渐发展成为雨水径流管理和水质净化的生态综合性措施。1999年8月，美国保护基金会和美国农业部森林管理局首次提出绿色基础设施理念，将其定位为律师基础设施是通过各要素有机联系而形成的生态网络。20世纪90年代，由美国东部马里兰州的乔治王子县和西北地区的西雅图、波特兰首次提出了“低影响开发”的理念。2000年10月，美国国家环境保护局和低影响开发中心以专著的形式发布了《低影响开发文献综述》。这些理念为我国构建海绵城市理论体系提供了基础。
日本的地理位置和人口决定了其淡水资源的匮乏，日本政府高度重视雨水这一可替代资源的收集利用。1998年8月日本召开“构筑完善水循环系统的相关部门联络会议”以协调相关部门的工作。2000年在修订《环境基本技术》时，制定出按流域分割的区域水循环技术。2003年10月日完成“构筑完善的水循环体系之实施计划”，明确指出目前存在水循环问题和解决方案。2014年7月1日起，《日本水循环基本法》生效，其主要的是为了保证水循环的全面实施，推动社会的平稳可持续发展。日本在雨水利用上走在了世界前列，各种基础设施收集来的雨水被用于城市的日常植被浇灌，城市厕所用水以及消防用水等，同时对人口高度和城市化引起的城市热岛效应也起到了缓解作用。
德国是澳洲在雨水利用方面走在最前沿的国家之一，有着完善的雨水收集、处理控制和渗透技术以及配套的法规体系。自上个世纪80年代开始，德国就广泛发展将雨水的收集与利用研究和技术应用结合。在1989年制定了屋面雨水利用设施标准。法律层面上，《水法》是德国的保护水资源的基本法，与之配套的还有其他法规。德国除了加强雨水资源收集利用还严格控制污水的排放，对排放污水实行收费制度。时至今日，德国的城市雨水收集已经实现标准化、产业化，雨水收集利用技术更新到第三代，从屋顶雨水的收集、截污、贮存、过滤、回用到控制都有一系列的定型产品和组装式成套设备，形成了世界领先水平的雨水资源收集利用系统。
澳大利亚2/3的国土处于干旱、半干旱地区，全年降水稀少，仅有455mm，地表温度高，水蒸发速度快，经常出现干旱问题。同时受地区、气候等影响，澳大利亚的人口多居住在东部沿海地区，高度密度的城市人口给城市带来巨大的用水压力，城市污染物业随着传统的城市排水系统流入城市系统中，严重破坏了原有的自然生态体系，使原本的水循环系统难以进行维持。基于以上种种问题在20世纪90年代初期澳大利亚提出了水敏感性城市设计理念，其核心观点就是将雨水收集跟整个城市的减少相结合，维护城市水循环的稳定，保障城市水资源的充足，维持生态稳定。当时由于该理念较为超前，相关的配套技术发展还不成熟并未收到过多关注。直到90年代的中后期才逐渐被人们接受。雨水的使用在澳大利亚的局面普及程度很高，直到90年代的中后期才逐渐被人们接受。雨水的使用在澳大利亚的居民普及程度很高，居民通过水仓、地下蓄水池，存储收集来的雨水，以供应佳通非饮用水，花园浇灌用水，车辆清洗用水等使用。此举基本可以满足家庭70％的非饮用水需求，大大减少了对城市供水系统的压力，通过室外的雨水使用，还可以地下水进行补充。目前澳大利亚已经形成了完备的雨水循环利用体系，形成了以节水为核心的生活理念，实现了可持续生态城市的发展。