利用雨水的自然式人工水景的案例实践

　　第六章  引用雨水作为水源的自然式人工水景的案例实践 --广西省水印长廊居住区为例

　　6.1 水印长廊居住区的项目概况

　　水印长廊是由金德房地产有限公司投资开发的居住小区，由规划名人刘太格、香港室内设计名师高文安、当代卓艺景观大师梁耀贵的联手精心打造的漓江水畔别墅，中国山水栖居孤本49.

　　该项目位于广西省广西桂林市桂磨路，本设计属于二期，占地面积约为 6 万 m,绿化面积约 2 万 m,道路广场面积约 5500m,人工水系面积约 3600m.距离城市中心组团约 15 公里，大概 15 分钟车程，项目紧挨着城市全新打造开发的名为“硅谷之城”的科技新城区，科技新城目前进驻了世界五百强和中国 100 强等知名企业。知名企业拥有高素质、高追求、高收入、高品位的高层领导人员。水印长廊也自然会成为这些企业总裁、高层领导居住、商务或休闲度假的首选之地。项目的景观环境，所在地有着得天独厚的优势，位于国家 5A 级漓江景区内，临近竹江码头，依靠天然后花园金牛山，空气清新，拥有现代人追求的丰富的负离子，私享漓江最美的 1.2 公里江景和城市唯一白鹭生态保护湿地-“白鹭洲”,与桂林老八景“奇峰挂月”隔江相望。周边漓江旅游风景区、生态休闲会所、果岭、农庄，处处体现出原生态的自然景象。为了充分体现景观的自然化。规划大师将建筑布置由西向东依次展开，沿自然坡地构筑高低错落的建筑群并通过品字形布局使绝美的江景完美呈现在大家面前，将大自然的美好景色引入家中，满足居住区者的视觉和身心享受。

　　6.2 水印长廊居住区自然式人工水景的设计依据

　　6.2.1 所在地区的气候环境分析

　　漓江属于典型的峰丛洼地及峰林平原的地形地貌环境，而该项目正好位于漓江这种地理环境下，有着丰富形态的山，曲折迂回的水，这里的山水素称“天下无双”.山峦层叠、溪谷交错、千姿百态、玲珑娇秀的岩溶地貌，造就了丰富的植被和景观环境。漓江流域属于亚热带季风气候，高温多雨、年平均气温 19 度气候温和、年降雨量 1949mm,全年有 308 天无霜冻。漓江是比较典型的雨源性河流，即受每年季风活动与降雨量的影响，丰水期为分布在 3-8 月，枯水期则为秋季 9 月-翌年 2 月，秋旱对水系的水位、流域的植被、生物造成明显影响。

　　由于属于雨源季风气候，每年雨季形成降雨量比较大，但是降雨时空分布不均衡，雨水径流在雨季暴涨而旱季暴落，当枯季水量减少时，干枯季节水源污染严重。根据相关水务部门的资料，漓江区域的年平均降雨量有逐年增加的趋势。该区域的土壤属于红粘土，主要有石灰岩风化形成，土层极其浅薄，多集中于洼地和石头缝当中，土层薄弱导致保水性较差。因为雨源性气候导致大部分植被属于旱生雨养型，水域湿地植物种类丰富。

　　6.2.2 所在地自然人文环境分析

　　“天法地，地法天，天法道，道法自然”……是孔子、老子等先秦大家对山水的理解；“惟江上之清风，与山间明月，耳得之而为声，目遇之而成色，取之无尽，用之不竭。”是苏东坡对山水的淡然。而桂林山水自古就有“桂林山水甲天下”的美称，山峰林奇，色彩青黛，宛如具有灵气的通透碧玉。雨季中的漓江细雨朦朦、烟雨缭绕，似情似梦。品漓江醇厚馥郁之山水，邂逅拈花微笑。

　　项目位于漓江南段，有座名叫“金牛山”,又与“奇峰挂月”景色隔江相对，景色就是一幅千娇百媚的山水画，漓江边的白鹭洲上，各种湿地植物，芦苇、千屈菜、香蒲、不知名的野花野草，随风摇曳生姿，几只白鹭、牛群、晚霞，在远处山色背景下呈现出“采菊东篱下，悠然见南山”理想画面。金牛山藏有“潜龙”、“凤影”、“天泉”三座天然泉眼，是块“龙吟水，凤还巢”的绝佳风水宝地，可谓龙脉之居。如下图 6.2,6.3 所示。

　　建筑特色：该项目的建筑属于后现代建筑风格，三层半的现代别墅建筑简约、奢华，极具艺术美感，外立面色调主要以白与灰色调为基础，与周围的自然山水环境相协调，立面通过大面积玻璃和钢构的装饰，使得视觉感更加开阔与通透（百度乐居）。水印长廊周边分布有磨盘山码头、大圩古镇、冠岩景区、古东景区等著名旅游景点，除此之外，项目周边还分布有生态农庄、果岭、农场等。

　　6.2.3 水景空间划分分析

　　通过对场地现状勘查，水印长廊的地势非常适合雨水的自然收集，地势由北向南逐渐降低。东面是金牛山，西面临江，建筑由北向南带状排列，在场地中间有个内凹的天然小塘。保持基地原有起伏地形，加强新建水体与原有生态湿地和天然小水塘之间的流通联系，形成一个系统的整体。带状水体沿着道路展开，从基地北面起源，每隔 100 米设置跌级形成溪涧，沿着地势一路而下，汇集于场地中间和南面入口的两个天然小水塘如下图 6.4 所示。

　　雨水通过道路、绿地汇集与溪涧中，后汇入小水塘。设置跌级的原因；一是可以充分利用地势形成跳跃的水景，二在跌级处做简单的隐形格栅处理，阻挡跌级之间的进入水体的落叶、杂草和较大的杂物，减轻在收集雨水过程中出现堵塞现象。西面是临江湿地，项目标高与江面的水位有明显的高差，在小水塘与湿地之间藏有暗沟，当小水塘的水位超过限值时，雨水通过暗沟溢出流入临江湿地。一方面为了加强水体的联系，另一方面为了更好的景观表现，在小池塘的一角设置了比较开阔的水面，结合地势、水位，设计了一个观景亭、木栈道拾级而上，形成层次丰富的山水景观。项目的两处水塘也是水系景观的中心，是雨水汇集的终点，与周围环境的天然水系相连。

　　6.2.4 雨水量平衡分析

　　该居住区的雨水收集方案，将道路和绿化的雨水进行收集并形成溪流景观，没有考虑利用建筑屋面和庭院的雨水，一方面增加建筑和庭院的雨水收集会需要建造更大的雨水收集池，增加成本和地块，另外一个条件就是因为该区域毗邻着大型的生态湿地，是个天然的雨水汇聚池，而且这块湿地是原生态的，具有雨水净化能力，所以建筑屋面的雨水通过雨水管收集之后进入湿地经过湿地植物、微生物的净化之后可以汇入漓江。

　　根据上文的雨水收集量的计算方式，对该区域的雨水平衡进行分析：桂林市的月平均降雨量约为 162mm,雨季最高降雨量 352mm,假如雨水量 96%（4%为收集过程中损失量）绿地径流系数可以为 0.15,透水性铺装道路广场径流系数取0.6-0.7,雨水收集浅溪是用粘土简单夯实作为基地渗透系数取 10-6（m/s）（估算数值），水系的面积小，该区域的雨水收集量可以忽略不计，根据相关理论，当收集到的雨水完全进入浅溪或者雨水湖的时候，计算公式如下：某区域的月雨水量=径流系数 x 区域面积 x 平均降雨量 x（1-0.4 损失率）该项目只考虑绿化地和铺装广场的雨水收集量，水印长廊小区绿化面积约 2 万 m,道路广场约5500m,平均降雨量取雨季最高值计算，则绿化区域的月雨水量 V1=0.15x20000x0.352x0.96=1014m

　　透水性铺装道路广场月雨水量 V2=0.7x5500x0.352x0.96=1300m浅溪的面积为 2100m,平均水深为 0.30m,雨水湖的面积为 1500m,平均水深为 1m.,该居住区人工水系可存水的量=水系面积 x 平均水深浅溪的贮存量 V4=2100x0.30=630m;雨水湖的贮存量 V5=1500x1=1500m雨水收集总量=V1+V2=2314m;因为降雨形成的表面径流，流速快、聚集时间短，可以不考虑这段时间内的蒸发量。雨水浅溪的渗水量取一个昼夜的时间进行计算V6=24x3600x10-6x2100=181m,雨水湖采用列了土工合成材料，渗水量可以忽略不计。

　　根据雨水平衡计算，一次降雨人工水系可贮存的雨水量为 V4+V5=2130m,V4+V5+V6=2311m,雨水收集总量与（水系的贮存量+浅溪的渗水量之和）相差不大，按照目前降雨量来看人工水系的面积比较适宜，当雨季峰值超过目前采用的计数值时，雨水湖容纳不下短时间产生的雨水量，则通过暗沟进入漓江边的生态湿地。

　　6.3 自然式人工水景的设计理念

　　整个设计背靠金牛山面向漓江，自西向东依次展开，2 条自然式带状水景贯穿联系各个景观节点，依次到自然生态湖，最后连接到江边的自然湿地。建筑错位布置，使江景最大限度的引入家中。布局考虑住户的心里需求和环境需求，空间动静结合，不与其原生态的景色争抢，让“合乎理想，合乎自然”让人在诗意里，回归宁静、回归身心，倾听自然之美的核心价值观得以实现。沿建筑入口营造亲水平台，打造良好的沟通交流邻里关系和亲子平台如下图 6.5-6.7 所示。

　　而在道路转角、建筑与建筑之间用植物营造相对私密的空间。做方案构思的时候，方案主创主张自然的设计手法尽量保持原貌，另一方面在需要人工建造的地方做到精致美观又不缺灵性。

　　6.3.1 遵循自然规律，引用雨水作为水源

　　从场地的优点出发，考虑基地的人文风貌、建筑特点，营造基地特有的自然生态环境。基地临江一面是自然生态湿地，水系环境优美，任何人工水景无法超越。那么在居住区如何引入水景并且做的精致就成为重点思考的问题。用科学的设计手法，最生态的技术落实生态理念，使人工水景成为优美环境下另一道亮丽的风景线。基地周围虽然水系丰富，但是依据地势的关系，泉水和江水都是在地势低的地方，如果小区内的水景水源取自泉水或者江水都必须设置一套价格昂贵的供水系统，后期的运行成本也非常高。

　　设计者基于小区业主追求自然生态的理念，大胆的想出一个解决的方法，就是水源取自雨水。自然的人工小溪在建筑入口和道路之间穿梭迂回，依据地势将道路的地表径流引入小溪，通过块石、卵石设置自然跌落的梯级，雨水通过土壤、植物吸附和作用，净化之后进入地势低的人工湖，再而汇入临江的生态湿地，完成一次旅程。

　　6.3.2 突出低碳的运营理念，建立特色自然循环的水景

　　近年来能源危机，环境污染，使人类开始注重低碳的发展模式。低碳的运营理念将成为今后人工水景发展的趋势，将雨水的引入和低碳的运营理念结合，相互渗透，补充，最终才能实现低碳水景。项目水景引入的雨水进入漓江之后并不循环用作水源。小溪的基地有一定的保水和渗透能力，雨季的时候，雨水充满小溪，汩汩向下游流去，充满生机和活力。旱季并不需要通过人工补水，这样大家肯定会认为会跟大多数的水景一样沦为摆设、或者是一件破败景观。该小区的水景运用自然生态的湿生、沼生、旱生植物弥补旱季水景没水的缺陷，呈现的是自然干枯的河床、卵石、植物，别有一番风趣。给孩子提供了一个绝佳的研究自然的场地和研究的对象。在本小区的水景是通过竖向设计，设置跌水口来确保水流的动力。水口处水流活跃，是最具有灵气的地方，在设置时一般考虑到建筑入口处，观赏的角度和位置如下图 6.8,6.9,6.10 所示。

　　6.4 结合雨水利用的水景构成元素的应用

　　6.4.1 水源的收集路径

　　该住区最大的优势是与大面积的生态湿地相邻，具有原生态的水系。整个居住区的雨水收集体系如下：道路广场区域的铺装材料采用透水性的铺装材料，部分雨水可以渗透到土层，部分来不及渗透的雨水与道路旁边绿化洼地收集路径相结合，采用的波特兰雨洪管理的方法。波特兰雨洪管理手册提到雨水收集方法其中一条是渗水沟。渗水沟是一种线性的渠道，里面铺满浅层的沙、粗石、格栅或者是简单的植物，收集不渗水硬质铺装表面的雨水。渗水沟可以设置在任何可渗透的地面上，雨水通过渗水沟中的填充物缓慢的进入到地下的土壤中。这种渗水沟能大大的减少雨水径流，通过某些过滤网的处理能有效减少雨水中的污染物。设计者参照波特兰雨洪管理渗水沟的原理，将渗水沟处理成自然式人工小溪，雨水收集之后并不是直接下渗到土壤中，而是分段的下渗，未能及时下渗的雨水就形成小溪，逐级向下游流动。这种浅溪式的水景设置在道路旁、建筑边时能快速排掉道路面上的地表径流，软化建筑基础，为建筑提供倒影，丰富景观层次，为野生动植物提供场地。如下图 6.11,6.12 所示。

　　6.4.2 水景的基底材料与处理技术

　　具有半渗透性的水景基底可以缓慢的渗透雨水至地下土层中，它的结构包括表面的植物层、碎石层、土壤层。雨水通过处理过的土壤缓慢的进入下层的地底。所以土壤的选择就非常重要，排水不好与排水良好都不太适用，有一定的防渗要求又要满足一定雨量的下渗补充地下水。所以这种类型的基底防渗处理，适合采用黄粘土作为防渗的基本材料。先根据竖向设计将基底的素土夯实，接着是黄粘土分层摊铺分层夯实，最后是铺砂卵石点缀如下图 6.13 所示。

　　6.4.3 水景的驳岸材料与处理技术

　　该项目的自然式驳岸，素土夯实形成自然缓坡的驳岸，采用各种不同规格和形状的山石、卵石与土坡构成。草坪直入水体，又或者是卵石临水而设置，这是一种模仿自然形成的水景驳岸，亲水性强，同时通过各种水生植物增加驳岸的稳固，和水体的自然性。

　　在驳岸的设计过程中还考虑了雨季与旱季的水位，充分研究陆生、水生、湿生植物的生长习性，满足丰水期、枯水期不同水位对各种湿地植物的影响。驳岸处理过程：按照坡度夯实泥土 15-20cm 逐层夯实→根据跌级标高摆放大块石→细部自然化，散缀卵石→植物种植。使用的块石、卵石都是地方原产材料，与建筑周围的环境协调一致，尊重项目的设计理念，不需要过多的人工雕琢，在保证安全性、稳定性的前提之下进行放坡，特殊地方，离道路特别近或者高差大的部分，需要采用特定的材料，木桩、混凝土的砌块等进行处理，保证驳岸的稳定性如下图 6.14,6.15 所示。

　　6.4.4 植物配置

　　水印长廊的植物配置讲究生态原则，选择植物的时候充分考虑乡土树种、色彩的变化、季相景观，搭配的时考虑小溪岸线的营造层次和周边建筑相协调，利用植物的姿态将建筑的边角软化，在立面上自然过渡到水景。植物与道路、建筑的入口的处理也是远近有度，疏密结合，引导行人的视线。园区的植物层次、色彩丰富，三季有花，充分呈现了植物的姿态美，时相美与建筑美。各种乔木、灌木、地被都尽可能选用粗生植物，避免选用需经常灌溉的植物，水生植物选择适合在季节性潮湿或者干旱土壤生长的植物，既能适应丰水期的水位，又能在干旱的季节生长良好。

　　该项目选用的岸边植物主要有冬青、樟树、榆树、造型的银杏、枫香、白玉兰、紫玉兰、桂花、宫粉紫荆、黄槐、鸡冠刺桐、鸡爪槭、红枫、枇杷、山茶、红叶李、小叶紫薇、勒杜鹃、茶梅、杜鹃、野牡丹、红千层、海桐球、红继木球、杜鹃、葱兰、鸢尾、黄杨、红车、红叶石楠、凤尾兰等如下图 6.16,6.17,6.18,6.19 所示。

　　湿生、沼生、陆生植物丰富水体，改善水环境，软化驳岸边界线，而且水生植物有净化功能，能维持水体一定程度的自净能力，保持生物多样性。水生植物的选择除了要考虑乡土植物之外，还要考虑项目的水深，综合考虑形成完整的水景空间。主要的植物品种有芦苇、美人蕉、水莲蕉、梭鱼草、慈姑、槐叶萍、满江红、千屈菜、毛花龙、水生鸢尾、马蹄金、半边莲等如下图 6.20,6.21 所示。

　　6.5 本案水景的营造特色

　　6.5.1 丰水期与枯水期的效果

　　每年的春季到夏季，雨水充沛的时候，减少了道路积水、雨水的浪费、表面径流的冲刷，引入旁边渗水沟设计的雨水形成自然小溪、生态湿地、小型池塘等各种水景空间。居住区的水景就像大自然的微型版，与临江的自然湿地呼应。水景对于小朋友来说，是一个体验大自然的平台和了解大自然的课堂。雨季时分道路、广场等硬质径流沿着生态小溪流向各个跌级池，形成跳跃、丰富的水景效果如下图 6.22.6.23 所示。

　　冬季属于枯水期，枯水期的水景景观，在雨季积攒的雨水渗透和蒸发之后，露出自然的植被、置石等自然河床。小区临江一面已经有丰富的水景观，所以小区的水景呈现出自然季节演变的景色，别有一番风情。冬季的景色枯藤亘野、白霜皑雪也是大自然的一种景致。我们欣赏植物的摇曳英姿、植物果实、种子传播、浅浅的边际线。安静的河床在冬天种积蓄能量，为了明年丰沛的雨季做好准备，这就是自然水体的自然演变。如下图 6.24,6.25,6.26,6.27 所示。

　　6.5.2 水景运营的低成本

　　水印长廊小区的水景设计，雨期水源取自雨水，旱期自然演变，虽然水景贯穿小区的每一栋建筑，面积较大，但是后期不需要补充水源，节约大量水资源。驳岸设计利用地势自然汇集雨水，无需任何动力装置。植物配置方面都是选用当地乡土植物，有些甚至是野生植物，在后期养护过程中适当修建整理即可保证效果。从水源的收集、后期的水景运营、植物养护都遵循了生态设计，节约人力、物力、财力。

　　6.5.3 水景设计的教育性

　　从环境的考察、方案的设计过程中设计师就充分考虑到青少年对大自然的探索要求，提供一个充满魅力的大自然学堂。水景的整体设计除了满足景观的欣赏功能之外，更强调了它的生态性、亲近性。水体从每一栋建筑迂回穿梭，草皮直接与水景相连、自然卵石的铺设、水深的设计、植物的搭配都充分的考虑人的亲近性，使对大自然充满好奇的亲少年可以直接亲近、触碰、研究、探索水景体系各种神奇的魅力。

　　6.6 结语

　　本章以笔者参与的工程项目为实践案列，进行总结分析、跟踪调查，是前文提出的结合雨水利用的自然式人工水景的成功实践。该项目历经 3 年，从勘察调查场地，引用雨水新的设计方案的提出、整个项目的施工、建成 1 年后的运行维护始终贯彻自然、生态、可持续发展的理念。通过对场地的分析，将该项目的水景设计与雨水利用完美结合，总结了该项目在基底、驳岸、施工技术、植物配置等方面的成功经验，营造了与周围环境融合一体的自然水体景观。

　　笔者认为在面临淡水资源紧缺的矛盾下，将雨水引入居住区人工水景设计迫在眉睫，同时也任重道远。要改变目前城市大量水景工程技术的完全“人工化”,完全依靠市政供水以及单纯解决雨水排放的观念，在今后的居住区水景建设中将雨水资源的收集和利用与整个居住区的景观设计，尤其是与水景设计相结合，可以实现水景观的可持续发展。一方面解决雨涝，一方面节约淡水资源，另一方面形成特色的水景观，这是个一举三得的好办法。

　　6.6.1 主要研究成果

　　（1）抓住了目前居住区自然式人工水景存在的误区，探索一种结合雨水利用的水景设计方法，从选址、雨量的数值、水景的规模等几个方面探讨雨水利用的水景设计原则，希望真正体现自然式人工水景的价值。

　　（2）建立了雨水引入自然式水景的营造特点，主要是水源取用以及后期运营的低廉成本化和形成丰水期、枯水期不同的特色景观。本文着重介绍了雨水收集的渠道及形成的雨季跳动溪水景观效果，枯水期自然演变的植物景观效果，以及形成的自然大课堂的教育性。

　　（3）建立了案例中结合雨水利用的居住区自然式人工水景的营造方法和步骤，针对性的对构成水景的各个元素进行分析，从选址设计、基底设计、驳岸设计、植物设计等方面来实现。

　　6.6.2 有待进一步研究的问题

　　（1）目前，必须改变人的观念，包括设计师、房地产开发商等相关人员，只有全城真正意识到雨水利用不仅成本低廉，有助于增加景观的丰富性与城市的竞争力，而且自然系统的多样性有利于改善水质，才能在设计、建造、运营的过程中实现雨水收集和利用。

　　（2）笔者认为居住区雨水收集速度、收集量、雨水渗透量与人工水景规模的关系要通过较长时间的实验得出，目前都是通过估算法则计算不能完全实现区域雨水利用的100%.

　　（3）本文案例主要分析雨水利用的人工水景类型有小溪、湖、池，而其它人工水景类型，如泉、瀑布……如何结合雨水利用应在日后的研究中得以完善。

　　（4）通过此方案收集的雨水贮存超过 3 天就会滋生蚊虫，如何实现不通过滤系统或者投放药物，只通过生态植物的方式来解决这问题，有待研究。