桥阴雨水花园研究——以武汉城区高架桥为例

Most space under city viaduct was planted in China, but the plants grew in the lackness of water and sunlight condition, which caused high maintenance cost. Rain garden under viaduct is a suitable way to solve the contradictory between shortage of natural light and water, because rain garden under viaduct collect rainwater on the viaduct surface and reuse in a lower carbon way. This work contains there main contents: ①the system of distinguishing and separating initial rainwater, and the system of the next rainwater collection and utilization in low carbon; ②design parameters in terms of safety capacity of water penetration, material properties, structure composition and the measures of reducing water penetration effect on the roadbed. ③select native plants suit drought, short time soaking, shade-tolerant and pollution reduction resistance under viaduct. The research methods are water balance theory, structure comparing, FLAC3D software simulation, PAR relevance etc., to discuss the fitful construction theory, methods, and technology for rain garden under viaduct. The integrated benefit which is given by water-saving, energy efficiency, rain water utility, ecological purification, ecological flood control, space beautification has an ecological characteristic. This unprecedented research is mainly focused on the rainwater utilization, plants selection and distribution, construction performance for the green space under viaduct. An innovative approach is to investigate bridge connecting natural light environment and the PAR required light range for plant growth by using ECOTECT program modeling.

我国大量城市高架桥下空间常采用桥阴绿化的利用方式，但桥下少光缺水，植物生长受限，养护成本高。桥阴雨水花园能兼顾桥面雨水收集与低碳利用，是桥阴绿地缺水与桥面雨水浪费之矛盾适宜解决途径。课题拟研究：①桥面雨水的初期弃流和次期雨水低碳利用系统，②桥阴雨水花园安全蓄渗的构造组成、材料性能、两侧路基安全防渗措施，③筛选适合桥下光环境、水环境的乡土植物3大板块内容，运用水量平衡原理、构造比选法、FLAC3D软件模拟、PAR关联法等研究手段，探讨适配高架桥下空间的桥阴雨水花园原理、方法和技术。课题在节水、节能、雨水利用、生态净化、生态防洪、空间美化等方面产生综合功效，使其具有生态文明特色。研究关注高架桥下少光缺水环境之带状雨水花园的雨水低碳利用、植物筛用、构造组成的研究在国内外尚不多见；利用ECOTECT软件模拟分析，建立桥阴光环境与植物生长需光特性匹配的PAR关联传递，还具有研究方法上的创新。

我国每年大量新增城市高架桥产生了大量桥下空间。绿化利用能兼顾桥下空间交通用地属性、除尘降噪、美化环境、增加绿地面积，但桥下少光缺水导致植物长势较差、景观单调、养护成本高，同时绿地缺水严重与桥面雨水白白浪费的矛盾凸显，探讨桥下绿地有效收集和利用桥面雨水补给绿化系列科学问题，是本课题主要研究目标。.国外雨水花园研究成果丰富，但结合城市高架桥这样一个特殊人工构筑物覆盖下缺光少水场地中的雨水花园少有涉及，在课题组共同努力，获得了以下初步成果：（1）梳理了中国雨水花园2005-2015年10年间的发展历程和主要成果贡献，并将成果发表在“中国园林”上；（2）研究了截止2015年底国内外所有关于雨水花园填料组成、配比关系及其净化性能情况，提出了针对不同水质净化所用填料的配比借鉴，并被“中国园林”录用待刊；（3）提出了城市雨水花园营建的指导理论与设计策略，指出营建中工程与美学、工程与生态、工程与经济的系列理论与实践问题，结合已建成的“雨韵园”雨水花园实习小基地和国内外诸多优秀实践案例，整理出即将见刊的专著《城市雨水花园营建理论及实践》。（4）结合武汉市现有高架桥下绿化调研和23种桥阴植物系列田野光合实验，出版了《基于光环境的城市高架桥下绿地景观研究》专著,对实验桥阴植物耐光筛选提供了研究方法和成果借鉴。（5）针对高架桥的空间特点，成功申报了国家实用新型专利“高架桥雨水收集、净化及利用系统装置”。.本课题已取得的系列研究成果对探讨我国城市高架桥下桥阴绿地的植物筛选、道路绿地就近雨水花园营建技术与景观，桥阴雨水花园（rain garden under viaduct,RGUV）雨水系统平衡、构造组成、材料特性、地方材料植物筛用、甚至评价管理、实践建设及推广等方面进行深化、量化、拓展研究，形成新的桥阴空间应用模式，对RGUV理论与实践都进行了有益探索，对开展海绵城市科学建设、城市绿色基础设施建设提供了理论与实践的参考借鉴。