基于生态评价的黄土丘陵区雨水景观系统及其适应性设计方法研究

Loess hilly region plays an important role in the Chinese domestic environment system. Its vulnerable ecology is subject to the most severe soil erosion in the world. Its soil erosion in raining seasons is largely attributed to uneven spatial and temporal distribution of rainwater, besides low amount. Therefore, it bears critical significance to make good use of rainwater resources to create diversified ecological landscapes for the benefit of local ecology and economy. This project is aiming to elucidate natural and anthropogenic parameters limiting usage of rainwater as a sustainable resource. It is also to determine the rainwater landscape design principles, from the temporal, spatial and functional perspectives. In the quest are also the rainwater landscape designing guidelines with the consideration of ecology, aesthetics and local adaptation. A database is to be built to categorize existing rainwater usage methodologies. For the first in history, ecological safety is prioritized in the research of rainwater landscape.

黄土丘陵区是世界上水土流失最严重、生态环境最脆弱的地区，在国土整治框架中有重要地位。本区不仅降水总量少，且严重的时空分布不均匀，导致暴雨季成为水土流失的一个重要原因。如何处置好雨水这把双刃剑对其生态环境和经济社会发展都是至关重要的。充分利用雨洪资源，创造多样和生态的雨水景观形式，是基于本地条件改良生态环境和景观设施系统的基本方法。 本课题以黄土丘陵区雨水资源化和景观化耦合利用为研究方向，在梳理本区雨水利用面临的基本水土和气候植被条件的基础上，厘清现有雨水利用途径和形式，划分雨水景观单元和类型，建设分类数据库，立足生态安全，运用层次分析法研究本区雨水资源生态安全评价指标体系，找出在雨水资源化和景观化设计中的自然限定和人文限定因素，从时间轴、空间轴和要素轴三个层面探求满足生态原则、美学原则和建设要求的本区雨水景观系统适应性设计方法，建立环境协调、资源有效调配和利用的黄土丘陵区雨水景观的设计导则

本项目以黄土丘陵区雨水资源化和景观化耦合利用为方向，围绕本区雨水景观系统适应性设计方法为目标，开展了大量研究工作：1.通过基础调研，在梳理本区环境本底条件的基础上，选取典型地区，积累得到有关涉水数据和各地传统雨水景观的模型资料；2.结合“海绵城市”建设，开展包括雨水资源在内的涉水问题的生态评价，以水生态足迹研究为基础，对径流污染物的去除净化能力，城市雨水管理模型，LID设施的能值分析，海绵城市涉水核心指标的评价分析及常见植物的净化能力等进行了专题研究；3.通过雨水景观单元和体系的分型研究，探索建立本区雨水景观体系的整合与适应性设计方法；4.尝试提炼结合地域特色的雨水景观设计导则并进行应用研究。.研究取得了下列成果：.1.梳理总结了黄土丘陵地区的涉水因素和雨情规律，根据典型区域数据的水生态足迹分析，从“资源消耗-资源供给-资源通道”的因果关系和立体维度上，提出了本区雨水资源利用和景观体系构建的“驼峰”模型；以此为基础，揭示了占本区总需水量近90%的农业用水和建成区产业用水，必须在只有约10%的空间和资源供给的条件下，通过工程措施予以满足的条件限定；而在雨水资源化和景观化利用的层面，这两类空间分别宜于采用不同的景观体系：前者以雨养农业景观的十种单元模式为主，而后者则主要宜于采用结合传统雨水景观特点的创新的LID生态工程措施。.2.针对本区传统雨水景观单元存在的景观系统不连续、生态功能弱化的问题，初步提出了本区雨水景观系统的有机整合与适应性设计方法的基本原则，并进行了部分模式单元的创新设计和应用。主要包括了城乡建成区雨水景观系统的有机整合与适应性设计方法、雨养农业景观系统的有机整合与适应性设计方法、和雨水景观体系与“声-光-影”的耦合研究三个层面的内容。.3.在模型研究基础上进行了雨养农业景观系统的数字化设计与TRALD平台开发，并进行了实地应用研究和软件模拟调试。.4.提炼编制了结合本区特点的雨水景观设计导则。