， 丹丹

(北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院，北京100083)

北京未來科技城項(xiàng)目是國家實(shí)施“千人計(jì)劃”的重大科技項(xiàng)目工程，所以濱水森林公園項(xiàng)目規(guī)劃與設(shè)計(jì)定位要結(jié)合大型高科技園區(qū)未來城市的特征，探索如何通過規(guī)劃與設(shè)計(jì)營造以自然為本的創(chuàng)新、低碳、共生的布局理念，秉承自然寄存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”指導(dǎo)思想, 圍繞溫榆河這一“綠核”建立“山水城市”，通過綠地道路將周圍社區(qū)串聯(lián)成便捷的慢行交通網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建城郊慢行體驗(yàn)空間，并要求具有一定的示范和科技教育展示功能。

未來科技城濱水森林公園位于北京市昌平區(qū)未來科技城區(qū)中部，項(xiàng)目規(guī)劃總面積為314公頃，其中生態(tài)保護(hù)性綠地約占為276公頃以上面積，包括園區(qū)內(nèi)溫榆河沿岸水系及濕地。公園定位為區(qū)域性綜合公園，作為北京溫榆河沿岸綠道區(qū)段，主要功能表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是通過土壤修復(fù),使未來科技城園區(qū)的土壤具有良好的生態(tài)基礎(chǔ)；二是雨水凈化生態(tài)系統(tǒng)覆蓋整個(gè)園區(qū)一半以上,通過雨水生態(tài)溝和濕地進(jìn)行雨水收集，使園區(qū)形成生態(tài)景觀同時(shí)具有雨水自然回收、凈化的功能，塑造實(shí)用而自然的城郊景觀；三是增加場地與周邊社區(qū)的聯(lián)系，提供休憩和娛樂功能[1]。

可持續(xù)設(shè)計(jì)是一種構(gòu)建及開發(fā)可持續(xù)解決方案的策略設(shè)計(jì)活動(dòng)[2]。作為首批“北京市綠色生態(tài)示范區(qū)”未來科技城濱水公園的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，必須在充分考慮河道管理、人為活動(dòng)、景觀需求的基礎(chǔ)上，保存現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境，對現(xiàn)有植被、景觀原生態(tài)進(jìn)行保護(hù)與修復(fù)；利用自身場地優(yōu)勢解決水與土的問題。此外，還要充分運(yùn)用最新節(jié)能降耗技術(shù)改造環(huán)境。

一、 雨水收集凈化的生態(tài)恢復(fù)設(shè)計(jì)

整個(gè)項(xiàng)目構(gòu)建以“一核”溫榆河河道為中心，建設(shè)具有“海綿城市”特色的雨水凈化生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域。設(shè)計(jì)總目標(biāo)是要建設(shè)具有雨水收集利用系統(tǒng)的道路占到園區(qū)總數(shù)量的一半左右。園區(qū)內(nèi)道路雨水生態(tài)溝總長度約為16 000米，南北區(qū)之間共計(jì)約30公里，由14條道路構(gòu)成，其中有8條次干路貫穿兩區(qū)之間，基本實(shí)現(xiàn)在園區(qū)內(nèi)所有交通網(wǎng)絡(luò)建立雨水生態(tài)溝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全覆蓋性。

公園雨水生態(tài)恢復(fù)設(shè)計(jì)充分利用場地原有地形特點(diǎn)，原生生態(tài)特征進(jìn)行調(diào)研和分析，通過挖湖堆山來實(shí)現(xiàn) “山水城市”的設(shè)計(jì)理念。由于早期上游河道管網(wǎng)不完善，污水收集系統(tǒng)較差，雨污合流未經(jīng)排污處理導(dǎo)致水質(zhì)嚴(yán)重污染，所以在項(xiàng)目設(shè)立之初，除通過“植被淺溝-濕地-雨水花園”構(gòu)建雨水收集、凈化及利用循環(huán)系統(tǒng)，還將園區(qū)內(nèi)濕地、坑塘作為涵養(yǎng)水源，采取潛流濕地、表流濕地和水生植物等生物修復(fù)法去除初雨帶來的溫榆河道水體污染，使所收集的雨水在滿足景觀用水及灌溉的需要外，還用以恢復(fù)園區(qū)內(nèi)溫榆河水質(zhì)和沿岸植被生態(tài)。這種自然循環(huán)式生態(tài)景觀將公園內(nèi)的動(dòng)態(tài)區(qū)域與靜態(tài)區(qū)域緊密而有效地銜接起來。這種“植被淺溝-濕地-雨水花園”雨水生態(tài)網(wǎng)絡(luò)不僅恢復(fù)了因城市擴(kuò)張而被破壞的生態(tài)多樣性環(huán)境，同時(shí)通過雨水收集系統(tǒng)用于園區(qū)內(nèi)植物景觀場所的灌溉，形成的實(shí)用而自然的功能性景觀[2]。

二、 濕地構(gòu)建與景觀水系水質(zhì)

針對濱水公園景觀水體的特點(diǎn)，通過水質(zhì)保障關(guān)鍵技術(shù)的示范工程建設(shè)，形成離線強(qiáng)化處理與原位生態(tài)處理相結(jié)合、生態(tài)工程與水體循環(huán)共同作用的水質(zhì)保障模式，保障該景觀水系水質(zhì)維持在景觀用水標(biāo)準(zhǔn)。

未來科技城森林公園沿溫榆河兩岸路段土壤由于農(nóng)業(yè)污染，自然植物生態(tài)遭到嚴(yán)重破壞，早期多為水土保持能力差的排水黏性土壤，在雨季水土流失嚴(yán)重。太陽能曝氣潛流濕地面積1 000平方米，由焦炭、生物質(zhì)焦、沸石、火山巖、礫石等作為基質(zhì)填充材料構(gòu)成濕地單元，達(dá)到土壤慢速滲透的設(shè)計(jì)，最終濕地與地下排水系統(tǒng)相連，避免出現(xiàn)土壤飽和，無法吸收凈化作用[3]。這些濕地單元由于以上生物質(zhì)的填充,為植物和微生物創(chuàng)造了基本的再生條件,通過種植植物富集作用和微生物分解、降解大大降低了污水中的病原體、懸浮物等污染物，并避免了對于溫榆河道的二次污染，高效率的加強(qiáng)了水質(zhì)凈化功能[4]。園區(qū)內(nèi)主要以太陽版吸收太陽能轉(zhuǎn)化為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)對濕地系統(tǒng)進(jìn)行微曝氣，通過濕地系統(tǒng)內(nèi)填料、植物、微生物的共同作用去除水體污染物。景觀生態(tài)塘通過布設(shè)水體生動(dòng)植物、多功能立體浮床太陽能曝氣等水質(zhì)保障措施，以原位生態(tài)修復(fù)手段改善水質(zhì)。其中，太陽能潛流濕地組合系統(tǒng)是通過填料過濾、微生物降解、植物吸收、風(fēng)機(jī)曝氣等共同作用，使出水水質(zhì)滿足景觀用水需求。而多功能立體生物浮床是在普通生物浮床根系吸收、吸附的基礎(chǔ)上，增加水下纖維填料，通過附著在表面的微生物膜強(qiáng)化降解水中的污染物。浮床對原有產(chǎn)品進(jìn)行了改進(jìn)，可實(shí)現(xiàn)安全越冬，浮床上的水生植物為水鳥等水生動(dòng)物提供了一個(gè)良好的營巢環(huán)境，這種多功能立體生物浮床在凈化水質(zhì)的同時(shí)也滿足生物生態(tài)棲息地需求，構(gòu)建了良好的景觀功能和生態(tài)功能。

三、 綠地及道路雨水綜合回收利用技術(shù)

在未來科技城濱水公園內(nèi)的雨水滲透利用系統(tǒng)工程中，設(shè)置了人工濕地雨水凈化回收與透水鋪裝結(jié)合的行道樹滲集自灌系統(tǒng)，雨水經(jīng)過凈化進(jìn)入清水池，構(gòu)成上層泄水下滲的輻射井系統(tǒng)和滯蓄型雨水花園。將收集儲(chǔ)存起來的雨水形成地下涵養(yǎng)水源，可用于綠地澆灌，水景補(bǔ)水等，替代自來水資源的消耗[5]。景觀改造雨水處理區(qū)的樹木以本土的落葉植物為主，坡地多位常綠植物與落葉植物混合種植，水土的恢復(fù)和保持為植被提供了多樣性的生存環(huán)境[6]。

通過潛水泵將清水管道連接雨水回收系統(tǒng)，雨水回收水質(zhì)為COD<50 mg·L-1，氨氮<5 mg·bL-1，總磷<0.5 mg·bL-1，懸浮顆粒物<10 mg·bL-1，指標(biāo)略超出地表Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，用以公園日常的綠地、沖廁的需求。這些技術(shù)通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等手段的設(shè)計(jì)出水達(dá)到城鎮(zhèn)污水排放一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)和生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)。通過徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用及排放過程，促進(jìn)了“區(qū)域海綿”功能的維持和提升。

(1) 行道樹滲集自灌系統(tǒng)是一種結(jié)合路面透水鋪裝雨水收集循環(huán)利用的節(jié)水型根部澆灌系統(tǒng)，這種方法直接將收集儲(chǔ)存的雨水通過儲(chǔ)水箱內(nèi)低壓滲管網(wǎng)對所在區(qū)域植被根系進(jìn)行灌溉，從而降低土壤面澆灌用水的浪費(fèi)。這種方法將路面透水鋪裝下滲的雨水，結(jié)合沿坡地表徑流導(dǎo)向，通過滲排水板及滲透管進(jìn)行收集，匯集到行道樹底部的PP模塊儲(chǔ)水箱內(nèi)。

(2) 輻射井消峰回補(bǔ)地下水系統(tǒng)主要功能是促進(jìn)上層滯水下滲。由于濱水公園植被土壤表層多為粘土層，使上層雨水滯水不能自然快速的滲透到地下區(qū)域，從而導(dǎo)致雨水大量被蒸發(fā)，儲(chǔ)存利用效率極低。輻射井消峰回補(bǔ)系統(tǒng)通過下凹式的植被淺溝，沿坡面向下至中心井布有穿孔集水管，用以對土壤面及下滲的雨水收集，將雨水導(dǎo)入中心井后，再由下層輻射管滲透至周邊土壤， 實(shí)現(xiàn)就地截流，回滲入地下，最大化的將雨水進(jìn)行儲(chǔ)存，在旱季用井內(nèi)提升設(shè)備將儲(chǔ)存雨水提升用于周邊綠化澆灌。

(3) 雨水花園滯蓄凈化利用是在濱水公園內(nèi)下沉式綠地地下設(shè)有儲(chǔ)水模塊，通過底部的集水井收集周邊區(qū)域地表徑流并將其存儲(chǔ)在儲(chǔ)水模塊中，通過提升設(shè)備將其用于道路清洗和綠化澆灌。這種滯儲(chǔ)凈化一體的雨水花園系統(tǒng)完善景觀水體的各項(xiàng)生態(tài)功能，結(jié)合挺水水生植物形成優(yōu)質(zhì)的視覺景觀效果[7]。

(4) 路面廣場的高承載透水性鋪裝設(shè)計(jì)。雨水滲透利用是指通過地表滲透或輔助設(shè)施使雨水下滲至淺層土壤以及地下水層，使雨水得以利用的方式[3]。初雨快速下降中容易在路面過程中形成雨水徑流，這個(gè)雨水滲透過程中如何雨水去污和收集是最復(fù)雜的問題。為了避免降雨條件下雨水避免形成地表徑流，又可去污快速滲透至土壤層以減輕管網(wǎng)排水壓力，濱水公園內(nèi)道路利用高透水性和高承載力的露骨料作為道路鋪裝，總面積約為15 000平方米，即滿足大型車輛通行功能，也滿足集水和凈化的功能。除道路外，園區(qū)內(nèi)的廣場設(shè)計(jì)也最大化的利用原有廢棄石料，總計(jì)約為21立方米。

四、 結(jié) 語

北京未來科技城濱水公園是立足于城市土地水文循環(huán)失衡而一起雨水徑流污染以及水資源匱乏等現(xiàn)實(shí)問題，通過節(jié)水性綠地雨水收集利用的景觀設(shè)計(jì)和實(shí)施的成功案例。這個(gè)案例除集水節(jié)約型綠地實(shí)踐設(shè)計(jì)技術(shù)方面之外，還包括生物質(zhì)焦土改良、公共綠地碳匯研究等前沿方面的設(shè)計(jì)與思考，集中探索了大型高科技園區(qū)如何在規(guī)劃中通過自然環(huán)境的營造、新空間模式的創(chuàng)造實(shí)現(xiàn)以自然為本、以人和創(chuàng)新為本的規(guī)劃建設(shè)目標(biāo)[8]。

[1] 劉 虎，丁 可. 美國伯利恒鋼鐵廠景觀再生的經(jīng)驗(yàn)與啟示[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2016(4):382-383.

[2] 梁 町，曼梓尼. 持續(xù)之道：中國可持續(xù)生活模式的設(shè)計(jì)與探討[M].廣州：嶺南美術(shù)出版社，2006：49.

[3] 劉 虎.丁 可. 基于雨水利用的生態(tài)景觀設(shè)計(jì)研究:以北京未來科技城濱水森林公園為例[J].建筑與文化, 2016(9):149-150.

[4] Linda Matyskiela. Environmental Strategies for Redevelopment at the Former Bethlehem Steel Facility Bethlehem[C]// Pennsylvania.CommiteeontheChallengesofModernSociety,2005:14-15.

[5] Biomatrixwather,MultiStagerecirculating.Wetlands[EB/OL].http://www.biomatrixwater.com/wp-content/uploads/Biomatrix-Wetlands.pdf， 2014-01-15.

[6] 宗 凈．城市的蓄水囊:滯留池和蓄水池在美國園林設(shè)計(jì)中的利用[J].中國園林, 2015(3):51-55.

[7] 劉 虎.丁 可. 基于低技術(shù)開發(fā)下的可持續(xù)性景觀設(shè)計(jì)策略:以美國伯利恒鋼鐵廠景觀改造為例[J].建筑與文化, 2016(6):179-180.

[8] 劉 峰. 持續(xù)之道：中國可持續(xù)生活模式的設(shè)計(jì)與探討[J].北京規(guī)劃建設(shè)，2016(4)：49-51.