王程勝，曹 寧，王怡丹

(西北農(nóng)林科技大學 風景園林藝術(shù)學院，陜西 楊陵 712100)

據(jù)統(tǒng)計，我國城市垃圾堆存已累計侵占土地超過5億m2，約2/3城市出現(xiàn)垃圾圍城現(xiàn)象[1]。對此，垃圾填埋場在封場后其職能的延續(xù)在業(yè)界逐漸形成共識，景觀改造更新在當下體現(xiàn)出受益廣、見效好、文化延續(xù)高、生態(tài)價值大等巨大優(yōu)勢成為重要議題，相關(guān)文獻數(shù)量也在逐年增長。近年，S.Kapilanetal[2]利用GIS和多準則決策分析(MCDA)對城市固體廢物處置選址進行研究，意在通過合理的選址以降低封場后面臨的問題；楊銳等[3]提出在電子垃圾回收處理過程中引入“景觀基礎(chǔ)設(shè)施”，以挖掘場地重建的潛質(zhì)；王琳等[4]通過α-多樣性指數(shù)等計算了物種多樣性，為垃圾填埋場景觀恢復(fù)的優(yōu)選物種和改造建議提供思路。但基于空間統(tǒng)籌角度下的研究還欠缺，缺乏多方位、多層級的統(tǒng)籌設(shè)計及評價體系。西安市江村溝垃圾填埋場是目前國內(nèi)日處理量最大的垃圾填埋場，于2020年2月27日封場，封場后的更新目標將其塑造為面向大眾的公共空間，提升其場地價值，激活場地活力，恢復(fù)生物多樣性，重構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)，體現(xiàn)人文景觀、突出地域特色、使其成為具有多重含義的城市公共空間。

首先，綜合考慮生態(tài)規(guī)劃、文化設(shè)計、人文地理、空間布局、區(qū)位交通等因素；其次，在場地設(shè)計中，需合理統(tǒng)籌規(guī)劃水文分布、地勢環(huán)境、現(xiàn)狀植被、現(xiàn)存建筑、生態(tài)設(shè)計、生物群落、主題性景觀、使用人群等因素；之后，對完成的改造設(shè)計需進行統(tǒng)籌評價。因此，垃圾場的改造設(shè)計要因地制宜，遵循環(huán)境與設(shè)計的耦合關(guān)系。

空間再造的意義不僅局限于景觀空間的再生，而是提出一種區(qū)域尺度的綜合性設(shè)計方向，即尊重場地歷史文化，發(fā)揚場地精神，最終達到優(yōu)化國土空間的目的。本研究以西安市江村溝垃圾填埋場為例，旨在建立封場后的場地更新改造設(shè)計及其評價體系。

1 材料與方法

1.1 基于空間統(tǒng)籌的BSHM規(guī)劃設(shè)計及評價架構(gòu)

1.1.1 改造規(guī)劃設(shè)計架構(gòu) BSHM空間統(tǒng)籌設(shè)計體系基于周聰惠等[5]環(huán)境(environment)、空間(space)和設(shè)施(facility)3方面ESF體系發(fā)展而來，綜合國內(nèi)外對于垃圾填埋場的改造設(shè)計研究，研究架構(gòu)從生物群落(biocenosis)、空間(space)、人文(humanity)和管理(management)4方面因素，建立針對江村溝垃圾填埋場改造設(shè)計的空間統(tǒng)籌設(shè)計體系(圖1)。

圖1 BSHM空間統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計架構(gòu)Fig.1 BSHM spatial planning and design architecture

1.1.2 統(tǒng)籌評價架構(gòu) 垃圾填埋場的改造設(shè)計受到場地區(qū)位、現(xiàn)狀自然環(huán)境和人文環(huán)境等影響，因此，不同垃圾填埋場的改造設(shè)計定位是不同的，其偏向重點也不一樣。通過BSHM空間統(tǒng)籌設(shè)計體系對江村溝垃圾填埋場進行改造設(shè)計后，進而對改造設(shè)計的方案進行統(tǒng)籌評價，以驗證針對江村溝垃圾填埋場的設(shè)計合理性。統(tǒng)籌評價基于BSHM 4模塊進行分析，并最終分別驗證BSHM各模塊的側(cè)重點是否具有針對性。

1.2 江村溝垃圾填埋場封場后BSHM規(guī)劃設(shè)計的實踐及統(tǒng)籌評價建立

綜合考慮生物群落、空間、人文和管理等方面，通過初期調(diào)研、場地定位、策略制定、概念方案4步走策略對西安市江村溝垃圾填埋場制定(BSHM)空間統(tǒng)籌設(shè)計體系，提出“空間重塑，場地更新”。對此需進行3階段的修復(fù)工作，即封場后初期(2020-2025年)、中期(2025-2030年)和后期(2030-2040年)(圖2)，場地更新與景觀設(shè)計后的定位為集公眾休閑娛樂、科普教育反思、生態(tài)等為一體的開放式公園(表1)。

表1 西安市江村溝垃圾填埋場場地更新再造的BSHM空間統(tǒng)籌設(shè)計體系Table 1 BSHM spatial planning system for site renewal and reconstruction of Jiangcungou landfill site in Xi'an city

圖2 封場后3階段修復(fù)示意Fig.2 Schematic diagram of three-stage restoration after site closure

2 結(jié)果與分析

2.1 生物群落重建

江村溝垃圾填埋場在其長達26 a的服役中，其自然資源、生物群落、生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)地貌等都遭受不同程度的破壞，綜合各種生態(tài)因素，以土壤微生物活化為基礎(chǔ)措施，以植被恢復(fù)為表層手段，以多種類喬灌草群落骨架恢復(fù)生態(tài)，在對場地“空間重構(gòu)”之前恢復(fù)其“生物多樣性”,重建生物群落,實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定。

2.1.1 水環(huán)境策略 垃圾滲濾液對于周遭水環(huán)境存在嚴重危害，馬勁[6]相關(guān)研究表明一期工程由于降雨天滲濾液產(chǎn)量急速增加但因處理不及時，導(dǎo)致垃圾滲濾液外排進入江村溝垃圾填埋場下游的肖家寨村和唐家寨村水庫，對地表水造成嚴重污染的同時進而下滲至土壤間接影響填埋場周圍地下水環(huán)境，而唐家寨村位于江村溝垃圾填埋場下游終末端，其水源最終匯入灞河；徐福軍等[7]也有文獻指出其滲濾液甚至對灞河造成污染，導(dǎo)致魚類等生物死亡。因此，對于垃圾填埋場周圍的地表水源和地下水源在其封場后也應(yīng)進行嚴格的監(jiān)測管理，特別是作為“八水繞長安”的浐、灞兩河。對于封場后的水環(huán)境應(yīng)實施場地外部攔水監(jiān)測及場地內(nèi)部截流凈化，場地外部需建設(shè)多級水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，場地內(nèi)部因垃圾滲濾液處理存量大，可考慮建設(shè)納污水域以進行生物法處理等方式后的稀釋凈化，再進入到稀釋凈化的階段內(nèi)便可通過場地內(nèi)生物群落進行改善，在防止外部河流受到污染的同時方便場地內(nèi)部循環(huán)處理。

2.1.2 植物策略 李勝等[8]提出在進行垃圾填埋場植物種植時要注意“分期種植”，并搭配以鄉(xiāng)土樹種。同時，J.P.Grime[9]的CSR生存策略理論認為，群落生態(tài)系統(tǒng)中存在競爭型植物(C型)、耐脅迫型植物(S型)和雜草型植物(R型)，3類植物相生相克，通過演化能形成穩(wěn)定的種間關(guān)系和群落生態(tài)系統(tǒng)。對此，江村溝垃圾填埋場植物種植應(yīng)分為3階段種植，根據(jù)垃圾填埋場場地結(jié)合現(xiàn)有植被進行植物配置，并通過引入草本、木本植物和場地內(nèi)原生植物結(jié)合種植以構(gòu)建CSR群落體系。

第1階段(2020-2025年)：通過現(xiàn)場調(diào)研表明，江村溝垃圾填埋場的現(xiàn)有草本植被包括：狗牙根、白三葉、狗尾草、黃花地丁、石灰菜等，因此選取適應(yīng)性好、抗逆性強的先鋒類植物改善土壤環(huán)境提高土壤肥力，此階段，植物種植以草本為主(表2)。

表2 江村溝垃圾填埋場場地修復(fù)適宜草本植物Table 2 Suitable herbaceous plants for remediation of Jiangcungou landfill site

第2階段(2025-2030年)：通過草本類的先鋒植物初次修復(fù)后，土壤對于植被生長條件的限制性因素已得到改善。在此階段，選擇木本類植物以豐富場地群落環(huán)境,利用木本類植物對垃圾填埋場進行第2階段的修復(fù)，結(jié)合場地現(xiàn)狀木本類灌木，如迎春花、大葉黃楊、紫葉小檗等進行配置，要考慮其生長周期、抗病抗污染能力、根系深淺、耐澇耐旱能力、改良土壤能力等(表3)。

表3 江村溝垃圾填埋場場地修復(fù)適宜灌木植物Table 3 Suitable shrubs for remediation of Jiangcungou landfill site

第3階段(2030-2040年)：通過草本及木本類灌木的鋪墊，土壤環(huán)境得到極大改善，生物群落愈發(fā)豐富，同時因次生演替已形成一定的群落環(huán)境，所以此階段可選擇景觀效果良好的植物進行造景，對于植物的造型、風韻、色彩、芳香、肌理等要素統(tǒng)籌考慮，結(jié)合場地內(nèi)現(xiàn)有喬木，如:臭椿、白楊、柳樹、沙棗樹、榆樹、側(cè)柏、刺槐等，通過喬-灌-草的搭配組合營造多樣化空間，增加植物層次使場地的景觀效果變得更加飽滿、立體(表4)。

表4 江村溝垃圾填埋場場地修復(fù)適宜喬木植物Table 4 Suitable arbor plants for remediation of Jiangcungou landfill site

2.1.3 動物引入 通過自然生境的恢復(fù)及植物群落的構(gòu)建，已初步形成一定的生態(tài)系統(tǒng)，各類生物與其周圍環(huán)境逐漸構(gòu)成自然綜合體，生物與其周圍的各種環(huán)境因子相互作用。但此時生態(tài)環(huán)境脆弱且不完善。因此適當引入當?shù)氐呐佬蓄?reptilia)、鳥類(aves)、昆蟲(insect)、及微生物(micro-organism)等生物可加快完善生物群落，以達到盡快培育生物多樣性目的。

2.2 空間設(shè)計

2.2.1 空間基礎(chǔ) 西安市江村溝垃圾填埋場于1994年建成，位于西安市白鹿原，是目前國內(nèi)日處理量最大的垃圾填埋場。該垃圾填埋場于2020年2月27日封場，場地周圍距江村和肖高村不到一公里，除此之外還有眾多學校在此(圖3)。

圖3 場地周圍教育資源布局Fig.3 Educational resources layout around the site

江村溝垃圾填埋場實行單元式分層填埋，每30 m為1個單元，1個單元填滿后，由推土機壓實。場內(nèi)隨填隨覆蓋，以縮短處理時間(圖4)。

圖4 場地剖面分析Fig.4 Site profile analysis

2.2.2 景觀重建 首先，對垃圾填埋場周圍交通進行梳理，人車分流，場地減噪降噪，提升村民居住品質(zhì)。其次，對江村溝垃圾填埋場進行規(guī)劃設(shè)計改造，創(chuàng)建景觀資源、休閑娛樂資源、科普教育基地、攝影取景地等，且在一定程度亦可促進當?shù)鼐蜆I(yè)、青壯年返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)，緩解江村等空巢老人、留守兒童等問題。

2.2.3 地形層面 江村溝垃圾填埋場在封場后其地質(zhì)還會繼續(xù)發(fā)生變化，場地結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性使得垃圾填埋場的承重能力削弱，而垃圾堆體的沉降比例等因素具有不均勻性且較難人為控制，在場地封場的初、中期階段不宜進行大面積的改造，否則易導(dǎo)致基層塌陷等事故。因此，江村溝垃圾填埋場應(yīng)該利用垃圾堆體的現(xiàn)有造型進行設(shè)計，中國傳統(tǒng)園林設(shè)計理念“因地制宜”在場地景觀重建中有著重要的借鑒作用，根據(jù)各垃圾堆體的高度、坡度、地勢等進行景觀規(guī)劃會在減少土方工程的同時營造豐富的高差變化，以形成“谷”之景觀[11]。

2.2.4 彈性設(shè)計搭建與再野化 江村溝垃圾填埋場在轉(zhuǎn)型為城市公園后，筆者認為隨著其年限的增加，對于場地人為干擾應(yīng)逐漸弱化，讓自然化程度加快，即“再野化”。這對提升場地的生態(tài)韌性是友好的。J.Lorimeretal[12]總結(jié)說，再野化的努力旨在維持或增加生物多樣性，并通過恢復(fù)物種和生態(tài)過程來減輕現(xiàn)在和過去的人類干預(yù)所帶來的影響——也就是說，要讓自然重獲自由。當然，江村溝垃圾填埋場的再野化并不是將改造設(shè)計后的場地全部抹除，其需要的是空間規(guī)劃更為靈活的“彈性搭建”[13]。再野化進程中，場地內(nèi)的硬質(zhì)開始減少，但流線和基本的觀景空間要保留，屆時場地將進化為野趣橫生的“自然博物館”。

場地設(shè)計平面圖功能分區(qū)見圖5，設(shè)置有生境復(fù)育觀察步道，兒童游樂區(qū)，苗木培育基地，反思主題構(gòu)筑物、雕塑區(qū)，攝影基地區(qū)，覆土建筑，反思之路，人工生態(tài)浮島，景觀曲橋，梯田式花海，二次過濾浮島，三次過濾浮島，水質(zhì)監(jiān)測站，人文科普展示區(qū)，園務(wù)后勤區(qū)。

圖5 江村溝垃圾填埋場改造設(shè)計鳥瞰圖、樣地分析、流線分析和平面圖(第3階段)Fig.5 Aerial view,sample plot analysis,streamline analysis and plan of Jiangcungou landfill site (in the third stage)

2.2.5 方案時間線 方案將場地規(guī)劃分為6階段，以時間軸的形式進行敘事。通過18張分析圖展現(xiàn)從建造垃圾填埋場前的自然風貌到開始建造垃圾填埋場，以及在封場后進行生態(tài)修復(fù)等舉措，再到改建為城市綠地，最后在經(jīng)歷了數(shù)十年后，人為條件下的環(huán)境開始弱化，而自然界的力量開始抬頭，逐漸接管場地，開始潛移默化的改造、升級。通過河流侵蝕的藝術(shù)手法并結(jié)合平面形式表現(xiàn)歷史痕跡，意在展現(xiàn)人為與自然二者關(guān)系，河流侵蝕代表了自然之力，引水入場等措施表現(xiàn)了人為介入，以沖積扇的形式去表現(xiàn)地景藝術(shù)，以此描繪出“人為”與“自然”的關(guān)系耦合(圖6)。

圖6 方案思路時間軸Fig.6 Time axis of scheme idea

2.3 人文策略

江村溝垃圾填埋場封場后會遺留一些建筑物、構(gòu)筑物、設(shè)施、廢棄建筑材料等，簡單地將其消解埋藏是不可取的，這些遺存是具有歷史文化意義的，應(yīng)給予它們深厚的文化和藝術(shù)價值，良好的改造設(shè)計需要文化景觀，通過廢棄物元素的置入、改造以延續(xù)場地文脈，改造設(shè)計活動中要突顯場所精神，重視場地性格，從場地性格中發(fā)掘設(shè)計的內(nèi)涵精神，并考慮人的使用以及心理感受，深度挖掘文化景觀，為場地賦予靈魂。

2.3.1 反思類主題 場地內(nèi)設(shè)計反思道路，在入口道路兩側(cè)以景觀序列的形式進行設(shè)計，以時間為敘事手法，去展現(xiàn)垃圾從產(chǎn)生到分解，從對環(huán)境產(chǎn)生的污染到艱難的修復(fù)過程最終體現(xiàn)完整場地生態(tài)退化過程，引起公眾的節(jié)約資源意識。沿主路向內(nèi)推進，人們依次會看到:森林主題展示區(qū)a——林地主題展示區(qū)b——戈壁主題展示區(qū)c——垃圾主題反思區(qū)d。每個分區(qū)營造出不同的景觀空間，第3個展示區(qū)向第4個展示區(qū)過渡時以先揚后抑的手法為公眾營造視覺及心理感受，在“垃圾主題反思區(qū)”采用格賓籠對經(jīng)過處理后的垃圾物進行裝填展示，同時在外側(cè)使用琥珀材質(zhì)圍合，在防止異味散出的同時告誡人們垃圾的降解就像琥珀的形成一樣絕非三年五載(圖7)。

圖7 反思之路設(shè)計Fig.7 Design of reflection road

在場地沉降穩(wěn)定后 ，設(shè)計反思主題展示館，展示館的靈感來源于“創(chuàng)傷”，意在表現(xiàn)江村溝垃圾填埋場雖然進行后期修復(fù)改造，但已然是大地上不可抹去的創(chuàng)傷。將建筑與地景藝術(shù)相結(jié)合,以地坑的形式進行表達。同時，考慮到江村溝垃圾填埋場的不均勻沉降會削弱地基的穩(wěn)定性，影響建筑質(zhì)量，因此在填埋堆體的沉降徹底完成之前，不在堆體上建設(shè)。為了降低封場后垃圾沉降對于建筑的影響，在設(shè)計展示館時采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以達到建筑穩(wěn)定的最大化，將場地內(nèi)經(jīng)過處理后達到使用標準的建筑廢磚瓦進行二次利用，并將其應(yīng)用于幕墻，以保留場地記憶(圖8)。

圖8 反思主題展示館Fig.8 Reflection theme exhibition hall

2.3.2 科普學習 設(shè)計生境復(fù)育觀察游步道，滿足造景效果的同時一方面可提供學術(shù)研究取樣，另一方面可供學?？破战虒W使用。定期舉辦科普性質(zhì)的場地改造設(shè)計內(nèi)容分享，包括對土壤環(huán)境監(jiān)測、濕地環(huán)境監(jiān)測、場內(nèi)植物群落演替、昆蟲、鳥類等動物的分析報告，增加群眾對場地再生的認知，這些數(shù)據(jù)進行回歸分析也可供學校、科研單位等參考使用。

2.4 管理維護

2.4.1 后期管理層面 在場地更新完成對外開放后，對場地逐年監(jiān)測的同時定期走訪垃圾填埋場半徑2 km內(nèi)的片區(qū)或場地內(nèi)的一級使用人群，擬定相關(guān)的問卷調(diào)查同時建立群眾意見回饋系統(tǒng)，并落實回訪，構(gòu)建由公眾參與式?jīng)Q策的垃圾填埋場后期維護管理機制。

2.4.2 監(jiān)測層面 垃圾填埋場作為特殊的棕地性質(zhì)用地，其生境復(fù)育存在諸多問題，對此要建立完善的監(jiān)測體系，定期監(jiān)測場內(nèi)垃圾填埋氣、滲濾液等有害物質(zhì)濃度比例，精準把握封場后土壤質(zhì)量、動植物生存情況、空氣環(huán)境、水質(zhì)等。垃圾填埋場面向社會開放前，此時生物群落已初步重建，應(yīng)對改造設(shè)計后的場地進行初次監(jiān)測取樣，以便為后續(xù)研究進展提供參照數(shù)據(jù)，之后對場地逐年進行監(jiān)測記錄，了解場地監(jiān)測階段的環(huán)境因素狀態(tài)，對此做出應(yīng)對策略、數(shù)據(jù)記錄和經(jīng)驗總結(jié)。

2.5 BSHM統(tǒng)籌評價

針對江村溝垃圾填埋場改造設(shè)計的合理性提出統(tǒng)籌評價策略，結(jié)合場地具體情況,為江村溝垃圾填埋場的統(tǒng)籌評價制定了實用的評價因子[14],設(shè)立準則層、指標層、層值、權(quán)重和各類層值總和(表5)，并分析得出相應(yīng)的加權(quán)平均值(表6)。BSHM統(tǒng)籌評價表針對樣地1、樣地2、樣地3和樣地4(圖4)，各類層值總和為0.25，其層值根據(jù)該分類影響高低進行設(shè)定，層值及權(quán)重按照“有”或“無”進行計量。

表5 BSHM空間統(tǒng)籌評價Table 5 Overall evaluation of BSHM space

表6 BSHM各類樣地各項加權(quán)平均值Table 6 Weighted average values of BSHM sample plots

(1)

式中，x1，x2，…，xn表示n個數(shù)的層值，w1，w2，…，wn表示權(quán)重，則x為這n個數(shù)的加權(quán)平均值。

3 結(jié)論與討論

設(shè)計生物群落、空間、人文和管理四位一體法，通過改造場地緩解人地矛盾，垃圾填埋場的改造設(shè)計應(yīng)從BSHM 4方面出發(fā)，以建立多層級的改造設(shè)計架構(gòu)，在兼顧生態(tài)設(shè)計的同時也保留場地記憶。生物群落層內(nèi)的生態(tài)浮島權(quán)重最高，穩(wěn)定的生物群落環(huán)境是再生設(shè)計可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)[15]，空間層內(nèi)的趣味設(shè)計權(quán)重最高可吸引公眾入園，人文層內(nèi)的科普學習權(quán)重最高，為今后的生態(tài)環(huán)?？平炭商峁┢脚_，管理層內(nèi)的園務(wù)后勤及水質(zhì)監(jiān)測考察權(quán)重并列最高，為場地的穩(wěn)靜化發(fā)展提供保障。樣地1的加權(quán)平均值排序依次為B>H>M>S，樣地2的加權(quán)平均值排序依次為M>S>B>H，樣地3的加權(quán)平均值排序依次為H>S>B>M，樣地四的加權(quán)平均值排序依次為S>H>B>M，由此可以看出BSHM在樣地1的關(guān)鍵因素是生物群落、樣地2是管理因素、樣地3是人文因素、樣地4是空間因素，在不同樣地中有不同側(cè)重點。

綜上，西安市江村溝垃圾填埋場的改造設(shè)計研究在結(jié)合BSHM空間統(tǒng)籌設(shè)計評價體系后，不同的樣地區(qū)域表現(xiàn)出不同的設(shè)計側(cè)重點，且各樣地側(cè)重點合理。因此，建立該體系對于垃圾填埋場的改造設(shè)計工作具有一定指導(dǎo)意義，另一方面，今后的研究應(yīng)建立不同地域、不同人文下的BSHM空間統(tǒng)籌設(shè)計評價體系數(shù)據(jù)庫，從而更加系統(tǒng)科學的指導(dǎo)垃圾填埋場的更新改造，將“城市廢棄用地”轉(zhuǎn)為“城市的開放型公共空間”。

致謝：感謝劉媛老師、田永剛老師給予的幫助；感謝田佳賓、曠文勝、董艷偉在方案設(shè)計過程中做出的貢獻。