城市公園中的面源污染控制技術(shù)應用
——以望京昆泰公園為例

王 琛，鄧建國，何麗娜，邢萌萌

（北京順景園林股份有限公司，北京 100012）

城市公園作為城市公共綠地的一種類型，在整個城市的發(fā)展過程當中作用越來越大，高密度人口區(qū)域中面積大、物種多是城市公園區(qū)別于其他場地空間的特點[1]。然而大多數(shù)城市公園在規(guī)劃設計之初，大量使用大面積硬質(zhì)廣場、硬質(zhì)道路、模紋花壇，沒有對雨水資源的收集與利用系統(tǒng)進行完整的系統(tǒng)規(guī)劃設計，忽視了景觀與雨水資源的有利結(jié)合，進而出現(xiàn)了很多水資源浪費的現(xiàn)象，并且多余的地表水由于沒有完整的雨水資源收集與利用系統(tǒng)的合理運用，大多數(shù)徑流雨水會成為面源污染排入市政管網(wǎng)，這會導致市政排水管道壓力過大，排水設施費用增加，還會存在一定的洪澇災害的危險[2]。因此，在城市公園建設的規(guī)劃設計階段就應當充分考慮面源污染防治的相關(guān)措施及方法。

1 城市公園面源污染控制原則

在城市發(fā)展過程中，在滿足一定的規(guī)范要求的前提下，城市公園內(nèi)面源污染控制系統(tǒng)需要進行合理構(gòu)建設計，還需要遵循一些基本原則，為如何處理好面源污染控制系統(tǒng)與其他學科之間的關(guān)系打下良好基礎。

1.1 雨水資源化原則

雨水資源化和面源污染控制密不可分，城市公園如何將雨水資源合理利用，需要在景觀設計中以面源污染控制的方法及途徑為設計前提，充分使雨水資源最大化收集，使徑流污染得到凈化。凈化后雨水資源作為公園生態(tài)用水和其他雜用水的補充水源，可以減少雨水排出量，削減洪峰，凈化回用或滲透補充地下水，從而有效減少雨水污染物的排出，所以面源污染控制規(guī)劃設計往往與雨水資源化利用工程一起考慮，并兼顧城市公園防澇防洪、生態(tài)環(huán)境改善與保護等。

1.2 面源污染控制技術(shù)與生態(tài)景觀改善相結(jié)合原則

對于城市公園中的面源污染控制與治理系統(tǒng)的規(guī)劃設計，必須以保護自然資源作為利用和改造的前提，應與公園景觀設計相結(jié)合，最大限度地適應自然景觀，盡可能地采用生態(tài)化和自然化相結(jié)合的設計手段，滿足可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)性思維的設計指導思想，在設計中進行生態(tài)化設計的同時，不僅滿足景觀的自然屬性，還盡量不要破壞景觀的現(xiàn)狀，保證景觀的完整性，以達到城市公園內(nèi)設計整體效果的最佳狀態(tài)。

1.3 系統(tǒng)性原則

為保證城市公園內(nèi)面源污染控制達到技術(shù)程序的系統(tǒng)性，應在設計之初便充分考慮雨水的收集、過濾、凈化等多種水資源處理方式，使水資源可以充分地循環(huán)利用。面源污染控制系統(tǒng)對公園綠地、道路、建筑等相關(guān)子系統(tǒng)會有新的要求，如綠地的布局、高程、土質(zhì)甚至植物種類；道路的高程和結(jié)構(gòu)要求；建筑屋面材料和排水管的設計要求等。在考慮雨水利用的區(qū)域時，必須將各子系統(tǒng)與雨水利用系統(tǒng)一道納入總體規(guī)劃，進行綜合性設計。這是一項復雜的工程，但能夠使園區(qū)的整體設計更和諧、更完美、更符合生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的要求。

1.4 因地制宜原則

面源污染控制與治理系統(tǒng)應根據(jù)地區(qū)性，因地制宜，選擇最適合當?shù)氐姆桨浮Ｓ捎诔鞘泄珗@內(nèi)面源污染控制與治理系統(tǒng)在設計時需要多方面的配合，如水利、水處理及生態(tài)環(huán)境等專業(yè)，因此，需要結(jié)合地域差異性，結(jié)合場地現(xiàn)狀，選擇合適的面源污染控制方案。

2 望京昆泰公園面源污染控制技術(shù)的應用

城市開發(fā)導致硬質(zhì)地面增加，排澇壓力大；地表集聚污染物質(zhì)，地表徑流污染加劇[3]。城市公園作為區(qū)域的大型綠地空間，通過海綿城市的設計手段，能緩解開發(fā)帶來的環(huán)境風險，并通過精確的利用水資源，有效利用有限的雨水資源，滋潤城市綠地環(huán)境，減少氣象災害，凈化水體水質(zhì)[4]。根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設部2014年10月印發(fā)的《海綿城市建設技術(shù)指南》及發(fā)達國家的實踐經(jīng)驗，建議北京市的年徑流總量控制率為75%～85%，對應的設計降雨量為22.8～33.6mm，相當于半年一遇和一年一遇的1h降雨量。

2.1 望京昆泰公園項目概況

望京昆泰公園位于北京市，屬于半干旱區(qū)域，降水量少且分布不均，水資源短缺嚴重。地處北京五環(huán)邊，為出入首都機場必經(jīng)之地；場地內(nèi)已有SOHO、保利中心“鉆石燈籠”、昆泰嘉瑞中心、綠地“中國錦”的地標打造；機場快軌穿過場地邊緣，占據(jù)極佳門戶展示區(qū)位。由于毗鄰大望京公園，場地的地理位置非常重要。項目整合周邊資源，形成集藝術(shù)、科技、商務、文化于一體的商務綠地。

該項目主題突出感受：科技、品質(zhì)、藝術(shù)、生態(tài)。按功能劃分為創(chuàng)意綠廊、商務綠廊、藝術(shù)綠廊和生態(tài)綠廊4個分區(qū)。創(chuàng)意綠廊地塊周邊為創(chuàng)新技術(shù)公司，毗鄰區(qū)域內(nèi)有主要道路及地鐵站。商務綠廊展覽廣場與展覽中心緊密相連，是舉行大型戶外活動或其他臨時活動的場所。廣場一側(cè)的線性廊架為人們提供休憩及遮風擋雨的場所。藝術(shù)綠廊在城市中提供一些戶外放松場所，如非正式運動場地等讓人們減輕壓力和自我修復。非正式運動場地或簡單的休憩充電場所為商務提供室外交流空間。生態(tài)綠廊是一個安靜地欣賞藝術(shù)景觀地形的休憩場所。生態(tài)綠廊使用了很多生態(tài)技術(shù)，如生態(tài)草溝、雨水花園等。生態(tài)綠廊強調(diào)植物的低維護成本，如采用本土植物，并設置雨水收集系統(tǒng)。

圖1 望京昆泰公園功能分區(qū)及面源污染控制技術(shù)分布圖

2.2 望京昆泰公園面源污染控制技術(shù)

望京昆泰公園面源污染控制目標包括水量控制、水質(zhì)控制和滋潤環(huán)境。水量控制，減少外排水量，作為區(qū)域綠地空間，年徑流總量控制率達到85%以上；水質(zhì)控制，地表徑流污染控制，減少面源污染；滋潤環(huán)境，綠地灌溉水量節(jié)約，將雨洪資源引入綠地系統(tǒng)，創(chuàng)造節(jié)水型綠地。為實現(xiàn)面源污染控制目標，該項目將面源污染控制技術(shù)與公園中景觀要素緊密結(jié)合，形成公園景觀面源污染防治系統(tǒng)，主要包括結(jié)合道路的面源污染防治景觀途徑、結(jié)合建筑的面源污染防治景觀途徑、結(jié)合地形的面源污染防治景觀途徑和結(jié)合植被的面源污染防治景觀途徑。

2.2.1 結(jié)合道路的面源污染防治景觀途徑。由于一部分公園采用不透水路面，道路邊緣低于綠地，路牙石設置等問題從而造成了道路積水情況的出現(xiàn)，從而產(chǎn)生面源污染。道路和廣場在規(guī)劃設計時要充分考慮周邊的環(huán)境，如果場地區(qū)域土壤滲透性好，則可以將其建設成為硬質(zhì)鋪地；如果場地土壤的滲透性差，則可以建設成為透水性鋪地[5]。

望京昆泰公園為解決其可能造成的道路積水、面源污染等問題，公園在硬質(zhì)廣場設置生態(tài)排水溝，并在道路兩側(cè)設置生態(tài)排水溝或生態(tài)草溝，從而將雨水排入配套設置的雨水花園、雨水濕地、下凹式綠地或雨水蓄水池等。并通過對這些雨水設施進行改造，不僅可以實現(xiàn)雨水利用的功能，而且可以提高其景觀觀賞性。

生態(tài)排水溝主要位于商務綠廊區(qū)、創(chuàng)意綠廊區(qū)和藝術(shù)綠廊區(qū)的廣場及建筑物周邊。該區(qū)域匯水區(qū)較小，在鋪裝步道邊設置生態(tài)排水溝渠，引導地表徑流匯至下沉綠地，同時能下滲部分雨洪，排水溝中填料選用具有一定孔隙率且顏色與材質(zhì)與廣場鋪裝石材相協(xié)調(diào)的填料，既能提升景觀效果，又能保證匯流及下滲功能的同時，具有一定凈化效果。因沖刷造成水土流失時，應及時設置碎石緩沖或其他防沖刷措施；及時清理垃圾與沉積物；及時進行清淤；定期檢查相關(guān)設備。

生態(tài)植草溝是植被覆蓋的集水、排水渠，同時也是具有景觀植被的開放空間，設置在步道周邊，可以儲存和輸送降雨徑流，降低徑流流速。從而使懸浮微粒雨水徑流負荷降低，有效去除污染物。植草溝收集輸送的雨水流最較小，其設計比傳統(tǒng)的雨水管道對地形和坡度的要求高，需要更多的與道路景觀設計相協(xié)調(diào)，并且需要相應的維護和管理[6]。

2.2.2 結(jié)合建筑的面源污染防治景觀途徑。城市公園內(nèi)除綠地、水景等景觀元素外，還會有一定的公共建筑，如辦公室、游客中心、公共廁所等，根據(jù)調(diào)查顯示，城市公園的建筑多采用通過排水口排出的形式，造成了雨水資源的浪費[7]。城市公園中建筑物可以從建筑屋面的雨水收集與利用和屋頂綠化的雨水收集與利用2個方面探討其對面源污染控制的方式。

望京昆泰公園中的公共建筑由于體量相對較小，根據(jù)功能需要布局相對零散，因此公園內(nèi)的建筑屋面雨水收集方式采用外收集系統(tǒng)進行收集雨水資源。雨水外收集系統(tǒng)由檐溝、收集管、水落管、生態(tài)排水溝等組成，通過生態(tài)排水溝引入周圍的下凹式綠地、雨水花園、雨水儲蓄池等來收集屋面雨水。

屋頂花園是近年來發(fā)展起來的綠色屋頂形式之一。城市公園的建筑多為公共服務建筑，因此在其建筑屋頂建設屋頂花園既可以滿足景觀觀賞需求，又可以實現(xiàn)對雨水資源的合理利用，減少面源污染產(chǎn)生[8]。該項目屋頂花園位于藝術(shù)綠廊區(qū)，屋頂花園通過利用雨水引流入滲的方式將雨水匯集后引入生態(tài)排水溝內(nèi)形成雨水的入滲，并且可以通過生態(tài)排水溝引入周圍的下凹式綠地、雨水花園、雨水儲蓄池等來收集屋面雨水，同時利用植物的蒸騰作用來促進雨水的循環(huán)作用。

2.2.3 結(jié)合地形的面源污染防治景觀途徑。城市綜合公園大部分綠地都高于道路，從雨水利用的角度需要對其進行改造，主要以雨水的傳輸、滲透和蓄存為目標[9]。公園的下凹地形決定了雨水的匯流方向和蓄存地點。面積較大的下凹地形可以改造成濕地、池塘、雨水花園等，或改造成下沉式廣場、停車場等。

望京昆泰公園結(jié)合地形因地制宜地選擇合適的面源污染防治技術(shù)，對于現(xiàn)狀的下凹空間，設置成植被淺溝的形式。對于面狀的下凹空間設置成雨水花園、雨水濕地等形式。對于面積較小，地形基本較少起伏，土壤有一定滲透能力的地區(qū)，則以下沉式綠地、生物滯留綠地等形式，讓其自然滲透和儲存。對于坡度較大的地形，設置一定的障礙物，減少雨水對土壤的沖刷，增強雨水的停滯時間，從而提高雨水的下滲。障礙物選擇卵石、石塊、木頭等。通過改變地形的坡度來實現(xiàn)對雨水的合理利用。在每個功能區(qū)地下修建有一個雨水蓄水池，收集雨水，進一步降低雨水外流，并增加過濾裝置，使其收集的雨水滿足噴灌、濕地補水、路面清潔的需要。

2.2.4 結(jié)合植被的面源污染防治景觀途徑。一些城市公園存在著植被覆蓋面不全、植被選擇沒有考慮對雨水的利用、植被結(jié)構(gòu)單一等問題。從雨水利用角度來看，選擇的植物要求抗旱、耐淹、抗污染，而且容易維護，還需要具有一定的觀賞價值。在種植方式上，可以有針對性地選擇復合層次結(jié)構(gòu)的群落，這樣可以提高雨水截留率。通過增加植物密度、提高植物種植層次、選擇具有雨水利用價值的植物等方法來實現(xiàn)植被的雨水利用設計[10]。選擇當?shù)氐泥l(xiāng)土植物，對于城市公園的地域文化和保持公園生態(tài)群落的穩(wěn)定性都具有重要意義。對于一些被踩踏的露出裸露植被的土地進行植物的重新栽植，或者采取用有機材料，如樹皮、碎屑等進行覆蓋，也是一種對雨水應用的方式，這種方式在國外城市景觀中應用十分普遍[11]。

望京昆泰公園根據(jù)總體方案的商務、科技、藝術(shù)、生態(tài)四大主題的空間分布，結(jié)合植栽設計的風格定位，確定了每個大區(qū)域的植物景觀氛圍個性。各個區(qū)域精心選用適宜北京生態(tài)條件、久經(jīng)考驗的新優(yōu)植物品種，各個區(qū)域至少突出一個季節(jié)，搭配出高潮迭起、四季皆美的植物景觀。復層植物群落結(jié)構(gòu)變換有致，空間節(jié)奏舒緩，既能提高面源污染控制效果，又能給人以輕松自然的體驗。

根據(jù)實地考察以及收集土生植物特性資料得出：對于植草溝、停車場等常用的植物，可采用結(jié)縷草（Zoysia japonica）、馬尼拉草（Zoysia matrella）、矮生狗牙根（Cynodon dactylon）、野牛草（Buchloe dactyloides）等。對于屋頂花園種植主要分為精致花園、觀賞草、休閑草坪三個區(qū)，一般選用耐旱的宿根類植物，但大面積宿根植物景觀，在北京的冬季效果較差；因此，增加景天（Hylotelephium erythrostictum）、洋石竹（Petrorhagia saxifraga）、沙地柏（Sabina vulgaris）等有一定冬季效果的地被植物；增加紅瑞木（Swida alba）、木本繡球（Viburnum macrocephalum）等灌木，冬態(tài)具有持續(xù)的觀賞性；景觀草大面積統(tǒng)一品種密植，冬季不剪，保證冬態(tài)效果。對于雨水濕地，可以采用荷花（Nelumbo nucifera）、香蒲（Typha orientalis）、千屈菜（Lythrum salicaria）、睡蓮（Nymphaea tetragona）、金魚藻（Ceratophyllum demersum）、蘆葦（Phragmites australis）、鳶尾（Iris tectorum）、再力花（Thalia dealbata）、花葉蘆竹（Arundo donax var.versicolor）、燈心草（Juncus effusus）等。雨水花園種植了耐水濕且耐干旱的宿根花卉；外圍的環(huán)形布局喬木下采用質(zhì)感飄逸的觀賞草以及宿根花卉，點綴少量花灌木。

3 結(jié)論

城市公園作為城市綠地類型之一，也是建設面源污染控制系統(tǒng)的最佳綠地類型，它具有非常強的可行性及可操作性，因此在城市公園規(guī)劃設計之初，便應該將面源污染控制系統(tǒng)和景觀設計相結(jié)合，保證在不破壞城市公園的整體景觀效果的前提下，可以滿足在暴雨期間承擔一部分雨水徑流，減少城市面源污染，降低城市排水管網(wǎng)的壓力，提高城市公園的生態(tài)效益，更好地推動城市公園的發(fā)展建設。政府也應當對面源污染控制技術(shù)進行全面推廣應用，加大力度推行其政策，使我國城市水污染問題得以緩解，從而全面推進城市經(jīng)濟建設發(fā)展，促進城市的可持續(xù)發(fā)展。