海綿體系在北京動物園的可實施性初探
——猴山東側(cè)雨水花園

邵一鳴 張珊珊 陳鼎熙 孫雙月

1.北京動物園 北京 100044 2.北京動物園 北京 100044 3.北京動物園 北京 100044 4.北京動物園 北京 100044

動物園在城市建設(shè)用地內(nèi)的綠地分類中屬于公園綠地的專類園，定義是：在人工飼養(yǎng)條件下，移地保護(hù)野生動物,進(jìn)行動物飼養(yǎng)、繁殖等科學(xué)研究，并供科普、觀賞、游憩等活動，具有良好設(shè)施和解說標(biāo)識系統(tǒng)的綠地。北京動物園始建于1906年，名為清“農(nóng)事試驗場”，園內(nèi)由動物園、植物園、農(nóng)事試驗三部分組成。最早的動物園位于園內(nèi)東側(cè)，占地1.5公頃，是中國對公眾開放最早的動物園和華北地區(qū)對公眾開放最早的公園。據(jù)考此地也是中國現(xiàn)代動物園、植物園、博物館的發(fā)祥地。如今北京動物園不僅是深受國內(nèi)外游客喜愛的旅游勝地，也有省級科研實驗室，承載國家級科研項目，同時也是接待國家級外賓的重要場所，動物外交和野生動物科學(xué)研究的前沿陣地。

近年來北京地區(qū)頻發(fā)特大內(nèi)澇災(zāi)害，引發(fā)我們對城市水危機(jī)的深入思考。北京動物園緊鄰西直門外大街，整體地勢低于周邊區(qū)域，屬于嚴(yán)重的內(nèi)澇區(qū)，因園內(nèi)道路結(jié)構(gòu)問題，路面過度硬化且道路低于周邊綠地及動物場館，又因園內(nèi)管線走向問題，積水無法通過市政管線排出。自2011年以來，北京連續(xù)多年出現(xiàn)暴雨災(zāi)情，每逢暴雨園內(nèi)地勢低處積水可達(dá)30cm，需3天走有才能排凈積水，嚴(yán)重影響日常工作及游客游覽。為了進(jìn)一步貫徹落實十九大中關(guān)于加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國的總目標(biāo)，和籌劃推進(jìn)服務(wù)保障提升之年的工作任務(wù)，開展雨水花園在動物園可實施性的調(diào)研，充分利用動物園自然環(huán)境，發(fā)揮降雨積存作用，凈化自然水質(zhì)，實現(xiàn)城市水體的自然循環(huán)。北京動物園于今年初實施猴山東側(cè)雨水花園項目。此雨水花園為動物園對全面開展建設(shè)“海綿城市”在動物園的試點工程，為動物園全園建成“海綿體系”做奠定了基礎(chǔ)。

一、北京動物園猴山東側(cè)雨水花園項目概況

猴山東側(cè)雨水花園景觀改造工程，項目位于北京動物園東區(qū)的猴山東側(cè)原有綠地，總改造面積約為480平方米。是北京動物園2018年的創(chuàng)新性綠化改造項目，3月27日開工，4月18日完成全部改造內(nèi)容，向游客開放。

雨水花園為中國傳統(tǒng)自然式園林風(fēng)格與動物園周邊環(huán)境相生相融，又錦上添花。技術(shù)上，設(shè)置徑流雨水經(jīng)下凹式綠地分別為凈水區(qū)、蓄水區(qū)、排水區(qū)生態(tài)設(shè)施進(jìn)入滯蓄設(shè)施暫存，隨后經(jīng)溢流排入市政雨水管道。雨水滯蓄不僅可以消減徑流量，還可以凈化水質(zhì)、減少面源污染。雨水滯蓄設(shè)施主要有生物滯留地、滲透地等，在本次設(shè)計中凈水區(qū)為主要的滲透地，蓄水區(qū)為生態(tài)滯留地，排水區(qū)打算以后打通市政雨水管道做到排水功能。

降低地坪形成下凹式綠地，打造雨水花園景觀濕地，滿足雨季滲水、凈水、蓄水、排水的海綿城市體系，同時對周邊植被進(jìn)行合理配植，增加行道樹為游客遮擋東曬，提升動物園綠地消納雨水效果及游客游園品質(zhì)。

雨水花園瞬時蓄水量為68立方米，可以滿足周邊2000平米的廣場排水蓄洪能力。土方工程量為241.26立方米，石方工程80噸，土方工程857方，整理綠化用地460平方米，草坪400平方米，其中七葉樹10株，紅楓 5株，紫薇12株叢， 早園竹600株，寬葉箬竹282墩，平枝栒子14株，細(xì)葉芒39平米，狼尾草20平米，菖蒲15平米，馬藺15平米，鳶尾1平米，千屈菜6平米。

二、猴山東側(cè)雨水花園設(shè)計過程

雨水花園建設(shè)過程中，在原有圖紙的功能和結(jié)構(gòu)上不變，對雨水花園的水系形態(tài)、施工做法材料按照北京相關(guān)規(guī)范進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)現(xiàn)場對植物配植調(diào)整。延續(xù)原有設(shè)計思路，集水通過高差實現(xiàn)，凈水的作用由天然植被和多層墊層過濾實現(xiàn)，蓄水功能通過表現(xiàn)蓄水和地下蓄水池實現(xiàn)。深化圖紙，主要以現(xiàn)在以下幾個方面：

首先，水型駁岸處理的更加自然美觀和生態(tài)，取消原有生硬的漿砌S型和圓形水池設(shè)計改為生態(tài)袋配以山石點綴成“胃水”的形態(tài)，形成“雖有人作，宛自天開”的古典園林韻味與動物園周邊環(huán)境更加融合。

其次深化設(shè)計徑流走向，猴山東側(cè)路原相鄰草坪的標(biāo)高與其路面走勢幾乎相同，都呈現(xiàn)南北高，中間低的走勢，為了保證路面積水向雨水花園匯聚，首先確定的就是該地塊的整體標(biāo)高下調(diào)，使之完全低于路面標(biāo)高，北側(cè)為狹長充滿濕生植被的凈水池，其深度最淺，比道路低200毫米；中間為較深的匯水面積最大的蓄水池，完成面池底標(biāo)高比道路低400毫米、南側(cè)為圓形排水池標(biāo)高比路面低300毫米。同時，為了使雨水徑流流向明確，使雨水花園的收集、凈化雨水的功能最大化，依照原有地勢將雨水花園的整體地勢設(shè)計為北高南低的模式，使之形成北進(jìn)南排的雨水徑流方向。

另外最重要的是明確了各區(qū)域的豎向墊層做法，雨水花園的凈水、排水、蓄水的功能主要依靠墊層實現(xiàn)，根據(jù)各區(qū)域共鞥需求和地塊規(guī)模，將墊層總厚度定位800-1200mm，面層鋪設(shè)天然河卵石，厚度100mm,輕質(zhì)圖層均為400mm,提供較強(qiáng)的吸收雨水內(nèi)養(yǎng)分和過濾污染的能力，同時為植物生長創(chuàng)造合適環(huán)境；砂層厚度為100mm，通過沙的小空隙進(jìn)行再次過濾，并且完成快速下滲；底部礫石層縫隙大，容量大，是發(fā)揮儲水、滲水的主要功能模塊，為達(dá)到水流流過凈水區(qū)進(jìn)入蓄水區(qū)，減少該區(qū)域子山的目的，將凈水去礫石層設(shè)計為200mm,蓄水區(qū)需要的水體容量最大，同時需要較強(qiáng)的自身能力，所以礫石層設(shè)置400mm，提供較大的地下蓄水空間和申通孔道，排水區(qū)與雨水管道相連接，水量過大時可人工排水，故礫石層設(shè)置300mm。

最后，確定種植設(shè)計，雨水花園中之物的生理特征一般要同時滿足幾個要求，即耐濕耐澇、根系發(fā)達(dá)、吸水能力強(qiáng)，同時由于北京冬季寒冷干燥，降雨時間分布不均勻的特點，雨水花園中的植物還需要兼具長期耐旱耐寒的能力。因此，天然河卵石鋪底旱池周圍種植著鳶尾、馬藺、細(xì)葉芒、狼尾草、菖蒲等能凈化水質(zhì)的濕生植被，后面以箬竹打底，美國紅楓與紫薇自然配置，最后用早園竹為綠籬與北展隔離。

三、猴山東側(cè)雨水花園的作用意義與不足

通過完成雨水花園的項目，為提升動物園綠地消納雨水效果及為提高游客游園品質(zhì)做貢獻(xiàn)。本人閱讀學(xué)習(xí)了北京市相關(guān)規(guī)范，對雨水花園雨水入滲滯蓄系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。徑流雨水經(jīng)下凹式綠地分別為凈水區(qū)、蓄水區(qū)、排水區(qū)生態(tài)設(shè)施進(jìn)入滯蓄設(shè)施暫存，隨后經(jīng)溢流排入市政雨水管道。雨水滯蓄不僅可以消減地面徑流量，還可以凈化水質(zhì)、減少面源污染。同時，使游客在雨季不僅可以在猴山東側(cè)觀看猴子時不濕鞋，又可觀看雨水花園的獨特美麗濕地雨景。

同時經(jīng)過這次實踐也看到了一些不足之處，雖然雨水花園的實施很好的改善了猴山西側(cè)汛期內(nèi)澇積水的問題，但是由于地勢問題對于周圍低于雨水花園地平相鄰柏油路其他區(qū)域，如猴山東側(cè)、犬科獸舍周圍內(nèi)澇和高架橋下無組織排水沒有解決；雨水花園最初設(shè)計的可以排水蓄洪2000平米的硬質(zhì)廣場的調(diào)蓄能力并沒有充分發(fā)揮。這是由于只對局部的園林景觀的改造是不夠的，需要全園整體規(guī)劃設(shè)計出適合北京動物園的海綿體系。

四、北京動物園構(gòu)建海綿體系的未來發(fā)展方向

2018年猴山東側(cè)雨水花園改造項目就是海綿體系在北京動物園的研究與應(yīng)用的先例，在未來我們建議從整體規(guī)劃建設(shè)海綿型公園，收集屋頂排水，利用綠地消納地表徑流，用植被過濾層凈化雨水回收利用。例如，園內(nèi)東側(cè)高架橋下的綠地改造（狼館、豪豬、熊山周邊綠地廣場和室外運動場）、低洼易積水的道路鋪裝改造（西區(qū)草片）；運動場獸舍豐容改造利用收集的雨水進(jìn)行運動場豐容打造濕地水景；及獸舍排水設(shè)計改造相結(jié)合，利用雨水澆灌及清理籠舍。形成一套完整的滲、滯、蓄、凈、用、排的海綿城市功能，加強(qiáng)北京動物園雨洪吸收消納功能，為解決公園路面積水提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，初步建立北京動物園海綿體系的規(guī)劃設(shè)計。我們工程隊為把北京動物園建設(shè)國際一流的國家級動物園而更加努力奮斗。