關于公園雨水收集技術設計方法探討
——以天津侯臺公園為例子
天津是一座臨水而建，因河而興的城市。河流和池塘相關的浸水型濕地生態(tài)系統(tǒng)縱橫交錯是城市的重要特征。從上世紀，由于城市化、外來水流童減少和濫采地下水，天津濕地面貌發(fā)生了根本變化。近年來，我國已將“可持續(xù)發(fā)展”納入國家發(fā)展戰(zhàn)略，但是在現(xiàn)實生活中，與地區(qū)資源脫節(jié)、與機遇脫節(jié)的城市建設仍在發(fā)生。本文將展示在天津侯臺公園這一項目中，如何利用“可持續(xù)”的設計方法應對各種挑戰(zhàn)，打造城市發(fā)展美好愿景。
1.城市的可持續(xù)規(guī)劃背景
1.1城市化和水源的危機
城市化使主要景觀的濕地區(qū)域填充化、破碎化，進而導致本地植被消失、水質惡化、生態(tài)多樣性弱化，濕地面積從20世紀初的45.9%銳減至21世紀初的14.5%m。開發(fā)范圍和速度日益提升、自然水資源的相應萎縮對天津的濕地造成根本性破壞同時，城市不斷膨脹的人口導致相應的用水需求大幅增加，也造成水資源總體匱乏。這一問題不僅源于天津自身用水需求、降水量稀少，而且源于其地處首都北京供水系統(tǒng)的下游末端。由于城市長期面臨缺水導致地下水長期超采，進而引發(fā)區(qū)域性水位下降，地面沉降等次生災害。簡言之，天津處于嚴重的水危機之中。(圖l)
1.2機遇來源于危機
區(qū)域濕地面積的日益萎縮和水資源的日益匾乏為天津發(fā)展敲響了警鐘。作為應對，天津自2005年起，已將建設生態(tài)城市作為城市重要發(fā)展目標，并從戰(zhàn)略層面提出保護水源與生態(tài)的行動框架，具體包括:促進區(qū)域性濕地群落和生態(tài)廊道的保護和恢復，改善城市區(qū)生
態(tài)環(huán)境，加強水源涵養(yǎng);沿城市外圍建設城市休閑公園與郊野公園。改善河道以及建立綠色城市發(fā)展框架等。以生態(tài)為綱的城市發(fā)展策略無疑為最大程度延緩城市水危機的蔓延與加劇提供了重要的行動支持。同時也為促進城市協(xié)調快速城市化與生態(tài)保護之間的矛盾，促進區(qū)域生態(tài)平衡起到積極作用。(圖2)
2012年，天津市政府啟動了天津侯臺公園地區(qū)的城市再開發(fā)項目，在城區(qū)西部侯臺地區(qū)建設一座以“水’為主題的城市休閑公園，并圍繞其形成繁榮、多元的城市區(qū)域。作為天津城市綠色愿景的重要組成部分一一侯臺公園占地190公頃�，F(xiàn)狀為少量工業(yè)廠房和污染的水塘，規(guī)劃口標是將曾經的廢棄地轉變?yōu)橛幸巳嗣谰暗臑I水地區(qū)，從而轉變地區(qū)的破舊形象，使公園周邊欠開發(fā)地區(qū)獲得新生。同時，侯臺公園還將成為城市西部的“綠色樞紐’。城市內外的自然環(huán)境將會在此交匯和連通，為構建網絡化的綠地系統(tǒng)起到舉足輕重的作用。
2.可持續(xù)性的公園設計項目挑戰(zhàn)內容
經過設計前期分析，項目挑戰(zhàn)包含四個方面:
2.1可持續(xù)的水資源系統(tǒng)
用地現(xiàn)狀內大片開闊水面，其中一條排水河橫穿而過，將項目現(xiàn)場分為東西兩個部分�，F(xiàn)場的露天水域為礫石開挖形成，由于地下水位低于露天水注地，地下水源無法滲人，因此現(xiàn)場的水源主要是來自周邊區(qū)域地表徑流和排水河引水。排水河中主要作為處理的廢水和鄰近區(qū)域的雨水、溢流污水的排水出路，，因此基地內水質不佳。同時，水體受年降雨量、蒸發(fā)量、地面滲透量等因素影響，水位也不穩(wěn)定。未來如何為公園提供穩(wěn)定、清潔的景觀水源是設計中首要解決的關鍵問題。(圖3)
2.2可持續(xù)的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)
場地現(xiàn)有的開闊水域和植被區(qū)域為候鳥和城市留鳥提供了食物、水源和棲息地。但目前缺乏植被多樣性和植物群落類型(草本植物、灌木和森林)對生態(tài)功能性造成了限制。
2.3可持續(xù)的交通系統(tǒng)
公園毗鄰外環(huán)線及快速路及主干路，對外交通便利。但僅僅考慮小汽車作為單一交通方.式已不是現(xiàn)代城市交通發(fā)展趨勢。如何借助城市公交，地鐵及慢行等交通方式，提升公園可達性，強化其“公共生活目的地“的定位，也是必須考慮的問題。
2.4可持續(xù)的城市活力
侯臺公園作為一個全新的城市公園，應充分世界其他優(yōu)秀公園的經驗，考慮在公園內融人新的功能，打造成為多元化、復合型的城市綠色開放空間。
3.設計—座“匯”的概念公園
3.1恢復自然水循環(huán)
在未發(fā)生變化的自然景觀中，99%的降雨(補給)滲人地表，或被植物吸收，或自然蒸發(fā)。當我們?yōu)闈M足日益增長的人口需求而修建社區(qū)時，自然水循環(huán)隨之發(fā)生了改變。夭然土壤被無滲透性能的硬質路面替代，如公路、屋面、車道和草地，降雨無法滲人到下面的土壤。相反，大部分降雨落在了無法滲透的地表，進人雨水排水道，然后排人最近的水體。城市地區(qū)的徑流受到較大污染，比天然區(qū)域的徑流量要大，同時導致了嚴重的環(huán)境問題，如滋流、侵蝕、水污染、地下水補給和生境的損失。因此侯臺公園不僅是公眾享受的美麗環(huán)境，其設計還應為收集、存儲、凈化周邊雨水不川灰復脆弱的自然平衡提供機會。(圖4)
3.2以“匯”為主題
天津地處渤海之濱，華北平原的五大水系在天津市區(qū)匯流④，使天津又有“川可下梢”的美稱。豐富的河流水系曾使天津成為中國歷史上重要的槽運樞紐，并造就了數(shù)百年“帆影林立，百炯轉衛(wèi)”的繁華景象。近代天津也是中西文化薈萃之地。從1860年開埠至1902年，先后有英、法等九國在天津設立租界。隨著商業(yè)的繁榮和開埠通商，近代的西方文化和古老的東方文明在這里碰撞、融合，形成了城市中西合璧，古今交融的獨特風格。“匯”成為天津這座城市獨特的城市文化，這深厚的文化底蘊也為本次公園設計提供了創(chuàng)作靈感。
侯臺公園作為一座全新的中央公園，以“匯”為主題，力求打造成為水、陸、自然和人類活動的交匯之地，它通過三維的形態(tài)對城市特征—“匯”予以新的傳承和診釋，成為體現(xiàn)人工與自然和諧的獨特景觀。(圖5, 6 )
4.水匯—雨水資源匯集及利用的方法
公園的核心理念在于景觀水源解決方案。設計緊扣公園的地形特征—廣闊的湖面和互相聯(lián)通的水系，利用先進的水資源整合策略，盡可能將公園周邊區(qū)域的地表徑流和周期性雨水外流收集起來.重新注人公園水體，形成景觀水源。與此同時，公園以水與陸地最佳的融合方式—“島嶼”作為設計語言，增加水陸邊界線，從而增加凈化植被群落的數(shù)量，使收集的雨水得以利用場地的自然群落實現(xiàn)凈化和過濾，并重新生成最珍貴的地球資源—凈水。這種保護和重新利用水資源的方法可為公園水體和河流生態(tài)系統(tǒng)提供支持。這種整合策略還有助于減少公園周邊地區(qū)地表徑流，避免雨季城市內澇，從而成為未來城市開發(fā)和自然排水設計結合的典范。
4.1雨水收集利用
公園地勢低洼，南北各有超過6平方公里的建設區(qū)，并且都有雨水管通向公園。公園正是設置中央雨水收集區(qū)的理想位置。項目區(qū)北部和南部的雨水下水道系統(tǒng)(非污水)負責收集城市化鄰近地塊的雨水排人公園集水池，作為待處理的景觀用水。根據(jù)兩套方案模擬測算，公園周邊雨水收集后，足以滿足公園景觀用水量。(圖7, 8 )
收集的雨水通常含有大量污染物(漂浮物、油脂、沉淀物和營養(yǎng)物)，需進行處理，以確保園區(qū)濕地與河塘系統(tǒng)的水質。水流進人場地前，先要經過先進的分離處理裝置，通過油/水分離器收集雨水中的漂浮物(塑料袋、瓶子等)和油脂。油/水分離器位于設有檢修人孔的地窖內。分離器的水將排放到初步處理池 “沉淀物灣”，雨水內的固化物(固化物、金屬、街道砂礫)沉人到池底。在進人主池系統(tǒng)前，經淺水段濕地植被過濾，形成清潔的景觀水源。如有條件，設計還建議考慮將公園周邊道路改造為設置雨水滲透帶的綠色街道，遵循低影響開發(fā)原則，在城區(qū)收集、存放并處理雨水，從而改良進人場地的雨水水質。(圖9)
4.2雨水水循環(huán)
為保持湖內水質，在公園內設計安裝空氣擴散器，提供二次水循環(huán)模式。設計建議通過泵輸送空氣和水，因為泵輸空氣簡單，操作和管理頻率最低。此方法避免水停滯，通過冷熱水混合，調節(jié)水溫，減少藻花，維持一個健康的水生生態(tài)系統(tǒng)。
4.3排污河的處理
通過局部調整園內排水河的位置，在不影響排水功能的前提條件下，將公園水體劃定為處理能力相近的雨水收集區(qū)。通過在排水河下設置的地下涌管聯(lián)將南北水體貫通，從而使東西水面保持一致的水位。為了避免雨季排污河道系統(tǒng)的特殊氣味，設計建議采用積極的處理措施，如設計為漂浮型濕地，既減少了污水河對公園環(huán)境的影響，同時可以提升公園的親水性和趣味性。(圖10)
5.功能、景觀與交通設計
5.1功能匯——功能的組織與布局
公園設計依托周邊的城市社區(qū)和文教機構，打造成為匯集休閑、文化、商業(yè)、科普等功能組成的綜合性活力區(qū)域。這使得公園不僅是聯(lián)通城市內部與外部綠色走廊系統(tǒng)的匯合點，也是集休閑、娛樂和美景于一身的公共活動目的地。公園內由若干島嶼組成，劃分為閑、康、藝、然、氣、食、樂七個主題區(qū)域，滿足不同人群休閑康體親近自然和餐飲娛樂等活動的需
求和目的。
5.2自然匯——生態(tài)多樣性的規(guī)劃
候臺公園對本地開放空間體系極為重要，它連接外環(huán)綠化帶、城市公園和規(guī)劃城市綠軸，將周圍綠地納入網絡化開放空間體系。公園設計通過融合豐富的綠色植物和使用功能，打造了一片綠色、自然的動感區(qū)域，為本區(qū)乃至全市居民服務。公園與水生生態(tài)系統(tǒng)的交匯支持棲息地多元化。貫穿場地的水、陸交錯公園設計提供了各類棲息地，包括:高地森林、水岸
森林、灌木濕地和漂移水景等，為公園游客和野生物種提供庇護。棲息地提供有著多樣季節(jié)性特色和本地化的多重植被，形成生動、豐富的公園景觀.為天津打造了隔離喧囂城市生活的綠色緩沖帶。
5.3城匯—改善可達性和流通性
公園道路及交通被視為場地整體體驗的一部分。為與城市連為一體。設計鼓勵增加人行通道和公共交通(地鐵和公交)提升公園的可及性，并規(guī)劃了貫穿整個公園的自然走道與自行車綜合網絡。因主干道將公園與周邊城市環(huán)境割離開來，因此我們設計了眾多精巧的人行天橋橫穿公園環(huán)路上方，將開放空間與周邊城市銜接起來。諸多人行通道點分散設置于公園周邊，形成地域性街區(qū)的門戶。(圖13)
6.結語
公園是城市中環(huán)境優(yōu)美的游憩空間，是城市中的綠洲，它是城市居民進行文化休息以及其他活動的重要場所，對美化城市面貌和平衡城市生態(tài)環(huán)境、調節(jié)氣候、凈化空氣等均有積極作用。粗暴地利用自然必然會受到自然的報復，而可持續(xù)的發(fā)展理念將成為城市發(fā)展的基本立足點和最終歸宿。建立人與自然關系協(xié)調與和諧的生態(tài)型公園，可以有效解決環(huán)境污染、生態(tài)破壞等一系列問題。侯臺公園作為一次全新公園的實踐，基于生態(tài)城市建設的長遠目標，為探索可持續(xù)城市雨水資源管理方法做出積極嘗試。我們愿不斷加強所有利益相關者之間的緊密協(xié)作，使最具創(chuàng)新性的設計圖紙付諸實現(xiàn)，成為真正造福城市及其居民的成功公園典范。
