廣東清遠(yuǎn)飛來(lái)峽海綿公園景觀設(shè)計(jì) | GVL怡境國(guó)際設(shè)計(jì)集團(tuán)

研究背景

飛來(lái)峽海綿公園是廣東省水利試驗(yàn)基地（以下簡(jiǎn)稱“基地”）內(nèi)一個(gè)中心湖區(qū)的改造項(xiàng)目，它的地理位置處于城市基礎(chǔ)設(shè)施較為薄弱的區(qū)域，周邊沒(méi)有污水處理廠。

那么，基地的科研人員和管理人員的生活污水只能采用簡(jiǎn)單的二級(jí)化糞池處理后直接排入中心湖，導(dǎo)致中心湖水質(zhì)逐年惡化。改造前湖水的水質(zhì)為劣五類，水生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞，周邊的人居環(huán)境也相對(duì)糟糕。

因此基地亟需開發(fā)廉價(jià)、便捷的污水處理技術(shù)，解決基地的日常廢污水排放問(wèn)題，并對(duì)心湖的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)心湖的水質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)。

同時(shí)，使用者對(duì)提升園區(qū)的人居環(huán)境和生態(tài)環(huán)境抱有極大的期待，兼顧雨、污水處理功能和景觀功能，打造宜人、宜居、宜水的多功能生態(tài)公園，實(shí)現(xiàn)低維護(hù)、低成本運(yùn)營(yíng)。

嚴(yán)峻的生活污水排放形勢(shì)

生活污水的組成

生活污水帶來(lái)的危害

地理位置偏遠(yuǎn)和資金缺乏導(dǎo)致基地的生活污水排放問(wèn)題一直無(wú)法得到妥善解決

總平面圖與建成后的衛(wèi)星圖

從設(shè)計(jì)到實(shí)施，項(xiàng)目已經(jīng)建成三年，水質(zhì)逐漸提升，植被和環(huán)境逐步恢復(fù)，為園區(qū)的工作人員提供了舒適的辦公環(huán)境

猜想與研究

基于此背景，我們與華南理工大學(xué)聯(lián)合組成課題研究小組，不同于以往傳統(tǒng)的工程項(xiàng)目是以經(jīng)驗(yàn)視角開展設(shè)計(jì)，我們是以科研視角為切入點(diǎn)，提出以“低維護(hù)成本，高運(yùn)轉(zhuǎn)效率”的景觀策略取代成本高昂的傳統(tǒng)工程的設(shè)想，并將其拆解為以下2個(gè)子問(wèn)題進(jìn)行了探討：

（1）景觀策略中所包含的處理污水的低影響開發(fā)設(shè)施手段有哪些？這些低影響開發(fā)設(shè)施手段能否同時(shí)作用于雨水帶來(lái)的地表水污染，以及生活污水的處理？

（2）如何在低成本的制約下，有效地組合不同類型的低影響開發(fā)設(shè)施（包括類型、各類的占比）使其發(fā)揮最優(yōu)的凈化效果，達(dá)到“低成本，高效能”的目的？

基于上述問(wèn)題，我們提出了三個(gè)研究計(jì)劃：

1.將LID設(shè)施、植物和基質(zhì)作為構(gòu)建低成本高效生態(tài)污水處理系統(tǒng)的三大核心要素。

2.從凈化效率、建設(shè)和維護(hù)成本三個(gè)維度選擇最佳系統(tǒng)組合模式。

3.除污水處理外，還應(yīng)從審美價(jià)值、教育價(jià)值、社會(huì)價(jià)值等多個(gè)維度構(gòu)建可持續(xù)的生態(tài)景觀系統(tǒng)。

LID設(shè)施、土壤和基質(zhì)的選擇與組合方式是解決問(wèn)題的關(guān)鍵

我們與污水處理專家、植物學(xué)專家以及水利工程專家建立合作，通過(guò)田野調(diào)查、適應(yīng)性建模（SWMM）、正交試驗(yàn)等研究方法，從建造成本、維護(hù)成本、基質(zhì)與植物對(duì)污水的凈化能力等方面，定量分析并比對(duì)不同低影響開發(fā)設(shè)施組合的成本和效能，最終獲得了最佳的低影響開發(fā)設(shè)施的組合方式與配比，即當(dāng)潛流濕地、表流濕地、濕塘、生態(tài)浮床4種低影響開發(fā)設(shè)施分別占比4.76%，15.87%，71.43%以及7.94%的時(shí)候，對(duì)于該基地而言，污水處理策略具有最優(yōu)的效能。  

研究過(guò)程：植物的篩選與生長(zhǎng)狀況跟蹤

研究過(guò)程：基質(zhì)的篩選與跟蹤 

研究過(guò)程：通過(guò)SWMM模擬分析潛流濕地、表流濕地、濕塘、生態(tài)浮床對(duì)污染物處理效率，疊加分析每個(gè)設(shè)施的建設(shè)與維護(hù)成本，所能作用的規(guī)模，以及使用壽命。  

研究過(guò)程：根據(jù)正交試驗(yàn)法則，將四個(gè)低影響開發(fā)設(shè)施作為組合因子，模擬出9種組合方式，在SWMM平臺(tái)中分別模擬徑流控制率，TSS和TP的去除率，并疊加建造及維護(hù)成本的計(jì)算，最終確定低成本高效能的最優(yōu)組合方式。 

研究結(jié)果：潛流濕地、表流濕地、濕塘、生態(tài)浮床4種低影響開發(fā)設(shè)施分別占比4.76%，15.87%，71.43%以及7.94%的時(shí)候，對(duì)于該基地而言，污水處理策略具有最優(yōu)的效能。  

建成后的基地景觀更加趨于原生態(tài)，除了必要的維護(hù)，幾乎不需要人為介入，這正符合我們對(duì)該場(chǎng)地的預(yù)期效果。

設(shè)計(jì)策略

基于以上研究結(jié)果，我們首先在場(chǎng)地中設(shè)計(jì)了兩個(gè)系統(tǒng)，分別是污水管理系統(tǒng)和雨水管理系統(tǒng)。

這兩個(gè)系統(tǒng)是相輔相成的耦合關(guān)系，雨水可以進(jìn)入污水系統(tǒng)中參與水質(zhì)的凈化，污水處理后則可以作為補(bǔ)充水源進(jìn)入雨水管理系統(tǒng)中，由二者共同作用，構(gòu)建健康的生態(tài)系統(tǒng)。  

建成后的全貌

為了最大化地發(fā)揮低影響開發(fā)設(shè)施在場(chǎng)地中的作用，我們?cè)诂F(xiàn)有研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，針對(duì)基地所具有的特質(zhì)，提出了2個(gè)創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)策略：

1. 針對(duì)場(chǎng)地高差大的問(wèn)題，將潛流濕地的設(shè)計(jì)結(jié)合場(chǎng)地高程進(jìn)行改造，將潛流濕地改造為臺(tái)地形式，一方面消化基地內(nèi)8米的高差，另一方面最大限度地?cái)U(kuò)大水體面積，使得濕地的去污效能與景觀展示功能都發(fā)揮到最優(yōu)。

2. 創(chuàng)新性地改變填料在潛流濕地中傳統(tǒng)的橫向布局方式，采用豎向布局，增加潛流濕地與污水的接觸面積，提升凈化效率。
   

臺(tái)地形式的人工濕地水處理流動(dòng)路徑  

表流濕地承接來(lái)自潛流濕地的雨水和污水尾水進(jìn)行二次凈化

創(chuàng)新的填料布局方式提升污水凈化效率

研究與設(shè)計(jì)落地

為了提升基地內(nèi)的人居環(huán)境，增加舒適的休閑娛樂(lè)體驗(yàn)，我們還在園區(qū)內(nèi)做了許多景觀化和藝術(shù)化的改造和設(shè)計(jì)。 

生態(tài)碎石渠內(nèi)的碎石取自本地采石場(chǎng),形成的景觀效果與本地的水文風(fēng)貌相互呼應(yīng)  

利用建筑廢棄材料制成的透水鋪裝補(bǔ)充吸納兩側(cè)綠地產(chǎn)生的雨水徑流

外部雨水排水口的生態(tài)化設(shè)計(jì)

親水棧橋與濕地相互呼應(yīng)，帶來(lái)舒適的游覽體驗(yàn)  

濕地內(nèi)凈化的雨水經(jīng)過(guò)低堰步道跌入濕塘中

生態(tài)浮床  

雨水花園

科普走廊：設(shè)計(jì)師根據(jù)海綿系統(tǒng)規(guī)劃園區(qū)內(nèi)的動(dòng)線，完整地向社會(huì)人士、校園學(xué)生、專業(yè)同行展示了從收集傳輸?shù)絻?chǔ)存凈化的雨水管理全過(guò)程，具有極佳的教育意義。 

由多種鄉(xiāng)土植物組合配置形成的景觀花鏡

結(jié)語(yǔ)

飛來(lái)峽海綿公園以250/㎡的建造成本，解決了該場(chǎng)地的污水處理問(wèn)題，相比傳統(tǒng)的工程手段節(jié)省了近40%成本。同時(shí)將原本生態(tài)惡劣的污水塘及其周圍環(huán)境，改變成集休憩、觀賞、生態(tài)功能為一體的辦公休閑綠地，實(shí)現(xiàn)了以“低成本-高效能”的景觀策略解決偏遠(yuǎn)地區(qū)污水處理的問(wèn)題。

鑒于此，該項(xiàng)目已作為水生態(tài)技術(shù)示范區(qū)被推廣，獲得了社會(huì)各界的參觀與關(guān)注，具有科普、教育的作用，幫助提升公眾的生態(tài)意識(shí)。更重要的是，本項(xiàng)研究從分析方法到技術(shù)手段，都具有極高的可復(fù)制性，能夠?yàn)槭澜绺鞯卦馐苌钗鬯_的地區(qū)貢獻(xiàn)具有普適性的解決路徑，從而改善經(jīng)濟(jì)落后的偏遠(yuǎn)地區(qū)的生存環(huán)境。

^{項(xiàng)目信息}

^{項(xiàng)目名稱：清遠(yuǎn)飛來(lái)峽海綿公園}

^{設(shè)計(jì)單位：廣州怡境景觀設(shè)計(jì)有限公司}

^{建成時(shí)間：2018年12月13日}

^{項(xiàng)目規(guī)模：21 000 ㎡}

^{項(xiàng)目地點(diǎn)：廣東省清遠(yuǎn)市飛來(lái)峽水利樞紐管理區(qū)內(nèi)}

^{項(xiàng)目類別：生態(tài)規(guī)劃類}

^{設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)：閭邱杰、彭濤、張堅(jiān)、林容壽、曹景怡、周廣森、關(guān)曉芬、蔡偉群、崔文娟、陳惠華、何廣宇、謝佛森、付紹斌}

^{主創(chuàng)：閭邱杰、彭濤}

^{方案：曹景怡、周廣森、關(guān)曉芬、蔡偉群、崔文娟}

^{施工圖：張堅(jiān)、林容壽}

^{植物：陳惠華}

^{水電：何廣宇}

^{結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：謝佛森、付紹斌}

^{攝影機(jī)構(gòu)：廣州怡境景觀設(shè)計(jì)有限公司}

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