新—加坡水资源 管理新篇章以 盛港浮动湿地和罗弄哈鲁士湿地为例

陈萃菁 林庆国 陈文建 王琰 刘美兰/ Nina YANG, LIM Keng Kuok, Stephen TAN Boon Kean, WANG Ya n, LAU Bee Lan

引言

新加坡是一个城市国家，拥有5 000 000人口和700km2面积。尽管国土面积狭小，自然资源缺乏，通过良好的政府管理以及富有远见和创新性的规划策略，在短短40年内，新加坡已经在克服水资源的挑战方面获得了重大成就。作为创新性规划策略中的重要一项，水资源的可持续利用使新加坡成功地迈向了一个环球水中枢。

1 新加坡城市集水区策略

通过4种水源供给方式，新加坡建立了一套能抵御风险的、多样化的供水框架。这4种方式是：蓄水库、从马来西亚进口的淡水、新生水（NEWater）以及淡化的海水。 通过集成4种不同的水源供给，新加坡保证了通过有限的水资源承载国家长期、稳定、持续成长的需要。

为了尽可能多地收集雨水，新加坡雄心勃勃的计划使其3/2的国土面积承载集水区的功能。通过一个由32条河流和7千多公里长的水渠与河道所组成的密集水网，雨水汇集到17个水库内。水资源管理部门和城市规划部门密切合作，共同塑造着新加坡的未来。

在其他城市，水库一般位于城市郊区，仅收集来自于自然保护区或没有任何开发区域的雨水；但是在新加坡，落在城市建设区的雨水将收集在水库内，并成为新加坡人的饮用水水源。面对这一挑战，如何运用创新的思维解决城市排水防涝问题、收集高质量的洁净雨水，成为城市规划和城市管理中的一个重要挑战。

在2006年，新加坡公用事业局（The Public Utilities Board，PUB）发起了“活跃、美丽、洁净”全民共享水源计划（ABC Waters Programme）①，运用在城市规划方面的核心思想就是水优化城市设计（Water Sensitive Urban Design）。此计划的目的在于拉近人与水之间的关系，把功能型的沟渠、水道和蓄水池转型为美丽和清洁的溪流、河道和湖泊，以创造出充满活力的社区公共空间。这是一个向自然学习的做法，但不是简单的回到传统，由于城市建设区内的建设密度、环境质量和功能要求与真正自然环境有着本质的不同，因此需要摸索出适宜的现代生态堤岸技术，在切近“自然形态”的同时，也能满足城市的排水需求。然而更重要的是，要实现这种“回归自然”的设计，并不仅仅是划出两条蓝线，然后在蓝线内设计一条自然堤岸的水道那么简单。为了减少暴雨时期的排水压力，需要在水道的汇水面积内实现分散的、小尺度的雨水滞留和净化处理，这往往需要不同的土地使用者和管理者之间实现创新的合作模式，并采用新的设计语言。例如对于公园而言，它不但是人们休憩活动的空间，也应该成为雨水收集净化和生态多样性培育的场所。对于每个地块而言，雨水花园、生态沟渠应该成为景观设计的组成部分；每一幢建筑也应该尽可能地采用屋顶绿化、垂直绿化等技术来收集雨水。

随着经济发展成熟，在土地资源非常宝贵的新加坡，公众对娱乐休闲空间的需求越来越高，因此传统的功能型沟渠、水道和蓄水池需要承载另一个层次的功能，即社区的公共空间。滨水空间逐渐被视作社区的宝贵资产，成为各类活动和事件的场所，提供一种接近水的生活方式，从而加强地区标识性和社区凝聚力。简而言之，“活跃、美丽、洁净”全民共享水源计划标志着新 加坡水资源管理思想的一个深刻转型，使新加坡从一个“花园城市（Garden City）”向“花园与水的城市（ A City of Gardens and Water）” 迈进。

在第一期的计划中，新加坡CPG咨询有限公司（CPG Consultants Pte Ltd）受新加坡公用事业局委托，为东部集水区提供总体规划，并负责实施总体规划之下的数个示范性项目。本文将重点介绍其中两个项目， 一个为位于水道内的盛港浮动湿地（Sengkang Floating Wetlan d）；另一个为沿着水道的罗弄哈鲁士湿地（Lorong Halus Wetland）。

2 盛港浮动湿地

盛港浮动湿地位于榜鹅水库（Punggol Reservoir）内。榜鹅水库是通过在榜鹅河（Punggol River）的入海口设立水闸而形成的。 在榜鹅水库的两侧，分别有两个重要的社区空间：位于东侧的盛港社区及体育中心和位于西侧的盛港河滨公园。规划的目标在于将两个重要的社区空间联系起来，并能达到“活跃、美丽、洁净”这3个评价标准。在这个情况下，设计师提出了在水库内设计一个岛屿的想法。与一般的景观元素不同，为了不减少水库的储水量，这是一个完全浮在水面的岛屿，因此被称为“浮动湿地”（图1、2）。

图1 盛港浮动湿地鸟瞰

这个浮岛大约有半个标准足球场大小，一侧堤岸通过固定的人行桥联系，另一侧堤岸则通过浮动的木板走道连接。固定高度的人行桥保证有足够的净高开展水上活动，而紧贴水面的浮动木板走道则允许人们真正近距离感受水体。整个项目创造了一个令人兴奋的结果，为公众提供了一个全新的亲水休闲空间和新的水上休闲活动，并大大加强了水库两侧居住社区的联系。

2.1 盛港浮动湿地的设计构思

由于这个浮动湿地建在水库内，因此在水文和水利方面主要有以下设计考量：

（1） 通过“浮动”的设计，没有减少水库的蓄水量；

（2） 基于常水位的设计，保证所有使用者包括残障人士的可达性；

（3） 为了应对百年一遇的洪水水位，采取2个锚定系统，允许浮动湿地的高度在常水位和洪水水位之间变动；

（4） 浮动湿地的锚定系统充分考虑暴雨期间的流速和风力的影响；

（5） 为了减少暴雨期间在水面形成的波浪的影响，供维护使用的铝质浮台被置于面对上游的一侧，从而吸收水波的冲击力，保护浮动湿地上的植被（图3）。

浮动湿地由一种聚合物材料制 成，并通过铝质板材连接在一起。这种聚合材料形成的平台为芦苇生长提供了基础。聚氨酯泡沫体 是新一代低密度、高性能刚性泡沫，它被注入聚合材料中，使平台的设计浮力达到30kg/m2，保证维 护人员能够在平台上进行景观维护工作。这种聚合材料通常抗紫外线、非生物可降解，并且不会对水质造成影响。在聚合材料外层包裹着一层椰子须根，在水生植物的根系穿透聚合材料进入水库水体之前，椰子须根为这些植物提供了一个临时的生长媒介。当植物根系生长成熟后，这层椰子须根将自然分解，其生物降解的设计周期约为6个月。

图2 盛港浮动湿地平面

图3 盛港浮动湿地剖面

图5 采用无障碍 设计的盛港浮动湿地水上平台，水果造型的户外家具呼应了场地早年作为水果园的历史

建立一个浮动湿地和它的生态系的做法回应了“洁净”的设计要求。 一般而言，浮水植物例如水葫芦[Eichhornia crassipes (Mart.)solms]能吸收水中的大量营养物质，从而净化水质，但在大多数城市水体内，这类水草往往会过度生长，从而影响水体的美观，并使水质恶化。通过浮动湿地，水草的生长被限定在平台范围 内，在净化水质的同时能有效地防止过度生长，这不失为在城市水体内的一个有效解决方案（图4）。

通过水生植物净化水质是被广泛认可的生态技术。多种研究表明水生植物有助于吸收水 中的营养物质（如氮、磷、有机物和重金属)，水生植物的根系主要通过两种机制来达到净化效果：

（1）根系为微生物群提供一个载体，帮助其进行化学作用和吸收营养物质；

（2）根系表面的生物膜有助于吸附固体悬浮物，其后或者被水生动物吞食，或者通过人工收割去除。

在浮动湿地的景观设计中运用了多种有助于去除营养物质和重金属的水生植物。这些植物包括：风车草（Cyperus alternifolius）、矮纸莎草（Cyperus prolifer）、埃及莎草（Cyperus papyrus）、积雪草（Centella asiatica L. Urban）、蒲草（Lepirona articulata）和水烛（Typha angustifolia）。

除了去除营养物质的作用之外，浮动湿地的植物也为水库的水面增加了景观价值、并提供了自然栖息地，为生物多样性做出贡献。

盛港浮动湿地的景观设计概念在于通过高度工程化的解决方案，提供一个与自然高度融合的景观形态。选用聚合物媒介使得岛屿的外形可以随心所欲地设计成各种自然线形。随着植物生长成熟，如今的小岛已经充满了自然宁静的气息。在植物选择时尽可能多地使用本地植物，例如蒲草。开花的水生植物不仅丰富了视觉层次，也为生态系统提供了支持。实际上，随着浮动湿地的建设，一个迷人的、多层次的、自我循环的生态系统已经逐渐形成。密集的水 下根系吸引了大量鱼、虾等水生动物，水上的茎叶则吸引了大量湿地鸟类以及蜘蛛、蜻蜓等多种昆虫。

图6 盛港浮动湿地水上平台

通过精心设计的固定步行桥、浮动甲板、浮动平台和浮动走道（图5、6），在安全和无障碍通行的前提下，人们得以近距离感受水体和湿地植物。

2.2 盛港浮动湿地的设计目的

（1）作为社区的联系公共空间

盛港浮动湿地将成为各类社区活动和聚会的场所，在使用这些空间的过程中，社区逐渐培养出对水资源的关心与责任感，并主动维护水体的整洁。

（2）作为文化传承和教育的基地

河流的历史在新加坡已经成了几乎被遗忘的文化遗产。人们曾经依赖河流提供运输和生计。然而随着城市化的快速进程，人们与河流的连接被切断了。通过重塑水道的活力和吸引力，并在设计中综合文化、历史和生态教育因素，社区将重新与集水区建立联系。

（3）作为一个展示活力和能量的竞技场

水库宽阔的水面是各类水上运动的理想地点。通过在水面上加入浮动湿地这个节点，社区可以预见一个充满活力和色彩的动态都市风景线。

（4）作为宁静和与大自然交流的场所

在期待更具活力的空间的同时，人们对于宁静的向往并没有被忘记。如何保护现状自然环境和引入新的生态栖息地也是设计的重点。

盛港浮动湿地的最终景观效果已经 逐渐显现，这个项目的实施离不开多个专业之间的密切协作。可以说，盛港浮动湿地是一次优秀的示范，展示了各个专业如城市规划、景观设计、市政设施设计和环境设计如何结合在一起，应对自然资源的稀缺，为“活跃、美丽、洁净”全民共享水源计划提 供了一个优美的、富有创意的解决方案。

3 罗弄哈鲁士湿地

罗弄哈鲁士湿地位于实龙岗水库（Serangoon Reservoir）旁。从1960年代起，罗弄哈鲁士就是一个非有机垃圾填埋的地点。自1999年4月停止运作后，该区域一直空置，成为野鸟观察者、大自然爱好者的探索之地，并提供了独特的生物多样性。随着实龙岗水库的建成，罗弄哈鲁士重新进入了公众的视野（图7、8）。

罗弄哈鲁士湿地有两个重要的设计目标：

图7 罗弄哈鲁士湿地

（1）处理垃圾填埋场的渗漏液体；

（2）将垃圾填埋场复兴成为有价值的城市休闲娱乐空间。

3.1 处理垃圾填埋场的渗漏液体

图8 罗弄哈鲁士湿地平面

通过在实龙岗河口设立水闸，实龙岗河转变成了新加坡的第17个水 库。为了保证水库的水质，必须防止落在垃圾填埋场的雨水渗漏到水库中。经过PUB的认可与支持，通过生态技术处理渗漏物的想法得以形成，规划的8ha人工湿地成为了新加坡运用生态降解和植物修复技术的试验基地。

在垃圾填埋场边缘建设了防渗墙，阻止渗漏物进入实龙岗水库。通过泵站和导管系统，渗漏物将流经调节池、曝气氧化池和沉淀池，然后进入5个芦苇床，最后经过精理塘（Polishing pond），达到期望的水质（图9）。在建设阶段即实施了密切的水文评估和水质监测。这个项目可以说是一系列研发项目的总和。

为了达到预期的净化标准，必须精心选择植物种类。事实上，高标准的环境工程要求是这个景观设计的一个突出特点。植物的选择最终限定在水烛、香根草（Vetiveria zizanioides L.）和埃及莎草上。在精理塘内种植了荷花，增添一些东方的景观韵味。为了创造更富趣味的视觉效果，芦苇床和精理塘都设计成有机的形状，创造了一种人工有序与自然野生并置的效果（图10、11）。

3.2 将垃圾填埋场复兴成为有价值的城市休闲娱乐空间

在罗弄哈鲁士湿地与榜鹅新镇之间，新建了一座人行桥（图12）。如此一来，周围的居民就非常容易接近这块湿地。在设计中刻意保留的自然宁静氛围，延续了这片区域原有对野鸟观察者和大自然爱好者的魅力，并成为周边居住区的又一个公共空间。 不对称的红色钢结构人行桥成为水库周边一个醒目的视觉标志。

通过人行桥，访客可以经过一系列木栈道近距离接触湿地。在湿地中央有一座访客教育亭（图13），内设展示板，向公众介绍湿地如何运作。这个人工湿地是PUB对公众展示如何实现环境可持续发展、生态多样化和“活跃、美丽、洁净”目标的示范项目。

图9 渗滤液处理示意

图10 精心选择的高吸附能力植物

图11 精理塘内的荷花增添了东方的景观韵味

在湿地内一个生态系统已经逐渐形成。除了净化渗漏液体，湿地植物已经吸引了多种本地鸟类和迁徙鸟类。精理塘中的荷花吸引了蜻蜓、蝴蝶以及青蛙。这些活跃的野生动物为景观设计增加了一个新的维度。随着湿地植物逐渐生长成熟，这种多重感官的体验将会进一步加深。

罗弄哈鲁士湿地项目真实展示了一个景观设计项目如何将一片区域提升为城市公共空间，并在维持与自然的联系的同时，为新加坡未来的可持续设计打开了一个令人激动的窗口。

4 结语

“活跃、美丽、洁净”全民共享水源计划的第一阶段实施以政府主导的示范性项目为主，盛港浮动湿地和罗弄哈鲁士湿地就是两个这样的项目：盛港浮动湿地展现了如何在水体内通过一个项目综合展现雨水管理、城市设计和工程考量，从而达到活跃、美丽、洁净的目标；罗弄哈鲁士湿地则是在水体边缘项目的优秀范例。新加坡雄心勃勃的水资源管理计划为城市规划师、建筑师、景观设计师和工程师们提出了新的挑战。新加坡人已经意识到每一滴降落在城市建成区内的雨水最终将汇入蓄水库，成为饮用水来源，因此采用整合的、可持续性的方式进行城市设计、建筑设计和景观设计，应成为每个设计师的内在驱动力。 在开展示范性项目的同时， PUB也推出了一系列设计导则和评价标准，鼓励私人开发商在他们的项目中采用水优化城市设计。

图12 罗弄哈鲁士湿地与榜鹅新镇之间的人行桥

图13 罗弄哈鲁士湿地访客教育亭

通过上文中的两个湿地项目，CPG已经在新加坡进行了可贵的新尝试，并成功地提升了自身在可持续发展方面的规划设计能力；CPG将在未来的所有项目中贯彻水优化城市设计，为更大范围内的水资源合理利用贡献一份 自己的力量。

注释

① Active, Beautiful and Clean Waters Programme.