城市公园中的面源污染控制技术应用——以望京昆泰公园为例

王 琛，邓建国，何丽娜，邢萌萌

（北京顺景园林股份有限公司，北京 100012）

城市公园作为城市公共绿地的一种类型，在整个城市的发展过程当中作用越来越大，高密度人口区域中面积大、物种多是城市公园区别于其他场地空间的特点[1]。然而大多数城市公园在规划设计之初，大量使用大面积硬质广场、硬质道路、模纹花坛，没有对雨水资源的收集与利用系统进行完整的系统规划设计，忽视了景观与雨水资源的有利结合，进而出现了很多水资源浪费的现象，并且多余的地表水由于没有完整的雨水资源收集与利用系统的合理运用，大多数径流雨水会成为面源污染排入市政管网，这会导致市政排水管道压力过大，排水设施费用增加，还会存在一定的洪涝灾害的危险[2]。因此，在城市公园建设的规划设计阶段就应当充分考虑面源污染防治的相关措施及方法。

1 城市公园面源污染控制原则

在城市发展过程中，在满足一定的规范要求的前提下，城市公园内面源污染控制系统需要进行合理构建设计，还需要遵循一些基本原则，为如何处理好面源污染控制系统与其他学科之间的关系打下良好基础。

1.1 雨水资源化原则

雨水资源化和面源污染控制密不可分，城市公园如何将雨水资源合理利用，需要在景观设计中以面源污染控制的方法及途径为设计前提，充分使雨水资源最大化收集，使径流污染得到净化。净化后雨水资源作为公园生态用水和其他杂用水的补充水源，可以减少雨水排出量，削减洪峰，净化回用或渗透补充地下水，从而有效减少雨水污染物的排出，所以面源污染控制规划设计往往与雨水资源化利用工程一起考虑，并兼顾城市公园防涝防洪、生态环境改善与保护等。

1.2 面源污染控制技术与生态景观改善相结合原则

对于城市公园中的面源污染控制与治理系统的规划设计，必须以保护自然资源作为利用和改造的前提，应与公园景观设计相结合，最大限度地适应自然景观，尽可能地采用生态化和自然化相结合的设计手段，满足可持续发展和生态性思维的设计指导思想，在设计中进行生态化设计的同时，不仅满足景观的自然属性，还尽量不要破坏景观的现状，保证景观的完整性，以达到城市公园内设计整体效果的最佳状态。

1.3 系统性原则

为保证城市公园内面源污染控制达到技术程序的系统性，应在设计之初便充分考虑雨水的收集、过滤、净化等多种水资源处理方式，使水资源可以充分地循环利用。面源污染控制系统对公园绿地、道路、建筑等相关子系统会有新的要求，如绿地的布局、高程、土质甚至植物种类；道路的高程和结构要求；建筑屋面材料和排水管的设计要求等。在考虑雨水利用的区域时，必须将各子系统与雨水利用系统一道纳入总体规划，进行综合性设计。这是一项复杂的工程，但能够使园区的整体设计更和谐、更完美、更符合生态和可持续发展的要求。

1.4 因地制宜原则

面源污染控制与治理系统应根据地区性，因地制宜，选择最适合当地的方案。由于城市公园内面源污染控制与治理系统在设计时需要多方面的配合，如水利、水处理及生态环境等专业，因此，需要结合地域差异性，结合场地现状，选择合适的面源污染控制方案。

2 望京昆泰公园面源污染控制技术的应用

城市开发导致硬质地面增加，排涝压力大；地表集聚污染物质，地表径流污染加剧[3]。城市公园作为区域的大型绿地空间，通过海绵城市的设计手段，能缓解开发带来的环境风险，并通过精确的利用水资源，有效利用有限的雨水资源，滋润城市绿地环境，减少气象灾害，净化水体水质[4]。根据住房城乡建设部2014年10月印发的《海绵城市建设技术指南》及发达国家的实践经验，建议北京市的年径流总量控制率为75%～85%，对应的设计降雨量为22.8～33.6mm，相当于半年一遇和一年一遇的1h降雨量。

2.1 望京昆泰公园项目概况

望京昆泰公园位于北京市，属于半干旱区域，降水量少且分布不均，水资源短缺严重。地处北京五环边，为出入首都机场必经之地；场地内已有SOHO、保利中心“钻石灯笼”、昆泰嘉瑞中心、绿地“中国锦”的地标打造；机场快轨穿过场地边缘，占据极佳门户展示区位。由于毗邻大望京公园，场地的地理位置非常重要。项目整合周边资源，形成集艺术、科技、商务、文化于一体的商务绿地。

该项目主题突出感受：科技、品质、艺术、生态。按功能划分为创意绿廊、商务绿廊、艺术绿廊和生态绿廊4个分区。创意绿廊地块周边为创新技术公司，毗邻区域内有主要道路及地铁站。商务绿廊展览广场与展览中心紧密相连，是举行大型户外活动或其他临时活动的场所。广场一侧的线性廊架为人们提供休憩及遮风挡雨的场所。艺术绿廊在城市中提供一些户外放松场所，如非正式运动场地等让人们减轻压力和自我修复。非正式运动场地或简单的休憩充电场所为商务提供室外交流空间。生态绿廊是一个安静地欣赏艺术景观地形的休憩场所。生态绿廊使用了很多生态技术，如生态草沟、雨水花园等。生态绿廊强调植物的低维护成本，如采用本土植物，并设置雨水收集系统。

图1 望京昆泰公园功能分区及面源污染控制技术分布图

2.2 望京昆泰公园面源污染控制技术

望京昆泰公园面源污染控制目标包括水量控制、水质控制和滋润环境。水量控制，减少外排水量，作为区域绿地空间，年径流总量控制率达到85%以上；水质控制，地表径流污染控制，减少面源污染；滋润环境，绿地灌溉水量节约，将雨洪资源引入绿地系统，创造节水型绿地。为实现面源污染控制目标，该项目将面源污染控制技术与公园中景观要素紧密结合，形成公园景观面源污染防治系统，主要包括结合道路的面源污染防治景观途径、结合建筑的面源污染防治景观途径、结合地形的面源污染防治景观途径和结合植被的面源污染防治景观途径。

2.2.1 结合道路的面源污染防治景观途径。由于一部分公园采用不透水路面，道路边缘低于绿地，路牙石设置等问题从而造成了道路积水情况的出现，从而产生面源污染。道路和广场在规划设计时要充分考虑周边的环境，如果场地区域土壤渗透性好，则可以将其建设成为硬质铺地；如果场地土壤的渗透性差，则可以建设成为透水性铺地[5]。

望京昆泰公园为解决其可能造成的道路积水、面源污染等问题，公园在硬质广场设置生态排水沟，并在道路两侧设置生态排水沟或生态草沟，从而将雨水排入配套设置的雨水花园、雨水湿地、下凹式绿地或雨水蓄水池等。并通过对这些雨水设施进行改造，不仅可以实现雨水利用的功能，而且可以提高其景观观赏性。

生态排水沟主要位于商务绿廊区、创意绿廊区和艺术绿廊区的广场及建筑物周边。该区域汇水区较小，在铺装步道边设置生态排水沟渠，引导地表径流汇至下沉绿地，同时能下渗部分雨洪，排水沟中填料选用具有一定孔隙率且颜色与材质与广场铺装石材相协调的填料，既能提升景观效果，又能保证汇流及下渗功能的同时，具有一定净化效果。因冲刷造成水土流失时，应及时设置碎石缓冲或其他防冲刷措施；及时清理垃圾与沉积物；及时进行清淤；定期检查相关设备。

生态植草沟是植被覆盖的集水、排水渠，同时也是具有景观植被的开放空间，设置在步道周边，可以储存和输送降雨径流，降低径流流速。从而使悬浮微粒雨水径流负荷降低，有效去除污染物。植草沟收集输送的雨水流最较小，其设计比传统的雨水管道对地形和坡度的要求高，需要更多的与道路景观设计相协调，并且需要相应的维护和管理[6]。

2.2.2 结合建筑的面源污染防治景观途径。城市公园内除绿地、水景等景观元素外，还会有一定的公共建筑，如办公室、游客中心、公共厕所等，根据调查显示，城市公园的建筑多采用通过排水口排出的形式，造成了雨水资源的浪费[7]。城市公园中建筑物可以从建筑屋面的雨水收集与利用和屋顶绿化的雨水收集与利用2个方面探讨其对面源污染控制的方式。

望京昆泰公园中的公共建筑由于体量相对较小，根据功能需要布局相对零散，因此公园内的建筑屋面雨水收集方式采用外收集系统进行收集雨水资源。雨水外收集系统由檐沟、收集管、水落管、生态排水沟等组成，通过生态排水沟引入周围的下凹式绿地、雨水花园、雨水储蓄池等来收集屋面雨水。

屋顶花园是近年来发展起来的绿色屋顶形式之一。城市公园的建筑多为公共服务建筑，因此在其建筑屋顶建设屋顶花园既可以满足景观观赏需求，又可以实现对雨水资源的合理利用，减少面源污染产生[8]。该项目屋顶花园位于艺术绿廊区，屋顶花园通过利用雨水引流入渗的方式将雨水汇集后引入生态排水沟内形成雨水的入渗，并且可以通过生态排水沟引入周围的下凹式绿地、雨水花园、雨水储蓄池等来收集屋面雨水，同时利用植物的蒸腾作用来促进雨水的循环作用。

2.2.3 结合地形的面源污染防治景观途径。城市综合公园大部分绿地都高于道路，从雨水利用的角度需要对其进行改造，主要以雨水的传输、渗透和蓄存为目标[9]。公园的下凹地形决定了雨水的汇流方向和蓄存地点。面积较大的下凹地形可以改造成湿地、池塘、雨水花园等，或改造成下沉式广场、停车场等。

望京昆泰公园结合地形因地制宜地选择合适的面源污染防治技术，对于现状的下凹空间，设置成植被浅沟的形式。对于面状的下凹空间设置成雨水花园、雨水湿地等形式。对于面积较小，地形基本较少起伏，土壤有一定渗透能力的地区，则以下沉式绿地、生物滞留绿地等形式，让其自然渗透和储存。对于坡度较大的地形，设置一定的障碍物，减少雨水对土壤的冲刷，增强雨水的停滞时间，从而提高雨水的下渗。障碍物选择卵石、石块、木头等。通过改变地形的坡度来实现对雨水的合理利用。在每个功能区地下修建有一个雨水蓄水池，收集雨水，进一步降低雨水外流，并增加过滤装置，使其收集的雨水满足喷灌、湿地补水、路面清洁的需要。

2.2.4 结合植被的面源污染防治景观途径。一些城市公园存在着植被覆盖面不全、植被选择没有考虑对雨水的利用、植被结构单一等问题。从雨水利用角度来看，选择的植物要求抗旱、耐淹、抗污染，而且容易维护，还需要具有一定的观赏价值。在种植方式上，可以有针对性地选择复合层次结构的群落，这样可以提高雨水截留率。通过增加植物密度、提高植物种植层次、选择具有雨水利用价值的植物等方法来实现植被的雨水利用设计[10]。选择当地的乡土植物，对于城市公园的地域文化和保持公园生态群落的稳定性都具有重要意义。对于一些被踩踏的露出裸露植被的土地进行植物的重新栽植，或者采取用有机材料，如树皮、碎屑等进行覆盖，也是一种对雨水应用的方式，这种方式在国外城市景观中应用十分普遍[11]。

望京昆泰公园根据总体方案的商务、科技、艺术、生态四大主题的空间分布，结合植栽设计的风格定位，确定了每个大区域的植物景观氛围个性。各个区域精心选用适宜北京生态条件、久经考验的新优植物品种，各个区域至少突出一个季节，搭配出高潮迭起、四季皆美的植物景观。复层植物群落结构变换有致，空间节奏舒缓，既能提高面源污染控制效果，又能给人以轻松自然的体验。

根据实地考察以及收集土生植物特性资料得出：对于植草沟、停车场等常用的植物，可采用结缕草（Zoysia japonica）、马尼拉草（Zoysia matrella）、矮生狗牙根（Cynodon dactylon）、野牛草（Buchloe dactyloides）等。对于屋顶花园种植主要分为精致花园、观赏草、休闲草坪三个区，一般选用耐旱的宿根类植物，但大面积宿根植物景观，在北京的冬季效果较差；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；增加红瑞木（Swida alba）、木本绣球（Viburnum macrocephalum）等灌木，冬态具有持续的观赏性；景观草大面积统一品种密植，冬季不剪，保证冬态效果。对于雨水湿地，可以采用荷花（Nelumbo nucifera）、香蒲（Typha orientalis）、千屈菜（Lythrum salicaria）、睡莲（Nymphaea tetragona）、金鱼藻（Ceratophyllum demersum）、芦苇（Phragmites australis）、鸢尾（Iris tectorum）、再力花（Thalia dealbata）、花叶芦竹（Arundo donax var.versicolor）、灯心草（Juncus effusus）等。雨水花园种植了耐水湿且耐干旱的宿根花卉；外围的环形布局乔木下采用质感飘逸的观赏草以及宿根花卉，点缀少量花灌木。

3 结论

城市公园作为城市绿地类型之一，也是建设面源污染控制系统的最佳绿地类型，它具有非常强的可行性及可操作性，因此在城市公园规划设计之初，便应该将面源污染控制系统和景观设计相结合，保证在不破坏城市公园的整体景观效果的前提下，可以满足在暴雨期间承担一部分雨水径流，减少城市面源污染，降低城市排水管网的压力，提高城市公园的生态效益，更好地推动城市公园的发展建设。政府也应当对面源污染控制技术进行全面推广应用，加大力度推行其政策，使我国城市水污染问题得以缓解，从而全面推进城市经济建设发展，促进城市的可持续发展。