北京昌平东沙河城市生态湿地规划设计

饶戎 董翔

摘要：昌平东沙河湿地作为国家“十一五”科技支撑计划的示范项目，从生态湿地规划与设计的内涵出发，探讨了东沙河生态湿地的内涵、定位、规划设计的目标和方法，在现状信息的基础上，通过生态分析，开展了生态湿地规划及水环境规划、绿地系统规划、光环境规划、声环境规划、能源规划等专项规划。
关键词：风景园林；湿地；规划设计；城市生态

Abstract: Changping Dongsha River Eco-wetland is an exemplified project for the National Key Technology R&D Program of the eleventh Five-Year- Plan. Starting from the planning and design of eco-wetland, this paper discusses the positioning, future, planning goals and methods of Dongsha River Eco-wetland. Given the site condition and ecology analysis, designers carried out the planning for the eco-wetland water environment, green space system, luminous environment, acoustic environment and energy.
Key words: Landscape Architecture; Wetland; Planning and Design; Urban Ecology

以生态本底为基础构建一个生态安全、健康且生态景观高效的城市是北京建设世界城市的愿景目标，是保障北京成为生态和谐、宜居的国际化大都市的必备条件，也是倡导城市人文精神与社会道德符合生态文明主张的重要实施纲领。湿地作为生态本底重要的特殊资源，对北京城市建设具有重要的保障作用，同时也以特有的空间形式向世界昭示北京城市生态文明与生态建设的深刻内涵。

北京十三陵及十三陵水库以著名的历史文化资源和城市水库建设闻名于世。北京“十一五”期间，位于十三陵水库下游的昌平东沙河湿地在新城建设中凸现出来，是具有特殊意义的城市生态湿地代表项目。这样一个具特殊地理位置及城市发展背景的生态湿地恢复与建设，承担着解析北京西北地区地表水系与地下水涵养与保护利用生态系统工程的科学探索与技术实践作用。

本规划是“十一五”国家科技支撑计划“城市建设中生态规划关键技术与方法研究及应用示范”及“城镇总体规划对人居环境影响的总体评价技术研究”中城镇生态修复政策及关键技术集成研究的示范。

1 城市中生态湿地规划的内涵

1.1 关于城市生态湿地

在城市规划和建设中涉及几个与湿地相关的概念：城市生态湿地、城市湿地公园、城市水景公园和湿地自然保护区。在我国2005年试行的《城市湿地规划设计导则》中将城市湿地公园归为“一种独特的公园类型，是指纳入城市绿地系统规划的、具有湿地生态功能和典型特征、以生态保护、科普教育、自然野趣和休闲游览为主要内容的公园。”导则界定了城市湿地公园区别于现有的城市水景公园，在于注重保护和展示湿地生态系统的生态特性和基本功能，突出湿地特有的科普教育内容和自然文化属性。城市生态湿地与城市湿地公园的区别在于前者更注重湿地的生态功能；与距城市有一定距离的湿地自然保护区的区别在于开展生态保护和科普活动的教育功能，利用湿地的景观价值和文化属性，发挥社会功能，丰富居民的休闲游乐活动。

北京昌平东沙河位于十三陵水库下游（图01），占地约398hm2，西侧为北京昌平现有城区，东侧为即将建设的昌平新城。北京昌平东沙河湿地，在规划时称之为生态湿地，规划基于以下的定位。

1.2 东沙河城市生态湿地的定位

不同于一般的城市湿地，东沙河湿地具有特殊的地理位置和作用。位于北京西北海淀、昌平地区地表水系的南沙河、北沙河、十三陵水库下游的东沙河及三河汇水的沙河水库组成了地表水系的主体，是涵养穿越北京北部地区重要水系——温榆河的基础重要条件与前提。

东沙河城市生态湿地定位的关键涉及北京西北地区水生态系统修复与恢复的水生态安全问题、水系统对西北地区沿流域的生物生态系统修复与恢复问题、以及自然及人工近自然生态系统的恢复与生态修复问题，还有强化流域系统对人居系统生态健康的生态服务功能的优化与共生作用问题。因此东沙河被称之为城市生态湿地，或者更准确地称之为“人工近自然野化湿地”是强调它的生态功能和特性。具体的定位为：

首先，它是城市的排洪蓄洪区，应城市满足防洪、排洪、蓄洪的功能，为城市提供防灾避险场所。其次，它是北京市的地下水源保护区，水的安全性非常重要。再者，作为联结北京北部山区林地及十三陵风景名胜保护区与城市平原中心区的重要纽带，它是保障城市健康和安全的城市生态安全框架中的重要生态斑块和廊道，要充分发挥其生态服务功能的廊道联通交换作用和生物斑块栖息地保育价值等复合型功能。同时还要满足城市湿地公园的生态功能和典型特征，以生态保护的科普教育、自然野趣与休闲游览为辅助功能，体现城市复合功能及景观多样性特征，使之成为京西郊野自然景观旅游线上的重要节点。

辐射的范围涉及三个层面：北京市域、昌平区域和周边居住区域。规划的实际范围以水域为核心，将区域内影响湿地生态系统连续性和完整性的各种用地都纳入其中（图02）。

1.3 东沙河生态湿地的规划与设计的核心

东沙河是一个人工生态系统与自然生态系统共生共存的区域，如何在这个范围内进行城市湿地与自然湿地的差异化规划与设计是规划设计的核心，主要体现为东沙河与其他湿地的差异化、西部新老城的生长差异化。因此，从上游水源出发，通过对地表水与地下水的评估，需重新建构东沙河流域的水系统，建立生态水系统涵养的核心功能，在湿地中控制水系，达到对上游的防洪控制。

规划与设计的目标是基于人与自然的关系，分为两个层面：一是为城市的人的活动提供服务；二是保障城市生态系统的安全，既减轻城市建筑、道路等人为因素对湿地的影响，保障动植物及生态系统的安全。后者涉及以下几个方面：保持生态湿地生态系统的完整性、保障湿地与周边环境的连通性、为更多的生物提供生息的空间、提倡在湿地周边增加植被缓冲地带[1]。

1.4 东沙河生态湿地规划与设计的方法和技术路线

东沙河生态湿地规划沿用了城市生态规划的技术路线和方法[2]。城市生态规划的核心内容是基于现有生态资源的存在状况，以生态安全为原则，以人居系统健康为目标，以生态资源合理分配为前提，通过生态资源量的释放控制城市的空间构成与布局，保障区域的生态安全与生态和谐。城市生态规划的研究方法是结合多专业的研究方法与优势成果，选择具有特性和共性的因素，对这些因子进行定性与定量相结合的综合分析、系统研究，并在城市规划的实施层面落实（图03）。

东沙河生态湿地规划是城市生态规划的方法在生态湿地特有的背景下的延伸和发展，它从东沙河生态湿地的内涵、定位及功能出发，通过基础地理信息与专业信息调研与分析及各项生态分析，指导城市生态湿地规划和设计（图04）。

1.5 东沙河生态湿地的规划与设计的内容

常规的城市规划一般是以人的需求与行为目标前提的预设，分为人的行为阶段（管理、控制、应用执行、评估）、人的行为的结果阶段和人的行为的修正阶段。东沙河生态湿地规划实际上是以人类科学技术能力与人文生态为主张，对因人工严重扰动导致自然生态肌理功能破损、阻断的进行人工介入式的引导性修复与恢复过程[3]。

城市建设对城市湿地影响的关键是人对湿地的扰动，因此城市生态湿地规划实际上是在城市湿地边界中建构人工生态系统最小扰动的控制规则。分为两个层面：（1）控制：人工生态系统扰动控制规划，对不可为后果的空间进行控制的规划；（2）保护：自然生态系统保护与人工近自然野化引导性修复与保育规划[4]。

规划主要解析与研究的核心问题围绕着北京昌平区西部老城与东部新城所连接的城市界面——东沙河河岸展开。

东沙河生态湿地的规划与设计的内容包括以下几部分：

（1）现状基础信息：

自然类：地质地貌、水文、植物、声环境、光环境等；

社会类：经济、历史、人文、产业等；

综合类：土地利用、交通等。

（2）生态分析：

自然类分析：单因子分析、生物生境分析、生态功能分析、声环境分析、光环境分析等；

综合类分析：生态适宜性分析、旅游分析、交通分析、人居分析等。

（3）城市规划层面的生态湿地规划：功能分区、空间结构、保护等级、景观节点、游线组织、竖向控制、容量等[5]。

（4）生态湿地的专项规划：包括：水环境规划、生态交通规划、绿地系统规划、光环境规划、声环境规划、能源规划等。

在此基础上进行生态城市设计、生态景观设计、生态技术集成和生态湿地的运行管理。

2 东沙河生态湿地的基础调研与生态分析

城市生态湿地的本底自然条件的研究首先进行基础信息的调研与分析。在一般性城市公园规划设计调研内容的基础上，基础资料调研应着重于地形地貌、水文地质、土壤类型、气候条件、水资源总量、动植物资源等自然状况[6]；城市经济与人口发展、土地利用、科研能力、管理水平等社会状况；以及湿地的演替、水体水质、污染物来源等环境状况。东沙河的生态分析包括坡度、坡向、高程和汇水分析。这几项分析反映了湿地水资源的自然状态，直接决定湿地的物理形态，涉及规划区域划分、高程的确定和湿地的内在关系。

3 城市生态湿地的规划与设计

基于以上生态分析，进一步对城市生态湿地的规划结构、湿地功能和水系统功能进行规划，并通过分区引导和功能界面的控制完成。

3.1 城市中的生态湿地的规划结构分析

东沙河生态湿地作为联系昌平老城区及东部新城、京密引水渠及其防护带、十三陵水库及其周边绿带的绿化纽带，为昌平新城甚至昌平区的生态安全发挥了重要作用。

作为地区生态安全框架的重要节点，其结构组织有其自身特点：以水体为主体形成南北向主轴，并形成核心湿地，面状湿地沿其周边结合地形设置，人为活动较多的景观节点作为核心湿地及城市建设用地的过渡区，沿湿地周边设置，在保障湿地安全的同时尽可能为游人及周边居民提供休闲空间。结构分析除了常规规划分析外还包括湿地功能（图05）、水系统功能分区（图06）。

3.2 城市中的生态湿地的功能分区

生态湿地功能空间的分区是保证城市需求、实现湿地使用功能的差异化的方法。因此，根据湿地区域的自然资源、经济社会条件和湿地用地的现状，确定总体规划的指导思想和基本原则，划定公园范围和功能分区，确定保护对象与保护措施，测定规划游览方式、游览路线和科普、游览活动内容，确定管理、服务和科学工作设施规模等内容，提出湿地保护与功能恢复和湿地管理与机构建设等方面的措施和建议。

城市生态湿地的功能分区一般应包括重点保护区、湿地展示区、游览活动区和管理服务区等区域（图07）。

（1）重点保护区——生态湿地涵养区:针对重要湿地或湿地生态系统较为完整、生物多样性丰富的区域，应设置重点保护区。在重点保护区内，可以针对珍稀物种的繁殖地及原产地设置禁入区，针对候鸟及繁殖期的鸟类活动区应设立临时性的禁入区。此外，考虑生物的生息空间及活动范围，应在重点保护区外围划定适当的非人工干涉圈，以充分保障生物的生息场所。生态湿地涵养区包括生态湿地涵养林区、水体综合净化区、林地生态功能涵养区及生态湿地河床与边坡创新技术体系试验地科普展示等。

重点保护区内只允许开展各项湿地科学研究、保护与观察工作。可根据需要设置一些小型设施，为各种生物提供栖息场所和迁徙通道。本区内所有人工设施应以确保原有生态系统的完整性和最小干扰为前提。

（2）湿地展示区——生态湿地净化区:在重点保护区外围建立湿地展示区，重点展示湿地生态系统、生物多样性和湿地自然景观，开展湿地科普宣传和教育活动。对于湿地生态系统和湿地形态相对缺失的区域，应加强湿地生态系统的保育和恢复工作。生态湿地净化区包括生态湿地水体物理净化与市民休憩娱乐区、湿地水体物理与生物净化综合技术应用展示区、城市湿地保护景观开放性活动区等。

（3）游览活动区——生态湿地景观区：湿地敏感度相对较低的区域可划为游览活动区，开展以湿地为主体的休闲、游览活动。游览活动区内可以规划适宜的游览方式和活动内容，安排适度的游憩设施，避免游览活动对湿地生态环境造成破坏。同时，应加强游人的安全保护工作，防止意外发生。生态湿地景观区包括生态湿地保护区、湿地动物觅食区、功能型湿地景观参与接触性游览区、湿地景观亲水参观活动区。

（4）管理服务区——生态湿地野化区:在湿地生态系统敏感度相对较低的区域设置管理服务区，尽量减少对湿地整体环境的干扰和破坏。生态湿地野化区包括：生态湿地近自然野化区、动物生殖与逃逸区、植物物种与种群多样化培育区、自然景观与历史文化展示区等。

分区之后是对边界的控制，主要控制人类居住、办公等行为，把控湿地的扰动源，提高湿地的自维护能力，所以保护区、保育区、缓冲区等分区的设置实际上是解决隔离过渡的问题[2]。

4 城市中的生态湿地的专项规划

在与城市关系紧密的生态湿地中进行声、光等控制，核心是减少人类活动的扰动。

4.1 东沙河生态湿地的水环境规划

在对水环境的生态内涵解析和基础信息的基础上，水环境规划完成水源供给规划、水质维护规划、防洪排涝规划，并提出技术措施和运行管理方案。东沙河生态湿地的水环境规划目标为保障湿地水环境与周边水环境的连通、保障水质安全和体现生态节水理念。对水环境的生态内涵体现在以下3个方面：

(1)水系统完整性：保护自然水系，尊重自然水循环，维持水的持续性、可再生性和生态系统的整体性。

(2)水质安全：由于40余年的采砂历程，东沙河上游河道形成地表水与浅层地下水之间的互补互渗关系。该区部分属于地下水源保护区，保护好东沙河上游地表水环境，对于提升整个流域水生态环境质量，促进该地区自然生态系统的良性循环发展具有重要生态意义。

(3)水资源循环再利用：合理利用雨洪资源、再生水资源、地表水资源，提高用水效率。

湿地水源有雨水、中水和沙河水库和白河堡水库调水，湿地水源组织（图08），水质维护规划,水流内部组织及水质净化处理设施规划（图09-10）。

4.2 东沙河生态湿地的绿地规划

东沙河生态湿地的绿规划原则为保持植被群落的多样性（或称异质性）、保持植被的连通性、以乡土树种为主、坚持“适地适树”的原则。首先对植物生境进行了分析，在此基础上进行植物功能分区，最终进行植物群落规划。

例如生态湿地景观区的植物规划以园艺栽培花卉和观赏性植物群落为主，主要水生植物群落为千屈菜群落、荷花群落、睡莲群落、慈菇群落、鸢尾群落等，陆地植物主要为玉兰(Magnolia denudata)、栾树(Koelreuteria paniculata)、杜梨(Pyrus betulaefolia)、碧桃(Prunus persica)、珍珠梅(Sorbaria kirilowii)、海棠(Malus spectabilis)等。生态湿地保护区以植物科普教育及植物工作者的物种研究为主。规划的植物主要为胡桃楸(Juglans mandshurica)、黄菠萝(Phellodendron amurense)、刺五加(Acanthopanacis Senticosl)、蒙古栎(Quecus mongolica)、青檀(Pteroceltis tatarinowii)、水榆花楸(Sorbus alnifolia)、橡栎、北京毛莨等。此外，还进行了动物栖息地规划。规划后大部分植被将逐渐形成乔、灌、草相结合的结构，垂直层次明显，既丰富了群落结构，又为生物栖息地提供了多样的环境。

4.3 东沙河生态湿地的光环境规划

东沙河生态湿地的光环境规划基于生态位原理、生态限制因子原理、动物食物链原理、整体效应原理和生物与环境相适应、共同进化原理，研究照明对植物、花卉发芽、植物休眠和冬季发芽和对昆虫的影响，对东沙河生态湿地进行现状分析、湿地照明规划控制、照明节点详细规划，最终进行生态湿地光环境效益评估。

针对湿地动物受照明的影响，在夜景照明时特别注意夜鹰、浮游动物、鱼类等的活动；保护措施主要为控制亮度,不设置泛光等照明方式,使用太阳能灯具,控制照明时间等。根据植物系统规划，东沙河生态湿地照明系统主要对花卉植物，色叶林，植物培育区实行植物保护。保护措施为不对该区植物进行照明，或将照明时间控制在不对植物产生影响的范围内。

4.4 东沙河生态湿地的声环境规划

东沙河生态湿地声环境规划原则：城市生态湿地需要营造人与自然和谐共生的声音场所，充分体现城市湿地的生态多样性、声音美学性、整体性与本地性。使得大自然能够保持反应其特质的声音，为人类提供自然科普教育场所；同时尽量减少人类声音对自然界的干扰，为动植物的繁衍生息提供必要的生存空间。

生态湿地声环境规划定位：作为北部自然区域的延伸，将具有自然界属性的声音引入城区，在充分利用原有自然生态声环境的基础上，人工完善湿地声环境系统，为人们提供一个贴近自然、放松身心的声环境；同时在昌平新城与老城之间营造一个城市噪声缓冲区域，降低城市背景噪声。

湿地噪声源主要包括：风声、树叶沙沙声、鸟虫鸣叫声、流水声、车辆交通行驶声、人声、鸣笛声、工厂噪声、居民生活噪声等。

4.5 东沙河生态湿地的能源规划

东沙河生态湿地的能源规划首先从湿地内可利用资源出发，对生态湿地规划能源负荷进行预测，完成能源供给系统规划，并进行技术集成。

能源规划的总体目标是协调建设，减少对市政能源的依赖，增大新能源应用力度；减少湿地内部耗能，从湿地内部挖掘，实现自给自足的能源供给方式；与周边城市发展统一规划，将湿地与周边城市的能源系统连接起来，为城市建筑提供能源。湿地内可利用资源包括太阳能、生物质能、局部小水电和湿地浅层地热。

5 结语

东沙河城市生态湿地规划作为国家“十一五”科技支撑计划的示范项目，从生态湿地内涵、规划内容、方法等多层面探讨了城市生态水系湿地的生态功能的规划与设计，对城市水系的恢复、保护与利用、城市功能的延伸和拓展，及探讨城市生态湿地与城市公园的差异具有重要的现实意义。

注释：

该项目为科技部“十一五”国家科技支撑计划项目“城市建设中生态规划关键技术与方法研究及应用示范”课题（课题编号：2007BAC28B02）及住宅与城乡建设部“十一五”国家科技支撑计划项目“城镇总体规划对人居环境影响的总体评价技术研究” （课题号：2006BAJ02A01）资助。

参考文献：

[1]俞孔坚.生物保护的景观生态安全格局[J].生态学报,1999, (1):8-15.

[2]饶戎,栗德祥,董翔.中关村科技园生态规划研究与编制[M].中国商业出版社,2003:6-7.

[3]T. P. Young, D. A. Petersen and J. J. Clary. E.The ecology of restoration:historical links, emerging issues and unexplored realms[J]. Ecology letters. 2005, 8(6):662–673.

[4]Mary Roderick. Stop Landscape Lobotomy – Ecological Restoration and Urban Planning: Integrating to end distURBANce[M].New York:LAP LAMBERT Academic Publishing,2010:38-67.

[5]王如松,周启星,胡聃著.城市生态调控方法[M].北京:气象出版社,2000.41-60.

[6]杨士弘等著.城市生态环境学[M].北京:科学出版社,2003: 47-55.

作者简介：

饶戎/1966年生/女/博士/清华大学建筑学院副教授/中国-欧盟环境管理合作计划(EMCP/LMD)怀柔生态规划首席专家(北京 100087)

Biography:

RAO Rong, born in 1966, who holds a doctorate degree, is an associate professor of the School of Architecture, Tsinghua University. She is the Principal Expert of the Huairou Eco-Planning, an environmental management program cooperated by China and the European Union. (Beijing 100087)