BSHM空間統籌設計評價法對江村溝垃圾填埋場場地更新的實踐研究

王程勝，曹 寧，王怡丹

(西北農林科技大學 風景園林藝術學院，陜西 楊陵 712100)

據統計，我國城市垃圾堆存已累計侵占土地超過5億m2，約2/3城市出現垃圾圍城現象[1]。對此，垃圾填埋場在封場后其職能的延續在業界逐漸形成共識，景觀改造更新在當下體現出受益廣、見效好、文化延續高、生態價值大等巨大優勢成為重要議題，相關文獻數量也在逐年增長。近年，S.Kapilanetal[2]利用GIS和多準則決策分析(MCDA)對城市固體廢物處置選址進行研究，意在通過合理的選址以降低封場后面臨的問題；楊銳等[3]提出在電子垃圾回收處理過程中引入“景觀基礎設施”，以挖掘場地重建的潛質；王琳等[4]通過α-多樣性指數等計算了物種多樣性，為垃圾填埋場景觀恢復的優選物種和改造建議提供思路。但基于空間統籌角度下的研究還欠缺，缺乏多方位、多層級的統籌設計及評價體系。西安市江村溝垃圾填埋場是目前國內日處理量最大的垃圾填埋場，于2020年2月27日封場，封場后的更新目標將其塑造為面向大眾的公共空間，提升其場地價值，激活場地活力，恢復生物多樣性，重構生態系統，體現人文景觀、突出地域特色、使其成為具有多重含義的城市公共空間。

首先，綜合考慮生態規劃、文化設計、人文地理、空間布局、區位交通等因素；其次，在場地設計中，需合理統籌規劃水文分布、地勢環境、現狀植被、現存建筑、生態設計、生物群落、主題性景觀、使用人群等因素；之后，對完成的改造設計需進行統籌評價。因此，垃圾場的改造設計要因地制宜，遵循環境與設計的耦合關系。

空間再造的意義不僅局限于景觀空間的再生，而是提出一種區域尺度的綜合性設計方向，即尊重場地歷史文化，發揚場地精神，最終達到優化國土空間的目的。本研究以西安市江村溝垃圾填埋場為例，旨在建立封場后的場地更新改造設計及其評價體系。

1 材料與方法

1.1 基于空間統籌的BSHM規劃設計及評價架構

1.1.1 改造規劃設計架構 BSHM空間統籌設計體系基于周聰惠等[5]環境(environment)、空間(space)和設施(facility)3方面ESF體系發展而來，綜合國內外對于垃圾填埋場的改造設計研究，研究架構從生物群落(biocenosis)、空間(space)、人文(humanity)和管理(management)4方面因素，建立針對江村溝垃圾填埋場改造設計的空間統籌設計體系(圖1)。

圖1 BSHM空間統籌規劃設計架構Fig.1 BSHM spatial planning and design architecture

1.1.2 統籌評價架構 垃圾填埋場的改造設計受到場地區位、現狀自然環境和人文環境等影響，因此，不同垃圾填埋場的改造設計定位是不同的，其偏向重點也不一樣。通過BSHM空間統籌設計體系對江村溝垃圾填埋場進行改造設計后，進而對改造設計的方案進行統籌評價，以驗證針對江村溝垃圾填埋場的設計合理性。統籌評價基于BSHM 4模塊進行分析，并最終分別驗證BSHM各模塊的側重點是否具有針對性。

1.2 江村溝垃圾填埋場封場后BSHM規劃設計的實踐及統籌評價建立

綜合考慮生物群落、空間、人文和管理等方面，通過初期調研、場地定位、策略制定、概念方案4步走策略對西安市江村溝垃圾填埋場制定(BSHM)空間統籌設計體系，提出“空間重塑，場地更新”。對此需進行3階段的修復工作，即封場后初期(2020-2025年)、中期(2025-2030年)和后期(2030-2040年)(圖2)，場地更新與景觀設計后的定位為集公眾休閑娛樂、科普教育反思、生態等為一體的開放式公園(表1)。

表1 西安市江村溝垃圾填埋場場地更新再造的BSHM空間統籌設計體系Table 1 BSHM spatial planning system for site renewal and reconstruction of Jiangcungou landfill site in Xi'an city

圖2 封場后3階段修復示意Fig.2 Schematic diagram of three-stage restoration after site closure

2 結果與分析

2.1 生物群落重建

江村溝垃圾填埋場在其長達26 a的服役中，其自然資源、生物群落、生態環境、地質地貌等都遭受不同程度的破壞，綜合各種生態因素，以土壤微生物活化為基礎措施，以植被恢復為表層手段，以多種類喬灌草群落骨架恢復生態，在對場地“空間重構”之前恢復其“生物多樣性”,重建生物群落,實現生態環境的穩定。

2.1.1 水環境策略 垃圾滲濾液對于周遭水環境存在嚴重危害，馬勁[6]相關研究表明一期工程由于降雨天滲濾液產量急速增加但因處理不及時，導致垃圾滲濾液外排進入江村溝垃圾填埋場下游的肖家寨村和唐家寨村水庫，對地表水造成嚴重污染的同時進而下滲至土壤間接影響填埋場周圍地下水環境，而唐家寨村位于江村溝垃圾填埋場下游終末端，其水源最終匯入灞河；徐福軍等[7]也有文獻指出其滲濾液甚至對灞河造成污染，導致魚類等生物死亡。因此，對于垃圾填埋場周圍的地表水源和地下水源在其封場后也應進行嚴格的監測管理，特別是作為“八水繞長安”的浐、灞兩河。對于封場后的水環境應實施場地外部攔水監測及場地內部截流凈化，場地外部需建設多級水質監測系統，場地內部因垃圾滲濾液處理存量大，可考慮建設納污水域以進行生物法處理等方式后的稀釋凈化，再進入到稀釋凈化的階段內便可通過場地內生物群落進行改善，在防止外部河流受到污染的同時方便場地內部循環處理。

2.1.2 植物策略 李勝等[8]提出在進行垃圾填埋場植物種植時要注意“分期種植”，并搭配以鄉土樹種。同時，J.P.Grime[9]的CSR生存策略理論認為，群落生態系統中存在競爭型植物(C型)、耐脅迫型植物(S型)和雜草型植物(R型)，3類植物相生相克，通過演化能形成穩定的種間關系和群落生態系統。對此，江村溝垃圾填埋場植物種植應分為3階段種植，根據垃圾填埋場場地結合現有植被進行植物配置，并通過引入草本、木本植物和場地內原生植物結合種植以構建CSR群落體系。

第1階段(2020-2025年)：通過現場調研表明，江村溝垃圾填埋場的現有草本植被包括：狗牙根、白三葉、狗尾草、黃花地丁、石灰菜等，因此選取適應性好、抗逆性強的先鋒類植物改善土壤環境提高土壤肥力，此階段，植物種植以草本為主(表2)。

表2 江村溝垃圾填埋場場地修復適宜草本植物Table 2 Suitable herbaceous plants for remediation of Jiangcungou landfill site

第2階段(2025-2030年)：通過草本類的先鋒植物初次修復后，土壤對于植被生長條件的限制性因素已得到改善。在此階段，選擇木本類植物以豐富場地群落環境,利用木本類植物對垃圾填埋場進行第2階段的修復，結合場地現狀木本類灌木，如迎春花、大葉黃楊、紫葉小檗等進行配置，要考慮其生長周期、抗病抗污染能力、根系深淺、耐澇耐旱能力、改良土壤能力等(表3)。

表3 江村溝垃圾填埋場場地修復適宜灌木植物Table 3 Suitable shrubs for remediation of Jiangcungou landfill site

第3階段(2030-2040年)：通過草本及木本類灌木的鋪墊，土壤環境得到極大改善，生物群落愈發豐富，同時因次生演替已形成一定的群落環境，所以此階段可選擇景觀效果良好的植物進行造景，對于植物的造型、風韻、色彩、芳香、肌理等要素統籌考慮，結合場地內現有喬木，如:臭椿、白楊、柳樹、沙棗樹、榆樹、側柏、刺槐等，通過喬-灌-草的搭配組合營造多樣化空間，增加植物層次使場地的景觀效果變得更加飽滿、立體(表4)。

表4 江村溝垃圾填埋場場地修復適宜喬木植物Table 4 Suitable arbor plants for remediation of Jiangcungou landfill site

2.1.3 動物引入 通過自然生境的恢復及植物群落的構建，已初步形成一定的生態系統，各類生物與其周圍環境逐漸構成自然綜合體，生物與其周圍的各種環境因子相互作用。但此時生態環境脆弱且不完善。因此適當引入當地的爬行類(reptilia)、鳥類(aves)、昆蟲(insect)、及微生物(micro-organism)等生物可加快完善生物群落，以達到盡快培育生物多樣性目的。

2.2 空間設計

2.2.1 空間基礎 西安市江村溝垃圾填埋場于1994年建成，位于西安市白鹿原，是目前國內日處理量最大的垃圾填埋場。該垃圾填埋場于2020年2月27日封場，場地周圍距江村和肖高村不到一公里，除此之外還有眾多學校在此(圖3)。

圖3 場地周圍教育資源布局Fig.3 Educational resources layout around the site

江村溝垃圾填埋場實行單元式分層填埋，每30 m為1個單元，1個單元填滿后，由推土機壓實。場內隨填隨覆蓋，以縮短處理時間(圖4)。

圖4 場地剖面分析Fig.4 Site profile analysis

2.2.2 景觀重建 首先，對垃圾填埋場周圍交通進行梳理，人車分流，場地減噪降噪，提升村民居住品質。其次，對江村溝垃圾填埋場進行規劃設計改造，創建景觀資源、休閑娛樂資源、科普教育基地、攝影取景地等，且在一定程度亦可促進當地就業、青壯年返鄉創業，緩解江村等空巢老人、留守兒童等問題。

2.2.3 地形層面 江村溝垃圾填埋場在封場后其地質還會繼續發生變化，場地結構的不穩定性使得垃圾填埋場的承重能力削弱，而垃圾堆體的沉降比例等因素具有不均勻性且較難人為控制，在場地封場的初、中期階段不宜進行大面積的改造，否則易導致基層塌陷等事故。因此，江村溝垃圾填埋場應該利用垃圾堆體的現有造型進行設計，中國傳統園林設計理念“因地制宜”在場地景觀重建中有著重要的借鑒作用，根據各垃圾堆體的高度、坡度、地勢等進行景觀規劃會在減少土方工程的同時營造豐富的高差變化，以形成“谷”之景觀[11]。

2.2.4 彈性設計搭建與再野化 江村溝垃圾填埋場在轉型為城市公園后，筆者認為隨著其年限的增加，對于場地人為干擾應逐漸弱化，讓自然化程度加快，即“再野化”。這對提升場地的生態韌性是友好的。J.Lorimeretal[12]總結說，再野化的努力旨在維持或增加生物多樣性，并通過恢復物種和生態過程來減輕現在和過去的人類干預所帶來的影響——也就是說，要讓自然重獲自由。當然，江村溝垃圾填埋場的再野化并不是將改造設計后的場地全部抹除，其需要的是空間規劃更為靈活的“彈性搭建”[13]。再野化進程中，場地內的硬質開始減少，但流線和基本的觀景空間要保留，屆時場地將進化為野趣橫生的“自然博物館”。

場地設計平面圖功能分區見圖5，設置有生境復育觀察步道，兒童游樂區，苗木培育基地，反思主題構筑物、雕塑區，攝影基地區，覆土建筑，反思之路，人工生態浮島，景觀曲橋，梯田式花海，二次過濾浮島，三次過濾浮島，水質監測站，人文科普展示區，園務后勤區。

圖5 江村溝垃圾填埋場改造設計鳥瞰圖、樣地分析、流線分析和平面圖(第3階段)Fig.5 Aerial view,sample plot analysis,streamline analysis and plan of Jiangcungou landfill site (in the third stage)

2.2.5 方案時間線 方案將場地規劃分為6階段，以時間軸的形式進行敘事。通過18張分析圖展現從建造垃圾填埋場前的自然風貌到開始建造垃圾填埋場，以及在封場后進行生態修復等舉措，再到改建為城市綠地，最后在經歷了數十年后，人為條件下的環境開始弱化，而自然界的力量開始抬頭，逐漸接管場地，開始潛移默化的改造、升級。通過河流侵蝕的藝術手法并結合平面形式表現歷史痕跡，意在展現人為與自然二者關系，河流侵蝕代表了自然之力，引水入場等措施表現了人為介入，以沖積扇的形式去表現地景藝術，以此描繪出“人為”與“自然”的關系耦合(圖6)。

圖6 方案思路時間軸Fig.6 Time axis of scheme idea

2.3 人文策略

江村溝垃圾填埋場封場后會遺留一些建筑物、構筑物、設施、廢棄建筑材料等，簡單地將其消解埋藏是不可取的，這些遺存是具有歷史文化意義的，應給予它們深厚的文化和藝術價值，良好的改造設計需要文化景觀，通過廢棄物元素的置入、改造以延續場地文脈，改造設計活動中要突顯場所精神，重視場地性格，從場地性格中發掘設計的內涵精神，并考慮人的使用以及心理感受，深度挖掘文化景觀，為場地賦予靈魂。

2.3.1 反思類主題 場地內設計反思道路，在入口道路兩側以景觀序列的形式進行設計，以時間為敘事手法，去展現垃圾從產生到分解，從對環境產生的污染到艱難的修復過程最終體現完整場地生態退化過程，引起公眾的節約資源意識。沿主路向內推進，人們依次會看到:森林主題展示區a——林地主題展示區b——戈壁主題展示區c——垃圾主題反思區d。每個分區營造出不同的景觀空間，第3個展示區向第4個展示區過渡時以先揚后抑的手法為公眾營造視覺及心理感受，在“垃圾主題反思區”采用格賓籠對經過處理后的垃圾物進行裝填展示，同時在外側使用琥珀材質圍合，在防止異味散出的同時告誡人們垃圾的降解就像琥珀的形成一樣絕非三年五載(圖7)。

圖7 反思之路設計Fig.7 Design of reflection road

在場地沉降穩定后 ，設計反思主題展示館，展示館的靈感來源于“創傷”，意在表現江村溝垃圾填埋場雖然進行后期修復改造，但已然是大地上不可抹去的創傷。將建筑與地景藝術相結合,以地坑的形式進行表達。同時，考慮到江村溝垃圾填埋場的不均勻沉降會削弱地基的穩定性，影響建筑質量，因此在填埋堆體的沉降徹底完成之前，不在堆體上建設。為了降低封場后垃圾沉降對于建筑的影響，在設計展示館時采用網架結構以達到建筑穩定的最大化，將場地內經過處理后達到使用標準的建筑廢磚瓦進行二次利用，并將其應用于幕墻，以保留場地記憶(圖8)。

圖8 反思主題展示館Fig.8 Reflection theme exhibition hall

2.3.2 科普學習 設計生境復育觀察游步道，滿足造景效果的同時一方面可提供學術研究取樣，另一方面可供學校科普教學使用。定期舉辦科普性質的場地改造設計內容分享，包括對土壤環境監測、濕地環境監測、場內植物群落演替、昆蟲、鳥類等動物的分析報告，增加群眾對場地再生的認知，這些數據進行回歸分析也可供學校、科研單位等參考使用。

2.4 管理維護

2.4.1 后期管理層面 在場地更新完成對外開放后，對場地逐年監測的同時定期走訪垃圾填埋場半徑2 km內的片區或場地內的一級使用人群，擬定相關的問卷調查同時建立群眾意見回饋系統，并落實回訪，構建由公眾參與式決策的垃圾填埋場后期維護管理機制。

2.4.2 監測層面 垃圾填埋場作為特殊的棕地性質用地，其生境復育存在諸多問題，對此要建立完善的監測體系，定期監測場內垃圾填埋氣、滲濾液等有害物質濃度比例，精準把握封場后土壤質量、動植物生存情況、空氣環境、水質等。垃圾填埋場面向社會開放前，此時生物群落已初步重建，應對改造設計后的場地進行初次監測取樣，以便為后續研究進展提供參照數據，之后對場地逐年進行監測記錄，了解場地監測階段的環境因素狀態，對此做出應對策略、數據記錄和經驗總結。

2.5 BSHM統籌評價

針對江村溝垃圾填埋場改造設計的合理性提出統籌評價策略，結合場地具體情況,為江村溝垃圾填埋場的統籌評價制定了實用的評價因子[14],設立準則層、指標層、層值、權重和各類層值總和(表5)，并分析得出相應的加權平均值(表6)。BSHM統籌評價表針對樣地1、樣地2、樣地3和樣地4(圖4)，各類層值總和為0.25，其層值根據該分類影響高低進行設定，層值及權重按照“有”或“無”進行計量。

表5 BSHM空間統籌評價Table 5 Overall evaluation of BSHM space

表6 BSHM各類樣地各項加權平均值Table 6 Weighted average values of BSHM sample plots

(1)

式中，x1，x2，…，xn表示n個數的層值，w1，w2，…，wn表示權重，則x為這n個數的加權平均值。

3 結論與討論

設計生物群落、空間、人文和管理四位一體法，通過改造場地緩解人地矛盾，垃圾填埋場的改造設計應從BSHM 4方面出發，以建立多層級的改造設計架構，在兼顧生態設計的同時也保留場地記憶。生物群落層內的生態浮島權重最高，穩定的生物群落環境是再生設計可持續發展的基礎[15]，空間層內的趣味設計權重最高可吸引公眾入園，人文層內的科普學習權重最高，為今后的生態環保科教可提供平臺，管理層內的園務后勤及水質監測考察權重并列最高，為場地的穩靜化發展提供保障。樣地1的加權平均值排序依次為B>H>M>S，樣地2的加權平均值排序依次為M>S>B>H，樣地3的加權平均值排序依次為H>S>B>M，樣地四的加權平均值排序依次為S>H>B>M，由此可以看出BSHM在樣地1的關鍵因素是生物群落、樣地2是管理因素、樣地3是人文因素、樣地4是空間因素，在不同樣地中有不同側重點。

綜上，西安市江村溝垃圾填埋場的改造設計研究在結合BSHM空間統籌設計評價體系后，不同的樣地區域表現出不同的設計側重點，且各樣地側重點合理。因此，建立該體系對于垃圾填埋場的改造設計工作具有一定指導意義，另一方面，今后的研究應建立不同地域、不同人文下的BSHM空間統籌設計評價體系數據庫，從而更加系統科學的指導垃圾填埋場的更新改造，將“城市廢棄用地”轉為“城市的開放型公共空間”。

致謝：感謝劉媛老師、田永剛老師給予的幫助；感謝田佳賓、曠文勝、董艷偉在方案設計過程中做出的貢獻。