新加利福尼亚城基于自然的先进水工程技术

　　为缓解北部加利福尼亚州日益严重的住房压力，毗邻旧金山湾区的San Joaquin山谷农业区兴建了一座21世纪加利福尼亚新城。这个价值15亿美元的住宅及商业区项目由亚利桑那州Sunchase集团下属的Trimark社区有限公司开发，总面积为4,784英亩，预计可容纳居民44,000人。

　　尽管面对的是高昂的土建成本、严格的暴雨水管理条例，山庄仍以保护并提升当地自然环境的理念采用了一种革新性的洪水控制及暴雨水管理方法。这种方法侧重于修复流经项目地中心的一条小河——山庄小河。Trimark选择了太平先进市政工程公司及水韵水工程(PACE)两家公司做最初的暴雨水管理规划。这一规划包含了昂贵的泵类设备、大量大口径地下排水管、和超过20英亩的额外旱地作为滞洪区。

　　项目的总体规划及景观设计引入了一种想法：将原本用作农业灌溉的山庄小河变为社区中的多功能区，兼有暴雨水排泄、生态栖息地、以及被动式休闲空间的功能。水韵公司将小河设计成为项目地的主要水处理设施及暴雨水排泄设施，实现了这些目标。

　　山庄小河约长15,700英尺，之前长期用作灌溉、牲畜饮水以及排水渠。近几年，为最大化提升农业效率，当地一直在进行梯田的开发，因此山庄小河河道及河岸被压缩成一条狭窄而笔直的人造河渠，上游流下的农耕用水水量很小并且经常断流，已基本不能起到维持滨水植物生长和生态栖息地的功能。Carlson Barbee & Gibson(CBG)市政工程公司在总体规划中计算出恢复后山庄小河的最窄宽度，水韵水工程（PACE）公司设计了山庄小河的河岸。河岸平均宽度约为300 英尺，实际挖掘深度约为10至15英尺，河岸上有一条20英尺宽的小溪自然蜿蜒流过，项目地的水在流入小溪前水质已得到最大的改善。

　　山庄小河恢复工程设计之初面临着许多技术难题。首先，山庄开发区的很大一块面积处在美国陆军工程部队的辖区，因此，所有改建项目都必须满足陆军工程部队的要求。在军队辖区内修建社区道路的工期非常紧，而后续的工作都要在辖区外完成。这就要求河道的重建及植被修复工作必须在交通设施工程之前完成。社区几座桥梁的修建会跨越一期项目范围，因此，这些设施不得不被设计在军队的辖区以外。第二点，需要对超过25个项目地外径流进行符合最佳水质管理体系（BPM）的详细设计。第三点，有限的河流面积要同时具备泄洪、暴雨水处理以及提供公共空间这三种功能。

　　水质管理

　　项目地的雨水处理主要依靠约分布在河岸中的25个BMP湿地及湿塘，项目地周边径流通过25个地下水管直通河岸，经过这些BMP湿地及湿塘完成雨水的收集、贮藏和净化工程，并通过湿地和湿塘流入山庄小河。

　　BMP湿地和湿塘的尺度确定，均需考虑以下因素：流域面积、流域内的土地使用面积、入口管径、预计暴雨流量、滞留时间、深度，及其它与水质量提高相关的因素。BMP湿地和湿塘的设计, 要求设计者水韵公司与CBG保持持续的深入交流。河岸水质BMP系统与周边地区的排水系统的协调设计挑战性极高，需要同时满足方方面面对该项目的要求。

　　山庄项目的早期平面规划采用的是传统的雨水收集处理系统，新设计中创新性的使用河流替代传统的排水管道作为雨水处理及输送系统，极大的节省了土地、降低了成本。自然丰沛的溪流满足了生态栖息地需求的同时，也具有娱乐及景观功能。这种设计也省去了原设计中许多大直径管道，原本计划埋藏在拜伦大道下的8根84英尺直径排水管，在新设计中省去了5跟。

　　除了输送项目地内的径流外，山庄小河也汇集了项目地外其他几个大湿地的水流。山庄小河与旧河（old river）之间有一个约31平方英里的湿地，属于San Joaquin河三角洲的一部分。修复后的河流加宽了河面，使得水流得以慢速通过，这样就能够沉淀一部分水中的悬浮物。

　　水韵公司与SWA集团合作重新界定了河流界限，在休闲娱乐功能和自然保护功能间成功地找到一个平衡点。据SWA集团总裁Joe Runco介绍，在最初规划阶段，整个河岸地带被设计成一个多功能区，但随着项目进展战略转向强调野生动物走廊建设，更加强调了河岸走廊的价值。

　　“我们一直期望区域满足多种需求：娱乐、雨水管理、水质、生态栖息地”，Runco说，“其中最难解决的问题是生态栖息地和娱乐，二者兼容度极低。直线小径、野餐区、视野限制等娱乐功能要求的元素关系到人们的在河岸区域的活动范围，而出于娱乐功能考虑人们的活动范围常常比较开阔并靠近水边。”

　　  学校及社区之间设计了便利的步行车行混合桥，早期设计采用大拱形结构，后来设计师改用横跨军队辖区的多拱结构桥，即可顺畅的通过水流又满足了审美需求。每座桥梁的表面都使用了用不同的石材、粉刷、装饰性护栏进行装饰，力争与周围建筑风格相融合。这些建筑物成为Intalianade建筑设计的一部分，使得桥梁为社区提供便利交通的同时成为社区整体美学设计中不可分割的一部分。

　　社区中也加入了一些娱乐元素：讲述当地历史的教育牌、当地动物种群的介绍、以及河流水质管理功能的介绍。配套标志、植被、以及矮栅栏也保证了机动车不会驶入河岸区域，社区中也设计了专为步行者准备的小径。
 
　　据Teed-Bose讲，三个关键功能促使开发商采用创新方案：首先山庄小河要接收所有上游地区的水流，必须保证安全，需从水力学角度考虑如何管理城镇径流与非城镇径流；第二个目标是将山庄小河要成为社区娱乐的一部分，吸引人们前来参观而不仅仅只是一个水利设施。第三个目标是利用全部水文及环境区域打造一个适合野生动物行动的生态栖息地。这个生态栖息地将连接Almeda县经济较落后地区以及San Joaquin县沿Old河下游的滨水生态栖息地。

　　“河岸区域同时满足了野生动物保护、湿地保护、娱乐、设计多方面的需求”，Teed-Bose说，“山庄小河提供了一种满足不同需求的成功方案。”
 
　　暴雨水处理是目前土地开发商面临的一项重大挑战，像山庄新城这种大型且具有魄力的项目要求具有创新及多功能性的暴雨水解决方案。山庄小河从一条农业灌溉渠被改造成为一条生机勃勃的自然河流，及既降低了基础设施建设费用又创造处具有暴雨水处理、泄洪、提供湿地缓冲区、以及通过步行道及眺望堤提供的被动式休闲等多种功能的河岸，同时大大减少了项目地的大型排水管道数量及干燥盆地，在满足各种功能的同时带来了优美的环境，也降低了雨水处理设施的建设成本。山庄小河项目向大家展示了与自然完美结合的项目。