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池州市遺址公園海綿改造與環(huán)境提升 ——“一潭死水”的生態(tài)修復(fù)之旅
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1項(xiàng)目基本情況介紹
  1.1項(xiàng)目概況
  該項(xiàng)目紅線內(nèi)面積約3.5ha,西臨池州市第二人民醫(yī)院旁,南臨秋浦西路,東臨部隊(duì)大院,北側(cè)為新華書(shū)店的宿舍區(qū)。該項(xiàng)目所在區(qū)域?qū)儆诟呙芏乳_(kāi)發(fā)老城區(qū),為合流制片區(qū),項(xiàng)目區(qū)內(nèi)水體原為廢棄護(hù)城河所保留的水塘,卻也是池州十條黑臭水體之一,周邊大量散排污水匯入,環(huán)境惡劣。本項(xiàng)目以海綿城市改造為契機(jī),在充分研究區(qū)域問(wèn)題的基礎(chǔ)上,合理確定改造目標(biāo),結(jié)合片區(qū)海綿改造,以系統(tǒng)性思維解決場(chǎng)地及周邊的水問(wèn)題,將黑臭水體治理與城市消極空間改造相結(jié)合,利用歷史空間,提升水體及周邊生態(tài)價(jià)值,激發(fā)片區(qū)活力。
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圖 1 項(xiàng)目所在區(qū)位示意圖

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圖 2 遺址公園改造前后對(duì)比照片

  1.2項(xiàng)目建設(shè)條件
 ?。?)片區(qū)條件
  池州市海綿城市試點(diǎn)建設(shè)區(qū)18.5km2,共分6大排水分區(qū),該項(xiàng)目所屬排水分區(qū)屬杏村排區(qū),片區(qū)大部分為合流制區(qū)域,秋浦西路在海綿建設(shè)前僅有雨水管網(wǎng),排入建銀巷箱涵后直接匯入南湖溝,本次海綿建設(shè)將該路段進(jìn)行雨污分流,新建污水管網(wǎng)接入現(xiàn)有市政污水系統(tǒng)。該片區(qū)場(chǎng)地除西側(cè)三臺(tái)山公園外無(wú)居民活動(dòng)場(chǎng)地,片區(qū)居民活動(dòng)空間不足。
  (2)水體水質(zhì)
  根據(jù)前期對(duì)水體污染和公眾調(diào)查情況,水體環(huán)保監(jiān)測(cè)報(bào)告和《城市黑臭水體整治工作指南》的黑臭水體級(jí)別判定標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)下表),屬于輕度黑臭。
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表 1 水體各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

  水體名稱 檢測(cè)結(jié)果 黑臭判別
  氨氮/mg/L DOmg/L ORP/mv 透明度/cm
  二院水塘 1.06 8.51 64 15 輕度黑臭
  (3)場(chǎng)地條件
  水塘東側(cè)現(xiàn)狀為商鋪和自建住宅,雨污水直接排入水塘內(nèi),本次項(xiàng)目予以拆除。外圍部隊(duì)大院、建筑小區(qū)等紅線外建筑與小區(qū)雨水以及部分污水,通過(guò)排水渠及管網(wǎng)系統(tǒng)直排入水體,大量污染物被沖入水體后沉積。根據(jù)測(cè)算,受外圍排污影響的匯水面積約4.7ha。其次,由于地勢(shì)條件,大量客水匯入該水體,客水面積約6.5ha。
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圖4 項(xiàng)目匯水范圍

  2問(wèn)題與需求分析
  2.1 外圍雨污水混接匯入污染水體,雨污分流改造難度大。
  周邊區(qū)域雨、污水排放對(duì)水體影響大,是水體黑臭的首要因素,通過(guò)對(duì)池州污水污染負(fù)荷和下墊面污染負(fù)荷的檢測(cè)和分析,對(duì)匯入該水體污染負(fù)荷水平進(jìn)行估算,結(jié)果如下表所示。
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表 2 項(xiàng)目匯水片區(qū)全年平均污染負(fù)荷估算表(單位:t/a)

  污染物 COD TN TP NH3-N SS
  徑流污染物濃度(mg/L) 29~368 0.3~2.4 0.02~0.25 0.05~2.2 28~342
  全年污染物負(fù)荷總量(t/a) 12.94 2.37 0.17 1.15 10.18
  現(xiàn)有水塘旁側(cè)道路僅5m寬,且東側(cè)擋墻建設(shè)年代較久,緊鄰建筑,不宜進(jìn)行大規(guī)模動(dòng)工。因此,如何結(jié)合周邊各地塊的雨污分流開(kāi)展截污工程,是水體恢復(fù)需要做的重要內(nèi)容。
  2.2 下游污水管網(wǎng)排污能力有限,雨季控制效率影響大
  基于規(guī)劃資料,下游污水管網(wǎng)改造后管徑為 DN400,匯水區(qū)域既包括部隊(duì)大院8.9公頃的匯水面積,還包括部隊(duì)大院東南側(cè)匯水區(qū)域。雨季,特別是暴雨情況下,大量雨水與污水混合進(jìn)入污水管網(wǎng),會(huì)造成:(1)污水負(fù)荷降低,對(duì)污水處理廠工藝造成影響;(2)暴雨水量大,管網(wǎng)排水能力不足,合流制溢流水直接排放會(huì)污染水體。
  2.3 北側(cè)小區(qū)易遭到洪澇
  本案北側(cè)小區(qū)入口坡度較大,暴雨時(shí)大量客水流入,原有水塘缺少溢流控制設(shè)施,水塘水位上升,最高曾經(jīng)淹沒(méi)到房屋首層,見(jiàn)下圖。
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圖 3 入口坡道與曾經(jīng)淹沒(méi)水位調(diào)研

  2.4 水塘景觀較差,生態(tài)價(jià)值低
  現(xiàn)狀遺址公園水體周邊存在大量違章建筑以及少量餐飲經(jīng)營(yíng),景觀條件較差。整體廢棄水塘除了北部居住區(qū)旁的小游園和醫(yī)院的綠地外,水塘周邊被大量違建建筑包圍,市民無(wú)法參與其中,與市民公園相距甚遠(yuǎn)。由于水體受污染程度較高,駁岸雜亂,水生態(tài)環(huán)境惡劣。
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圖 4 水體現(xiàn)狀

  3海綿城市改造目標(biāo)與原則
  綜上分析,本次海綿城市改造需要重點(diǎn)解決水體黑臭、外圍客水匯入造成積水、水體生態(tài)修復(fù)及空間活化等問(wèn)題。在改造過(guò)程中充分體現(xiàn)生態(tài)、海綿的建設(shè)理念,因地制宜地選擇海綿技術(shù)設(shè)施,盡量恢復(fù)區(qū)域生態(tài)價(jià)值和原有的水文狀態(tài)。
  3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
  重要目標(biāo):
  ?修復(fù)水體生態(tài)功能,改善動(dòng)植物棲息地環(huán)境。
  海綿改造目標(biāo):
  ?水質(zhì)控制目標(biāo);消除黑臭,逐步達(dá)到穩(wěn)定地表Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn), SS 總量去除率50%;
  ?防澇控制目標(biāo):有效應(yīng)對(duì)30年一遇降雨要求。
  ?水量控制目標(biāo): 85%年徑流總量控制率,對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)降雨量為35mm;
  其他目標(biāo):
  ?增加居民活動(dòng)空間,活化社區(qū)消極空間。
  3.2 設(shè)計(jì)原則
 ?。?)系統(tǒng)性原則:雨水系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、景觀系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì),系統(tǒng)性解決場(chǎng)地及周邊問(wèn)題。
 ?。?)適宜性原則:強(qiáng)調(diào)設(shè)施適宜性與景觀適宜性。結(jié)合控制目標(biāo)選取適宜的海綿控制措施,同時(shí),將景觀設(shè)計(jì)與地域文化結(jié)合,突顯池州水文化,景觀風(fēng)格與周邊整體環(huán)境相適宜。
 ?。?)可持續(xù)原則:充分利用生態(tài)本底和空間優(yōu)勢(shì),優(yōu)先使用綠色基礎(chǔ)設(shè)施,完善水體和公園的功能,協(xié)調(diào)生態(tài)需求,打造功能性景觀。
 ?。?)經(jīng)濟(jì)性原則:根據(jù)現(xiàn)狀空間布置設(shè)施,減少土方量;種植則大量選擇鄉(xiāng)土植物,以宿根、自播、低維護(hù)的植物品種為主,降低工程造價(jià)。
  4 改造策略與方案設(shè)計(jì)
  4.1 設(shè)計(jì)策略
  該項(xiàng)目充分考慮多目標(biāo)融合,設(shè)計(jì)策略以修復(fù)水生態(tài)為第一要求,充分發(fā)揮綠色空間優(yōu)勢(shì),統(tǒng)籌優(yōu)化黑臭治理和海綿建設(shè)。結(jié)合“源頭+中途+末端”的管控方式,統(tǒng)籌地上與地下空間,更多利用綠色措施,適當(dāng)輔助黑色措施解決問(wèn)題。
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圖 5 遺址公園綜合改造策略示意圖

  首先,依據(jù)周邊區(qū)域的可改造實(shí)施難度,進(jìn)行海綿城市源頭改造以及合流制溢流控制,沿二院水塘外側(cè)新建截污管線接入市政干管,對(duì)于雨季溢流建設(shè)合流制溢流調(diào)蓄池。
  其次,為防止內(nèi)源頭污染,本次整治對(duì)二院水塘部分淤積重度區(qū)進(jìn)行清淤。淤泥晾干后清運(yùn)至垃圾處理廠進(jìn)行填埋。
  第三,岸帶修復(fù)與綜合景觀提升。為減少面源污染,改善水質(zhì),對(duì)二院水塘進(jìn)行生態(tài)岸帶修復(fù)。主要是駁岸建設(shè)及湖邊生態(tài)修復(fù),其中駁岸采用草毯護(hù)坡,在湖床淺灘種植水生植物,修復(fù)湖泊水生態(tài)。根據(jù)城市綠地規(guī)劃,并考慮到二院水塘景色,本次將對(duì)二院水塘周邊湖岸用地進(jìn)行景觀綠化,使其成為市民休閑娛樂(lè)場(chǎng)所。
  第四,生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建。本次對(duì)二院水塘采用微生物和水生生物進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建。設(shè)置水體循環(huán)路線;在水體東側(cè)、北側(cè)設(shè)計(jì)凈化濕地;循環(huán)水量經(jīng)濕地處理后回補(bǔ)水體。
  第五,考慮片區(qū)防澇除險(xiǎn)要求,通過(guò)蓋板溝和原有地表徑流通道的利用,在低點(diǎn)設(shè)置雨水花園等海綿設(shè)施,應(yīng)對(duì)上游客水,經(jīng)初步處理后匯入二院水塘,結(jié)合多級(jí)溢流口設(shè)置,完善公園調(diào)蓄功能。
  4.2總體方案設(shè)計(jì)
  二院水塘綜合整治的內(nèi)容包括對(duì)區(qū)域污水直排口的封堵、上游匯水區(qū)域徑流污染污染治理、湖面和岸線垃圾清理、合流制溢流污染控制、水體清淤、內(nèi)源治理和水質(zhì)改善及生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建等方面,完善作為城市公園的活動(dòng)空間打造和景觀環(huán)境提升。
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圖 6 雨水匯流設(shè)計(jì)技術(shù)路線圖

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圖7 二院水塘水質(zhì)整治方案示意

  4.3 雨水系統(tǒng)分項(xiàng)設(shè)計(jì)
  4.3.1截污系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
 ?。?)新建污水管工程
  由于二院水塘外側(cè)缺乏污水管網(wǎng),周邊居住區(qū)存在雨污水合流管網(wǎng)直接排入水體,因此本次整治中通過(guò)新建DN400污水管線將區(qū)域內(nèi)污水接至南側(cè)秋浦路上。
  (2)合流制溢流(CSO)調(diào)蓄水池
  修建CSO調(diào)蓄池主要是從以下幾方面考慮:1)考慮到區(qū)域內(nèi)存在雨污水混接現(xiàn)象,而外圍部隊(duì)大院短期內(nèi)無(wú)法開(kāi)展源頭海綿改造和雨污分流工程,直接將雨污合流水直接截至DN400污水管網(wǎng),容易造成排水不暢;2)管網(wǎng)直接溢流至水塘,水體很難應(yīng)對(duì)該處排口的污染負(fù)荷,水體水質(zhì)難以保障。因此,確定采用CSO調(diào)蓄池和多級(jí)濕地的處理方式對(duì)調(diào)蓄池部分出水進(jìn)行處理后排入水體。
  確定調(diào)蓄池修建后允許的溢流次數(shù)為10次/年,確定調(diào)蓄池規(guī)模為300m3,截污管線溢流雨水經(jīng)調(diào)蓄池調(diào)蓄,降雨后上層較干凈的水打入多級(jí)濕地進(jìn)行處理,下層沉淀水打入污水管網(wǎng)。
  4.3.2內(nèi)源治理方案設(shè)計(jì)
  (1)清淤疏浚工程
  為防止內(nèi)源頭污染,本次整治對(duì)二院水塘部分淤積重度區(qū)進(jìn)行清淤。清淤深度約0.45~0.55m,清淤面積1.8公頃,清淤量1萬(wàn)m3。淤泥晾干后清運(yùn)至垃圾處理廠進(jìn)行填埋。
 ?。?)垃圾漂浮物清理工程
  對(duì)二院水塘內(nèi)的垃圾及漂浮物進(jìn)行清理,清理范圍為全湖泊,面積4.4公頃。
 ?。?)底質(zhì)改良工程
  為減少底泥污染,恢復(fù)水體自凈能力,采用底質(zhì)改良型環(huán)境修復(fù)劑來(lái)原位改善底泥,底泥改良劑施加范圍為二院水塘整個(gè)湖泊范圍。
  4.3.3源頭海綿設(shè)施設(shè)計(jì)
  根據(jù)海綿城市建設(shè)要求,遺址公園內(nèi)部采取低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)方案,處理場(chǎng)地內(nèi)和北側(cè)小區(qū)不透水面積產(chǎn)生的徑流量,主要涵蓋三部分內(nèi)容:
 ?。?)遺址公園內(nèi)部道路、建筑等硬化面積通過(guò)雨水花園等低影響開(kāi)發(fā)雨水設(shè)施消納;
 ?。?)結(jié)合北部小區(qū)的未來(lái)改造內(nèi)容,解決外圍客水對(duì)小區(qū)的影響,修建蓋板溝,將北側(cè)小區(qū)內(nèi)徑流引入公園內(nèi)雨水花園、植草溝等設(shè)施;
 ?。?)緩解西側(cè)醫(yī)院徑流雨水對(duì)水體影響,在西南側(cè)修建垂直流濕地,同時(shí)作為循環(huán)湖體的設(shè)施。
  詳細(xì)方案見(jiàn)下圖
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圖 8 源頭海綿設(shè)施平面布置圖

  4.3.4防澇系統(tǒng)與豎向設(shè)計(jì)
  原北側(cè)小區(qū)入口在降雨時(shí)有客水匯入,繼而流入水塘,原有水塘確實(shí)溢流調(diào)節(jié)設(shè)施,在暴雨時(shí),易威脅居民建筑。為綜合解決匯水范圍內(nèi)積澇問(wèn)題,滿足30年一遇內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn),本次結(jié)合北側(cè)小區(qū)蓋板溝和水體岸帶及溢流標(biāo)高設(shè)置,充分利用水塘調(diào)蓄容積,如下圖所示。
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圖 9場(chǎng)地豎向設(shè)計(jì)示意圖

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 圖 10 場(chǎng)地設(shè)計(jì)淹水范圍線示意圖

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 圖 11 改造后遺址公園場(chǎng)地豎向?qū)嵕?/center>
  4.3.5水循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)建
  由于二院水塘處于城市中心居民聚集區(qū),為了保證水體水質(zhì)長(zhǎng)久保持,防止黑臭復(fù)發(fā),需要提高水體的自凈能力,因此本次對(duì)二院水塘采用微生物和水生生物進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建。設(shè)置水體循環(huán)路線;在水體東側(cè)、北側(cè)設(shè)計(jì)凈化濕地;循環(huán)水量經(jīng)濕地處理后回補(bǔ)水體。
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圖 12水體循環(huán)路線示意圖

  4.4 景觀生態(tài)系統(tǒng)分項(xiàng)設(shè)計(jì)
  4.4.1生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與重塑
 ?。?)岸帶修復(fù)工程
  為減少面源污染,改善水質(zhì),對(duì)二院水塘進(jìn)行生態(tài)岸帶修復(fù)。主要是駁岸建設(shè)及湖邊生態(tài)修復(fù),其中駁岸采用草毯護(hù)坡,在湖床淺灘種植水生植物,修復(fù)湖泊水生態(tài)。
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圖 13 水體岸帶修復(fù)設(shè)計(jì)平面選型示意圖

 ?。?)生態(tài)島工程
  結(jié)合生態(tài)駁岸空間,在水體內(nèi)增加生態(tài)島,一是促進(jìn)水體自凈過(guò)程,二是增加動(dòng)物棲息空間,為鳥(niǎo)類、兩棲類動(dòng)物提供游憩場(chǎng)所,也為魚(yú)類等水生動(dòng)物提供覓食、藏匿、產(chǎn)卵地。
  (3)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建
  通過(guò)沉水植物、挺水植物和浮葉植物的合理分布及水生動(dòng)物的適度放養(yǎng),改善水生物種群結(jié)構(gòu),促進(jìn)生物的多樣化,恢復(fù)穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)水體生態(tài)鏈的調(diào)控,實(shí)現(xiàn)水下生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者三者的有機(jī)統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)水域自凈。其次,公園內(nèi)設(shè)置豐富的喬木及草本類植物,豐富園區(qū)植物群落,有利于整體生境的形成,也為動(dòng)植物的豐富提供先決條件。遺址公園內(nèi)前期共選喬木22種,竹類3種,灌木類6種,水生及地被植物16種,花卉及地被植物16種。
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圖 14 水體內(nèi)生態(tài)島和岸帶淺灘實(shí)景圖

  4.4.2活動(dòng)空間分區(qū)
  整個(gè)公園分為東西南北四個(gè)區(qū);公園入口區(qū)(南),臺(tái)地花園區(qū)(東),療養(yǎng)花園區(qū)(西)和樂(lè)活花園區(qū)(北)。 公園入口區(qū)主要作為市民的聚集和活動(dòng)、海綿城市的教育展示、池州歷史文化展示窗口。
  臺(tái)地花園在東側(cè)狹窄空間內(nèi)利用現(xiàn)狀豎向,設(shè)計(jì)成臺(tái)地花園的形式,收納公 園東側(cè)的雨水,以臺(tái)地的形式將雨水進(jìn)行凈化后排入湖體,臺(tái)地花園成為雨水花 園非常好的展示面,同時(shí)坡道、臺(tái)階和臺(tái)地穿插,形成更加豐富的體驗(yàn)空間,給市民提供冥想和觀賞的空間。
  其余樂(lè)活花園的區(qū)域的功能主要在于滿足北面新華書(shū)店居住區(qū)的居民使用,滿足生活休閑娛樂(lè)使用。同時(shí)移植和保留現(xiàn)狀長(zhǎng)勢(shì)良好的紫薇等樹(shù)種,延續(xù)現(xiàn)有的生活習(xí)慣,使公園與居民融合共生。
  西邊將二醫(yī)院現(xiàn)狀的雨水花園改造成具有療養(yǎng)功能的療養(yǎng)花園,保留現(xiàn)狀的 綠地和水景,局部改造成雨水花園。同時(shí)醫(yī)院花園的入口打開(kāi),通過(guò)現(xiàn)狀現(xiàn)狀臺(tái) 階連接公園設(shè)計(jì)濱水環(huán)道。
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圖 15 正在休息的周邊居民

  5 建成效果  5.1 生態(tài)效益
 ?。?)通過(guò)截污工程與合流制溢流調(diào)蓄池的利用,小區(qū)旱季污水直排現(xiàn)象,合流制溢流可以控制在4次/年,污染負(fù)荷削減率達(dá)84%以上(以 CODcr 計(jì));(2)湖體水質(zhì)顯著提升,從黑臭水體到穩(wěn)定Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn);(3)湖體底泥清淤量達(dá)1萬(wàn)m3、補(bǔ)種水生植物0.4ha、修整駁岸0.55km,重新打造水體生態(tài)系統(tǒng),恢復(fù)水生態(tài)平衡;(4)作為合流制溢流調(diào)蓄水池的溢流受納水體,可提供1.8萬(wàn) m3的調(diào)蓄空間;(5)通過(guò)恢復(fù)湖體生境,提高植物群落和動(dòng)物多樣性,該湖體已成為野鴨、白鷺等野生鳥(niǎo)類棲息地的重要場(chǎng)所。
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圖 16 遺址公園北側(cè)生態(tài)駁岸景觀實(shí)景圖

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圖 17水塘內(nèi)嬉戲的烏龜

  5.2 經(jīng)濟(jì)效益
  本項(xiàng)目采用EPCO模式進(jìn)行建設(shè),工程造價(jià)為1500萬(wàn)元,施工單位除負(fù)責(zé)項(xiàng)目建設(shè)外,還承擔(dān)本項(xiàng)目10年運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作。平均每平米造價(jià)為110元。項(xiàng)目解決區(qū)域13.2ha的雨水問(wèn)題。
  5.3 社會(huì)效益
  建成后的遺址公園已成為可進(jìn)入的濱水活動(dòng)休閑空間,與之前破敗的氛圍不同,公園更新可直接惠及100ha 范圍內(nèi)居民的休憩活動(dòng)需求,并為市區(qū)生態(tài)教育工作提供場(chǎng)地。隨著公園內(nèi)鍛煉和家庭游覽的活動(dòng)增加,有效帶動(dòng)了老城區(qū)的區(qū)域活力。

  基本情況附錄
 ?。?)設(shè)計(jì)單位:
  北京雨人潤(rùn)科生態(tài)技術(shù)有限責(zé)任公司
  阿普貝思(北京)建筑景觀設(shè)計(jì)咨詢有限公司
 ?。?)施工單位:
  上海為林綠化景觀有限公司
 ?。?)管理單位
  池州市住房與城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)
 ?。?)建設(shè)單位
  池州市城市建設(shè)重點(diǎn)工程管理辦公室
  (5)技術(shù)支撐單位
  北京建工建筑設(shè)計(jì)研究院