淺議基于污水處理的濕地公園水景營造

林博 吳依婉 王叔陽

（1 溫州大學建筑工程學院，浙江 溫州 325035；2 浙江農(nóng)林大學農(nóng)業(yè)與食品科學學院，浙江 杭州 311300）

人工濕地是人為模仿自然濕地，由基質(zhì)、水生植被、動物、微生物和水體組成的復合系統(tǒng)，具有緩沖性，對于生態(tài)環(huán)境具有一定的修復能力，以“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”為核心。

人工濕地景觀不再是簡單的水體景觀，也具有生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能（龐珺等,2012）,具有恢復性、除污性、結(jié)構(gòu)性、觀賞性以及生態(tài)性等屬性的新型復合景觀。人工濕地景觀由此可定義為：為了滿足人們一定的需求，以自然原則為基礎(chǔ)，通過一定的工程技術(shù)、藝術(shù)設(shè)計等手法構(gòu)造與自然濕地相似的功能與結(jié)構(gòu)（張清,2010），具有經(jīng)濟效益、生態(tài)環(huán)境效益以及社會效益的景觀工程復合（曾馬賽等,2012）。徐凌云等（2015）在“生態(tài)都市主義”中強調(diào)景觀的整體性，景觀不再是單一的景觀，而是多種學科相互交叉、多種設(shè)計手段綜合應(yīng)用的產(chǎn)物，其功能更加多樣。

近年來，人工濕地污水處理技術(shù)已得到一定的應(yīng)用，但其與景觀設(shè)計相結(jié)合方面還存在一定的問題與局限（陳秀娟等,2013）。本文基于人工濕地的污水處理技術(shù)進行濕地公園的規(guī)劃設(shè)計，分析總結(jié)設(shè)計原則，在人工濕地景觀規(guī)劃設(shè)計中，增加景觀多樣性，使人工濕地的結(jié)構(gòu)和功能更加完善。

1 人工濕地污水處理技術(shù)分類及其特點

人工濕地系統(tǒng)現(xiàn)主要有潛流人工濕地和表面流人工濕地，潛流人工濕地又可分為水平潛流人工濕地、垂直潛流人工濕地和潮汐流人工濕地(張修穩(wěn),2014)(表 1)。

2 人工濕地公園水景營造案例分析

以成都活水公園、上海夢清園和奧林匹克南片人工濕地作為典型案例，分析我國人工濕地公園的現(xiàn)狀、除污能力以及景觀效果。

表1 人工濕地特點分析Table 1 Character analysis of constructed wetland

2.1 成都活水公園人工濕地景觀模型

成都活水公園其立意將公園水體打造成為一股流動且清澈的“活水”，同時游人能參與水體凈化的過程中（陽小成, 2008）。污水來源是府河中被上游污染源和河流附近生活污水污染的河水。成都活水公園的植物配置遵循四川西峨眉山風景區(qū)自然森林景觀規(guī)律。

活水公園的水源已被污染，需要通過人工系統(tǒng)恢復水質(zhì)，活水公園采取“藏源”的水景源頭處理手法（圖1、圖2）。活水公園利用水流雕塑進行不同景區(qū)之間的水體連接，進行“引流”。水體經(jīng)過前期一定處理“匯聚”進入人工濕地塘床系統(tǒng)后（劉克華, 2013）。水流從人工濕地處理系統(tǒng)流出，水質(zhì)達標，在此過程中，水面較為寬闊，水景營造方式較為自由，最后對水系進行“收尾”（表2、圖3）。

圖1 魚眼蓄池平面圖Fig.1 Plan of fisheye storage pool

2.2 夢清園人工濕地景觀模型

上海夢清園位于上海市中心蘇州河南岸，改造前是工廠與居民混合區(qū)，周邊水體常年黑臭、垃圾四溢，環(huán)境污染嚴重，形成城市死角(徐亞同等,2006)。污水來源是被上游污染源和城市生活污水污染的蘇州河河水。

夢清園整個景觀水體生態(tài)凈化系統(tǒng)由水質(zhì)處理和水質(zhì)穩(wěn)定兩部分組成。夢清園的入水口不宜設(shè)置親水性設(shè)施（圖4），設(shè)計者在水景里面設(shè)計了梯式進水道—折水澗，形成生態(tài)駁岸，并且通過植物配置阻擋人們的進入，體現(xiàn)了“藏源”的處理手法。此外，水體利用自身地形高差使河水經(jīng)多級跌水，即形成自然的跌水景觀，又提高了水體的溶解氧。夢清園的蘆葦濕地內(nèi)遍植蘆葦，水體隱藏其下（表3、圖5）。下湖及中湖整個水體釆用邊界自由的湖、塘等形態(tài)。蝴蝶泉是由5個蝴蝶圖案形狀的池塘組成的生物塘床凈化系統(tǒng)，清漪湖采用自然形態(tài)的湖面，星月灣以跌水的形式造景。

2.3 奧林匹克公園人工濕地景觀模型

圖2 魚眼蓄池實景圖Fig.2 Image of fisheye storage pool

表2 成都活水公園人工濕地水景分析Table 2 Waterscape analysis of constructed wetland in Chengdu Flowing Water Park

圖3 成都活水公園平面圖Fig.3 Plan of Chengdu Flowing Water Park

圖4 上海夢清園水體凈化系統(tǒng)Fig.4 Water purif i cation system of Shanghai Mengqing Garden

奧林匹克森林公園人工濕地位于奧林匹克公園內(nèi)，該凈化系統(tǒng)以復合垂直流人工濕地為核心，以氧化塘為補充，形成多層次的凈化系統(tǒng)，將再生水凈化處理后作為奧林匹克森林公園的補充水源（趙涇鈞, 2004）（圖6）。

奧林匹克森林公園西北部利用現(xiàn)狀高差建設(shè)人工復合濕地，與主湖相連，通過潛流濕地、植物氧化塘、生態(tài)氧化塘等工程方式，對再生水進行深度處理，并形成循環(huán)（黃迪等，2011）。濕地景區(qū)以疊水花壇為中心，由西往東，筑臺三疊水。沉水走廊是集游人通行與阻欄水流、減緩水速作用為一體的設(shè)施。游人從低于水面的廊道上通過，可以近距離觀察水生植物與生物。奧林匹克森林公園生態(tài)水處理展示溫室為公眾提供了集科學性、景觀性、趣味性為一體的游覽景點（表4）。

表3 上海夢清園人工濕地水景分析Table 3 Waterscape analysis of constructed wetland in Shanghai Mengqing Garden

表4 奧林匹克森林公園人工濕地水景分析Table 4 Waterscape analysis of constructed wetland in Olympic Forest Park

表5 人工濕地公園污水處理能力Table 5 Sewage treatment ability of constructed wetland park

2.4 人工濕地公園景觀模型現(xiàn)狀分析

圖5 上海夢清園人工濕地Fig.5 Constructed wetland of Shanghai Mengqing Garden

圖6 奧林匹克森林公園人工濕地系統(tǒng)Fig.6 Olympic Forest Park constructed wetland system

從成都活水公園、夢清園以及奧林匹克南區(qū)人工濕地3個人工濕地公園，總結(jié)了人工濕地公園景觀模型以及各個公園的污水處理能力（表5）。人工污水濕地公園的工藝流程有預處理系統(tǒng)、人工濕地污水處理系統(tǒng)以及后處理系統(tǒng)3個系統(tǒng)。在預處理系統(tǒng)中主要的造景手法是對水體的隱藏，在人工濕地處理系統(tǒng)中利用植物進行水體凈化，在后處理系統(tǒng)中利用水景對水體進行監(jiān)測。本文選取具有較為完善污水處理功能的人工濕地案例，分析得到一些有借鑒意義的造景手法，通過景觀設(shè)計手段加強污水的處理能力，同時將污水處理技術(shù)融入在景觀中，增加了景觀的多樣性。但部分人工濕地公園也存在污水處理能力較差，土地利用面積較低的狀況，大部分濕地公園景觀功能仍占據(jù)主導地位，實際的污水處理能力發(fā)揮作用小。

3 人工濕地公園的水景模型

結(jié)合現(xiàn)有人工濕地案例分析，提取其人工濕地景觀造景模式。人工濕地污水處理系統(tǒng)主要有預處理系統(tǒng)、人工濕地污水處理系統(tǒng)以及后處理系統(tǒng)，后處理系統(tǒng)中一般包括監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)各個部分系統(tǒng)的自身特性，提出水景模型（表6、表7）。

人工濕地處理系統(tǒng)分為預處理系統(tǒng)、垂直潛流人工濕地、潛流人工濕地、表面潛流人工濕地，后處理系統(tǒng)分為曝氣池和監(jiān)測塘，造景手法分別對應(yīng)“泉”“灘”“灘”“灣”“浪”“塘”，每一個系統(tǒng)內(nèi)部則為面狀布局，動靜關(guān)系分別為“動態(tài)”“靜態(tài)”“靜態(tài)”“動靜結(jié)合”“動態(tài)”“靜態(tài)”，動靜變化豐富多彩，空間形態(tài)由封閉到半開敞再到開敞，最后回歸半開敞，空間形態(tài)張合有度，隨著水質(zhì)的不斷提升，人水關(guān)系也從半回避向親近不斷靠近，每一個系統(tǒng)內(nèi)部又布置了多個豐富變化的景點，讓游客在公園內(nèi)獲得豐富的游賞體驗。

表6 現(xiàn)有人工濕地公園模型歸納總結(jié)Table 6 Summarization of existed constructed wetland park model

表7 污水處理系統(tǒng)規(guī)劃Table 7 Planning of sewage treatment system

4 小結(jié)

在城市化的進程中，土地資源日益緊張，水體污染問題越來越突出。濕地被譽為“地球之腎”，但天然濕地對于城市的污水處理能力遠遠不夠，大面積的人工濕地可彌補天然濕地的不足，將其與濕地公園相結(jié)合，既能提高濕地的凈水能力，又能夠充分利用濕地資源，緩解日益緊張的城市用地。

現(xiàn)階段人工濕地污水處理技術(shù)與濕地公園相結(jié)合的設(shè)計規(guī)劃尚不完善。利用人工濕地技術(shù)處理污水的濕地公園大多存在以下問題：首先，單位面積的人工濕地公園處理污水量較低，土地利用效率不高。其次，景觀本身的污水處理功能未得到充分發(fā)揮，較多停留在傳統(tǒng)的風景園林設(shè)計手段上。2008年末莫森·莫斯塔法維提出“生態(tài)都市主義”，主張減少城市建設(shè)資源，同時創(chuàng)造新的景觀環(huán)境和空間美學。其理論對于具有污水處理的人工濕地公園的營造具有一定的借鑒意義，此類公園的設(shè)計不再是生態(tài)設(shè)計，而是“設(shè)計生態(tài)”，消除人工與自然的對立面，提倡彈性、適應(yīng)性和可持續(xù)的設(shè)計理念。具有污水處理能力的人工濕地公園的設(shè)計不僅使公園具有人工濕地的結(jié)構(gòu)，而且將景觀也融入到此結(jié)構(gòu)中，使得景觀能夠發(fā)揮相應(yīng)的生態(tài)功能。

本文從現(xiàn)有的較優(yōu)的具有污水處理能力的人工濕地公園案例中提取景觀模型，通過歸納總結(jié)景觀營造與污水處理相結(jié)合的設(shè)計手段，希望對今后具有污水處理能力的人工濕地公園營建具有一定的借鑒作用。