以尾水濕地工程主導(dǎo)的濕地景觀設(shè)計(jì)探索

李 建

（池州市重點(diǎn)工程建設(shè)管理處，安徽 池州 247100）

0 引言

自1922年我國正式加入《濕地公約》以來，我國濕地保護(hù)工作共經(jīng)歷了3個(gè)階段：第一階段（1992—2003年），摸清家底與夯實(shí)基礎(chǔ)階段；第二階段（2004—2015年），搶救性保護(hù)階段；第三階段（2016—2021年），全面保護(hù)階段［1］。隨著2022年6月1日《中華人民共和國濕地保護(hù)法》的正式實(shí)施，我國濕地保護(hù)工作即將進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展的第四階段。我國濕地資源調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，截至2022年10月，我國各類濕地公園已超1 600處，有效保護(hù)了240萬hm2濕地，帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長500多億元，并在保護(hù)環(huán)境、保護(hù)物種多樣性等方面發(fā)揮了重要作用［2］。在此過程中，濕地景觀已成為城市環(huán)境建設(shè)的重要組成部分。

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目內(nèi)容

安徽省池州市尾水生態(tài)處理工程主要通過水系植被修復(fù)、生態(tài)建設(shè)、加強(qiáng)管理等措施，提高池州市清溪污水處理廠水質(zhì)，營造與維護(hù)尾水濕地景觀效果，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后將處理達(dá)標(biāo)的尾水作為清溪河的主要補(bǔ)水資源。該項(xiàng)目涵蓋尾水生態(tài)處理工程、秋浦東路溝水系貫通工程與進(jìn)水管線鋪設(shè)三大部分。尾水生態(tài)處理工程包括潛流人工濕地、表面流人工濕地、生態(tài)穩(wěn)定塘等，并配備自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。濕地占地總面積30 hm2，其中潛流人工濕地占地面積10 hm2，表面流人工濕地與生態(tài)濕塘占地面積20 hm2，整體濕地最大負(fù)荷可達(dá)8萬m3/d。秋浦東路溝水系貫通工程將平水湖排澇溝、中心溝及九華山大道溝貫通，使經(jīng)生態(tài)處理的尾水經(jīng)中心溝、秋浦東路貫通溝后進(jìn)入九華山大道溝和平天湖排澇溝。預(yù)計(jì)秋浦東路貫通溝全長1 063 m，規(guī)劃水位7.6 m，蓄水量3.9萬m3。進(jìn)水管線鋪設(shè)包括進(jìn)水壓力管線與輸水管線鋪設(shè)兩部分。進(jìn)水壓力管線從現(xiàn)狀污水處理廠尾水排出口接出，并在接觸出口設(shè)置三通與閥門，保留原有的排出口功能；輸水管線充分利用污水廠尾水泵站的剩余壓力，管道直徑為DN1200，全長1 848.7 m。預(yù)計(jì)通過進(jìn)水管線的鋪設(shè)，污水廠處理后的尾水可順利流入潛流人工濕地的進(jìn)水總渠。整體尾水濕地項(xiàng)目計(jì)劃于2017年9月15日開工，2018年6月30日完工。

1.2 設(shè)計(jì)規(guī)模

依據(jù)池州市自然資源和規(guī)劃分管市長審查會(huì)的實(shí)際要求，尾水生態(tài)處理工程應(yīng)與污水廠的實(shí)際產(chǎn)量相同，總體設(shè)計(jì)規(guī)模須達(dá)到8萬m3/d的處理負(fù)荷。第一，考慮濕地工程的紅線范圍，尾水生態(tài)處理工程在中心溝東側(cè)建設(shè)潛流人工濕地需占地9.08 hm2，表面流人工濕地占地16.00 hm2，并且景觀風(fēng)格和整體布局需要與中心溝西側(cè)的規(guī)劃定位、平天湖大道西側(cè)的規(guī)劃定位相統(tǒng)一。第二，清溪污水處理廠現(xiàn)狀排出口需要進(jìn)行改造升級，充分利用清洗污水廠尾水出水泵房的余壓，采用DN1200的管道將尾水注入人工濕地，管道的整體水量需要達(dá)到8萬m3/d。第三，根據(jù)清溪污水廠的整體調(diào)研情況，污水處理廠泵房有7～9 m的剩余水頭。該工程的進(jìn)水管線起點(diǎn)應(yīng)從污水廠排入清溪河出水點(diǎn)開始，頂管通過清溪河，沿著平天湖大道鋪設(shè)DN1200管線到前流人工濕地的進(jìn)水端。第四，由于清溪河常見水位較高，而紅河設(shè)計(jì)流向又為平天湖流向紅河，因而紅河靠近清溪河一側(cè)的水體極易出現(xiàn)滯水區(qū)?？紤]實(shí)地的水域情況，在紅河南側(cè)九華山大道溝旁、人工濕地北側(cè)須建立2萬m3/d泵井1座。當(dāng)滯水區(qū)水質(zhì)較差時(shí)，泵井可在滯水抽區(qū)水，并將其注入尾水生態(tài)處理系統(tǒng)中，在提升滯水區(qū)水體水質(zhì)的同時(shí)增加紅河的水動(dòng)力［3］。

2 以尾水濕地工程為主導(dǎo)的濕地景觀設(shè)計(jì)方案

2.1 設(shè)計(jì)理念與原則

以尾水濕地工程為主導(dǎo)的濕地景觀設(shè)計(jì)，需要嚴(yán)格貫徹保護(hù)水資源、維護(hù)物種多樣性、提升水文景觀環(huán)境、維持自然與人類和諧共生的理念，并遵循生態(tài)性、協(xié)調(diào)性、因地制宜的原則，實(shí)現(xiàn)濕地景觀協(xié)調(diào)發(fā)展，切實(shí)改善城市水體污染情況。首先，生態(tài)性原則著重體現(xiàn)在濕地生態(tài)保護(hù)上。在人工濕地景觀設(shè)計(jì)中，應(yīng)合理規(guī)劃濕地中現(xiàn)有的水資源，依托水資源保護(hù)植被與動(dòng)物整體的生存環(huán)境，從而有效控制環(huán)境溫度與空氣濕度，達(dá)到保護(hù)生態(tài)的根本目的。其次，協(xié)調(diào)性原則體現(xiàn)在通過將不同的植被等景觀元素重組排列，建設(shè)融合性的濕地景觀，以此提高人工濕地景觀的欣賞度［4］。最后，因地制宜原則體現(xiàn)在需要充分保留濕地環(huán)境中現(xiàn)有的價(jià)值元素，如地形地貌、河流資源、水生植被等，并在特有地域風(fēng)格的基礎(chǔ)上，輔助建設(shè)人工景觀，建立和諧統(tǒng)一的生態(tài)空間。

2.2 設(shè)計(jì)方案

2.2.1 人工濕地與地形地貌相結(jié)合。根據(jù)池州市尾水生態(tài)處理工程的建設(shè)內(nèi)容，在人工濕地景觀設(shè)計(jì)中需要做到與地形地貌相結(jié)合，充分考量人工濕地與園區(qū)陸地的豎向布局，以提高濕地景觀價(jià)值［5］。一方面，濕地中水流的速度決定了水流的停滯時(shí)間，影響著植被的凈化速率，通常將水流速度控制在0.6 m/s內(nèi)更有利于植被生長，也會(huì)使尾水得到進(jìn)一步凈化。因此，在此次人工濕地景觀設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有豎向布局，合理利用地勢高度差打造臺地景觀，通過塑造階梯式的水流布局，減緩水流速度，盡可能消除水體在流動(dòng)過程中的匯流效應(yīng)。為減緩水流速度，設(shè)計(jì)人員也可利用現(xiàn)有地形，借鑒農(nóng)民修復(fù)梯田的方式規(guī)劃濕地河道，改變水流的流動(dòng)方向，使直向水流轉(zhuǎn)變?yōu)橛鼗厮?，以此增加水流在濕地中的停留時(shí)間，并借助多樣化的河道交互提高濕地水體景觀的觀賞性［6］。另一方面，該人工濕地有山丘、河道、池塘等多種地形，其中山體的最高點(diǎn)標(biāo)高達(dá)103.4 m，與河道水面的高度差為24.6 m，與池塘水面的高度差為26.8 m，場地起伏較大。因此，在以尾水工程主導(dǎo)的濕地景觀設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要充分考慮園區(qū)陸地的豎向布局，以場地西南側(cè)山體為主要景觀點(diǎn)，在保證山體植被景觀不被破壞的同時(shí)，結(jié)合地勢走向，選擇較為平緩的道路作為觀光步道，形成與下方河道、池塘高低錯(cuò)落的視覺觀感，并遵循場地由西向東的地勢，搭配高低錯(cuò)落的植被群落，與水體景觀形成多層次的視覺效果。

2.2.2 人工濕地與植被資源相結(jié)合。植被是濕地景觀重要的組成部分。設(shè)計(jì)人員合理利用場地現(xiàn)有植被，并搭配種植適宜的水生植物，可有效提升人工濕地的景觀價(jià)值與水質(zhì)處理效果。在此次濕地景觀設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員除保留場地現(xiàn)有植被外，還引入不同植被組團(tuán)，以達(dá)到去除水體污染物的最終目的。研究表明，在水生植被中，香蒲、水蔥、蘆葦、荷花等挺水植物積累重金屬的能力較為優(yōu)異，可優(yōu)先選擇；紫萍、滿江紅等漂浮植物的根莖積累重金屬能力較強(qiáng)，可與挺水植物搭配使用；菱、睡蓮等浮葉植物對特定的含氮磷的化合物的去除效果較好；狐尾藻、菹草等沉水植物蓄積水體重金屬的能力也較強(qiáng)。因此，合理搭配種植不同的植物，可在增加濕地景觀類型的同時(shí)，切實(shí)提高水體治理效果，提升城市水質(zhì)［7］。不同種類植物的水體凈化功能具體如表1所示［8］。

表1 不同類型植物的凈化功能

在景觀設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要依據(jù)“陸生植物帶→濕生植物帶→水生植物帶”的搭配順序，合理配植喬木層、灌木層、草本層，以及水生植被中的挺水植物層、漂浮植物層、浮水植物層，形成完整的植物群落，從而保證濕地中的食草生物與浮游生物健康生存。在考慮生態(tài)性、因地制宜的設(shè)計(jì)原則下，人工濕地景觀設(shè)計(jì)也應(yīng)考慮濕地的季節(jié)特性，可引入迎春、牡丹、白玉蘭等春花植物，增強(qiáng)人工濕地春季景觀觀賞性；也可搭配五角楓、火炬樹等彩色樹種，增強(qiáng)濕地秋季景觀的色彩；而大范圍的背景林則要以鄉(xiāng)土樹種為主，以此保證植物群落的穩(wěn)定性［9］。合理搭配植物不僅可豐富濕地中的植被多樣性，還可達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

2.2.3 人工濕地與文旅項(xiàng)目開發(fā)相結(jié)合。為進(jìn)一步提升濕地景觀的社會(huì)效能，濕地景觀建設(shè)也需要做到與文旅項(xiàng)目開發(fā)相結(jié)合。一方面，相關(guān)部門可立足人工濕地良好的景觀環(huán)境與豐富的生物資源，通過開辟旅游觀光路線、開展生態(tài)科普講座等活動(dòng)，向游客展示濕地完備的生態(tài)系統(tǒng)與豐富的物種，并利用生態(tài)恢復(fù)過程建立完善的科學(xué)研究體系，使人工濕地成為青少年科普教育的宣講地，切實(shí)提高青少年的生態(tài)保護(hù)意識。另一方面，有關(guān)部門可在豐富濕地植物景觀的基礎(chǔ)上，舉辦攝影、繪畫等藝術(shù)活動(dòng)，強(qiáng)化游客對濕地的了解與熱愛，也可結(jié)合市當(dāng)?shù)孛褡逦幕厣_展主題活動(dòng)，增強(qiáng)游客對當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)文化的熱愛之情，提高大家對人工濕地的重視程度，使其自覺參與保護(hù)人工濕地［10］。

3 工程建成目標(biāo)與效益分析

3.1 工程建成目標(biāo)

該工程嚴(yán)格貫徹保護(hù)水資源、維護(hù)物種多樣性、提升水文景觀價(jià)值、維持自然與人類和諧共生的理念，并遵循生態(tài)性、協(xié)調(diào)性、因地制宜的建設(shè)原則，實(shí)現(xiàn)了污水處理與生態(tài)建設(shè)協(xié)同共進(jìn)。該項(xiàng)目建成后，可有效發(fā)揮濕地水質(zhì)凈化功能，改善污水廠尾水水質(zhì)；可活化區(qū)內(nèi)水系，發(fā)揮濕地的蓄水功能，避免城市水資源匱乏；可優(yōu)化片區(qū)的生態(tài)景觀，提高人工濕地景觀的美觀度。

3.2 效益分析

3.2.1 生態(tài)效益。第一，優(yōu)化設(shè)計(jì)后的濕地與穩(wěn)定塘不但能夠凈化清溪污水廠尾水，還能凈化雨水徑流中的污染物。部分濕地植被如水蔥、睡蓮等，對水體中的藻類有控制作用，可阻止了水體富營養(yǎng)化的發(fā)生。第二，濕地與穩(wěn)定塘可以有效調(diào)節(jié)城市小氣候，增加空氣濕度。第三，項(xiàng)目建成后濕地生態(tài)環(huán)境良好、生物群落穩(wěn)定，不僅保證了“原住民”（濕地現(xiàn)存生物）的生存環(huán)境，而且吸引了大批瀕危水禽的“安家落戶”，成為多種動(dòng)植物的生存棲息地。第四，優(yōu)化前濕地景觀較為單調(diào)，周圍植被以常綠的毛竹林與灌木林為主，色彩較為單一。景觀優(yōu)化設(shè)計(jì)后的人工濕地引入了迎春、牡丹、白玉蘭、五角楓、荷花和蘆葦?shù)榷喾N植物，營造了四季皆美景的景象，使得該項(xiàng)目濕地成為池州市最佳景觀區(qū)之一。第四，該工程的實(shí)施改善了污水廠尾水水質(zhì)，削減了清溪河水系的污染負(fù)荷。根據(jù)2020年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《第三批開放設(shè)施單位名錄》，池州市排水有限公司（清溪污水處理廠）經(jīng)項(xiàng)目工程改造后，日處理污水能力可達(dá)到8萬t，采用AAO工藝后實(shí)現(xiàn)了污水排放達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)。截至2022年10月，該工程減少化學(xué)需氧量排放約730 t/a，減少氨氮182.5 t/a，減少總磷約7.3 t/a，濕地內(nèi)水體質(zhì)量得到了明顯提升。

3.2.2 社會(huì)效益。從生態(tài)文明建設(shè)的角度來看，開展以尾水濕地工程為主導(dǎo)的濕地景觀設(shè)計(jì)很有必要。人工濕地是現(xiàn)階段城市凈化水源最理想的生態(tài)系統(tǒng)之一，建設(shè)人工濕地是響應(yīng)政府生態(tài)文明建設(shè)的重要舉措。池州市以尾水濕地工程為主導(dǎo)構(gòu)建完整的濕地景觀，階段性實(shí)現(xiàn)了城市生態(tài)恢復(fù)保護(hù)計(jì)劃，獲得了一定的生態(tài)效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益。例如，該濕地景觀建設(shè)滿足了城市居民生態(tài)游憩的需要，濕地為城市居民提供了感受自然、舒緩壓力的場所。游客可在游玩中呼吸清新的空氣、觀賞珍貴的野生動(dòng)植物、感知大自然的多樣魅力，以此舒緩生活節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)與大自然的親密接觸。

4 結(jié)語

以尾水濕地工程為主導(dǎo)的濕地景觀設(shè)計(jì)，應(yīng)涵蓋地形地貌、植被資源、文旅項(xiàng)目開發(fā)三大方面。設(shè)計(jì)人員需要堅(jiān)持貫徹保護(hù)水資源、維護(hù)物種多樣性的理念，遵循生態(tài)性、協(xié)調(diào)性、因地制宜的建設(shè)原則，對濕地進(jìn)行綜合治理，切實(shí)發(fā)揮濕地保護(hù)水源、凈化水質(zhì)、維護(hù)物種多樣性的功能，以改善城市水體的污染情況，同時(shí)滿足城市居民的休閑需要。