鄭佳燕 萬林旺 丁予安

摘要 駁岸作為陸地與水域的交界線，其設(shè)計(jì)處理對(duì)城市濱水區(qū)域的生態(tài)恢復(fù)有著重要的影響。以九龍湖公園二期湖體近岸生態(tài)景觀設(shè)計(jì)為例，通過生態(tài)駁岸處理技術(shù)、濕地島淺灘深槽處理等生態(tài)技術(shù)，闡明九龍湖駁岸生態(tài)化設(shè)計(jì)的理念。針對(duì)水體的重金屬污染和富營(yíng)養(yǎng)化問題，利用水生植物的水體凈化能力，建立較為完善的水體生態(tài)系統(tǒng)，提升水體自凈能力，為人工湖近岸景觀的生態(tài)設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞 人工湖近岸;生態(tài)技術(shù);駁岸;水生植物;水體凈化

中圖分類號(hào) TU986 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A ?文章編號(hào) 0517-6611（2020）10-0173-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.10.047

Abstract As the boundary between land and water， the design and treatment of revetment has an important impact on the ecological restoration of urban waterfront area. This study clarified the concept of ecological revetment design in Jiulong Lake through the ecological revetment technology， wetland ecological revetment island and deep grooveshallow ecological technology. According to water heavy metal pollution and eutrophication problem， aquatic plants were used to purify water for their water purification capacity. A relatively perfect water ecosystem was established by a quatic plant configuration. Thus， water selfpurification ability would be improved. It provides reference for the ecological design of artificial lake near shore landscape.

Key words Nearshore of artificial lake;Ecological technology;Revetment;Aquatic plants;Water purification

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，水體景觀的規(guī)劃是城市規(guī)劃中不可或缺的元素。人工湖自然也成為城市基礎(chǔ)建設(shè)的一個(gè)重要表現(xiàn)。人工湖的設(shè)計(jì)構(gòu)建，包括人工湖的基底設(shè)計(jì)、近岸生態(tài)化構(gòu)建及圍合環(huán)境的整體營(yíng)造，早期的人工湖大多受自身建設(shè)水平的局限，人工化痕跡明顯，未能充分考慮到人工湖的生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)及后期的科學(xué)維護(hù)，導(dǎo)致其形成的生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，生態(tài)景觀效益難以充分發(fā)揮最大作用。當(dāng)今人工湖建設(shè)最重要的是要認(rèn)識(shí)到其對(duì)城市建設(shè)的生態(tài)效應(yīng)，在充分理解人工湖營(yíng)造重點(diǎn)的前提下，才能有效發(fā)揮人工湖在改善城市環(huán)境質(zhì)量、促進(jìn)生態(tài)穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的作用。濱水景觀帶的建設(shè)是景觀中最具表現(xiàn)力的地帶，它可為水體景觀增添優(yōu)美的環(huán)境格局。駁岸作為陸地與水域的界線，是濱水景觀設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，也是水陸生態(tài)系統(tǒng)的重要媒介。

九龍湖公園是一個(gè)位于南昌市紅谷灘新區(qū)的人工湖體，為亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)性氣候，九龍湖的給水補(bǔ)給主要來源于贛江河水及城市雨水匯集。該湖區(qū)存在的主要問題有：①湖體開挖導(dǎo)致近岸原有的植被受到破壞;②地表徑流對(duì)基地內(nèi)地勢(shì)低洼的區(qū)域造成了嚴(yán)重破壞;③基地周邊城市雨污水直排進(jìn)入湖中，對(duì)水體造成污染。設(shè)計(jì)中需考慮場(chǎng)地高度落差大，岸線曲折，水域生境單一，水生態(tài)自凈系統(tǒng)被破壞，水中污染物堆積等問題。

公園近岸景觀帶作為水陸的過渡地帶，既承接了陸地場(chǎng)所的景觀塑造功能，又發(fā)揮著過濾凈化及水域生境的生態(tài)功能。只有為水體建立起一套防御污染的生態(tài)體系，涵蓋水體和湖體水陸過渡地帶的區(qū)域，才能在減少外部污染源的同時(shí)，將生態(tài)功能發(fā)揮到最大化。同時(shí)為人工湖構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的小型微生態(tài)系統(tǒng)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)人工湖的自我修復(fù)功能。

1 駁岸生態(tài)化技術(shù)

生態(tài)型護(hù)坡駁岸具有穩(wěn)定性強(qiáng)、工程量小、景觀協(xié)調(diào)性好等特點(diǎn)，也創(chuàng)造了動(dòng)物棲息及植物生長(zhǎng)所需的生活空間。自然駁岸是利用草皮、石塊等形成自然式緩坡，水岸邊種植各種水生植物，岸線上種植灌木及喬木，形成層次群落，提供生物棲息的環(huán)境。人工駁岸主要使用鋼筋混凝土等材料筑坡，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的條件選擇不同的材料，可以壘砌成規(guī)則式或者自然式，要求基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固[1]。九龍湖公園設(shè)計(jì)了3種生態(tài)型護(hù)坡駁岸，分別是直立式駁岸、自然草坡入水駁岸、垂直擋墻加拋石駁岸。

1.1 直立式駁岸設(shè)計(jì)

九龍湖公園近岸區(qū)域內(nèi)由于原有場(chǎng)地離岸位置與水體存在較大高差，無法采用自然接坡的生態(tài)形式。直立式駁岸一般用在水面和陸地平面落差較大或者水面漲落高差較大的水域邊界，或是因?yàn)榭臻g不足不得不建的駁岸。直立式駁岸充分考慮到濱水區(qū)域的防洪需求，具有良好的防洪作用[2]。

直立式駁岸（圖1～2）采用C30抗?jié)B鋼筋混凝土材料，外立面采用具有天然孔隙的暗紅色火山巖飾面，駁岸擋墻頂部距離水面高度設(shè)計(jì)保證在0.5 m范圍內(nèi)。這種形式的生態(tài)駁岸，既能利用其較強(qiáng)的穩(wěn)定性對(duì)湖岸起到保護(hù)作用，又為整個(gè)直立式駁岸塑造了一個(gè)多孔性的生境環(huán)境。

在駁岸線以上的濱水地帶，主要采用微地形的處理方式，以陸生生境為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)，采用喬灌草立體層次豐富的植物配植方式。選擇香樟、楊柳和合歡作為上層喬木;中層灌木則是采用金森女貞、木槿、金姬小蠟球、黃馨等花灌木;地被植物則選擇耐陰耐濕的二月蘭、石菖蒲、玉龍草等草本植物[3]。

1.2 自然草坡入水駁岸設(shè)計(jì)?

真趣園區(qū)域場(chǎng)地離岸位置與水體呈現(xiàn)了較為平緩的地形地勢(shì)，并且場(chǎng)地中園路距離水體具有較寬的安全距離，整體地勢(shì)坡度的設(shè)計(jì)控制在自然安息角范圍內(nèi)，水位落差小，水流較為平穩(wěn)。在該區(qū)域位置采用了自然草坡入水結(jié)合有機(jī)材料的駁岸設(shè)計(jì)處理方式（圖3～4），種植區(qū)域內(nèi)采用素土夯實(shí)后在上部進(jìn)行300 mm厚種植土回填，平整完畢的坡面，采用環(huán)保型三維植被網(wǎng)在坡頂延伸50 cm埋入土中，然后自上而下平鋪到坡肩，選用直徑為6 mm 的鋼筋和8#鐵絲做成的U型釘進(jìn)行固定。三維植被網(wǎng)是一種三維結(jié)構(gòu)的新型土工合成材料，主要用處是為對(duì)水利工程中的水土流失進(jìn)行防治，增加綠化面積，有效提升水利工程的整體生態(tài)環(huán)境[4]。該駁岸設(shè)計(jì)常常適用于整體坡度為1∶3～1∶5，場(chǎng)地平緩自然，能夠更好地塑造近岸水生濕生植物景觀效果。

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采用自然岸線的生態(tài)駁岸處理，在沿岸土壤上適當(dāng)采用置石結(jié)合水生濕生植物，譬如蘆葦、蘆竹、垂柳、細(xì)葉針芒等耐水淹植物，既能降低工程造價(jià)，又能保持河岸的自然形態(tài)，有利于構(gòu)建濱水自然生態(tài)景觀。

1.3 垂直擋墻加拋石駁岸設(shè)計(jì)

繽紛園區(qū)內(nèi)由于處在水體駁岸的凸岸位置，常年遭受水浪的沖刷侵蝕，容易造成該區(qū)域范圍內(nèi)的水土流失，不利于保護(hù)場(chǎng)地所塑造的景觀效果。因此，在該區(qū)域位置采用了垂直擋墻加拋石駁岸的設(shè)計(jì)（圖5～6）。該區(qū)域的拋石設(shè)計(jì)寬度控制在3 m左右，拋石需選用當(dāng)?shù)貓?jiān)硬無風(fēng)化塊石，規(guī)格上采用0.5～0.8 m，高度宜在0.3 m，首層塊石埋入土里至少0.15 m深，再繼續(xù)往上堆疊，控制完成面與擋墻頂部高差在0.5 m范圍內(nèi)，以確保安全。

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采用塊石干砌，既滿足駁岸高強(qiáng)度的需求，又通過利用不規(guī)則形態(tài)塊石間所形成的自然通透性，及水陸之間的水文聯(lián)系，構(gòu)建一個(gè)具有岸棲生物的生長(zhǎng)環(huán)境，結(jié)合自然空隙播撒草本科水生植物，形成自然而獨(dú)特的生態(tài)景觀。該駁岸作為湖泊河流凸岸的常用生態(tài)護(hù)坡方式，能夠降低水流對(duì)坡岸的沖刷力度，同時(shí)也能通過空隙播撒水濕生植物，形成獨(dú)特的景觀效果。

湖體近岸區(qū)域常伴隨著水位的動(dòng)態(tài)變化而形成獨(dú)特的現(xiàn)狀特性，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)場(chǎng)地的不同特性選擇相應(yīng)的生態(tài)護(hù)坡方式，這樣有利于湖體坡岸的安全防護(hù)，也可以為生物提供多樣化的棲息場(chǎng)所，從而實(shí)現(xiàn)湖體近岸景觀的雙重功能。

2 濕地島深槽淺灘構(gòu)建技術(shù)

湖泊近岸區(qū)域作為水陸過渡地帶，在縱斷面上常表現(xiàn)出無差別式的淺灘景觀設(shè)計(jì)樣式。為了創(chuàng)設(shè)更具有突出特性的生境環(huán)境，增加近岸的生境豐度，因此人為地進(jìn)行了濕地島景觀的營(yíng)造。

濕地島創(chuàng)設(shè)的原則是利用人工方式對(duì)淺灘場(chǎng)地進(jìn)行深挖溝槽，筑土堆坡，與淺灘一起構(gòu)成深淺不一的縱向剖面梯度，后利用棧道或吊橋進(jìn)行濕地島與淺灘的銜接，這種景觀處理方式在很大程度上實(shí)現(xiàn)了人、植物、動(dòng)物與環(huán)境的融合。

在湖中近岸區(qū)域設(shè)計(jì)了大小及高低各異的濕地島，濕地島構(gòu)造剖面圖如圖7所示。相鄰島嶼間采用棧道相連，島嶼下部為素土層，上部為種植土，濕地島外圍采用生態(tài)石籠進(jìn)行圍合。生態(tài)石籠技術(shù)在城市公園水體修復(fù)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，是將工程技術(shù)與自然植被進(jìn)行有效的結(jié)合，從而達(dá)到對(duì)生態(tài)平衡的維護(hù)，具有很強(qiáng)的功能性[5]。

? 石籠包含了石籠網(wǎng)框架、石籠頂部網(wǎng)槽、石籠側(cè)部網(wǎng)槽，石籠網(wǎng)框架呈L型（圖8）。其底部插設(shè)于濕地島底部?jī)?nèi)，頂部網(wǎng)槽設(shè)置于石籠網(wǎng)框架的頂部，側(cè)部網(wǎng)槽設(shè)置于石籠網(wǎng)框架遠(yuǎn)離濕地島的一側(cè)。石籠網(wǎng)框架的內(nèi)部裝載有火山巖石塊，石籠頂部網(wǎng)槽、側(cè)部網(wǎng)槽內(nèi)設(shè)置有生態(tài)纖維袋。生態(tài)纖維袋內(nèi)填充有種植基質(zhì)，石籠網(wǎng)側(cè)壁網(wǎng)槽呈上下交錯(cuò)的方式設(shè)置有2行，水體的常水位與上層的石籠側(cè)部網(wǎng)槽頂部齊平，水體的最高水位介于濕地島的頂部與石籠頂部網(wǎng)槽之間。濕地島上種植有濕生植物，下層的石籠側(cè)部網(wǎng)槽內(nèi)種植有沉水植物，上層的石籠側(cè)部網(wǎng)槽內(nèi)種植挺水植物，石籠頂部網(wǎng)槽內(nèi)種植濕生植物。

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濕地島利用石籠擋墻進(jìn)行圍合，石籠擋墻中填充具有天然孔隙的火山巖，為微生物提供了棲息繁衍的場(chǎng)所。而濕地島與駁岸圍合而成的淺灘區(qū)域，實(shí)際上是利用緩流的方式為動(dòng)植物提供一個(gè)安全有利的靜域，該區(qū)域水深控制在0.5 m以內(nèi)。同時(shí)，栽植如風(fēng)車草、水蔥、香蒲等水生植物，能夠給動(dòng)物提供一定的食物，而動(dòng)物排泄的糞便也能為這些植物提供有機(jī)肥，也能被微生物所分解，這樣就形成了一個(gè)穩(wěn)定的生物鏈系統(tǒng)。

深槽區(qū)域?qū)嶋H上則是采用石籠圍合成的濕地島與湖體形成深溝。作為孕育激流的場(chǎng)所，流動(dòng)的水域能夠使得水體中成分進(jìn)行有效更替，尤其是提高養(yǎng)分的含量。同時(shí)一些魚類、藻類動(dòng)植物能夠在該區(qū)域內(nèi)生存。由于淺灘和深槽之間沒有阻隔，使得各類動(dòng)植物棲息生存所產(chǎn)生的有機(jī)物能夠進(jìn)行良好的循環(huán)。

這種深槽淺灘的構(gòu)建技術(shù)，通過濕地島和棧道景觀來串聯(lián)這個(gè)生境，真正實(shí)現(xiàn)了生態(tài)平衡，具有積極的參考和借鑒意義。

3 水位梯度與植物設(shè)計(jì)

水生植物與水位深度一直是處于一種互相作用互相影響的關(guān)系，各類水生植物適應(yīng)不同深度的水域。在濕地生態(tài)系統(tǒng)中，水生植物對(duì)水位梯度的響應(yīng)對(duì)植被群落結(jié)果的影響是濕地生態(tài)學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容之一[6]。在近岸景觀帶，由于其具有明顯的梯度功能特性，往往能夠形成獨(dú)特而有規(guī)律的生境形態(tài)。發(fā)育良好的近岸生態(tài)景觀帶是具有一定的梯度結(jié)構(gòu)，即水體—沼澤帶—洲灘帶—低濕地帶—陸地。

在水位梯度總體設(shè)計(jì)時(shí)，分析九龍湖公園近岸生態(tài)景觀帶，從水面21.0 m的高度一直延伸到湖底17.5 m，總體高差為3.5 m，水體近岸線的等深線呈均勻分布的特點(diǎn)，坡度范圍為1∶3～1∶5。設(shè)計(jì)考慮設(shè)置多層次水區(qū)域，分別為緩坡區(qū)、淺水區(qū)、深水區(qū)。緩坡區(qū)確定的水深為0～0.5 m，淺水區(qū)為0.5～1.5 m，深水區(qū)則為1.5～3.5 m。

在九龍湖公園的水生植物設(shè)計(jì)中，主要針對(duì)緩坡區(qū)和淺水區(qū)進(jìn)行植物栽植處理。九龍湖公園在近岸區(qū)域到緩坡區(qū)，應(yīng)主要考慮降水和地表徑流的影響，可選擇保持水土和美化景觀為主的植物。該區(qū)域設(shè)計(jì)了3層立體空間的植物搭配。上層使用喬木，喬木綠地可以更好地保護(hù)植物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[7]，設(shè)計(jì)的喬木品種有垂柳、水杉、落羽杉、樸樹、廣玉蘭。中層植物采用了碧桃、桂花、木芙蓉、大葉黃楊球、毛杜鵑、海桐球。地被層選用大花梔子、鳶尾、草坪搭配柳枝稷和花葉蘆竹，緩坡水域和淺水區(qū)植被則以再力花、香蒲、千屈菜、水蔥、蘆葦為主。

生境水位是影響水生植物生長(zhǎng)和繁殖的主要因素[8]，因此，對(duì)淺水區(qū)植物的配置應(yīng)充分考慮植物的水位適應(yīng)性。例如，紙莎草、千屈菜、水芹、花菖蒲和黃花鳶尾適合生長(zhǎng)在低水位區(qū)，美人蕉、再力花、水蔥、菱白、香蒲和慈姑則適應(yīng)高水位環(huán)境，而澤苔草和酸模葉寥有較寬的水位耐受范圍[6，8]。

4 水生植物的水體凈化的設(shè)計(jì)

根據(jù)不同水深的適應(yīng)特性而形成的多層次綠化梯次，能夠作為近岸景觀帶的第一道凈化屏障，有效截取硬質(zhì)場(chǎng)地上的雨污徑流，保持水土，減少駁岸沖刷。

九龍湖的水系補(bǔ)給來源于贛江和周邊城市雨水管網(wǎng)，受二者影響，水體存在一定程度的污染，因此，在水生植物的設(shè)計(jì)上應(yīng)選擇對(duì)水污染具有凈化生態(tài)功能的植物，形成具有水質(zhì)凈化功能的水生生態(tài)系統(tǒng)。水生植物對(duì)水質(zhì)凈化的作用機(jī)理包括植物的吸收作用和微生物的消耗。植物在生長(zhǎng)過程中會(huì)吸收水體中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使氮磷濃度降低。同時(shí)，植物根部微生物可以通過硝化和反硝化或聚磷菌的攝磷作用促進(jìn)氮磷營(yíng)養(yǎng)的消耗[9]。水生植物的光合作用會(huì)釋放出氧氣，擴(kuò)散到水體中的氧氣可以改善水體中水質(zhì)。一些典型水生植物對(duì)水質(zhì)的凈化效果如表1所示。

作為贛江水系的組成部分，九龍湖的主入口區(qū)域水體中重金屬離子含量偏高，含氧量低。水生植物對(duì)重金屬的吸收積累能力為：沉水植物>飄浮/浮葉植物>挺水植物[14]。金魚藻、黑藻、小眼子菜、穗狀狐尾藻等沉水植物對(duì)As、Zn、Cu、Cd、Pb具有較強(qiáng)的吸收和富集能力，在重金屬?gòu)?fù)合污染水體修復(fù)中具有較大潛力[15]。因此，可考慮種植這些沉水植物，搭配一定數(shù)量的挺水植物和浮葉植物，保持物種多樣性，形成一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，為重金屬的去除提供良好的生態(tài)環(huán)境。

城市生活污水中富含氮磷元素，容易導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。同時(shí)，城市雨水?dāng)y帶相當(dāng)一部分的有機(jī)污染物一同排入湖中，由此導(dǎo)致繽紛園區(qū)域和真趣園區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化。由表1可知，鳶尾、再力花、黃菖蒲、蘆葦、香蒲對(duì)TN、TP、COD均有較好的凈化效果，可選用這些植物修復(fù)富營(yíng)養(yǎng)化水體。水生植物修復(fù)技術(shù)不但能吸收水中的N、P等元素，還能有效去除水體有機(jī)物，提高水體中的溶解氧值，抑制有害藻類的繁殖[16]。由于不同水生植物及其組合對(duì)各水質(zhì)指標(biāo)凈化效果有差別，可根據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果及植物間生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系進(jìn)一步合理搭配水生植物類型和組合方式，以達(dá)到最佳的綜合凈化效果。

5 結(jié)論

駁岸是濱水區(qū)水域生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要過渡帶，能為各種水生生物提供生存和繁衍的空間，濱水生態(tài)駁岸的存在有利于緩解環(huán)境的污染，同時(shí)具有提高生物多樣性、穩(wěn)定河岸、調(diào)節(jié)微氣候和美化環(huán)境的功能。開展駁岸生態(tài)設(shè)計(jì)的研究對(duì)于保護(hù)城市濱水區(qū)生態(tài)系統(tǒng)有著重要的意義。水生植物應(yīng)用于公園水體的凈化具有良好的研究和應(yīng)用前景。但水生植物應(yīng)用于公園水體凈化還存在一些待解決的問題，包括：①植物處理效果受環(huán)境因子影響較大且處理周期長(zhǎng);②需不斷尋找和選育適應(yīng)性強(qiáng)、凈化效果好的植物;③對(duì)于不同污染水體，如何搭配植物形成穩(wěn)定高效的生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)難點(diǎn)。

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