曾松偉 張 馳 陳永裕
(中建水務(wù)環(huán)保有限公司,北京 100070)
人工濕地是指用人工設(shè)計(jì)、建造和維護(hù)的功能性濕地,主要利用濕地基質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)和生物的協(xié)同作用,削減受納水體污染物,提升城市水體水質(zhì)。人工濕地投資成本低,運(yùn)維費(fèi)用低,污水處理水質(zhì)好,近年來在城市污水處理中得到廣泛運(yùn)用。
由于城市空間有限,而人工濕地通常占用面積較大,在城區(qū)水環(huán)境綜合治理和海綿城市建設(shè)中,通常需要將人工濕地污水處理與生態(tài)建設(shè)有機(jī)結(jié)合,這對(duì)人工濕地的視覺景觀、游憩旅游功能、場(chǎng)地文化價(jià)值等提出了更高要求。人工濕地的建設(shè),不僅要保證人工濕地水質(zhì)提升、調(diào)節(jié)水資源、濕地生物涵養(yǎng)、生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的首要目標(biāo),還必須滿足新時(shí)期城市雙修新要求、拓展城市居民的休閑活動(dòng)空間、豐富城市人文底蘊(yùn)等社會(huì)功能。
人工濕地的景觀提升,在保障人工濕地發(fā)揮水質(zhì)提升、生態(tài)水資源涵養(yǎng)等的基本功能技術(shù)上,主要是通過系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、多專業(yè)合作的配合、景觀提升的途徑來實(shí)現(xiàn)人工濕地設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的增值。景觀提升主要有以下幾種途徑。
人工濕地可選址廢棄工業(yè)場(chǎng)地、沼澤地等消極空間,通過工程建設(shè)將原來消極空間改造成生態(tài)、自然、活力的空間,也可選在河道消落帶、大型公園一角。
例如坪山河人工濕地選址結(jié)合處理廠尾水及沿線水質(zhì)凈化站的位置,選擇在河口,因河口處斷面擴(kuò)大,水流速度驟減常有大量泥沙沉積而形成三角形場(chǎng)地,生態(tài)補(bǔ)水凈化后水體回補(bǔ)坪山河,改善干流水質(zhì)。坪山河南布人工濕地設(shè)計(jì)圖見圖1。
佛山里水鎮(zhèn)青年湖項(xiàng)目在原公園用地中選址一塊建設(shè)人工濕地,通過總面積5.0萬m2人工濕地建設(shè)來保障公園的水質(zhì)凈化補(bǔ)充人工湖內(nèi)水量,改善湖水水質(zhì);雨洪調(diào)蓄調(diào)節(jié)雨季里水河干流水量,防治內(nèi)澇。
人工濕地單位布局根據(jù)場(chǎng)地大地形豎向合理布局,場(chǎng)地內(nèi)道路重點(diǎn)對(duì)外道路通行及內(nèi)部道路布局合理性。
例如云溪人工濕地地形、道路規(guī)劃設(shè)計(jì)突出玉溪本土的山水格局,合理設(shè)計(jì)改造凸顯其山水林田湖的生態(tài)景觀價(jià)值,將人工濕地肌理同原有梯田景觀肌理相互融合,模擬農(nóng)田、梯田,順?biāo)鞣排_(tái)。道路設(shè)計(jì)圖見圖2。
1)運(yùn)維道路以化肥轉(zhuǎn)化站點(diǎn)200 m為服務(wù)半徑,保障濕地植物回收。
2)外圍道路布局最小干擾濕地內(nèi)部的道路,選區(qū)主要步道設(shè)計(jì)提升景觀效果,加入休憩遮蔭設(shè)施藝術(shù)性置入,起到畫龍點(diǎn)睛的作用。
人工濕地中功能構(gòu)筑物設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于敢于創(chuàng)新,將原來單一功能性、配套性構(gòu)造物通過創(chuàng)新設(shè)計(jì),成為能體現(xiàn)地域建筑文化、可參與、藝術(shù)性的構(gòu)筑空間。
深圳南布人工濕地中節(jié)點(diǎn)構(gòu)筑物通過景觀建筑優(yōu)秀設(shè)計(jì)使得原來單一構(gòu)筑物成為城市濱水空間重要景觀節(jié)點(diǎn)、亮點(diǎn)。建筑物的游廊、下層庭院,將客家庭院作為場(chǎng)地中的下沉空間,使得游人有休憩停留的空間。庭院頂部作為有微地形的地膠軟地面為兒童游樂提供趣味性空間。有力提升了坪山河的生態(tài)、文化、公共教育、休閑的城市公共生活品質(zhì)(見圖3)。
云溪人工濕地深化設(shè)計(jì)在原有人工處理濕地的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)工業(yè)元素設(shè)計(jì)嵌入為景觀休憩空間和科普解說點(diǎn),提供更加人性化的參觀體驗(yàn)。嵌入木質(zhì)平臺(tái)以及構(gòu)筑節(jié)點(diǎn)形成小場(chǎng)地,打破工業(yè)水處理濕地的單調(diào)性,在提供休閑的時(shí)候也作為水生態(tài)文化展示的小型互動(dòng)式科普體驗(yàn)、多樣的信息融入方式。
濕地處理單元的合理化、標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)化,可與景觀分區(qū)相結(jié)合,既可便于濕地智慧化便利化運(yùn)維,又能豐富濕地景觀變化,增加景區(qū)游覽趣味性。
濕地可按約1 200 m2~1 500 m2作為一個(gè)配水集水單元,每個(gè)集水單元均為獨(dú)立出水體系。按約3 000 m2為一個(gè)控制單元進(jìn)行配水,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)蝶閥有效控制范圍與填料內(nèi)部聯(lián)通區(qū)域相匹配。通過合理的濕地控制單元設(shè)置來減少集水穿管布置密度、降低人工濕地管理難度,來實(shí)現(xiàn)水管—布水支管標(biāo)準(zhǔn)化、有利于自動(dòng)系統(tǒng)控制。
坪山南布人工濕地優(yōu)化將展示區(qū)的處理單元外部形態(tài)設(shè)計(jì)為水滴形,實(shí)現(xiàn)人工濕地更好的融入坪山城市客廳的開合有序的自然空間定位。
玉溪入口區(qū)濕地單元設(shè)計(jì)結(jié)合功能服務(wù)區(qū)、水生態(tài)科教、文化教育休閑區(qū),場(chǎng)地融合農(nóng)田的肌理,延續(xù)且打破工業(yè)感,嵌入科普解說點(diǎn)以及休憩空間,增加植物垃圾站,處理常年濕地產(chǎn)生的多余植物,同時(shí)成為獨(dú)特的景觀廣場(chǎng),展現(xiàn)九溪濕地的循環(huán)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)。
凈化后的濕地出水先進(jìn)入末端景觀池,而后進(jìn)入周邊的河道、湖面。出水景觀池可模擬“塘—床”“水花園”濕地系統(tǒng)增加沉水、浮水、挺水植物配置水平,進(jìn)一步穩(wěn)定出水水質(zhì)保障。通過自然跌水景觀來處理出水口與外界河道、湖面的高差,為湖面增氧同時(shí)形成靈動(dòng)水景觀。因末端塘水質(zhì)較好可加大親水空間設(shè)計(jì),充分展示水治理成效同時(shí)增加人與環(huán)境互動(dòng),形成景觀亮點(diǎn)。
例如坪山南布濕地采用石籠擋墻與跌水的結(jié)合,周邊穿插小部分的人行汀步及挺水植物。凈化水從跌水池處跌落至二級(jí)跌水池,經(jīng)凹槽流向南邊的濕地,在溢水路面處設(shè)置卵石帶防止經(jīng)凹槽的出水反復(fù)沖刷,水流經(jīng)豎向設(shè)計(jì)后從濕地溢出,形成景觀跌水、水幕后匯入河道。
濕地植物種植規(guī)劃設(shè)計(jì),首先要通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,最大化存留場(chǎng)地內(nèi)已有的高大樹木和已長(zhǎng)成的具有觀賞價(jià)值的林地;在此基礎(chǔ)上合理分配水處理功能區(qū)、景觀展示區(qū)、外圍環(huán)境緩沖區(qū)面積配比、空間關(guān)系;最后根據(jù)空間層次、場(chǎng)地線性、色塊搭配等科學(xué)選擇植物的品種及搭配方式。
水處理功能植物要優(yōu)先選擇能適應(yīng)當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)條件的植物或自然濕地土著的優(yōu)勢(shì)種;對(duì)N,P去除能力較強(qiáng),既有去污能力又有景觀效果;抗逆性強(qiáng),既耐污耐鹽,又抗凍抗熱、抗病蟲災(zāi)害能力強(qiáng);與環(huán)境協(xié)調(diào),觀賞性強(qiáng),具有一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值;如風(fēng)車草、菖蒲、再力花、紙莎草、美人蕉、黃花鳶尾、蜘蛛蘭等。
景觀區(qū)種植的遮陽喬木推薦棕櫚類、水杉類;景觀塘配置挺水植物和沉水植物復(fù)合種群,如蘆葦、香蒲、苦草、馬來眼子菜、穗花狐尾藻、黑藻、菹草等。
深圳坪山河項(xiàng)目通過人工濕地景觀提升模式并已經(jīng)取得顯著成效,沿著坪山河一路走過來,河邊的草地上、樹枝頭群鷺棲憩,白影點(diǎn)綴河灘、鷺鳥、流水相映成趣。并成為深圳最美12個(gè)親水打卡地之一。
云溪人工濕地修復(fù)工程通過景觀提升與水質(zhì)處理有機(jī)結(jié)合,基本實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)水陸連成一體,濕地水資源調(diào)蓄穩(wěn)定,水體質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),水生植物生長(zhǎng)良好,水鳥、魚類等水生生物重返棲息、生態(tài)系統(tǒng)蓬勃發(fā)展,項(xiàng)目建設(shè)收到了社會(huì)各界良好的反饋,極大提升了城市人文、自然、休憩環(huán)境。