生态设计理念在武汉新区六湖水系网络工程中的应用

吴志高，饶世雄，邹惠君，石亚军，谢小龙，吕拥军，刘平波，陈水才

（湖北省武汉市政工程设计研究院有限责任公司，430015,武汉）

城市快速发展与水环境质量下降的矛盾在我国日益突出，已引起各级政府的高度重视。近年，湖泊综合治理工程在各地逐渐展开。新的工程设计中应该在注重湖泊的防洪、排涝、排水、通航等主导功能的同时，加强对湖泊的自然、生态、景观、人文等方面的考虑，体现以人为本、和谐生态的新理念，最大程度地发挥工程的综合效益，使社会效益、环境效益和经济效益达到和谐统一。

一、工程概况

“武汉新区六湖水系网络”工程涉及墨水湖、龙阳湖、三角湖、南太子湖、北太子湖和后官湖及相应连通渠系网络,属汉阳东湖水系。东湖水系总汇水面积为368 km2，涉及汉阳区、武汉经济技术开发区和蔡甸区三个行政区域。

长期以来，区域内这些湖泊成为武汉新区雨污水的受纳水体，对促进新区发展和保护长江水质起到了积极作用。但由于地区发展使污染物持续增加，武汉新区部分的污水几乎未经处理直接排入六湖，经多年累积，湖泊水体严重污染。根据2008年武汉市环境状况公报，六湖中三角湖、墨水湖、龙阳湖、南太子湖的总氮、总磷、化学需氧量和生化需氧量浓度超过或等于Ⅴ类标准；北太子湖水质稍好，但总磷、总氮亦超过Ⅴ类标准，五湖水质均为劣Ⅴ类；后官湖为Ⅳ类。

墨水湖、龙阳湖、三角湖、南太子湖由墨竹港、朱湖新港、连通港、新明河等相互连接。这个水网的北面通过琴断小河与汉江连接，南面通过东风闸和东湖泵站与长江连接，西面则与后官湖连接。过去，汉阳湖泊间的沟渠畅通，曾发挥过重要的航运功能。随着环境污染的加剧和城市建设的发展，加之管理条块分割，湖泊水网已名存实亡。

随着武汉经济技术开发区的高速发展，加上汉口地区的用地日趋紧张，汉阳地区的发展迎来了新的机遇。武汉市政府适时作出了“开发大汉江、建设新汉阳”的城市发展战略，水环境的保护和改善成为该地区发展的原动力。“武汉新区六湖水系网络工程”是湖泊水质改善及水系生态恢复技术研究和示范的重要内容之一，修复城市受污染湖泊水体，对于提升城市形象、弘扬水文化具有重要意义。构建“六湖连通”的生态网络，通过改造原有沟渠与新建部分沟渠，将墨水湖、南太子湖、北太子湖、龙阳湖、三角湖、后官湖连接贯通，构建六湖连通的内部河网水系，通过东风闸和东湖泵站连通长江，形成“襟江带湖”的内外部水系连通体系，使静水变动水，增强湖泊的自净能力，改善湖泊水质。

二、六湖水系网络工程设计理念及目标

总体设计原则：全面规划，分期实施；湖渠连通，注重生态；湖渠疏浚，生态修复；结合现状，控制投资。将景观、生态、人文紧密地联系在一起，力求做到景观回归自然，人水和谐共处。

①按照全面规划、分期实施的原则，结合现状渠道扩宽整治，确保城区排水。

②景观设计充分体现 “滨水·绿地·生态城市”的设计理念，结合沿岸用地规划，建立点、线、面相结合的城市绿地系统，凸现江城滨水特色，丰富城区绿化景观空间。

③采用工程、生态、生物等水体修复技术对渠道、湖泊水体实施综合整治，对现状明渠、湖泊底泥进行疏浚及处理，并将疏浚淤泥进行资源化利用，采取“治本”的相关措施，力争从根源上改善水环境。

④设计中充分考虑湖泊的生态效益，提升湖泊的生态、人文功能。同时合理利用现有设施控制投资，使项目的社会、经济和环境效益达到最佳统一。

通过新区六湖水系网络工程的实施，为新区水环境治理和水景观建设确立统一的指导方针，使新区的水环境得到改善，动态水网形成，滨水滨湖景观初步建成，旅游业进一步发展，最终建立一个“活、净、文、秀、游、益”的健康循环水系统。“活”——联江河通六湖，形成动态水网；“净”——切实控制污染，实现水质达标；“文”——激活城市记忆，彰显文化内涵；“秀”——塑造湖光山色，展现丽水景观；“游”——发展生态旅游，打造城市名片；“益”——创造宜居环境，提升城市功能。

三、河道、湖泊工程治理

1.渠道断面设计

生态护坡，渠底不护砌，保持原状土，边坡种植根系植物来实现护坡固土，在防止水土流失的基础上，同时满足生态环境的需要，还可进行景观造景。固土植物可以根据地区气候选择适宜的品种，如芦苇、野茭白、菖蒲、龙须草、伞草、金银花、常青藤、蔓草等。水生类植物的选用不但起到划分水面、净化水体的作用，也使整个岸线更显生态、活泼以及生趣，整个渠道显得自然、疏落、得体。此外，还通过在沉水植被恢复区放养大型软体动物（如螺和蚌），丰富功能摄食类群，增加物种多样性，从而构建完善的水生生物食物链，为恢复健康稳定的水生态系统打下坚实的基础。本工程采用底栖动物2种，分别为铜锈环棱螺与无齿蚌。产品购置时要求做好生物活性检查，产品运输车辆均需全面消毒，工程实施场所需设置临时贮存水槽，以保证待投动物的生长活性。投放均采用船上人工投放，投放过程须做好记录，条件允许时各湖区交叉作业，并在投放两周时间内进行底栖生物多样性调查，以实时掌握投放效果，并及时补投。

2.水下环保清淤

工程排泥场距清淤区间高程差别不大，结合现场具体情况采用绞吸式挖泥船配多级接力泵站串联，直接采用排泥管输送至排泥场。沿湖面采用浮筒布设排泥管线，施工中根据挖泥船的施工进度，等间距串联接力泵站。挖泥船清出的淤泥通过排泥管线输送到接力泵站的吸泥管口，接力泵站再将污染底泥通过无堵塞砂泥泵输送到指定的排泥场内。

3.疏浚底泥处置

本工程河道施工需要大量的土方进行回填，以形成渠顶道路，因此可结合工程实际情况，将疏浚底泥经脱水固结一体化设备进行干化处理，达到回填强度要求以后，作为渠顶填方材料。

4.雨水面源控制

六湖水系范围内面源污染控制规划建设模式的指导思想是 “源—运移—汇”，即对污染径流产生的源头、污染物的运移途径，一直到污染物汇入的河道和湖泊进行全过程控制和截污，采取促渗、过滤、截留等自然生态措施进行控制，同时需加强相关方面的监督和管理。采用传统的雨水排放模式会进一步加剧受纳水体水质的恶化，与武汉新区生态的规划理念相悖离。因此减少道路径流对受纳水体的污染，应因地制宜，合理采用“生态植草沟+雨水管道+滞留塘（前置库）一体化”生态型排水模式（见图1和图2），解决六湖水系周边道路及附近建设用地的排水问题。在该排水模式作用下，降雨初期的雨水冲刷道路路面形成径流后，挟带污染物进入生态植草沟，经植物吸附和土壤、滤料净化初步处理后，由透水管收集至雨水管道系统，而降雨中后期的雨水水质已有所改善，可通过透水管或溢流井收集至雨水管道系统。经过初步处理的雨水经管道输送后，再利用地势高差纳入滞留塘或前置库进行二次生态处理，处理后的雨水经管道系统排入湖渠，从而避免对六湖水系的湖渠产生污染。另外在设计时，结合雨水排放口的位置，布置水生植物，以形成滞留塘系统，对入湖（渠）雨水进行进一步的处理。

四、景观工程总体设计

景观绿化工程建设在六湖水系网络工程中不可或缺，不仅是展示六湖水系网络建设成果的最佳平台，同时对于水生态修复有着良好的促进与强化作用，具有重要的生态效益，主要体现在以下几个方面：

1.控制水深

水生态修复以动植物净化为主，通过合理控制水深，设计漫滩、湿地等不同水体环境，为各种动物提供丰富的生境，增大水生态修复的面积，丰富水生态修复的形式。

2.丰富岸线

渠道岸线设计中，在满足功能的前提下，宜曲则曲，较长的平直岸线段，通过架设水上栈道，为水生植物种植提供条件。驳岸以自然护坡为主，生态自然。

3.水质监测

作为武汉第一个水生态修复系统工程，六湖水系网络工程具有示范性意义。因此，应在相应点位设置观测平台，满足水质监测和水景观赏的功能。

4.生态护岸

渠道生态修复的一大要点就是利用水生植物做好生态护坡，同时两岸植被对生态修复的影响亦不容忽视，如构树等浅根性树种不仅是两岸土层稳固的隐患，更存在着落果等影响水质的情况。本工程对两岸现状植被作出分析，替换部分不利于水生态修复的现状植被，以利于固土护坡。

5.面源污染控制

绿化植被能对地表径流起到很好的过滤和净化作用，是控制面源污染的有力举措之一。本工程范围内的部分渠道局部地段现状植被严重缺失，无法满足滞留和净化的要求。工程将结合现状作出有针对性的景观绿化设计。

6.生态修复及配景

本工程为生态修复的示范性工程，良好的景观视觉效果很重要。因此有必要结合水生植物做好近岸的景观绿化设计，展现成果与效果。

7.中远期景观建设平台

水体工程建设有蓝线、绿线及黄线之分，为确保中远期景观绿化建设不对渠道生态修复产生干扰与影响，本次设计将包含滨水及近岸的部分景观建设，为远期的景观绿化搭建良好的生态平台。

按照六湖地区总体景观空间构想及分区原则，可分为北部的历史文化风情区（墨水湖及周边地区）、南部的水上休闲运动区（南太子湖、北太子湖地区）和西部的湿地景观文化区（龙阳湖、三角湖和后官湖）等三个功能组团。这三个组团通过两条滨江景观轴、四条城市发展轴和一系列水系、绿化景观轴相连，构成一个有机整体。

五、结 语

目前，六湖水系网络工程正有条不紊地进行中，明珠河、汤山渠综合整治工程已经完成。湖泊水系网络工程生态设计是集多学科于一体的综合性工程，需要规划工作者对当地的历史文化具有深刻认识，结合当地的自然环境选取特有植被进行河道水系的生态建设，同时发掘传统的水工、河工技术进行河槽、岸线治理，从而实现“宛自天成”规划效果。

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