昆明滇池城市湿地公园水系规划

武彦生 李燕 潘洁 秦进

（1 昆明冶金高等专科学校环境工程学院，云南 昆明 650033；2 昆明冶金高等专科学校建筑工程学院，云南 昆明 650033；3 云南省城乡规划设计研究院，云南 昆明 650021)

昆明滇池国际城市湿地公园位于昆明市南部滇池国家级旅游度假区内，紧邻滇池，属于“现代新昆明”核心地带南缘。湿地公园是滇池湖滨湿地的重要组成部分，该湿地系统的建设将在滇池北岸筑起一道保护屏障，强化对湿地公园附近区域的点源和面源污染治理，减少进入滇池的污染负荷，改善排入滇池外海的水体质量，促进滇池湖滨生态系统的恢复。湿地公园建设与环湖截污处理构成完整的污染控制体系，对周边湿地建设和滇池治理起到一定的生态教育示范作用，成为滇池污染防治工程的重要支撑。

1 研究区概况

昆明滇池湿地公园建设总面积163.3 hm2，人工快渗系统3 560 m2，复合人工湿地系统13.33 hm2，主要处理为园区补水的宝象河部分河水以及公园内的生活污水。恢复和建设天然湿地23 hm2，建设防护林带35.78 hm2，目的是增强景观功能、隔断污染处理单元。湿地研究中心和示范基地4 hm2，一方面作为湿地植物园，展示滇池流域的物种多样性，提高景观功能；另一方面作为湖泊保护教育、科研和技术开发基地，提高市民和旅游者的生态环境保护意识。先期建设的启动区位于湿地公园西北侧，西起新宝象河东至既有农路，北以既有灌溉水圳为界，南至40 m城市道路，总面积26.5 hm2。

2 总体规划原则

（1）贯彻严格保护、统一管理、合理开发、永续利用的指导思想。滇池是珍贵的自然资源，应在积极保护、合理开发的前提下，将保护、开发、教育与研究有机结合，达到滇池湿地生态系统保护与城市建设和谐发展的双赢局面。

（2）充分考虑历史、现在、未来三个阶段的特点，科学预测湿地公园发展的各种需求，构建人与自然的和谐关系。

（3）实现资源的综合保护和利用，并与社会经济发展水平和趋势相适应。推动湿地生态科学的教育和研究，在保护滇池的同时，助推云南旅游产业的发展，实现良好的社会效益和生态效益。

（4）将湿地建设工程纳入环滇池生态带和面源污染控制系统，实现初期雨水的储存调配功能以及面源污染治理的功能。

（5）结合滇池北岸社会、经济建设的要求，优先选用投资少、运行费用低、土地利用效率高、工艺技术先进、技术含量高、运行管理方便的工艺流程和工程建设方案。

（6）在工程方案设计过程中，充分考虑景观构建与生态效益。在湿地建设、景观设计与植物种类选择时，适当考虑湿地的经济价值和生态系统的经济效益。

（7）按照植物生态位、物种多样性原理进行湿地公园景观区的植物配置。

3 滇池湿地公园水系规划

3.1 水系规划内容

结合环湖截污和污水处理工程、湖滨生态带建设，构建水污染物排放与控制工程体系。按照滇池流域防污、减污、控污工程的总体布局，构建西亮塘湿地公园建设工程，增加城市景观和居民休闲娱乐以及生态环境教育场所，控制水体污染，防治水土流失，改善滇池水体环境质量。根据区域现状条件，对生活污水（冲厕及厨房排水）进行单独处理，使其达到《污水综合排放标准》的二级标准。达标排放的生活污水、区域内优质排水以及宝象河河水可进入人工快渗处理系统和复合湿地处理系统，经湿地系统的深度净化后，达到景观用水水质标准。

湿地公园水系建设的主要内容：①净化处理项目区内住宅排放的生活污水及雨季的暴雨径流；②恢复天然湿地，建设湿地研究中心和生物质能转化中心；③建设相关的景观和绿化工程，增加湿地公园的景观层次；④公众环保教育示范基地的建设。

设计要考虑非降雨期和降雨期的来水特点，采用处理效率高、截污能力强、降雨期有利于水流稳定的设计技术。根据每部分的地形地貌特点设计相应的工程系统，尽量减小土方工程量。工程的布置应兼顾污染控制效果、生态效果、景观效果和基建投资，实现工程的整体优化。

3.2 水质净化系统设计

水净化系统的核心是构建人工快渗处理系统和复合湿地处理系统，经过人工快渗处理后的污水进入人工湿地，经过生态净化后的水最终进入公园景观湖（Craig et al,1999）。

人工快渗处理系统（Constructed Rapid Infiltration，简称CRI），既能应用于生活污水的处理，也能应用于受污染河流水质的净化。该系统采用渗透性良好的天然介质作为主要渗滤材料代替天然土层。采用人工填充的天然河砂（天然河砂选用一定的颗粒级配），并掺入一定量的特殊填料，以保证既有较高的水力负荷，又能满足出水的处理目标。CRI系统净化机理包括过滤、生物膜作用以及吸附3个过程。

复合湿地处理系统由表面流人工湿地和水平潜流人工湿地组合构建，系统的水流运行综合了表面流人工湿地和水平潜流人工湿地的特点（江巧灵,2018），例如下行垂直流湿地，填料床中水流由上向下垂直流动，水流流经床体后被铺设在出水端底部的集水管收集而排出处理系统。湿地系统节约了建设面积，利于脱氮、除磷，而且处理效果稳定，单位面积处理效率高（赵荟等, 2018）。

3.2.1 设计进、出水水质指标 系统进水水源为宝象河河水，人工快渗处理污水量为4 000 m3/d。出水水质达到污水再生利用工程设计规范（GB50335-2016）的用水标准(表1)。

3.2.2 水质净化工艺流程 工艺流程以接纳城镇生活污水或与生活污水性质相近的其它污水来设计(祁磊等，2018)(图1、图2)。

表1 进、出水水质指标 mg/LTable 1 Water Quality Indicators for Inlet and Outlet mg/L

3.3 水质净化工程设计要点

3.3.1 人工快渗系统 人工快速渗滤污水处理系统是污水土地处理法中的一种类型，系统的机理是有控制地将污水投放于采用人工方法构筑的特定渗滤介质的表面，使其在向下渗透的过程中依次经历物理、化学和生物的作用，最终达到净化污水的过程。

人工快渗系统由提升泵池、快渗池构成。人工快渗处理单元中污水先进入提升泵池，在提升泵池内汇集污水，调节水量，满足对快渗池的布水要求。污水经过一次提升，后续处理工艺均为重力自流。出水进入人工快渗池，利用渗池的物理、化学和生物反应去除水中的生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、悬浮固体（SS）、氨氮、总磷等。经过人工快渗系统的深度处理，出水水质可达到景观用水标准(图3)。

3.3.2 人工复合湿地系统 经人工快渗系统净化处理后的水体进入人工复合湿地系统，水体在湿地植物、基质和微生物的共同作用下，进一步得到净化。根据人工湿地的长度以及地面高程，分别采用表面流湿地或表面流湿地与潜流湿地的组合型式，在复合人工湿地末端设置稳定塘，处理后的水体经稳定塘和出水系统进入天然湿地(图4)。

复合人工湿地由污水收集系统、布水系统、配水系统、湿地系统、稳定塘和出水系统组成。

（1）污水收集系统。收集湿地公园冲厕水及厨房排水，经管道排出后，汇流至生活污水排水干管，进入污水处理站。污水经二级处理达标后，进入人工快渗系统，出水进入人工湿地处理单元。

图1 工艺流程示意图Fig.1 Flow chart of water system process

图2 净化系统平面布置示意图Fig.2 Plan of sewage treatment system

图3 人工快速渗滤系统基本流程图Fig.3 Basic fl ow chart of artif i cial rapid inf i ltration system

图4 人工复合湿地处理系统流程示意图Fig.4 Flow chart of constructed composite wetland treatment system

（2）湿地进水系统。进水系统对湿地的设计和运行至关重要，其布水的均匀性和结构的合理性直接影响湿地系统的处理效果。布水系统主要包括两部分：①将人工快渗出水均匀分布到人工湿地；②将人工湿地出水经稳定塘均匀分布到天然湿地系统。配水系统是指连接布水系统和复合人工湿地系统的沟渠，将污水从布水系统配布到湿地系统。

（3）复合型湿地系统。由表面流湿地以及表面流和潜流湿地组成。表面流湿地结构简单，投资小，能够适应降雨期湿地进水量的变化，发挥对雨水的贮存和调蓄作用。复合湿地采用表面流湿地和潜流湿地组合工艺，通过填料带设置可以增加湿地中的生物量，强化湿地对氮磷污染物的去除效果，并与湿地内部的通道结合起来，实现多种功能。

表面流湿地设计平均水深0.4 m，尽量利用各单元的地形，局部平整形成坡度，平均坡度3‰～5‰，面积3.33 hm2。通过潜流湿地填料的选择吸附性以及介质、土壤、植物、微生物的综合作用，可去除水中的氮磷物质，同时填料床可达到均匀布水的目的，潜流湿地面积10 hm2。

（4）稳定塘。在复合人工湿地末端开挖有效深度0.5 m，水面面积6 300 m2的稳定塘，在其上人工种植漂浮植物。稳定塘可截留湿地中的植物碎屑，提高复合人工湿地的出水水质，增强湿地的整体景观效果。降雨时，稳定塘可截留泥沙和植物残渣，提高氮磷负荷削减量。利用开挖的土方建造出水系统的土堰（武彦生, 2015）。

（5）湿地公园循环水量经园区后进入与人工湿地单元并行排列的河流湿地，河流湿地长度2100 m，河道水深0.2～0.5 m，表面积9 200 m2。

（6）出水系统。稳定塘出水进入后端的自然湿地。在出水端设置出水堰，采用简易土堰结构，并在堰顶每间隔2 m均匀布设一出水口。为便于行走和持久耐用，出水堰顶部铺0.2 m厚的碎石。自然湿地出水后进入湖泊湿地。

4 结语

滇池湿地是珍贵的自然资源，滇池城市湿地公园水系规划充分体现了“湿地严格保护、统一管理、合理开发、永续利用”的指导思想，开展城市湿地公园的规划建设是湿地资源保护与合理利用的重要措施。由于湿地的复杂性和多样性，决定了湿地公园规划设计的复杂性和综合性，湿地公园的规划建设必须因地制宜，根据当地的气候、水文、水质、地质等条件，并结合区域的经济、文化背景进行规划建设。

昆明滇池泛亚国际城市湿地公园是建设昆明生态型现代化城市的具体体现，开展水系规划设计与该区域生态旅游和生态农业区域的长期规划目标一致，贯彻落实了云南省委、省政府及昆明市委、市政府提出的“滇池湿地生态要科学教育、研究、建设一体化推进”的要求。昆明滇池城市湿地公园水系规划改善了滇池水质，推东了云南旅游产业的发展，产生了良好的社会效益和生态效益。昆明滇池城市湿地公园的水质净化系统可为国内同类湿地公园的规划建设提供有益的借鉴经验。