湖南农业大学天鹅湖景观提质改造设计研究

石笑云 曹盼

（湖南农业大学东方科技学院，湖南长沙410128）

人有亲水的天性，因此在当前众多的环境景观工程实践中，人工营造的景观水景倍受青睐。封闭型景观水体通常指存在于城市绿地、公园、建筑区等地的不与外湖（河）相连接的封闭型河道、湖泊、水池等人造的或天然的水量较少、水深较浅的小型景观水体，由于水域面积小、环境容量低、自净能力差，容易遭受污染[1]。相关研究主要集中在封闭景观水体的富营养化原因、表观污染探究、小型封闭景观水体修复的应急措施等[2-3]。景观水体清澈见底、水质优等则令人心旷神怡；水体藻类爆发、浑浊恶臭与规划设计初衷相违背，不仅让景观风貌黯然失色，更是让人们生活环境品质感大为下降，在日益增长的人们对于美好生活向往的需求下，针对固有景观场地的提质改造研究日渐受到关注[4]。

1 场地概况及问题提出

“天鹅湖”位于长沙市芙蓉区湖南农业大学校园东南区域，该景观湖是2001年为迎接校庆建设而成，场地四周高、中间低，南北坡向较陡，东西坡向较缓（图1）。与之相临的另一景观湖“寸草湖”于同时期建设而成，两湖隔车行道相临。在校园内诸多的景观湖体中“天鹅湖”与“寸草湖”（图2）存在诸多相似之处：同为无客水排入的封闭型的景观水体，均未做湖底防渗处理，都是20年前建设完成且使用至今。但两者在驳岸处理方式、水生植物景观、汇水区域内竖向设计、管养方式等方面存在差异（表1）。

图1 天鹅湖现状平面图

图2 寸草湖（2021年7月16日）

天鹅湖在2019年7月、8月、9月都曾出现了藻类爆发期，尤其是9月22日全面爆发，整个湖面均布满了锈红色藻类（图3），湖面漂浮有死鱼，而仅一条道路之隔的寸草湖却波光粼粼、清澈异常，丝毫没有水质恶化的迹象。

图3 天鹅湖藻类爆发（2019年9月22日）

为了更客观、精准地对比这两个湖体水质，我们进行了为期一年的水质实地取样检测。于2019年7月、9月、11月和2020年1月、3月、5月下旬的清晨，在天鹅湖、寸草湖水体的几何中心处利用皮划艇，于表层水下40 cm处采集。所取水样均在取样1 h内送至专业水质检测公司进行检测。寸草湖各个月份均满足V类水标准，天鹅湖水质基本接近V类标准限值，但于2019年9月超出V类水标准限值，在全年中这一时期的天鹅湖出现了最严重的富营养化现象，藻类布满全湖。

天鹅湖与寸草湖在一年的观测周期内除天然降水外，均无客水排入，因此推断是水景构造方式、水景驳岸周边下凹前置塘、不同管养护方式对水质产生了重要影响[5]。

寸草湖是毛石驳岸、淤泥池底，适宜动植物尤其是两栖动物生长繁殖，有较丰富的水生动植物；天鹅湖为砖砌抹灰封闭型的整形驳岸，缺乏水生植物，无法形成良好的水生态系统。寸草湖水体驳岸周边有围湖一周的前置塘，起到拦截初期雨水杂质的作用，初期雨水经前置沟槽的沉淀，起到过滤作用，一定程度上使得汇入寸草湖的雨水水质得到了保证。而天鹅湖却没有这一天然的屏障。寸草湖生长着大量的水生植物，植物生长通过吸收氮、磷等营养物质，完成其生长周期，减少水体中营养物质，其中狐尾藻（Myriophyllum verticillatum L.）、空 心 莲 子 草（Alternanthera philoxeroiders（Mart.）Griseb）生长茂盛且迅速，通过定期收割实现了水体中的“营养转移”。

基于此，拟对天鹅湖景观进行提质改造设计，以水质景观改善为中心，为学校师生打造一处充满活力的水景开放空间。

2 景观提质改造策略

2.1 驳岸的生态化处理

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寸草湖有环湖一周的前置塘，能够很好地对汇入湖中的初期表1 2处封闭型景观水体基本情况雨水起到过滤作用，因此在天鹅湖提质改造设计中，临水一侧通过竖向调整增设前置凹塘。前置塘虽小，其作用原理与雨水花园、旱溪、植草沟等类似，截流雨水污染物、过滤雨水悬浮颗粒物，部分下渗补给地下水、部分流入景观湖体中。

结合天鹅湖原驳岸，改造设计有A、B、C、D共4种驳岸类型如图4～图7所示。改造后的驳岸未设护栏以保证亲水性，与此同时也考虑了其安全性，依据《公园设计规范》（GB 51192—2016）[6]，无防护设施的人工驳岸、临水平台，近岸2 m范围内的常水位水深不得大于0.7 m，通过实测，以原场地溢水口高程设定常水位标高为-0.30 m，符合安全规范。

图4 驳岸剖面示意图（A类型）

图7 湖中岛驳岸剖面示意图（D类型）

改造后的驳岸类型材料基本一致，均利用了原驳岸结构基础层，部分层次将原砖石抹灰形式改为自然黄石垒砌。自然石凹凸不一，会留有空隙，构成适合水生动物、植物繁衍生存的空间，形成更为自然的人工湖，孔隙、缝隙等多种空间为不同生物提供了不同的生态空间，进而吸引两栖动物、鸟类，也为水生植物的生长营造了曲折的岸线，更有利于物种多样性的发展[7]。

在天鹅湖西侧，除部分自然驳岸外，均为驳岸A类型（图4），其与人行便道间隔并设置前置塘于其中，道路离驳岸较宽的地方加设为植被缓冲过滤带；在天鹅湖东侧的驳岸改造设计中，将湖面扩大，但驳岸基础未变，将原来的抹灰砖石驳岸减至常水位以下，其上再放置自然黄石，此为类型B，这样既不造成水土流失，又能让水位与草坪护坡自然衔接，同时在驳岸与水岸线之间种植净水植物，增加自然生态的趣味性，同时增加净水力度（图5）；天鹅湖中原有人工堆岛，改造设计仍予以保留，对其边坡进行处理，此为C类型驳岸（图6），具体做法是保留原有结构基础层，再用黄石干垒的方式堆砌，沿岛周边增加挺水植物，既柔化岛的岸线，也增添生物多样性生存空间；新设计有亲水栈道，与驳岸结合是D类型（图7），道路与平台间设计台阶，增加空间的层次感，使平台更接近水域，更为亲水。平台边缘特意加种挺水植物，并放置一些石子，着重考虑亲水平面周边区域水深以保证安全性。

图5 亲水平台剖面示意图（B类型）

图6 天鹅湖东侧驳岸剖面示意图（C类型）

2.2 植物配置的选择原则及方式

原场地植物（图8）基本保留，增加部分植物如表2所示。参考对污染物的富集作用：沉水植物＞浮叶植物＞挺水植物[8]，增设的植物均为水生植物，分浮叶植物、沉水植物、挺水植物。沉水植物主要用于净化水质，浮叶植物主要用于营造景观，挺水植物则不仅用于造景、丰富岸线，还是诸多水生昆虫生存的借助之物。天鹅湖周边旱柳树干上发现有水虿（即蜻蜓幼虫）蜕去的壳，这种昆虫在水下生活一段时间后，需攀上挺水植物，然后蜕壳羽化成蜻蜓。然而在天鹅湖原有光滑的抹灰驳岸下，水虿要艰难攀上竖直的池壁（约30 cm），然后往外爬3 m左右才碰到大树，它的生存环境受到严重影响。因此在改造设计中，除考虑挺水植物的观赏价值外，需要进一步识别其生态价值。

图8 原场地植物配置图

表2 提质改造设计增加的植物

水生植物的配置方式（图9）。岸线凸出处采用高大色深、根系稳固的植物，可适当降低水速，减少对驳岸冲蚀，例如将再力花与梭鱼草、美人蕉组合配置，增加景观层次感。岸线凹处采用色浅，例如菖蒲点缀即可。芦苇长势较高，遮挡转角处，围合空间，产生视线变化。沉水植物如黑藻、菹草、狐尾藻等生长迅速且茂盛，后期管养护方案需做一个合理规划，保证水的需氧量。

图9 改造后的水生植物平面设计图

2.3 回水湾去除及亲水栈道的加设

天鹅湖南向的驳岸有一回水湾（图1），回水湾面积小、流通性极其微弱，且垂直常风向方向，更加致水质恶化。在湖岸线较为曲折的湖段水场较弱，易形成死水区，可能导致水体的富营养化，从而影响湖泊整体水质。单一通过生态修复手段对水环境的改善效果相对较弱，需对湖岸线形态进行微调满足水环境功能的需要[9]。因此微调水线，去除回水湾，改成亲水栈道，促进人与水的互动。亲水栈道的增设一方面填补回水湾的缺陷，一方面增设景观效果，增加亲水、玩水、戏水景观感受。

原场地地形是东侧最缓，原驳岸的基础基本保留，砖石堆砌部分去除一半至常水位以下。接近水域可扩宽水生植物种植面积，增加净水力度。还将南坡地形设计为起伏不一、凹凸有致的植被缓冲区，路面雨水与屋面雨水沿汇水线冲蚀，植被缓冲区可做雨水过滤悬浮颗粒物作用，通过灌草系统拦截雨水携带的污染物。天鹅湖原设计中驳岸与人行道合而为一、圈湖一周，新设计的园路将其与驳岸分开，只在局部与湖面衔接，既打破了原设计的单调性，也可为生物繁殖栖息提供更安静的环境、减弱人为干扰（图10）。

图10 提质改造后的天鹅湖平面设计图

3 结语

基于一整年的相邻景观水体水质实测数据，推理、分析其水质悬殊产生的原因，有针对性地展开景观提质改造设计：驳岸的生态化处理、水生植物的配置方式、回水湾的去除及优化、亲水栈道的增设、竖向设计的调整等，在以水质改善为核心改造设计内容的同时，关注场地景观需要，创设多种景观效果空间，以期为师生提供共享的户外第二课堂。

天鹅湖的水景观处理方式在当前的规划设计实践中具有一定的普适性，因此改造策略中的重点是水体驳岸的重新设计。由于水体驳岸是陆地与水域交界线，是生物缓冲带、过度带，生态驳岸的坡脚具有高空隙率、多鱼类巢穴、多生物生长带、多流速变化，为鱼类等水生动物和其他两栖类动物提供了栖息、繁衍和庇护场所[9]。良好的水体驳岸处理不仅起稳固、防冲蚀作用，同时也是水陆两栖生物的栖息地，增加生物多样性、利于景观水质的维持[10]；反之，不恰当的护岸处理方式则会加速水质的恶化，成为区域环境中的“痛点”。

封闭型景观水体水质的影响因素是多方面的：水体的容量、水体的流动性及其周边环境等因素都可能影响到景观水体水质，因此在已有的封闭型景观水体改造实践中，适时地定期维护、驳岸、护坡的生态化处理，水景周边环境的整治等应该是一个系统化工程。