城市湿地生态基础设施营建策略研究——以山西长治神农湖水环境治理与生态修复工程为例

文／辛立勋

1 研究背景

近年来的研究表明，在科学和适度的人工引导干预下，通过规划建设和优化完善城市湿地公园体系，合理利用景观学途径，实现风景园林学、林学、生态学、土壤学、环境工程、水利工程等跨学科交叉融合，探索解决湿地生态基础设施修复与重建的综合技术系统，可以促进城市湿地资源的系统保护与合理利用。针对不同类型城市湿地生态基础设施建设，仇保兴、钟嘉伟、魏巍等从宏观政策、设计理论和技术实践层面开展相关研究，分析了城市湿地公园设计建设的新形势、新任务、新理念、新手段、新工艺[1-4]。

2018 年，由财政部、住房和城乡建设部、生态环境部联合组织评选出全国范围内20 个城市黑臭水体治理示范城市，山西长治市位列其中。同年，长治市发布了黑臭水体治理第一批任务清单，神农湖水环境治理与生态修复项目在列。

根据《长治市漳泽湖国家湿地公园及周边地区发展概念规划》等上位规划，神农湖是根据现状的冲沟、凹谷确定的两条生态廊道之一。神农湖水环境治理与生态修复工程的建设以湿地生态修复、湿地生态环境保护与城市休闲旅游、城市功能发展相协调为目的，引湖入城，创造生态化的宜居城市环境，同时有效支持湿地公园区域的可持续发展。因此，本项目对于加强湿地与城市之间的渗透和联系，进而引导城湖关系良性发展，最终实现“城湖相融”“城湖一体”具有重要的意义。

根据2019 年8 月长治市发改委工程可行性研究批复，神农湖水环境治理与生态修复工程位于山西长治市漳泽湖国家城市湿地公园的东岸中部区域。工程总面积约82.9 公顷，建设内容主要包括壁头河(长北干线以西)水系梳理、滨河蓝绿空间的恢复；神农湖水系梳理、河道清淤、湖区开挖、地形填筑、驳岸建设、植被修复、湿地建设、海绵建设、人行便道便桥以及围堰、排水等工程[5]。

本项目建设是保护漳泽湖、改善区域生态环境、实现湿地公园健康可持续发展的必然需要。项目开展旨在保护漳泽湖城市湿地公园的生态环境，落实上位规划以及黑臭水体治理任务对漳泽湖湿地公园、壁头河水环境治理的目标要求，在满足未来城市发展的需求的同时，减缓周边大规模建设给漳泽湖带来的污染压力，确保湿地的生态安全格局与国家城市湿地公园的景观环境质量，实现区域内环境经济的协调发展。

2 场地现状评估

工程实施场地位于漳泽湖城市湿地公园东岸，紧邻漳泽湖主湖体，壁头河水自东向西汇入漳泽湖水库。场地现状为典型的湖泊湿地生态环境与自然野趣的乡村田园肌理，用地以河流湿地、湖泊坑塘为主，分布少量基本农田，用地类型简单，基本处于未开发的原生态状态，土地可利用程度高，发展潜力大（图1）。

图1 土地利用现状示意图

本项目场地竖向变化丰富，场地地面高程901 ～930m。自然形成的台地、丘陵、湿地、湖泊景观特色清晰，具有良好的观赏面。区域内植被较为单一，以大面积的湿地水生植物和农田为主，局部有少量长势良好的高大乔木。其中陆生植物以杨柳科、榆科、豆科为主；湿生植物有芦苇、香蒲、荷花、泽泻、水芹等。

水质方面，根据工程前期相关监测，现漳泽水库北部有开阔大水面，南部呈现大片芦苇湿地；浊漳河水量少(枯水期)，局部呈现滩涂湿地，水库水质平均仅达到Ⅳ类标准，部分区域不达标。依据2017 长治市水资源公报，至2017 年底，漳泽水库蓄水1.2502 亿m3，比2016 年底增加0.1242 亿m3；漳泽水库总磷超Ⅲ类标准，符合Ⅳ类水质，可用于工业用水。

3 神农湖湿地生态基础设施营建的具体策略

本项目首先关注湖泊整体的自然生态活动，同时融汇地区生活以及与历史文化的和谐，保护并创建湖泊原有的生物栖息、生长、繁衍环境以及多样化的湖泊湿地环境，构建水清景美的国家城市湿地公园、稳定长效健康的生态净水示范公园。总体规划设计阶段综合考虑湿地污染防控、生态修复、景观提升及休闲展示功能，将湿地区域划分为湿地污染控制区、湿地生态修复区、湿地生态涵养林区及湿地生态展示区[6]。

本项目的开展优先满足防洪、排涝等基本要求，保障国家利益和人民的生命健康财产安全。工程建设实施坚持生态优先为导向，遵循尊重自然、顺应自然的基本原则，充分利用基地现有的自然环境和资源特色，保护现有天然水系景观，对水域、绿地进行环境治理和生态修复。在保障生态安全的基础上，根据项目水环境治理工程区水质，结合本地区气象与水文状况，综合项目水系和沿岸临近流域环境系统各组成要素之间的关系，发挥水域生态工程集成技术体系特性（图2）。

图2 湿地生态修复技术路线图

3.1 防洪设计

神农湖为景观河道，所在区位属于10 年堤防线区域，防洪标准为满足10 年一遇洪水通过需求。按照《城市防洪规划规范》，项目区属于独立防洪保护区，项目内各功能定位分区防洪需求。其中景观设施（含栈道/林间小路、一级路、二级路、台地挡土墙等设施）防洪标准按50 年一遇设防；海绵设施（含滨水缓冲带、台地植被缓冲带、雨水花园、净水湿地等）防洪标准按20年一遇设防；生态拦蓄林等防洪标准按10 年一遇设防。

3.2 水系规划设计

神农湖为现状冲沟、洼地，中间地势低，南北高，场地中部具备形成主体湖面的条件。本次工程对现有的水体进行疏浚、连通和拓挖，疏浚壁头河水系，利用漳泽湖丰富的水体资源，引水入园，场地东部拓挖神农湖主景水面，西部对壁头河河道进行疏浚和拓挖，打造自然湿地，增加河道蜿蜒度，创造多样化生境，提升河道水质。

3.3 内源污染防控与整治

本项目场地范围内的污染源包括外源污染和内源污染两部分。内源污染指水体中的营养物质逐渐沉降至累积而向湖体释放的来自湖体本身的污染，包括底泥营养盐释放、河湖垃圾及植物枯萎带入的污染。

针对污染成因和特点，内源污染治理包括河床底泥的处理、生态河床的打造、水循环技术以及绿色生态修复技术的应用等，通过清理河床，创造多样化的生境，提高湿地植物净化效率，增加水循环动力，恢复水体的自净功能。针对现状河道、坑塘底泥营养盐释放，将采取清淤疏浚及底质改良方式进行生态清淤，控制内源污染释放。具体措施包括:

（1）生态清淤

在对河湖内垃圾进行外运清理的基础上，对现状水域采取干河清淤方式，清除淤泥部分由压力管道输送至周边指定闲置空地，采用自然干化法进行底泥脱水处理后回用，剩余淤泥采用汽车输出至业主指定位置。

（2）底质改良工程

清淤后河道、湿塘底泥仍存在一定含量的有机质，另外新开挖河湖区域现状主要为农田或生长芦苇，设计采取钙盐泼洒、微生物分解等工程措施对河湖水域进行底质改良处理，使其适宜水生生物生存和发展的需要，最终建立起稳定、平衡的水生态系统的目的。

3.4 外源污染防控与低影响开发策略

项目潜在外源污染主要包括壁头河上游来水、排水口、补水水源带入的点源污染汇入，以及项目沿线村落散排生活污水、雨水径流带来下垫面地表污染物等面源污染的汇入。

外源污染控制包括对周围村庄生活污水进行截污纳管和小型污水处理站的设置进行点源控制，通过防护空间的构建结合低影响开发措施的应用，控制周边地表径流对水体影响，减少地表径流率，对初期雨水进行面源控制和初级净化。

设计方案结合外源污染防控要求，提出将低影响开发措施广泛应用到场地建设中，实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化，提高水生态系统的自我修复能力，维护区域良好的生态功能。

值得注意的是，神农湖作为滨湖区组团最大的一块公园绿地，需要针对其生态环境承载能力和未来特殊的城市区位，科学评估该区域的雨水消纳能力，发挥其作为城市绿色基础设施的功能，承担涵养水源、调蓄雨水、净化水质、生物保护等多种功能，实现雨水滞留渗透、储蓄利用等多种控制目标。应最大限度保护绿地中自然水体、湿地和植被，充分关注地表水的汇集、调蓄利用和安全排放，结合场地竖向标高和排水条件制定地形的控制高程，落实规划确定的雨水调蓄等指标。

依据场地现状特点，与水环境治理与生态修复的具体措施相结合，将低影响开发覆盖到整个神农湖公园的景观设计中：一是通过神农湖主湖区的打造，增加区域调蓄水体能力，承接城市部分客水，成为城市绿色基础设施；二是与主园路结合设置植草沟，对雨水径流进行收集、传输和初级净化；三是通过场地周边生态拦蓄林以及林中下沉式绿地的构建，拦蓄雨水，控制地表径流，实现净化过滤和生态涵养的功能；四是结合台地植被缓冲带设置雨水湿地、湿塘、调节塘等，具有景观休闲、调蓄雨水、净化过滤的多功能海绵设施。

3.5 湿地生态恢复与地带性植被重建

湿地生态系统构建的要求，建立生态水质净化和水体景观系统。即通过挺水植物群落搭配、引入优质改良沉水植被，建立水下草皮、水下森林分布群落，同时结合水生动物调控技术，高效吸收、累积、转化水中富营养，从而实现水质净化和水体环境景观优化。

（1）沉水植物净水群落构建

维持水体生态系统稳定，提高水生生物多样性，是浅水水体生态修复的关键与核心。本项目通过培育和改良耐寒、耐污、耐高温、四季常绿型等沉水植物，达到高低不同、形态各异、色泽有别、物种多样、景观优美的效果。

（2）浮叶挺水植物群落构建

为提升河湖整体景观，岸边点缀布置挺水、浮叶植物，以实现水质净化和景观效果的双重收益。挺水植物一般种植在近岸带水深0 ～0.3m区域，主要选择鸢尾科、美人蕉、荷花、梭鱼草、慈姑等。浮叶植物选用不同花色的睡莲和萍蓬草等，和挺水植物搭配种植，相得益彰，同时在一些弯角处进行布置，以提升水环境景观效果。

（3）水生动物调控工程

水生植物种植完毕后，沉水植物生长逐步茂盛，开始投放鱼、虾、螺等水生动物，进一步完善食物链，构建完整的水生态系统。

（4）曝气增氧工程

采用景观喷泉作为机械增氧方式，可提高水体流动性，对水体进行增氧，同时提升湖面景观效果。

在项目实施过程中，促进人工调控与自然调控的结合，完善食物网，使湖中的水生生物种群结构合理稳定，各种群生物量和生物密度达到营养平衡水平，营造生物多样性和景观多样性，维持水生态系统安全。

3.6 景观优化建设

针对场地滨水蓝绿空间不足、区域植被覆盖率低、景观效果差、亲水空间不足、场地分割等现状，本项目进行系统性景观优化设计，通过现状水岸的拓挖和地形整理，恢复河湖蓝绿空间，结合水环境治理与生态修复的相关工程措施，以神农湖为中心打造“中湖”(神农湖)“北坪”(阳光草坪)“南岗”(四季岗)“东湾”(月亮湾)“西堤”的景观格局。通过多种水体形态、地形和植物景观的营造，打造湖、坪、岗、堤、湾、田、滩的整体景观，构建山(丘)、水、林、田、湖、草完整的生态格局（图3）。

图3 景观优化总平面图

关注项目的综合性，实现多学科交叉融合，根据不同工程阶段分区、分段进行治理。岸线采用群落与线型结合的方式围合成具有较强观赏性的湿地生态群，增强人的可达性、观赏性与亲水性。注重空间布局与周围景观协调，保持常绿种类、暖季与冷季种类相衔接，充分考虑沉水植被的生态内涵，创造多种形式的自然生态景观。

树种规划设计方面，保留和保护场地内原有植物，优先选用抗性强、适应本土立地条件的乡土树种；注重植物群落的季相变化，合理配置春季开花植物、秋色叶植物和常绿树种，使之在冬季也能保持一定的绿视效果；确定合理的常绿植物和落叶植物的种植比例；建立区域环境特色树种及低维护管理的树种。

3.6.1 景观驳岸打造

针对不同的坡岸环境，选择不同的滨水空间处理方式。以自然生态式驳岸为主，在不具备坡度条件的情况下，采用直立式驳岸；在局部亲水平台、码头等处，以硬质驳岸为主，因地制宜采用直立式、台阶式、挑台式等多种形式。

3.6.2 游览道路组织

（1）外部交通

沿滨湖景观大道、长北干线等城市道路设置主要出入口，并与五行主路对接。预留北部入口与未来北部行政中心对接，预留新漳北线入口与新漳北线对接。入口就近设置机动车停车场，游人通过换乘电瓶车、自行车等交通工具，以乘车、骑行或者步行的方式进入园区。

（2）内部道路

园内道路分级设置，由一级道路、二级道路(游步道)及栈道构成完整的内部路网系统。通过加设木平台和栈道，提供亲水游览的可能，回归湿地的自然野趣特征。

结语

本项目的开展极大改善了神农湖、壁头河下游及漳泽湖的水生态环境和游赏环境，保障了漳泽湖的水生态安全，提高了漳泽湖城市湿地公园游赏接待能力和服务水平，能够落实长治市总规及漳泽湖战略发展的相关建设要求。因此，通过该项目科学实施，对于切实保护和合理利用湿地资源、促使国家湿地有度有序地持续发展、引领滨湖区组团的发展建设具有十分重要的示范意义，其社会效益、生态效益和经济效益是十分显著的。

图片来源：

所有图片均来自《神农湖水环境治理与生态修复项目工程方案设计》