徐州奎河人工湿地景观设计探讨

林慧颖 齐爱玲 王亦周 李金玉 李成丰

(长春工业大学艺术设计学院，吉林 长春130012)

人工湿地是通过模拟自然湿地，人为设计、建造及监督控制，由基质、植物、微生物和水体组成的复合体，利用生态系统来实现对污水的高度净化(张清, 2011)。20世纪70年代，德国学者Kichunth提出了根区法(the root-zone-method)理论，人工湿地生态系统开始受到世界各国的重视和广泛应用(Hiley, 1995)。人工湿地是一种有效的生态污水净化处理技术，因其具有处理效果好、工艺简单、运营投资低、维护方便等特点，在生活污水、有机废水、氨氮废水、高盐废水、重金属废水及放射性废水等水处理领域应用广泛(曾毅夫等， 2018)。上海世博后滩公园原为修船厂、浦东钢铁厂所在地，通过园区再用和再生场地内的工业建筑和材料，建成一个具有自然净化功能的湿地系统。后滩公园包含一系列的水系统生态净化模块，利用人工湿地净化系统来净化污水，核心设计理念是将景观作为一个生命体，设计一个生活系统，为城市提供全面的生态服务(俞孔坚, 2010; 2013)。

本研究根据徐州市奎河湿地的实际情况，对人工湿地景观的设计原则和园区规划等进行探讨，参照后滩公园生态修复方法与特色功能区，结合徐州民俗文化特色与水资源和环境，设计城市河道人工湿地，实现奎河水质净化与市民用水安全的目的，并为徐州经济发展和城市建设做出贡献。

1 研究区概况

奎河位于江苏省境内，与黄河故道相邻，发源于江苏省徐州市云龙湖，流经苏州、灵璧、泗县，最后流入江苏省永洪县洪泽湖。在淮河水系中，奎河是一条典型的城市河流。黄河根据水系和地势，可分为三段，上段长329.3 km，下段长186 km，江苏省境内的故道属中下段。1950年徐州城城内遭遇洪水，为解除水患开挖了奎河，因始于奎山脚下，故称奎河。徐州云龙湖景区建成后，云龙湖北岸建了一个水坝，使其与主城区分开，导致奎河与下游的联系被切断，奎河污染加剧。1994年以前，徐州市区南部工业废水和生活污水都直接排入奎河，每天达20万t，奎河占徐州市区排污总量的65%，是淮河流域污染最严重的河流之一，成为名副其实的“排污沟”(徐州市政府办公室, 2019)。

2 奎河水质现状

从2017年起，徐州市开展污水治理工作，在全省率先编制完成《徐州市市区黑臭水体治理规划》《徐州市区黑臭水体整治实施方案》等，实施了市区黑臭水体治理三期工程。截至2017年底，徐州完成一期56项黑臭水处理工程，二、三期完成19项河道整治工程、34条河流景观整治和16个地区水系连接工程，但仍面临污水处理设施欠账较多，管网不足、雨污分流缓慢等问题(徐州市人民政府， 2020)。

徐州奎河污染分为点源污染、非点源污染。点源污染为城市污水、乡镇污水排放和工业污水废水。非点源污染主要通过岸线、沟渠进入水体的废水，市内城镇排水、农田排水与矿山废水以及小型饲养场排放的废水。奎河的水质富营养化日趋严重，主要污染源是磷，其它氮和有机物污染也比较严重。

3 奎河治理策略

奎河除了具有行洪的功能外，还可打造成城镇居民生活及游憩岸线。城镇区的河道绿地需要保持休闲游憩功能，绿道系统的连通性作为规划设计的重点(杨永森，2015)，提出以下奎河治理策略：

(1)在奎河两岸建设绿色生态带、休闲观光区、生态休憩区和旅游风景区。

(2)扩建污水处理厂、新建及改造泵站、建设污泥堆场、做好污水收集处理设施运行维护管理，建立污水管网排查修复机制。完善排水许可管理机制、河湖水位与市政排口协调制度、污水处理收费政策等。

(3)提高污水处理能力和自净能力，通过引入可流动的活水，实现奎河水流动，有效改善水质，促进河水净化。

(4)综合治理奎河的河道及相关区域，改善河流生境，通过清淤和污水净化、工业污染治理，实现水质达标。

4 奎河净水体系

考虑到奎河的水渠布局，两岸建设雨水遮挡净化地槽，设置雨水积蓄池，控制河水面源污染，通过复合湿地的水质净化优势，将净水引入云龙湖景区内汇流，保证水质干净、水源充足(图1)。

图1 奎河净水引流示意图Fig.1 Schematic diagram of water purification and drainage of Kui River

5 奎河人工湿地景观设计

参照上海世博后滩公园的生态修复方法，设计徐州河道人工湿地景观，建设多功能水系廊道。将奎河两岸原有的混凝土、石层表面河岸改造成为人工潜流湿地系统，既净化了污水，又绿化了城市，同时还为野生动物提供了栖息地，实现海绵城市的价值和功能。

5.1 湿地植被恢复

根据上海世博后滩公园“凉台问渠”“生命滤带”“清潭粉荷”3个模块的设计，结合徐州节日风俗名称，将奎河河道自上而下设计为“雨水”“惊蛰”和“春分”3个观赏植物分区(表1)。选用徐州乡土树种为主要树种，重建鸟类、鱼类等乡土动物物种的栖息环境。在城市肌理上，铺设生态边坡草坪和生态绿化带，设计休闲广场和私密空间供游客休憩和游玩。

表1 奎河湿地观赏植物分区Table 1 Zoning of ornamental plants in Kui river wetland

5.2 人工湿地功能区

根据奎河河道建设不同的人工湿地功能分区(表2)。

表2 奎河湿地功能区与人工湿地关系Table 2 Kui river wetland-relationship between functional areas and constructed wetlands

(1)以徐州“淮海记忆”为设计灵感，以上海淮海路的繁华街道为目标打造奎河两岸观光道，在人流集中地段设置底部架空结构的木栈桥系统，沿河岸设置观光路和水上观景台。结合后滩公园“凉台问渠”设计意涵，污水在进入内河湿地景观区域后流入沉淀地，经水生植物过滤后流入下游。

(2)以徐州“院落记忆”为设计灵感，结合后滩公园“生命滤带”的排布方式与设计意涵，在河岸周围设置户部山古民居样式的景观，由砖砌清水墙组成曲折秀美的景观廊道，临墙设置座椅，游人可在此休憩。

(3)以“交通记忆”为设计灵感，在绿化隔离区域设置行车道、停车场和休息区，结合后滩公园“清潭粉荷”的观景意涵，适当处理河岸坡地、过渡水岸与水域，使河面水生植物与景观装置相结合。游人可在奎河的观光路、木栈道游览，也可在远处建筑中遥看水景。

(4)以“徐州记忆”为设计灵感，遵循传统元宵灯会，结合后滩公园“锈色长卷”折叠装置，在沿岸设置木制民俗文化墙，通过展示“十二生肖”“花轿”等民俗文化元素，让游人了解徐州特色，同时也可提供避雨、遮阳和休憩等功能。雨季，水通过堤坝和蓄水层渗入河里形成透水界面；旱季，地下水通过堤坝渗入河流调节水源，奎河人工湿地建设可为徐州经济发展助以推力，也可提高当地的生态价值、土地价值，为徐州城市风貌加分。

6 结语

随着我国经济的快速发展，人工湿地污水净化技术在生活污水处理、工业废水处理上被广泛使用。湿地景观设计是一个系统工程，湿地景观为人们提供了优美舒适的生态环境，为创造现代生态环保城市、实现城市生活环境可持续发展奠定坚实的基础。河流景观作为城乡重要的线性景观廊道，具有巨大的生态效益和景观效益。通过提取上海后滩湿地公园人工湿地的设计语言，结合徐州奎河水资源和水环境，设计了以人工湿地为基础，具有徐州地方特色的奎河人工湿地，使人们能体验和欣赏到独特的奎河湿地景观，为徐州的环境和经济发展提供一种借鉴与参考方法。