以尾水湿地工程主导的湿地景观设计探索

李 建

（池州市重点工程建设管理处，安徽 池州 247100）

0 引言

自1922年我国正式加入《湿地公约》以来，我国湿地保护工作共经历了3个阶段：第一阶段（1992—2003年），摸清家底与夯实基础阶段；第二阶段（2004—2015年），抢救性保护阶段；第三阶段（2016—2021年），全面保护阶段［1］。随着2022年6月1日《中华人民共和国湿地保护法》的正式实施，我国湿地保护工作即将进入高质量发展的第四阶段。我国湿地资源调查统计结果表明，截至2022年10月，我国各类湿地公园已超1 600处，有效保护了240万hm2湿地，带动区域经济增长500多亿元，并在保护环境、保护物种多样性等方面发挥了重要作用［2］。在此过程中，湿地景观已成为城市环境建设的重要组成部分。

1 工程概况

1.1 项目内容

安徽省池州市尾水生态处理工程主要通过水系植被修复、生态建设、加强管理等措施，提高池州市清溪污水处理厂水质，营造与维护尾水湿地景观效果，系统稳定运行后将处理达标的尾水作为清溪河的主要补水资源。该项目涵盖尾水生态处理工程、秋浦东路沟水系贯通工程与进水管线铺设三大部分。尾水生态处理工程包括潜流人工湿地、表面流人工湿地、生态稳定塘等，并配备自动监测系统。湿地占地总面积30 hm2，其中潜流人工湿地占地面积10 hm2，表面流人工湿地与生态湿塘占地面积20 hm2，整体湿地最大负荷可达8万m3/d。秋浦东路沟水系贯通工程将平水湖排涝沟、中心沟及九华山大道沟贯通，使经生态处理的尾水经中心沟、秋浦东路贯通沟后进入九华山大道沟和平天湖排涝沟。预计秋浦东路贯通沟全长1 063 m，规划水位7.6 m，蓄水量3.9万m3。进水管线铺设包括进水压力管线与输水管线铺设两部分。进水压力管线从现状污水处理厂尾水排出口接出，并在接触出口设置三通与阀门，保留原有的排出口功能；输水管线充分利用污水厂尾水泵站的剩余压力，管道直径为DN1200，全长1 848.7 m。预计通过进水管线的铺设，污水厂处理后的尾水可顺利流入潜流人工湿地的进水总渠。整体尾水湿地项目计划于2017年9月15日开工，2018年6月30日完工。

1.2 设计规模

依据池州市自然资源和规划分管市长审查会的实际要求，尾水生态处理工程应与污水厂的实际产量相同，总体设计规模须达到8万m3/d的处理负荷。第一，考虑湿地工程的红线范围，尾水生态处理工程在中心沟东侧建设潜流人工湿地需占地9.08 hm2，表面流人工湿地占地16.00 hm2，并且景观风格和整体布局需要与中心沟西侧的规划定位、平天湖大道西侧的规划定位相统一。第二，清溪污水处理厂现状排出口需要进行改造升级，充分利用清洗污水厂尾水出水泵房的余压，采用DN1200的管道将尾水注入人工湿地，管道的整体水量需要达到8万m3/d。第三，根据清溪污水厂的整体调研情况，污水处理厂泵房有7～9 m的剩余水头。该工程的进水管线起点应从污水厂排入清溪河出水点开始，顶管通过清溪河，沿着平天湖大道铺设DN1200管线到前流人工湿地的进水端。第四，由于清溪河常见水位较高，而红河设计流向又为平天湖流向红河，因而红河靠近清溪河一侧的水体极易出现滞水区。考虑实地的水域情况，在红河南侧九华山大道沟旁、人工湿地北侧须建立2万m3/d泵井1座。当滞水区水质较差时，泵井可在滞水抽区水，并将其注入尾水生态处理系统中，在提升滞水区水体水质的同时增加红河的水动力［3］。

2 以尾水湿地工程为主导的湿地景观设计方案

2.1 设计理念与原则

以尾水湿地工程为主导的湿地景观设计，需要严格贯彻保护水资源、维护物种多样性、提升水文景观环境、维持自然与人类和谐共生的理念，并遵循生态性、协调性、因地制宜的原则，实现湿地景观协调发展，切实改善城市水体污染情况。首先，生态性原则着重体现在湿地生态保护上。在人工湿地景观设计中，应合理规划湿地中现有的水资源，依托水资源保护植被与动物整体的生存环境，从而有效控制环境温度与空气湿度，达到保护生态的根本目的。其次，协调性原则体现在通过将不同的植被等景观元素重组排列，建设融合性的湿地景观，以此提高人工湿地景观的欣赏度［4］。最后，因地制宜原则体现在需要充分保留湿地环境中现有的价值元素，如地形地貌、河流资源、水生植被等，并在特有地域风格的基础上，辅助建设人工景观，建立和谐统一的生态空间。

2.2 设计方案

2.2.1 人工湿地与地形地貌相结合。根据池州市尾水生态处理工程的建设内容，在人工湿地景观设计中需要做到与地形地貌相结合，充分考量人工湿地与园区陆地的竖向布局，以提高湿地景观价值［5］。一方面，湿地中水流的速度决定了水流的停滞时间，影响着植被的净化速率，通常将水流速度控制在0.6 m/s内更有利于植被生长，也会使尾水得到进一步净化。因此，在此次人工湿地景观设计中，设计人员需要结合项目区现有竖向布局，合理利用地势高度差打造台地景观，通过塑造阶梯式的水流布局，减缓水流速度，尽可能消除水体在流动过程中的汇流效应。为减缓水流速度，设计人员也可利用现有地形，借鉴农民修复梯田的方式规划湿地河道，改变水流的流动方向，使直向水流转变为迂回水流，以此增加水流在湿地中的停留时间，并借助多样化的河道交互提高湿地水体景观的观赏性［6］。另一方面，该人工湿地有山丘、河道、池塘等多种地形，其中山体的最高点标高达103.4 m，与河道水面的高度差为24.6 m，与池塘水面的高度差为26.8 m，场地起伏较大。因此，在以尾水工程主导的湿地景观设计中，设计人员要充分考虑园区陆地的竖向布局，以场地西南侧山体为主要景观点，在保证山体植被景观不被破坏的同时，结合地势走向，选择较为平缓的道路作为观光步道，形成与下方河道、池塘高低错落的视觉观感，并遵循场地由西向东的地势，搭配高低错落的植被群落，与水体景观形成多层次的视觉效果。

2.2.2 人工湿地与植被资源相结合。植被是湿地景观重要的组成部分。设计人员合理利用场地现有植被，并搭配种植适宜的水生植物，可有效提升人工湿地的景观价值与水质处理效果。在此次湿地景观设计中，设计人员除保留场地现有植被外，还引入不同植被组团，以达到去除水体污染物的最终目的。研究表明，在水生植被中，香蒲、水葱、芦苇、荷花等挺水植物积累重金属的能力较为优异，可优先选择；紫萍、满江红等漂浮植物的根茎积累重金属能力较强，可与挺水植物搭配使用；菱、睡莲等浮叶植物对特定的含氮磷的化合物的去除效果较好；狐尾藻、菹草等沉水植物蓄积水体重金属的能力也较强。因此，合理搭配种植不同的植物，可在增加湿地景观类型的同时，切实提高水体治理效果，提升城市水质［7］。不同种类植物的水体净化功能具体如表1所示［8］。

表1 不同类型植物的净化功能

在景观设计中，设计人员需要依据“陆生植物带→湿生植物带→水生植物带”的搭配顺序，合理配植乔木层、灌木层、草本层，以及水生植被中的挺水植物层、漂浮植物层、浮水植物层，形成完整的植物群落，从而保证湿地中的食草生物与浮游生物健康生存。在考虑生态性、因地制宜的设计原则下，人工湿地景观设计也应考虑湿地的季节特性，可引入迎春、牡丹、白玉兰等春花植物，增强人工湿地春季景观观赏性；也可搭配五角枫、火炬树等彩色树种，增强湿地秋季景观的色彩；而大范围的背景林则要以乡土树种为主，以此保证植物群落的稳定性［9］。合理搭配植物不仅可丰富湿地中的植被多样性，还可达到净化水质的目的。

2.2.3 人工湿地与文旅项目开发相结合。为进一步提升湿地景观的社会效能，湿地景观建设也需要做到与文旅项目开发相结合。一方面，相关部门可立足人工湿地良好的景观环境与丰富的生物资源，通过开辟旅游观光路线、开展生态科普讲座等活动，向游客展示湿地完备的生态系统与丰富的物种，并利用生态恢复过程建立完善的科学研究体系，使人工湿地成为青少年科普教育的宣讲地，切实提高青少年的生态保护意识。另一方面，有关部门可在丰富湿地植物景观的基础上，举办摄影、绘画等艺术活动，强化游客对湿地的了解与热爱，也可结合市当地民族文化特色开展主题活动，增强游客对当地传统文化的热爱之情，提高大家对人工湿地的重视程度，使其自觉参与保护人工湿地［10］。

3 工程建成目标与效益分析

3.1 工程建成目标

该工程严格贯彻保护水资源、维护物种多样性、提升水文景观价值、维持自然与人类和谐共生的理念，并遵循生态性、协调性、因地制宜的建设原则，实现了污水处理与生态建设协同共进。该项目建成后，可有效发挥湿地水质净化功能，改善污水厂尾水水质；可活化区内水系，发挥湿地的蓄水功能，避免城市水资源匮乏；可优化片区的生态景观，提高人工湿地景观的美观度。

3.2 效益分析

3.2.1 生态效益。第一，优化设计后的湿地与稳定塘不但能够净化清溪污水厂尾水，还能净化雨水径流中的污染物。部分湿地植被如水葱、睡莲等，对水体中的藻类有控制作用，可阻止了水体富营养化的发生。第二，湿地与稳定塘可以有效调节城市小气候，增加空气湿度。第三，项目建成后湿地生态环境良好、生物群落稳定，不仅保证了“原住民”（湿地现存生物）的生存环境，而且吸引了大批濒危水禽的“安家落户”，成为多种动植物的生存栖息地。第四，优化前湿地景观较为单调，周围植被以常绿的毛竹林与灌木林为主，色彩较为单一。景观优化设计后的人工湿地引入了迎春、牡丹、白玉兰、五角枫、荷花和芦苇等多种植物，营造了四季皆美景的景象，使得该项目湿地成为池州市最佳景观区之一。第四，该工程的实施改善了污水厂尾水水质，削减了清溪河水系的污染负荷。根据2020年生态环境部发布的《第三批开放设施单位名录》，池州市排水有限公司（清溪污水处理厂）经项目工程改造后，日处理污水能力可达到8万t，采用AAO工艺后实现了污水排放达到一级A标准。截至2022年10月，该工程减少化学需氧量排放约730 t/a，减少氨氮182.5 t/a，减少总磷约7.3 t/a，湿地内水体质量得到了明显提升。

3.2.2 社会效益。从生态文明建设的角度来看，开展以尾水湿地工程为主导的湿地景观设计很有必要。人工湿地是现阶段城市净化水源最理想的生态系统之一，建设人工湿地是响应政府生态文明建设的重要举措。池州市以尾水湿地工程为主导构建完整的湿地景观，阶段性实现了城市生态恢复保护计划，获得了一定的生态效益、社会效益、经济效益。例如，该湿地景观建设满足了城市居民生态游憩的需要，湿地为城市居民提供了感受自然、舒缓压力的场所。游客可在游玩中呼吸清新的空气、观赏珍贵的野生动植物、感知大自然的多样魅力，以此舒缓生活节奏，实现与大自然的亲密接触。

4 结语

以尾水湿地工程为主导的湿地景观设计，应涵盖地形地貌、植被资源、文旅项目开发三大方面。设计人员需要坚持贯彻保护水资源、维护物种多样性的理念，遵循生态性、协调性、因地制宜的建设原则，对湿地进行综合治理，切实发挥湿地保护水源、净化水质、维护物种多样性的功能，以改善城市水体的污染情况，同时满足城市居民的休闲需要。