趙斯佳,康欣
1.北京東方利禾景觀設(shè)計(jì)有限公司;2.北京市自來(lái)水集團(tuán)有限責(zé)任公司水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心
根據(jù)《保山市城市總體規(guī)劃修改(2013-2030)》中的要求,市委、市政府決定在“十三五”期間,東城區(qū)將集中建設(shè)“三個(gè)一萬(wàn)畝工程”[1]。由于歷史原因,青華海濕地水質(zhì)容易受到人類(lèi)活動(dòng)的影響,水質(zhì)逐漸惡化,生態(tài)系統(tǒng)逐漸脆弱,這種生態(tài)脆弱急需改善。
青華海濕地位于保山市,屬低緯山地亞熱帶季風(fēng)氣候,日照充足,干濕季分明,年均降水979.6mm,年均蒸發(fā)1119mm。青華海片區(qū)由西湖、東湖和青華濕地組成。本次青華濕地設(shè)計(jì)范圍位于東湖東側(cè),紅線(xiàn)面積313公頃,北臨拱北路,南至象山路,東臨青陽(yáng)路,西接景區(qū)大道昌寧路。
青華海國(guó)家濕地作為保山壩最低點(diǎn),一方面匯集了流域的天然降水,一方面也匯集了來(lái)自流域內(nèi)的各項(xiàng)污染[2]。
北廟水庫(kù)為青華海濕地目前最為穩(wěn)定可靠的水源,青華濕地未見(jiàn)明顯的泉水出露點(diǎn),地下水基本不參與循環(huán),濕地主要以地表徑流和降雨補(bǔ)給為主,經(jīng)濕地循環(huán)后回歸東河。
東河主河道流經(jīng)兩個(gè)村鎮(zhèn),受農(nóng)村生活污水及垃圾、農(nóng)業(yè)面源污染、工業(yè)污水排放等原因?qū)е滤|(zhì)下降,污染程度較高。經(jīng)檢測(cè),其水質(zhì)為劣V類(lèi),尤其是總氮超標(biāo)嚴(yán)重。
受周邊影響,人為活動(dòng)、環(huán)境和水文的變化使得生態(tài)群落日益減少,生物多樣性受到嚴(yán)重威脅,濕地活力正在不斷喪失。
十四五規(guī)劃提出地表水達(dá)到或好于III類(lèi)水體的比例需達(dá)到85%以上;本次是以國(guó)家濕地公園為目標(biāo)的建設(shè)工程,要求主體水質(zhì)不低于國(guó)家III類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),水岸及景觀保持自然狀態(tài)[3]。因此,保證水質(zhì)良好、水源穩(wěn)定為可達(dá)關(guān)鍵。
根據(jù)規(guī)劃中的水利要求,水量保證率參考城市供水保證率,要求達(dá)到95%。
考慮到投資成本和技術(shù)水平,總磷含量難以達(dá)到地表III類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置水質(zhì)主要考核指標(biāo)為化學(xué)需氧量、生化需氧量、氨氮含量,規(guī)劃水質(zhì)主要指標(biāo)達(dá)到地表水III類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)或綜合指標(biāo)優(yōu)于IV類(lèi)。
青華濕地水域面積大,水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求高,針對(duì)青華濕地的生態(tài)基底,結(jié)合生態(tài)環(huán)境治理技術(shù),將治理實(shí)施分為三個(gè)層次。
一是水系分析,即構(gòu)建合理的連通水系。一方面,提高水資源的綜合利用效率,優(yōu)化配置導(dǎo)向的外流域引調(diào)水,解決缺水的問(wèn)題;另一方面,構(gòu)建節(jié)點(diǎn)水域,建立雨洪綜合調(diào)蓄系統(tǒng),保障防洪排澇安全,增加行洪排澇能力。
二是解決水質(zhì)的問(wèn)題,即保證水源充足的同時(shí),需要清澈的健康的水體。所以,應(yīng)建立污水治理系統(tǒng),增強(qiáng)濕地水體的自?xún)裟芰4],恢復(fù)濕地生態(tài)。
三是在做好水資源和水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的基礎(chǔ)上,提升景觀面貌,將水利工程和水環(huán)境工程景觀化,打造親水空間、濱水景觀、人文互動(dòng)景觀節(jié)點(diǎn)等。
青華濕地現(xiàn)狀地形東高西低,北高南低,結(jié)合現(xiàn)狀地形,將海尾河納入考慮,本階段根據(jù)濕地池底高度分成三個(gè)臺(tái)地A、B、C,第三臺(tái)地水位與下游水域水位持平。
插圖是小學(xué)語(yǔ)文教材的有機(jī)組成部分,各篇不同的彩圖或直觀形象,或意味深長(zhǎng),恰到好處地將文本內(nèi)容可視化,推進(jìn)學(xué)生與文本、作者之間的對(duì)話(huà)。如蘇教版五下《秦兵馬俑》,筆者補(bǔ)充了兵馬俑平面示意圖,幫助學(xué)生更好地了解三個(gè)俑坑組成的氣勢(shì)磅礴的軍陣體系,是秦始皇生前強(qiáng)大軍事的縮影。因?yàn)楸R俑類(lèi)型眾多,筆者又適時(shí)提供了將軍俑、車(chē)兵俑等圖片。學(xué)生根據(jù)文本描述,通過(guò)圖文對(duì)照式分辨,將個(gè)性鮮明的兵馬俑深深印在腦海。圖片成為不可多得的閱讀助手。
根據(jù)《河湖生態(tài)環(huán)境需水計(jì)算規(guī)范》(SL/Z712-2014),分析濕地周邊匯水徑流及降雨量,同時(shí)考慮蒸發(fā)灌溉等耗損途徑及換水量,分別計(jì)算旱雨季需水量。
考察濕地周邊情況,可用于補(bǔ)水的水源有三處:(1)東河引水:建設(shè)水閘、水壩等蓄水工程;(2)再生水回用:項(xiàng)目區(qū)附近有兩處污水廠(chǎng),以污水廠(chǎng)可用水量的90%供應(yīng)濕地;(3)水庫(kù)調(diào)度:考慮到上游水庫(kù)有提供保山生活生產(chǎn)用水的要求,優(yōu)先考慮引用污水廠(chǎng)尾水為濕地供水,其次為東河引水。由于旱季需水量較大,因此采用雙水源供水方案,雨季采用污水廠(chǎng)尾水補(bǔ)水即可。同時(shí),考慮建設(shè)提升泵站將引水與排水體系串聯(lián),構(gòu)建水體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)路線(xiàn)由C臺(tái)面提水至A臺(tái)面死水區(qū),水流順著地勢(shì),從北向南流過(guò)三個(gè)臺(tái)階,最后于西南口流出濕地,參考圖1。
圖1 水系方案設(shè)計(jì)圖
1.條件設(shè)定
利用Mike21構(gòu)建濕地水動(dòng)力模型和污染物遷移模型[5],設(shè)定初始水質(zhì)、水量等初始條件,分別在旱季和雨季選取時(shí)間段,模擬水體中氨氮在時(shí)間、空間兩個(gè)維度上的變化。入口流量根據(jù)補(bǔ)水方案入水口的進(jìn)水流量進(jìn)行設(shè)置。入水口設(shè)置為點(diǎn)源方式,分別切換入水水質(zhì)III類(lèi)、IV類(lèi)進(jìn)行模擬。
2.結(jié)論分析
模擬水質(zhì)變化得到圖2—3:在初始水質(zhì)和進(jìn)水水質(zhì)相同情況下,雨季的水質(zhì)效果好于旱季,且進(jìn)入濕地水體的主要水質(zhì)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到地表水IV類(lèi),方能保障經(jīng)換水、自?xún)艉蟮臐竦厮w的水質(zhì)指標(biāo)優(yōu)于IV類(lèi),甚至達(dá)到III類(lèi)。
圖2 旱季3-4月 初始水質(zhì)Ⅲ類(lèi) 進(jìn)水水質(zhì)Ⅳ類(lèi)
圖3 雨季6-7月 初始水質(zhì)Ⅲ類(lèi) 進(jìn)水水質(zhì)Ⅳ類(lèi)
經(jīng)過(guò)前期Mike21建??芍?,保證青華濕地水質(zhì)達(dá)到III類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的前提是,引入人工濕地的水體主要水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到地表水IV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),因此,水質(zhì)是凈化重點(diǎn)治理對(duì)象。
1.河岸修復(fù)
結(jié)合現(xiàn)狀地形及引水需求,引水渠應(yīng)采用明渠開(kāi)挖方式。駁岸采用生態(tài)型式,對(duì)于自然村周邊的水渠,考慮親水需求,采用親水平臺(tái)、木棧道等型式;對(duì)于其他駁岸,采用草坡入水型式[6]。沿河岸可種植挺水植物,形成岸邊植物帶,可攔截暴雨沖刷,阻截外源污染。
2.面源治理
由于初期雨水污染物濃度相對(duì)較大,在地勢(shì)低的區(qū)域建設(shè)雨水調(diào)蓄池、初雨截流井等生物滯留設(shè)施蓄滲、凈化徑流雨水。蓄水深度根據(jù)植物耐淹性能和土壤滲透性能來(lái)確定,一般為200-300mm。另外,可沿東河兩側(cè)鋪設(shè)植草溝,截留地表徑流污染和農(nóng)業(yè)面源污染。
3.人工濕地
因污水廠(chǎng)尾水水質(zhì)達(dá)不到地表IV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),故于引水處設(shè)置功能性人工濕地,污水廠(chǎng)來(lái)水經(jīng)過(guò)濕地過(guò)濾凈化,達(dá)到地表水III類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)后方可排入青華海濕地公園。
經(jīng)過(guò)方案比選,人工濕地采用垂直流潛流濕地。其水流形式結(jié)合了表面流濕地和潛流濕地的特性,水流通過(guò)填料上部的布水管進(jìn)入填料,受到重力的作用,基本上呈現(xiàn)為由上至下的垂直流,充分利用填料基質(zhì)表面,水流經(jīng)床體后被鋪設(shè)在出水端底部的集水管收集而排出[7]。當(dāng)床體處于不飽和狀態(tài)時(shí),氧可以通過(guò)大氣擴(kuò)散和植物傳輸進(jìn)入該濕地系統(tǒng),利于硝化處理。
由青華濕地的設(shè)計(jì)可以看出,生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)需要對(duì)不同目標(biāo)、不同問(wèn)題進(jìn)行全面考慮,并運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行分析,找出可持續(xù)的解決方案。目前,基于總體規(guī)劃可確立系統(tǒng)的技術(shù)路線(xiàn)和保障措施。計(jì)劃連通活水以保證供水率,治理面源污染以提升水質(zhì),運(yùn)用濕地凈化及水系循環(huán)技術(shù)保障生態(tài)系統(tǒng)健康[8]。國(guó)家濕地公園是我國(guó)生態(tài)建設(shè)和保護(hù)最有效的實(shí)施方式之一,它劃定了空間保護(hù)和利用的紅線(xiàn),明確建立了管理體系。生態(tài)保護(hù)絕不僅僅是工程建設(shè),更為重要的是長(zhǎng)效的運(yùn)營(yíng)維護(hù)和管理。我國(guó)從三江源國(guó)家公園體制試點(diǎn)開(kāi)始,陸續(xù)已經(jīng)有十幾個(gè)國(guó)家體制試點(diǎn)逐漸開(kāi)展。無(wú)論是自然保護(hù)區(qū)還是國(guó)家公園,要從真正意義上建立起保護(hù)的屏障,一定要在保護(hù)和發(fā)展之間尋求平衡。在合理保護(hù)的同時(shí),科學(xué)發(fā)展,將生態(tài)效益轉(zhuǎn)化為社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,這樣才能更好地反哺生態(tài)保護(hù),可持續(xù)地推進(jìn)國(guó)家濕地公園的運(yùn)維。
注釋
①引自http://www.dhichina.cn/h-col-237.html。