趙斯佳,康欣
1.北京東方利禾景觀設計有限公司;2.北京市自來水集團有限責任公司水質監(jiān)測中心
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“三個一萬畝工程”[1]。由于歷史原因,青華海濕地水質容易受到人類活動的影響,水質逐漸惡化,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。本次青華濕地設計范圍位于東湖東側,紅線面積313公頃,北臨拱北路,南至象山路,東臨青陽路,西接景區(qū)大道昌寧路。
青華海國家濕地作為保山壩最低點,一方面匯集了流域的天然降水,一方面也匯集了來自流域內的各項污染[2]。
北廟水庫為青華海濕地目前最為穩(wěn)定可靠的水源,青華濕地未見明顯的泉水出露點,地下水基本不參與循環(huán),濕地主要以地表徑流和降雨補給為主,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)污水排放等原因導致水質下降,污染程度較高。經(jīng)檢測,其水質為劣V類,尤其是總氮超標嚴重。
受周邊影響,人為活動、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)劃提出地表水達到或好于III類水體的比例需達到85%以上;本次是以國家濕地公園為目標的建設工程,要求主體水質不低于國家III類標準,水岸及景觀保持自然狀態(tài)[3]。因此,保證水質良好、水源穩(wěn)定為可達關鍵。
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,要求達到95%。
考慮到投資成本和技術水平,總磷含量難以達到地表III類標準,設置水質主要考核指標為化學需氧量、生化需氧量、氨氮含量,規(guī)劃水質主要指標達到地表水III類標準或綜合指標優(yōu)于IV類。
青華濕地水域面積大,水質標準要求高,針對青華濕地的生態(tài)基底,結合生態(tài)環(huán)境治理技術,將治理實施分為三個層次。
一是水系分析,即構建合理的連通水系。一方面,提高水資源的綜合利用效率,優(yōu)化配置導向的外流域引調水,解決缺水的問題;另一方面,構建節(jié)點水域,建立雨洪綜合調蓄系統(tǒng),保障防洪排澇安全,增加行洪排澇能力。
二是解決水質的問題,即保證水源充足的同時,需要清澈的健康的水體。所以,應建立污水治理系統(tǒng),增強濕地水體的自凈能力[4],恢復濕地生態(tài)。
三是在做好水資源和水生態(tài)系統(tǒng)修復的基礎上,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、人文互動景觀節(jié)點等。
青華濕地現(xiàn)狀地形東高西低,北高南低,結合現(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臺地A、B、C,第三臺地水位與下游水域水位持平。
插圖是小學語文教材的有機組成部分,各篇不同的彩圖或直觀形象,或意味深長,恰到好處地將文本內容可視化,推進學生與文本、作者之間的對話。如蘇教版五下《秦兵馬俑》,筆者補充了兵馬俑平面示意圖,幫助學生更好地了解三個俑坑組成的氣勢磅礴的軍陣體系,是秦始皇生前強大軍事的縮影。因為兵馬俑類型眾多,筆者又適時提供了將軍俑、車兵俑等圖片。學生根據(jù)文本描述,通過圖文對照式分辨,將個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)境需水計算規(guī)范》(SL/Z712-2014),分析濕地周邊匯水徑流及降雨量,同時考慮蒸發(fā)灌溉等耗損途徑及換水量,分別計算旱雨季需水量。
考察濕地周邊情況,可用于補水的水源有三處:(1)東河引水:建設水閘、水壩等蓄水工程;(2)再生水回用:項目區(qū)附近有兩處污水廠,以污水廠可用水量的90%供應濕地;(3)水庫調度:考慮到上游水庫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,雨季采用污水廠尾水補水即可。同時,考慮建設提升泵站將引水與排水體系串聯(lián),構建水體內循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)路線由C臺面提水至A臺面死水區(qū),水流順著地勢,從北向南流過三個臺階,最后于西南口流出濕地,參考圖1。
圖1 水系方案設計圖
1.條件設定
利用Mike21構建濕地水動力模型和污染物遷移模型[5],設定初始水質、水量等初始條件,分別在旱季和雨季選取時間段,模擬水體中氨氮在時間、空間兩個維度上的變化。入口流量根據(jù)補水方案入水口的進水流量進行設置。入水口設置為點源方式,分別切換入水水質III類、IV類進行模擬。
2.結論分析
模擬水質變化得到圖2—3:在初始水質和進水水質相同情況下,雨季的水質效果好于旱季,且進入濕地水體的主要水質指標應達到地表水IV類,方能保障經(jīng)換水、自凈后的濕地水體的水質指標優(yōu)于IV類,甚至達到III類。
圖2 旱季3-4月 初始水質Ⅲ類 進水水質Ⅳ類
圖3 雨季6-7月 初始水質Ⅲ類 進水水質Ⅳ類
經(jīng)過前期Mike21建??芍?,保證青華濕地水質達到III類標準的前提是,引入人工濕地的水體主要水質指標達到地表水IV類標準,因此,水質是凈化重點治理對象。
1.河岸修復
結合現(xiàn)狀地形及引水需求,引水渠應采用明渠開挖方式。駁岸采用生態(tài)型式,對于自然村周邊的水渠,考慮親水需求,采用親水平臺、木棧道等型式;對于其他駁岸,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較大,在地勢低的區(qū)域建設雨水調蓄池、初雨截流井等生物滯留設施蓄滲、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確定,一般為200-300mm。另外,可沿東河兩側鋪設植草溝,截留地表徑流污染和農(nóng)業(yè)面源污染。
3.人工濕地
因污水廠尾水水質達不到地表IV類標準,故于引水處設置功能性人工濕地,污水廠來水經(jīng)過濕地過濾凈化,達到地表水III類標準后方可排入青華海濕地公園。
經(jīng)過方案比選,人工濕地采用垂直流潛流濕地。其水流形式結合了表面流濕地和潛流濕地的特性,水流通過填料上部的布水管進入填料,受到重力的作用,基本上呈現(xiàn)為由上至下的垂直流,充分利用填料基質表面,水流經(jīng)床體后被鋪設在出水端底部的集水管收集而排出[7]。當床體處于不飽和狀態(tài)時,氧可以通過大氣擴散和植物傳輸進入該濕地系統(tǒng),利于硝化處理。
由青華濕地的設計可以看出,生態(tài)系統(tǒng)修復需要對不同目標、不同問題進行全面考慮,并運用科學方法進行分析,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)的技術路線和保障措施。計劃連通活水以保證供水率,治理面源污染以提升水質,運用濕地凈化及水系循環(huán)技術保障生態(tài)系統(tǒng)健康[8]。國家濕地公園是我國生態(tài)建設和保護最有效的實施方式之一,它劃定了空間保護和利用的紅線,明確建立了管理體系。生態(tài)保護絕不僅僅是工程建設,更為重要的是長效的運營維護和管理。我國從三江源國家公園體制試點開始,陸續(xù)已經(jīng)有十幾個國家體制試點逐漸開展。無論是自然保護區(qū)還是國家公園,要從真正意義上建立起保護的屏障,一定要在保護和發(fā)展之間尋求平衡。在合理保護的同時,科學發(fā)展,將生態(tài)效益轉化為社會效益和經(jīng)濟效益,這樣才能更好地反哺生態(tài)保護,可持續(xù)地推進國家濕地公園的運維。
注釋
①引自http://www.dhichina.cn/h-col-237.html。