林慧穎 齊愛玲 王亦周 李金玉 李成豐

(長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春130012)

人工濕地是通過(guò)模擬自然濕地，人為設(shè)計(jì)、建造及監(jiān)督控制，由基質(zhì)、植物、微生物和水體組成的復(fù)合體，利用生態(tài)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高度凈化(張清, 2011)。20世紀(jì)70年代，德國(guó)學(xué)者Kichunth提出了根區(qū)法(the root-zone-method)理論，人工濕地生態(tài)系統(tǒng)開始受到世界各國(guó)的重視和廣泛應(yīng)用(Hiley, 1995)。人工濕地是一種有效的生態(tài)污水凈化處理技術(shù)，因其具有處理效果好、工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)營(yíng)投資低、維護(hù)方便等特點(diǎn)，在生活污水、有機(jī)廢水、氨氮廢水、高鹽廢水、重金屬?gòu)U水及放射性廢水等水處理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛(曾毅夫等， 2018)。上海世博后灘公園原為修船廠、浦東鋼鐵廠所在地，通過(guò)園區(qū)再用和再生場(chǎng)地內(nèi)的工業(yè)建筑和材料，建成一個(gè)具有自然凈化功能的濕地系統(tǒng)。后灘公園包含一系列的水系統(tǒng)生態(tài)凈化模塊，利用人工濕地凈化系統(tǒng)來(lái)凈化污水，核心設(shè)計(jì)理念是將景觀作為一個(gè)生命體，設(shè)計(jì)一個(gè)生活系統(tǒng)，為城市提供全面的生態(tài)服務(wù)(俞孔堅(jiān), 2010; 2013)。

本研究根據(jù)徐州市奎河濕地的實(shí)際情況，對(duì)人工濕地景觀的設(shè)計(jì)原則和園區(qū)規(guī)劃等進(jìn)行探討，參照后灘公園生態(tài)修復(fù)方法與特色功能區(qū)，結(jié)合徐州民俗文化特色與水資源和環(huán)境，設(shè)計(jì)城市河道人工濕地，實(shí)現(xiàn)奎河水質(zhì)凈化與市民用水安全的目的，并為徐州經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

1 研究區(qū)概況

奎河位于江蘇省境內(nèi)，與黃河故道相鄰，發(fā)源于江蘇省徐州市云龍湖，流經(jīng)蘇州、靈璧、泗縣，最后流入江蘇省永洪縣洪澤湖。在淮河水系中，奎河是一條典型的城市河流。黃河根據(jù)水系和地勢(shì)，可分為三段，上段長(zhǎng)329.3 km，下段長(zhǎng)186 km，江蘇省境內(nèi)的故道屬中下段。1950年徐州城城內(nèi)遭遇洪水，為解除水患開挖了奎河，因始于奎山腳下，故稱奎河。徐州云龍湖景區(qū)建成后，云龍湖北岸建了一個(gè)水壩，使其與主城區(qū)分開，導(dǎo)致奎河與下游的聯(lián)系被切斷，奎河污染加劇。1994年以前，徐州市區(qū)南部工業(yè)廢水和生活污水都直接排入奎河，每天達(dá)20萬(wàn)t，奎河占徐州市區(qū)排污總量的65%，是淮河流域污染最嚴(yán)重的河流之一，成為名副其實(shí)的“排污溝”(徐州市政府辦公室, 2019)。

2 奎河水質(zhì)現(xiàn)狀

從2017年起，徐州市開展污水治理工作，在全省率先編制完成《徐州市市區(qū)黑臭水體治理規(guī)劃》《徐州市區(qū)黑臭水體整治實(shí)施方案》等，實(shí)施了市區(qū)黑臭水體治理三期工程。截至2017年底，徐州完成一期56項(xiàng)黑臭水處理工程，二、三期完成19項(xiàng)河道整治工程、34條河流景觀整治和16個(gè)地區(qū)水系連接工程，但仍面臨污水處理設(shè)施欠賬較多，管網(wǎng)不足、雨污分流緩慢等問(wèn)題(徐州市人民政府， 2020)。

徐州奎河污染分為點(diǎn)源污染、非點(diǎn)源污染。點(diǎn)源污染為城市污水、鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水排放和工業(yè)污水廢水。非點(diǎn)源污染主要通過(guò)岸線、溝渠進(jìn)入水體的廢水，市內(nèi)城鎮(zhèn)排水、農(nóng)田排水與礦山廢水以及小型飼養(yǎng)場(chǎng)排放的廢水?？拥乃|(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化日趨嚴(yán)重，主要污染源是磷，其它氮和有機(jī)物污染也比較嚴(yán)重。

3 奎河治理策略

奎河除了具有行洪的功能外，還可打造成城鎮(zhèn)居民生活及游憩岸線。城鎮(zhèn)區(qū)的河道綠地需要保持休閑游憩功能，綠道系統(tǒng)的連通性作為規(guī)劃設(shè)計(jì)的重點(diǎn)(楊永森，2015)，提出以下奎河治理策略：

(1)在奎河兩岸建設(shè)綠色生態(tài)帶、休閑觀光區(qū)、生態(tài)休憩區(qū)和旅游風(fēng)景區(qū)。

(2)擴(kuò)建污水處理廠、新建及改造泵站、建設(shè)污泥堆場(chǎng)、做好污水收集處理設(shè)施運(yùn)行維護(hù)管理，建立污水管網(wǎng)排查修復(fù)機(jī)制。完善排水許可管理機(jī)制、河湖水位與市政排口協(xié)調(diào)制度、污水處理收費(fèi)政策等。

(3)提高污水處理能力和自凈能力，通過(guò)引入可流動(dòng)的活水，實(shí)現(xiàn)奎河水流動(dòng)，有效改善水質(zhì)，促進(jìn)河水凈化。

(4)綜合治理奎河的河道及相關(guān)區(qū)域，改善河流生境，通過(guò)清淤和污水凈化、工業(yè)污染治理，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

4 奎河凈水體系

考慮到奎河的水渠布局，兩岸建設(shè)雨水遮擋凈化地槽，設(shè)置雨水積蓄池，控制河水面源污染，通過(guò)復(fù)合濕地的水質(zhì)凈化優(yōu)勢(shì)，將凈水引入云龍湖景區(qū)內(nèi)匯流，保證水質(zhì)干凈、水源充足(圖1)。

圖1 奎河凈水引流示意圖Fig.1 Schematic diagram of water purification and drainage of Kui River

5 奎河人工濕地景觀設(shè)計(jì)

參照上海世博后灘公園的生態(tài)修復(fù)方法，設(shè)計(jì)徐州河道人工濕地景觀，建設(shè)多功能水系廊道。將奎河兩岸原有的混凝土、石層表面河岸改造成為人工潛流濕地系統(tǒng)，既凈化了污水，又綠化了城市，同時(shí)還為野生動(dòng)物提供了棲息地，實(shí)現(xiàn)海綿城市的價(jià)值和功能。

5.1 濕地植被恢復(fù)

根據(jù)上海世博后灘公園“涼臺(tái)問(wèn)渠”“生命濾帶”“清潭粉荷”3個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，結(jié)合徐州節(jié)日風(fēng)俗名稱，將奎河河道自上而下設(shè)計(jì)為“雨水”“驚蟄”和“春分”3個(gè)觀賞植物分區(qū)(表1)。選用徐州鄉(xiāng)土樹種為主要樹種，重建鳥類、魚類等鄉(xiāng)土動(dòng)物物種的棲息環(huán)境。在城市肌理上，鋪設(shè)生態(tài)邊坡草坪和生態(tài)綠化帶，設(shè)計(jì)休閑廣場(chǎng)和私密空間供游客休憩和游玩。

表1 奎河濕地觀賞植物分區(qū)Table 1 Zoning of ornamental plants in Kui river wetland

5.2 人工濕地功能區(qū)

根據(jù)奎河河道建設(shè)不同的人工濕地功能分區(qū)(表2)。

表2 奎河濕地功能區(qū)與人工濕地關(guān)系Table 2 Kui river wetland-relationship between functional areas and constructed wetlands

(1)以徐州“淮海記憶”為設(shè)計(jì)靈感，以上海淮海路的繁華街道為目標(biāo)打造奎河兩岸觀光道，在人流集中地段設(shè)置底部架空結(jié)構(gòu)的木棧橋系統(tǒng)，沿河岸設(shè)置觀光路和水上觀景臺(tái)。結(jié)合后灘公園“涼臺(tái)問(wèn)渠”設(shè)計(jì)意涵，污水在進(jìn)入內(nèi)河濕地景觀區(qū)域后流入沉淀地，經(jīng)水生植物過(guò)濾后流入下游。

(2)以徐州“院落記憶”為設(shè)計(jì)靈感，結(jié)合后灘公園“生命濾帶”的排布方式與設(shè)計(jì)意涵，在河岸周圍設(shè)置戶部山古民居樣式的景觀，由磚砌清水墻組成曲折秀美的景觀廊道，臨墻設(shè)置座椅，游人可在此休憩。

(3)以“交通記憶”為設(shè)計(jì)靈感，在綠化隔離區(qū)域設(shè)置行車道、停車場(chǎng)和休息區(qū)，結(jié)合后灘公園“清潭粉荷”的觀景意涵，適當(dāng)處理河岸坡地、過(guò)渡水岸與水域，使河面水生植物與景觀裝置相結(jié)合。游人可在奎河的觀光路、木棧道游覽，也可在遠(yuǎn)處建筑中遙看水景。

(4)以“徐州記憶”為設(shè)計(jì)靈感，遵循傳統(tǒng)元宵燈會(huì)，結(jié)合后灘公園“銹色長(zhǎng)卷”折疊裝置，在沿岸設(shè)置木制民俗文化墻，通過(guò)展示“十二生肖”“花轎”等民俗文化元素，讓游人了解徐州特色，同時(shí)也可提供避雨、遮陽(yáng)和休憩等功能。雨季，水通過(guò)堤壩和蓄水層滲入河里形成透水界面；旱季，地下水通過(guò)堤壩滲入河流調(diào)節(jié)水源，奎河人工濕地建設(shè)可為徐州經(jīng)濟(jì)發(fā)展助以推力，也可提高當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)價(jià)值、土地價(jià)值，為徐州城市風(fēng)貌加分。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人工濕地污水凈化技術(shù)在生活污水處理、工業(yè)廢水處理上被廣泛使用。濕地景觀設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程，濕地景觀為人們提供了優(yōu)美舒適的生態(tài)環(huán)境，為創(chuàng)造現(xiàn)代生態(tài)環(huán)保城市、實(shí)現(xiàn)城市生活環(huán)境可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。河流景觀作為城鄉(xiāng)重要的線性景觀廊道，具有巨大的生態(tài)效益和景觀效益。通過(guò)提取上海后灘濕地公園人工濕地的設(shè)計(jì)語(yǔ)言，結(jié)合徐州奎河水資源和水環(huán)境，設(shè)計(jì)了以人工濕地為基礎(chǔ)，具有徐州地方特色的奎河人工濕地，使人們能體驗(yàn)和欣賞到獨(dú)特的奎河濕地景觀，為徐州的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供一種借鑒與參考方法。