生態(tài)設(shè)計(jì)理念在武漢新區(qū)六湖水系網(wǎng)絡(luò)工程中的應(yīng)用

吳志高，饒世雄，鄒惠君，石亞軍，謝小龍，呂擁軍，劉平波，陳水才

（湖北省武漢市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，430015,武漢）

城市快速發(fā)展與水環(huán)境質(zhì)量下降的矛盾在我國日益突出，已引起各級(jí)政府的高度重視。近年，湖泊綜合治理工程在各地逐漸展開。新的工程設(shè)計(jì)中應(yīng)該在注重湖泊的防洪、排澇、排水、通航等主導(dǎo)功能的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)湖泊的自然、生態(tài)、景觀、人文等方面的考慮，體現(xiàn)以人為本、和諧生態(tài)的新理念，最大程度地發(fā)揮工程的綜合效益，使社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到和諧統(tǒng)一。

一、工程概況

“武漢新區(qū)六湖水系網(wǎng)絡(luò)”工程涉及墨水湖、龍陽湖、三角湖、南太子湖、北太子湖和后官湖及相應(yīng)連通渠系網(wǎng)絡(luò),屬漢陽東湖水系。東湖水系總匯水面積為368 km2，涉及漢陽區(qū)、武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)和蔡甸區(qū)三個(gè)行政區(qū)域。

長(zhǎng)期以來，區(qū)域內(nèi)這些湖泊成為武漢新區(qū)雨污水的受納水體，對(duì)促進(jìn)新區(qū)發(fā)展和保護(hù)長(zhǎng)江水質(zhì)起到了積極作用。但由于地區(qū)發(fā)展使污染物持續(xù)增加，武漢新區(qū)部分的污水幾乎未經(jīng)處理直接排入六湖，經(jīng)多年累積，湖泊水體嚴(yán)重污染。根據(jù)2008年武漢市環(huán)境狀況公報(bào)，六湖中三角湖、墨水湖、龍陽湖、南太子湖的總氮、總磷、化學(xué)需氧量和生化需氧量濃度超過或等于Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)；北太子湖水質(zhì)稍好，但總磷、總氮亦超過Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，五湖水質(zhì)均為劣Ⅴ類；后官湖為Ⅳ類。

墨水湖、龍陽湖、三角湖、南太子湖由墨竹港、朱湖新港、連通港、新明河等相互連接。這個(gè)水網(wǎng)的北面通過琴斷小河與漢江連接，南面通過東風(fēng)閘和東湖泵站與長(zhǎng)江連接，西面則與后官湖連接。過去，漢陽湖泊間的溝渠暢通，曾發(fā)揮過重要的航運(yùn)功能。隨著環(huán)境污染的加劇和城市建設(shè)的發(fā)展，加之管理?xiàng)l塊分割，湖泊水網(wǎng)已名存實(shí)亡。

隨著武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的高速發(fā)展，加上漢口地區(qū)的用地日趨緊張，漢陽地區(qū)的發(fā)展迎來了新的機(jī)遇。武漢市政府適時(shí)作出了“開發(fā)大漢江、建設(shè)新漢陽”的城市發(fā)展戰(zhàn)略，水環(huán)境的保護(hù)和改善成為該地區(qū)發(fā)展的原動(dòng)力?！拔錆h新區(qū)六湖水系網(wǎng)絡(luò)工程”是湖泊水質(zhì)改善及水系生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究和示范的重要內(nèi)容之一，修復(fù)城市受污染湖泊水體，對(duì)于提升城市形象、弘揚(yáng)水文化具有重要意義。構(gòu)建“六湖連通”的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，通過改造原有溝渠與新建部分溝渠，將墨水湖、南太子湖、北太子湖、龍陽湖、三角湖、后官湖連接貫通，構(gòu)建六湖連通的內(nèi)部河網(wǎng)水系，通過東風(fēng)閘和東湖泵站連通長(zhǎng)江，形成“襟江帶湖”的內(nèi)外部水系連通體系，使靜水變動(dòng)水，增強(qiáng)湖泊的自凈能力，改善湖泊水質(zhì)。

二、六湖水系網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)理念及目標(biāo)

總體設(shè)計(jì)原則：全面規(guī)劃，分期實(shí)施；湖渠連通，注重生態(tài)；湖渠疏浚，生態(tài)修復(fù)；結(jié)合現(xiàn)狀，控制投資。將景觀、生態(tài)、人文緊密地聯(lián)系在一起，力求做到景觀回歸自然，人水和諧共處。

①按照全面規(guī)劃、分期實(shí)施的原則，結(jié)合現(xiàn)狀渠道擴(kuò)寬整治，確保城區(qū)排水。

②景觀設(shè)計(jì)充分體現(xiàn) “濱水·綠地·生態(tài)城市”的設(shè)計(jì)理念，結(jié)合沿岸用地規(guī)劃，建立點(diǎn)、線、面相結(jié)合的城市綠地系統(tǒng)，凸現(xiàn)江城濱水特色，豐富城區(qū)綠化景觀空間。

③采用工程、生態(tài)、生物等水體修復(fù)技術(shù)對(duì)渠道、湖泊水體實(shí)施綜合整治，對(duì)現(xiàn)狀明渠、湖泊底泥進(jìn)行疏浚及處理，并將疏浚淤泥進(jìn)行資源化利用，采取“治本”的相關(guān)措施，力爭(zhēng)從根源上改善水環(huán)境。

④設(shè)計(jì)中充分考慮湖泊的生態(tài)效益，提升湖泊的生態(tài)、人文功能。同時(shí)合理利用現(xiàn)有設(shè)施控制投資，使項(xiàng)目的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益達(dá)到最佳統(tǒng)一。

通過新區(qū)六湖水系網(wǎng)絡(luò)工程的實(shí)施，為新區(qū)水環(huán)境治理和水景觀建設(shè)確立統(tǒng)一的指導(dǎo)方針，使新區(qū)的水環(huán)境得到改善，動(dòng)態(tài)水網(wǎng)形成，濱水濱湖景觀初步建成，旅游業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，最終建立一個(gè)“活、凈、文、秀、游、益”的健康循環(huán)水系統(tǒng)。“活”——聯(lián)江河通六湖，形成動(dòng)態(tài)水網(wǎng)；“凈”——切實(shí)控制污染，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)；“文”——激活城市記憶，彰顯文化內(nèi)涵；“秀”——塑造湖光山色，展現(xiàn)麗水景觀；“游”——發(fā)展生態(tài)旅游，打造城市名片；“益”——?jiǎng)?chuàng)造宜居環(huán)境，提升城市功能。

三、河道、湖泊工程治理

1.渠道斷面設(shè)計(jì)

生態(tài)護(hù)坡，渠底不護(hù)砌，保持原狀土，邊坡種植根系植物來實(shí)現(xiàn)護(hù)坡固土，在防止水土流失的基礎(chǔ)上，同時(shí)滿足生態(tài)環(huán)境的需要，還可進(jìn)行景觀造景。固土植物可以根據(jù)地區(qū)氣候選擇適宜的品種，如蘆葦、野茭白、菖蒲、龍須草、傘草、金銀花、常青藤、蔓草等。水生類植物的選用不但起到劃分水面、凈化水體的作用，也使整個(gè)岸線更顯生態(tài)、活潑以及生趣，整個(gè)渠道顯得自然、疏落、得體。此外，還通過在沉水植被恢復(fù)區(qū)放養(yǎng)大型軟體動(dòng)物（如螺和蚌），豐富功能攝食類群，增加物種多樣性，從而構(gòu)建完善的水生生物食物鏈，為恢復(fù)健康穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本工程采用底棲動(dòng)物2種，分別為銅銹環(huán)棱螺與無齒蚌。產(chǎn)品購置時(shí)要求做好生物活性檢查，產(chǎn)品運(yùn)輸車輛均需全面消毒，工程實(shí)施場(chǎng)所需設(shè)置臨時(shí)貯存水槽，以保證待投動(dòng)物的生長(zhǎng)活性。投放均采用船上人工投放，投放過程須做好記錄，條件允許時(shí)各湖區(qū)交叉作業(yè)，并在投放兩周時(shí)間內(nèi)進(jìn)行底棲生物多樣性調(diào)查，以實(shí)時(shí)掌握投放效果，并及時(shí)補(bǔ)投。

2.水下環(huán)保清淤

工程排泥場(chǎng)距清淤區(qū)間高程差別不大，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體情況采用絞吸式挖泥船配多級(jí)接力泵站串聯(lián)，直接采用排泥管輸送至排泥場(chǎng)。沿湖面采用浮筒布設(shè)排泥管線，施工中根據(jù)挖泥船的施工進(jìn)度，等間距串聯(lián)接力泵站。挖泥船清出的淤泥通過排泥管線輸送到接力泵站的吸泥管口，接力泵站再將污染底泥通過無堵塞砂泥泵輸送到指定的排泥場(chǎng)內(nèi)。

3.疏浚底泥處置

本工程河道施工需要大量的土方進(jìn)行回填，以形成渠頂?shù)缆罚虼丝山Y(jié)合工程實(shí)際情況，將疏浚底泥經(jīng)脫水固結(jié)一體化設(shè)備進(jìn)行干化處理，達(dá)到回填強(qiáng)度要求以后，作為渠頂填方材料。

4.雨水面源控制

六湖水系范圍內(nèi)面源污染控制規(guī)劃建設(shè)模式的指導(dǎo)思想是 “源—運(yùn)移—匯”，即對(duì)污染徑流產(chǎn)生的源頭、污染物的運(yùn)移途徑，一直到污染物匯入的河道和湖泊進(jìn)行全過程控制和截污，采取促滲、過濾、截留等自然生態(tài)措施進(jìn)行控制，同時(shí)需加強(qiáng)相關(guān)方面的監(jiān)督和管理。采用傳統(tǒng)的雨水排放模式會(huì)進(jìn)一步加劇受納水體水質(zhì)的惡化，與武漢新區(qū)生態(tài)的規(guī)劃理念相悖離。因此減少道路徑流對(duì)受納水體的污染，應(yīng)因地制宜，合理采用“生態(tài)植草溝+雨水管道+滯留塘（前置庫）一體化”生態(tài)型排水模式（見圖1和圖2），解決六湖水系周邊道路及附近建設(shè)用地的排水問題。在該排水模式作用下，降雨初期的雨水沖刷道路路面形成徑流后，挾帶污染物進(jìn)入生態(tài)植草溝，經(jīng)植物吸附和土壤、濾料凈化初步處理后，由透水管收集至雨水管道系統(tǒng)，而降雨中后期的雨水水質(zhì)已有所改善，可通過透水管或溢流井收集至雨水管道系統(tǒng)。經(jīng)過初步處理的雨水經(jīng)管道輸送后，再利用地勢(shì)高差納入滯留塘或前置庫進(jìn)行二次生態(tài)處理，處理后的雨水經(jīng)管道系統(tǒng)排入湖渠，從而避免對(duì)六湖水系的湖渠產(chǎn)生污染。另外在設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合雨水排放口的位置，布置水生植物，以形成滯留塘系統(tǒng)，對(duì)入湖（渠）雨水進(jìn)行進(jìn)一步的處理。

四、景觀工程總體設(shè)計(jì)

景觀綠化工程建設(shè)在六湖水系網(wǎng)絡(luò)工程中不可或缺，不僅是展示六湖水系網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成果的最佳平臺(tái)，同時(shí)對(duì)于水生態(tài)修復(fù)有著良好的促進(jìn)與強(qiáng)化作用，具有重要的生態(tài)效益，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.控制水深

水生態(tài)修復(fù)以動(dòng)植物凈化為主，通過合理控制水深，設(shè)計(jì)漫灘、濕地等不同水體環(huán)境，為各種動(dòng)物提供豐富的生境，增大水生態(tài)修復(fù)的面積，豐富水生態(tài)修復(fù)的形式。

2.豐富岸線

渠道岸線設(shè)計(jì)中，在滿足功能的前提下，宜曲則曲，較長(zhǎng)的平直岸線段，通過架設(shè)水上棧道，為水生植物種植提供條件。駁岸以自然護(hù)坡為主，生態(tài)自然。

3.水質(zhì)監(jiān)測(cè)

作為武漢第一個(gè)水生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)工程，六湖水系網(wǎng)絡(luò)工程具有示范性意義。因此，應(yīng)在相應(yīng)點(diǎn)位設(shè)置觀測(cè)平臺(tái)，滿足水質(zhì)監(jiān)測(cè)和水景觀賞的功能。

4.生態(tài)護(hù)岸

渠道生態(tài)修復(fù)的一大要點(diǎn)就是利用水生植物做好生態(tài)護(hù)坡，同時(shí)兩岸植被對(duì)生態(tài)修復(fù)的影響亦不容忽視，如構(gòu)樹等淺根性樹種不僅是兩岸土層穩(wěn)固的隱患，更存在著落果等影響水質(zhì)的情況。本工程對(duì)兩岸現(xiàn)狀植被作出分析，替換部分不利于水生態(tài)修復(fù)的現(xiàn)狀植被，以利于固土護(hù)坡。

5.面源污染控制

綠化植被能對(duì)地表徑流起到很好的過濾和凈化作用，是控制面源污染的有力舉措之一。本工程范圍內(nèi)的部分渠道局部地段現(xiàn)狀植被嚴(yán)重缺失，無法滿足滯留和凈化的要求。工程將結(jié)合現(xiàn)狀作出有針對(duì)性的景觀綠化設(shè)計(jì)。

6.生態(tài)修復(fù)及配景

本工程為生態(tài)修復(fù)的示范性工程，良好的景觀視覺效果很重要。因此有必要結(jié)合水生植物做好近岸的景觀綠化設(shè)計(jì)，展現(xiàn)成果與效果。

7.中遠(yuǎn)期景觀建設(shè)平臺(tái)

水體工程建設(shè)有藍(lán)線、綠線及黃線之分，為確保中遠(yuǎn)期景觀綠化建設(shè)不對(duì)渠道生態(tài)修復(fù)產(chǎn)生干擾與影響，本次設(shè)計(jì)將包含濱水及近岸的部分景觀建設(shè)，為遠(yuǎn)期的景觀綠化搭建良好的生態(tài)平臺(tái)。

按照六湖地區(qū)總體景觀空間構(gòu)想及分區(qū)原則，可分為北部的歷史文化風(fēng)情區(qū)（墨水湖及周邊地區(qū)）、南部的水上休閑運(yùn)動(dòng)區(qū)（南太子湖、北太子湖地區(qū)）和西部的濕地景觀文化區(qū)（龍陽湖、三角湖和后官湖）等三個(gè)功能組團(tuán)。這三個(gè)組團(tuán)通過兩條濱江景觀軸、四條城市發(fā)展軸和一系列水系、綠化景觀軸相連，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體。

五、結(jié) 語

目前，六湖水系網(wǎng)絡(luò)工程正有條不紊地進(jìn)行中，明珠河、湯山渠綜合整治工程已經(jīng)完成。湖泊水系網(wǎng)絡(luò)工程生態(tài)設(shè)計(jì)是集多學(xué)科于一體的綜合性工程，需要規(guī)劃工作者對(duì)當(dāng)?shù)氐臍v史文化具有深刻認(rèn)識(shí)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境選取特有植被進(jìn)行河道水系的生態(tài)建設(shè)，同時(shí)發(fā)掘傳統(tǒng)的水工、河工技術(shù)進(jìn)行河槽、岸線治理，從而實(shí)現(xiàn)“宛自天成”規(guī)劃效果。

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