“海綿城市”建設(shè)中人工濕地技術(shù)的應(yīng)用探討

孫文浩

（中國建筑設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100044）

“海綿城市”建設(shè)中人工濕地技術(shù)的應(yīng)用探討

孫文浩

（中國建筑設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100044）

針對城市的洪水問題，為了進(jìn)一步推擠進(jìn)海綿城市建設(shè)，提出了可以充分利用人工濕地技術(shù)對雨水進(jìn)行管理的方法。文章首先重點(diǎn)分析了人工濕地技術(shù)在海綿城市建設(shè)當(dāng)中的作用，繼而再討論了城市濕地雨洪管理的基本策略，旨在充分發(fā)揮人工濕地技術(shù)的作用，解決城市雨水問題，并為城市的進(jìn)一步發(fā)展提供一些可行性意見和建議。

“海綿城市”；人工濕地技術(shù)；景觀設(shè)計(jì)；雨洪管理

近些年來，城市洪水問題成為了制約城市發(fā)展的一個重要痼疾。在解決和應(yīng)對這一問題的過程中，許多政府部門都提出了相關(guān)的要求和以及政策，提出了必須建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。目前，伴隨著中國城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，許多的城市濕地已經(jīng)面臨著嚴(yán)重的缺水、面積縮小以及調(diào)節(jié)功能的不斷退化和污染加劇的問題，因此，對于濕地的保護(hù)越來越被重視。

在城市濕地建設(shè)中，其發(fā)揮的作用是巨大的。主要包括：①其工程建造以及運(yùn)行費(fèi)用低。僅為傳統(tǒng)二級污水處理廠的1/10～1/2；②其緩沖容量較大，處理效果強(qiáng)大；③維護(hù)的費(fèi)用較低；④能夠有效地去除氮、磷等有機(jī)元素；⑤能夠在很大程度上，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益

1 城市污水處理中人工濕地技術(shù)的運(yùn)用

1988～1990年北京昌平建造了自由表面流人工濕地，對城市污水進(jìn)行了有效處理，這是第一例運(yùn)用人工濕地技術(shù)處理污水的嘗試。其處理量達(dá)到500t/d，占地為2hm2，水力負(fù)荷達(dá)到47mm/d，HRT4.3d，BOD559kg/ hm2d。1990年，我國第一個規(guī)模較大的人工濕地污水處理產(chǎn)由國家環(huán)保局在深圳建立，其占地面積8400m2，能夠處理3100t/d的城市綜合污水。沈陽市也在2003年成功地運(yùn)用人工濕地技術(shù)進(jìn)行城市污水處理，沈陽渾南新區(qū)建設(shè)一塊占地約10萬㎡的人工生態(tài)濕地，其主要位于沈陽渾南新區(qū)城市中心的綠化帶中，主體分為三個部分，包括：雨水濕地、污水處理草床以及園林景觀。其建設(shè)的宗旨就是為了盡可能地處理和凈化污水，能夠處理附近區(qū)域的雨水和洪水以及各類生活污水，保障出水的水質(zhì)優(yōu)良，運(yùn)營的成本較低，這是人工濕地技術(shù)在北方運(yùn)用的一個典型代表，為北方實(shí)施人工濕地技術(shù)提供了借鑒。

2 城市生態(tài)景觀建設(shè)中人工濕地的應(yīng)用

2.1 在城市小區(qū)建設(shè)中的作用

對于各個生活小區(qū)，可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粻顩r以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，有效地運(yùn)用人工濕地技術(shù)對城市污水和雨水予以分散處理。與此同時，增加綠地覆蓋面積，這樣一來，就可以使得以往傳統(tǒng)的生活社區(qū)演變?yōu)檫m合人居的環(huán)保生態(tài)小區(qū)。針對多級穩(wěn)定塘和人工濕地復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)處理生活小區(qū)污水的氮磷去除規(guī)律進(jìn)行細(xì)致研究表明，無論是氧化塘和人工濕地交替布置，還是各處理單元之間都呈現(xiàn)了良好的互補(bǔ)性，在植物的生長期(HRT∶3.5～7.5h，12℃)，TN和TP的去除率分別為43.91%～46.53%和15.89%～27.64%，出水的TN和TP分別為14.08～21.07mg/L和2.13～3.16mg/L，具有相當(dāng)優(yōu)良的處理效果。?？谑杏幸粋€著名的生態(tài)小區(qū)“望海獅城”，它的規(guī)劃最主要地就是利用人工濕地技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自然與人居環(huán)境的和諧統(tǒng)一，讓人們進(jìn)一步感受到自然環(huán)境的美好。這種生態(tài)小區(qū)的規(guī)劃的主體部分，就是利用人工濕地技術(shù)實(shí)現(xiàn)小區(qū)建設(shè)。其中的人工濕地系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的第三季組成部分，濕地總面積為2200～3000㎡、污水滲透速率為30～40mm/h，污水停留時間2～3d，處理過的污水BOD、TSS、TN、TP都小于10mg/L。

濕地的表面被覆蓋了厚厚的土壤，上面種植了各種水生生物以及花卉，而且所種植植物的選擇也是根據(jù)季節(jié)、氣候的不同而選定的。如此一來，不僅很好地利用了人工濕地技術(shù)對城市污水和雨水進(jìn)行了處理和改善，而且更增加了小區(qū)的綠化環(huán)境，進(jìn)一步改善了其生態(tài)環(huán)境，使得小區(qū)更加宜居。

與此同時，如果讓小區(qū)中的水景觀使用自來水，就必定會增加物業(yè)的管理費(fèi)，而這樣的水景觀經(jīng)過數(shù)次的反復(fù)使用仍然需要進(jìn)行水處理，此過程耗時耗力，造成重負(fù)處理。這類水的有機(jī)物濃度不強(qiáng)，非常適合利用人工濕地處理技術(shù)加以循環(huán)再利用。依照各小區(qū)的地形條件，在采用人工濕地技術(shù)的時候，可以打造出好幾塊濕地，而且對于這些分割開來的濕地，通過管道進(jìn)行有效地連接，而且在濕地之間用人工噴泉進(jìn)行連接，以此使得空氣中的氧氣進(jìn)入水域當(dāng)中。這種方法可以說是利用人工濕地技術(shù)的一個全新的創(chuàng)舉，借此能夠打造出完全動態(tài)性的水域景觀，而且同時也能夠產(chǎn)生相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)保效益

2.2 在城市生態(tài)公園建設(shè)中的應(yīng)用

最早是在1999年，四川的成都就巧妙地利用了人工濕地技術(shù)，打造出了一個完美的活水生態(tài)公園。它借用生態(tài)系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多層次的技術(shù)配套利用，將水域的植物以及各種元素相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)一個全新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，運(yùn)用人工濕地技術(shù)予以逐步地凈化之后，在枯水期的時候，河水中的污染物COD、BOD5、TN、TP、Oil、LAS、Ar-OH、NH3、S2等去除率達(dá)到了85%以上，而去除總大腸菌群率則高達(dá)99.9%以上，其凈化的效果已經(jīng)大大滿足了處理地表污水以及深層污水的能力。其中更為重要的是，其產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益以及觀賞效益，能夠與大都市的園林相互結(jié)合，是一座集中了觀賞、娛樂以及污水處理為一體的綜合型旅游景區(qū)。這是人工濕地技術(shù)較高層次地利用，而且也對進(jìn)一步利用淡水資源、節(jié)約用水都起到了積極的意義。

此外，銀川市大西湖生態(tài)濕地公園則實(shí)現(xiàn)了這樣的規(guī)劃方案：有效結(jié)合人工濕地與自然濕地，在公園的規(guī)劃當(dāng)中考慮到公園與城市的緊密聯(lián)系程度，水體從南到北，受到人為的干擾程度呈現(xiàn)逐步降低的趨勢，這就很好地避免了濕地生態(tài)區(qū)與城市硬性連接的缺陷。而中部地區(qū)是較好的濕地生態(tài)旅游區(qū)，規(guī)劃中保證了濕地的完好生長，以便提供給游客們無比豐富的觀賞效果，而且公園中的植物的設(shè)置都是參考了植物的自然生產(chǎn)機(jī)理，讓它們能夠在合適的環(huán)境中良好生長，實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)地良好發(fā)展。而對于植物的選擇和利用，也是依據(jù)其強(qiáng)大的凈化能力和公益效果的，比如選擇了蘆葦、水仙、美人蕉等等植物，依靠這些良性植物打造出了一個生態(tài)優(yōu)良的環(huán)境。

2.3 在城市生態(tài)建設(shè)中其他應(yīng)用

在城市的綠化中，可以無限廣泛地運(yùn)用人工濕地技術(shù)，而城市綠地除卻城市中的公園之外，還有一種城市綠地就是濕地綠化帶。因此，在建造城市綠化帶的過程中，要特別注意對原始濕地的保護(hù)，而且對于這些植物的運(yùn)用，還特別注意它們的恢復(fù)和再利用。與此同時，還根據(jù)綠化帶的特點(diǎn)，堆土方、建造地形，拓寬原有的河流，將原來的水域進(jìn)一步擴(kuò)大了，這就擴(kuò)大了濕地的面積，打造出了完整的城市濕地形態(tài)。此外，城市的生態(tài)系統(tǒng)還可以讓人們進(jìn)一步感受自然生態(tài)的美好，感受著自然界的生物多樣性，能夠讓都市人們強(qiáng)烈感受到自然的美好，建立起與自然親密和諧的關(guān)系，進(jìn)一步增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展的理念。與此同時，人工濕地生態(tài)系統(tǒng)所具有豐富的動植物資源，可以為教育、科研提供對象、材料和試驗(yàn)的基地。

3 結(jié)束語

濕地與城市的生態(tài)平衡、城市的可持續(xù)發(fā)展以及城市經(jīng)濟(jì)效益的取得都是息息相關(guān)的，而城市中的人工濕地，大多位于城市的腹地或周邊地帶，其對城市的發(fā)展尤為重要。人工濕地技術(shù)的運(yùn)用，可以在節(jié)約大量的資金并且實(shí)現(xiàn)高效率的凈化污水作用之下，進(jìn)一步創(chuàng)建出城市全新的生態(tài)環(huán)境。對于處在日新月異、不斷發(fā)展的城市來說，人工濕地技術(shù)的運(yùn)用，可以為城市社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)建設(shè)發(fā)展起到關(guān)鍵性的作用。因此，要積極重視城市濕地的建設(shè)，大力創(chuàng)新人工濕地技術(shù)，充分發(fā)揮人工濕地技術(shù)在城市發(fā)展建設(shè)中的作用，這是當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)形勢下城市發(fā)展的必然要求，也是具有廣闊的應(yīng)用前景的。

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TU986.2

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1671-3818（2016）04-0068-02

孫文浩（1984-），女，黑龍江嫩江人，任職中國建筑設(shè)計(jì)院有限公司，景觀設(shè)計(jì)師，工程師，碩士學(xué)歷。