生態(tài)浮床的改進設(shè)計及其審美體現(xiàn)

（南京林業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林學(xué)院 210037）

陳周翔 （南京林業(yè)大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計學(xué)院 210037）

方杰東 （南京珍珠泉園林建設(shè)有限公司 210000）

生態(tài)浮床，是一種水環(huán)境與水體生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的技術(shù)，其原理是以浮床為載體，運用無土栽培技術(shù)，將水生植物或一些改良的陸生植物種植于浮床上，建立一種高效的人工生態(tài)系統(tǒng)，以凈化污染水體和改善水面景觀。生態(tài)浮床技術(shù)已經(jīng)成為凈化水體氮磷污染的有效途徑之一，在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。

目前，對生態(tài)浮床的研究多集中在浮床植物系統(tǒng)對水體的凈化機理和效果方面，但其在設(shè)計方面的問題卻不容忽視，如浮床植物品種單一、植物群落結(jié)構(gòu)單一，有些雖采用了漂浮植物、禾本科植物和挺水植物構(gòu)筑浮床植物的鑲嵌群落結(jié)構(gòu)，但浮床設(shè)計在生態(tài)位分布上仍顯平面化。有些雖有考慮浮床高度的調(diào)節(jié)，但并未考慮到不同植物對水位的要求，現(xiàn)有的浮床高度僅能整體進行上下調(diào)節(jié)，浮床各部分的入水深度不能根據(jù)植物配置的實際需要進行調(diào)整，植物的根系仍處于同一平面，根系微生物群落不具有多層次的特征。同時由于植物根系深入到水體中的深度有限，因此聚集、吸收水體中氮磷、有機物質(zhì)等污染物的作用受到限制，效率低下?；诖?，本研究對生態(tài)浮床的結(jié)構(gòu)進行了改進設(shè)計，并對改進后的生態(tài)浮床結(jié)構(gòu)和審美特點進行了介紹和分析，旨在為今后生態(tài)浮床的研究、設(shè)計和選擇應(yīng)用提供參考。

一、生態(tài)浮床改進設(shè)計

1.生態(tài)浮床系統(tǒng)組成

本生態(tài)浮床主要包括浮床體、可升降連接支架、防護網(wǎng)、帶狀生物填料和沉水植物床（圖1）。浮床體主要由四個浮床單元依次連接而成，每個浮床單元上均設(shè)有可升降連接支架固定支撐，并通過可升降連接支架調(diào)節(jié)各浮床單元的入水深度，從而滿足浮床單元上種植的陸生、水生植物的水深要求，構(gòu)建豐富的植物群落結(jié)構(gòu)；浮床單元由浮床框和床面組成，床面設(shè)于浮床框內(nèi)。床面上設(shè)有種植槽，用于各陸生、水生植物的種植。浮床框的底部設(shè)有將植物與魚蝦蟹隔離開來的防護網(wǎng)，且防護網(wǎng)上設(shè)有帶狀生物填料，進一步增強浮床在污染水體中的接觸面積，增強水體凈化能力。浮床體的下方設(shè)有種植沉水植物的沉水植物床，以增大凈化水體面積。本生態(tài)浮床可根據(jù)水體深度、水質(zhì)情況等隨時調(diào)整浮床單元的入水深度、植物種植密度，從而最大化植物的生物量，最大程度提高水質(zhì)凈化效率。

圖1 生態(tài)浮床結(jié)構(gòu)圖

2.可升降連接支架結(jié)構(gòu)與工作原理

可升降連接支架包括伸縮管、直立鋼管、主擋板、側(cè)擋板、拉繩、滑輪、轉(zhuǎn)軸、彈簧（圖2）。本浮床入水深度可調(diào)節(jié)的原理就在于：設(shè)置在直立鋼管內(nèi)壁上的側(cè)擋板和主擋板可相配合調(diào)節(jié)浮床單元的高度，主要通過拉繩拉動主擋板與轉(zhuǎn)軸連接的端部，從而使主擋板直立，此時向上或向下拉動整個伸縮管和浮床單元，從而使浮床單元整體進行升降高度調(diào)節(jié)，當(dāng)入水深度合適時，松開拉繩，在彈簧的作用下主擋板被拉平，與側(cè)擋板相互阻擋，其高度得到固定；而設(shè)置的滑桿和滑槽的配合，能夠使浮床單元在調(diào)節(jié)高度的過程中平穩(wěn)，防止發(fā)生損壞，并且能夠起到一定的支撐作用。

圖2 可升降連接支架的結(jié)構(gòu)簡圖

3.水生植物的選擇

目前，已有研究表明，植物多樣性與組合是影響生態(tài)浮床凈化水體效果和水面景觀審美效果的關(guān)鍵因素之一。本浮床單元上可種植的陸生植物包括鳶尾、高桿美人蕉、旱傘草等，挺水植物可以種植美人蕉、再力花、蘆葦?shù)龋∷参锸撬?、荇菜等，漂浮植物是鳳眼蓮、浮萍等。適應(yīng)性強、生長良好的沉水植物對河湖水體中氮磷等污染的凈化效果顯著，且能抑制“藻華”的暴發(fā)。因此，結(jié)合前期調(diào)研結(jié)果，可在浮床下部的沉水植物床選擇種植凈化能力強且景觀效果較好的金魚藻、苦草、黑藻等。

二、特點分析

1.本浮床中的可升降連接支架可調(diào)高度，且一組可升降連接支架固定連接一個浮床單元，便于分別調(diào)節(jié)各浮床單元的入水深度，滿足各浮床單元上種植的不同陸生和水生植物對水位的不同要求，從而改變當(dāng)前生態(tài)浮床植物單一、植物空間平面化的現(xiàn)狀，構(gòu)建豐富多樣的植物群落，不僅可以提高水面景觀的審美效果，還能增強浮床的凈化效果。

2.浮床體下部懸掛的帶狀生物填料既可以通過截留除去水體中的懸浮物，其形成的生物膜對水體中的有機物、氮、磷等還具有較好的凈化效果，形成植物-微生物的雙重處理系統(tǒng)，從而提高氮磷等有毒物質(zhì)的去除效果，擴大凈化范圍。

3.本組合生態(tài)浮床一體成型，組裝投放均比較方便，且入水深度可調(diào)節(jié)，低溫條件可用。冬季可以將水生植物浮床單元的高度降至冰層以下，使浮床植物越冬，同時四季常綠的耐寒植物依然起到凈化和美化水體的作用。

三、結(jié)論與討論

本文介紹了生態(tài)浮床的概念和技術(shù)原理，討論和分析了生態(tài)浮床設(shè)計中存在的問題，并設(shè)計了一個可分單元調(diào)節(jié)高度的組合式生態(tài)浮床。這種改進設(shè)計的生態(tài)浮床從多層次，多維度的角度考慮了植物自然種植環(huán)境，植物種類多樣化，具有良好的立體景觀效果。同時，通過種植不同種類的植物，使該組合生態(tài)浮床在冬、夏均具有較好的凈水能力，延長了凈化周期，最大程度上提高了對水體污染的凈化效率。本研究不僅對今后生態(tài)浮床的研究、設(shè)計提供了一定的參考，也對今后更好的選擇利用生態(tài)浮床凈化河湖水體具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。