城市人工濕地景觀設(shè)計(jì)與科普教育研究

摘要：近年來(lái)城市人工濕地過(guò)于聚焦水質(zhì)處理，景觀美學(xué)、游憩與科普教育等功能較弱。本文通過(guò)梳理優(yōu)秀案例總結(jié)出城市人工濕地景觀營(yíng)造方法，通過(guò)整體設(shè)計(jì)營(yíng)造濕地各凈水單元與場(chǎng)地空間的疏密節(jié)奏;分區(qū)布景將各處理單元與游憩功能結(jié)合;精細(xì)化豎向設(shè)計(jì)作為聚集景觀視覺(jué)焦點(diǎn)的方式提高其觀賞性。結(jié)合游學(xué)式景觀體驗(yàn)、互動(dòng)沉浸式活動(dòng)體驗(yàn)、場(chǎng)地的故事性與可變性、“互聯(lián)網(wǎng)+文創(chuàng)”的形式，營(yíng)造沉浸式景觀體驗(yàn)并在游戲中不經(jīng)意地獲取科普知識(shí)。本文還強(qiáng)調(diào)尋找提煉場(chǎng)地獨(dú)特語(yǔ)言形式，一體化設(shè)計(jì)，以文化串聯(lián)場(chǎng)景的方式，營(yíng)造場(chǎng)地獨(dú)創(chuàng)性。

關(guān)鍵詞：人工濕地;景觀營(yíng)造;科普教育

中圖分類號(hào)：TU986.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2021）10-0-02

人工濕地系統(tǒng)具有建設(shè)和運(yùn)行成本低、無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)，它能夠減少污染排放，實(shí)現(xiàn)污水再利用。不同于其他污水凈化設(shè)施在使用過(guò)程中會(huì)隨著時(shí)間的推移不斷老化和磨損，只要管理得當(dāng)，人工濕地就會(huì)變得越來(lái)越漂亮與成熟，是城市建設(shè)的增值投資，具有明顯的社會(huì)和環(huán)境效益[1]，迄今為止，人工濕地已成為世界上公認(rèn)的環(huán)境友好型“綠色”污水處理技術(shù)，是目前其他污水處理工藝無(wú)法比擬的。

當(dāng)前，大多數(shù)人工濕地為功能型濕地，過(guò)于聚焦水質(zhì)凈化，景觀美學(xué)、游憩、科普教育等功能較弱。人工濕地多按市政工程設(shè)計(jì)，缺乏景觀方面的設(shè)計(jì)，沒(méi)有充分發(fā)揮濕地工程優(yōu)勢(shì)。如今國(guó)家對(duì)生態(tài)文明建設(shè)越來(lái)越重視，人工濕地提標(biāo)改造項(xiàng)目日益增多，打造觀賞體驗(yàn)型人工濕地更有利于發(fā)揮人工濕地的生態(tài)環(huán)境功能與景觀效益，實(shí)現(xiàn)人工濕地環(huán)境的可持續(xù)利用并滿足城市居民對(duì)生活環(huán)境的更高要求。

1 人工濕地單元景觀營(yíng)造

人工濕地處理工藝由多種類型人工濕地及污水處理單元組合而成，預(yù)處理單元包括一級(jí)處理工藝、二級(jí)處理工藝、氧化塘等，人工濕地單元包括表面流人工濕地、水平潛流人工濕地、垂直潛流人工濕地等。相較于傳統(tǒng)污水處理工藝，人工濕地占地面積往往較大，不僅有水質(zhì)凈化方面的工藝要求，同時(shí)也具有空間與生態(tài)景觀設(shè)計(jì)的要求，水和植物構(gòu)成的體系使其兼具了保護(hù)生物多樣性、調(diào)節(jié)小氣候和提供生物棲息地等功能，濕地植物獨(dú)特的景觀價(jià)值，有利于其景觀營(yíng)造，功能與藝術(shù)協(xié)調(diào)搭配。

1.1 預(yù)處理區(qū)景觀

進(jìn)入人工濕地系統(tǒng)的污水首先要經(jīng)過(guò)預(yù)處理區(qū)，涉及的處理單元有氧化塘、接觸氧化池、生態(tài)礫石床等[2]，此區(qū)水質(zhì)較差，伴隨少量異味，游人不宜長(zhǎng)時(shí)間在此停留觀賞。但是可在空間氛圍上彌補(bǔ)缺陷，在氧化池、沉淀池、礫石床等規(guī)則構(gòu)筑物內(nèi)以種植蘆葦、香蒲、水蔥等挺水植物為主，睡蓮和荷花等浮水植物為輔的方式凈化污水并軟化池壁，背景植物種植方面選用色彩豐富的植物吸引游客視線，并考慮栽植去異味植物凈化空氣。另外，設(shè)置環(huán)繞型游步道供游客參觀，不僅能引導(dǎo)游人深入景觀，還能近距離觀賞植物，起到科普作用。

1.2 表面流人工濕地景觀

表面流濕地?fù)碛凶杂伤?，污水以較緩慢的流速和較淺的水流通過(guò)土壤表面[3]。在生態(tài)結(jié)構(gòu)上外觀與天然濕地十分相似，水深一般為0.3m～0.5m。表流人工濕地主要通過(guò)挺水植物密植區(qū)中挺水植物的攔截、過(guò)濾、吸收作用凈化水質(zhì)，易于形成浮水植物、挺水植物組成的植物美學(xué)景觀，可采用片植或叢植的方式設(shè)計(jì)人工浮島。浮島設(shè)計(jì)可以運(yùn)用無(wú)土栽培技術(shù)原理，以可漂浮材料為基質(zhì)或載體，其上種植植物，除可以種植水生植物外，還可以種植陸生植物，如小灌木，鋪設(shè)草皮以及播撒草籽。利用濕地植物色彩營(yíng)造景觀，具有較高的觀賞性，也能保護(hù)生物多樣性。根據(jù)水質(zhì)凈化程度將濕地劃分為遠(yuǎn)水區(qū)和近水區(qū)，親水區(qū)可設(shè)計(jì)濱水步道、親水平臺(tái)、水上汀步等供游客穿行其中，獲得沉浸式體驗(yàn)，滿足游客的親水需求，也能帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益。還可以根據(jù)表流濕地景觀環(huán)境搭配設(shè)計(jì)觀賞游覽區(qū)、科普展覽區(qū)、休憩停留場(chǎng)地。美國(guó)波士頓公園綠道被稱為“翡翠項(xiàng)鏈”，擁有大面積表面流濕地景觀，景觀水系曲折而過(guò)，同時(shí)擁有靈動(dòng)柔美與筆直剛硬的線條，給游人帶來(lái)剛?cè)岵?jì)的絕佳體驗(yàn)。

1.3 水平潛流人工濕地景觀

水平潛流人工濕地是目前世界上最為流行的濕地污水處理系統(tǒng)[4]。填料高于水面，具有衛(wèi)生條件好，占地面積少，去除重金屬、COD、BOD5、SS（懸浮物）等效果好的特點(diǎn)。植物是潛流濕地景觀營(yíng)造的重要組成部分，可選用菖蒲、蘆葦、燈芯草、蔗草、香蒲等不同色彩的濕地植物，借鑒法國(guó)古典園林裝飾藝術(shù)手法，按圖案布置植物，利用植物色彩碰撞制造美觀性與可欣賞性。填料床周邊可搭配濕地松、垂柳、水杉等植物，提高觀賞價(jià)值。填料床內(nèi)不適宜進(jìn)行過(guò)多人類活動(dòng)，以免影響水質(zhì)凈化效果，可以在邊緣與濕地上方修建親水平臺(tái)或高架適當(dāng)拉近游人與濕地的距離。東陽(yáng)市尾水濕地，在水平潛流濕地設(shè)計(jì)時(shí)植物景觀分區(qū)布景，設(shè)計(jì)蘆葦蕩景觀區(qū)、花海體驗(yàn)區(qū)等大面積種植蘆葦以及水生觀花植物，形成密閉的空間，棧道坐落于蘆葦叢中，蘆葦夾道，能使游客心境頓時(shí)得以平靜、放松，并通過(guò)種植不同花色水生植物，形成多層次植物景觀，取得良好凈水和景觀效益。

1.4 垂直流人工濕地景觀

垂直流人工濕地植物造景手法、搭配與水平潛流人工濕地類似。根據(jù)垂直流人工濕地污水從填料床上方縱向流至床底的特性，在保證均勻布水的情況下，可在進(jìn)水環(huán)節(jié)制造驚喜，設(shè)計(jì)類似音樂(lè)噴泉式灑水裝置。灑水時(shí)根據(jù)灑水狀態(tài)調(diào)整音樂(lè)，夜晚可與燈光同步結(jié)合動(dòng)態(tài)灑水，在灑水的高度、形狀造型、灑水幅度上靈活變化，另外還可設(shè)計(jì)互動(dòng)噴泉等為濕地水景觀增加一絲靈動(dòng)。常熟新材料園采用垂直流人工濕地工藝，在豎向設(shè)計(jì)上，以同心圓形式呈現(xiàn)三級(jí)扇形結(jié)構(gòu)，形成多層次、疏密有致、起伏變化、含蓄耐看的景觀效果。

人工濕地作為一種生態(tài)處理技術(shù)其建設(shè)不僅靠單一的景觀設(shè)計(jì)，還需要結(jié)合場(chǎng)地地域環(huán)境、水質(zhì)凈化功能、空間美學(xué)、文化等背景合理協(xié)調(diào)，進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。水體、生物和文化是人工濕地景觀構(gòu)成的基本元素，三者相互交融、相互影響。根據(jù)人工濕地水處理工藝的要求，濕地系統(tǒng)中可形成形態(tài)各異的水體，如曝氣塘的涌泉、表面流濕地的涓涓細(xì)流、攔河堰形成的層層跌水、出水景觀塘清澈見(jiàn)底的開(kāi)闊水面等，極大地豐富了游人感受。人工濕地景觀在有效改善水質(zhì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同單元情況在空間、親水性、植物、水景、等方面，結(jié)合場(chǎng)地語(yǔ)言、豎向設(shè)計(jì)，審美需求營(yíng)建，具有極高的生態(tài)與人文價(jià)值。

2 科普教育在人工濕地中的運(yùn)用

人工濕地水質(zhì)凈化蘊(yùn)含了生命生生不息、循環(huán)往復(fù)、周而復(fù)始的理念，因此在人工濕地景觀設(shè)計(jì)時(shí)，傳達(dá)生態(tài)與科普教育理念，不僅是為人類回歸自然而進(jìn)行景觀教育，同時(shí)也是為保護(hù)自然而行動(dòng)的教育。將人與環(huán)境融為一體，在萬(wàn)物相連的場(chǎng)景里，從植物、濕地工藝、在地文化拓展到各類認(rèn)知體驗(yàn)，增加對(duì)自然環(huán)境的感知能力，從而激發(fā)其熱愛(ài)自然，保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。

2.1 游學(xué)式景觀體驗(yàn)

城市人工濕地公園通過(guò)游學(xué)式景觀體驗(yàn)，營(yíng)造與自然相處的空間。通過(guò)展現(xiàn)各凈化單元，在親近自然的同時(shí)，感受自然的變化，與自然建立聯(lián)系、產(chǎn)生情感體驗(yàn)，了解植物、生物，學(xué)習(xí)濕地凈水原理。成都活水公園在凈化府南河水時(shí)將魚(yú)的形狀融入總體造型，將文化、形式與功能融為一體，污染的河水從魚(yú)嘴進(jìn)入開(kāi)始凈化，至魚(yú)尾處清澈見(jiàn)底，展現(xiàn)了污水由渾變清的全過(guò)程，充分傳達(dá)了魚(yú)體凈水的寓意，使市民在游覽中潛移默化地學(xué)習(xí)濕地凈水原理。由藝術(shù)家Lorna Jordan設(shè)計(jì)的美國(guó)華盛頓州雷通的東區(qū)水處理與回收利用廠的花園水系，基于藝術(shù)原理選擇和布置景觀要素，用水塘吸收凈化暴雨徑流，科普關(guān)于濕地、雨水凈化和環(huán)境藝術(shù)領(lǐng)域的知識(shí)。還有仙居縣化繭成蝶的設(shè)計(jì)理念，取意繭由蛹經(jīng)過(guò)蛻皮，重生為蝴蝶的生命過(guò)程，傳遞了蛻變?cè)偕纳⒁?。上述設(shè)計(jì)傳達(dá)出人工濕地水質(zhì)凈化理念與生態(tài)設(shè)計(jì)的寓意，達(dá)到游學(xué)式景觀體驗(yàn)的目的，潛移默化地學(xué)習(xí)效果。

2.2 互動(dòng)沉浸式活動(dòng)體驗(yàn)

隨著科技的不斷發(fā)展，先進(jìn)景觀智能設(shè)施層出不窮，城市人工濕地公園可通過(guò)使用智能設(shè)施，設(shè)計(jì)有趣好玩的景觀空間，在互動(dòng)游玩中學(xué)習(xí)知識(shí)，鼓勵(lì)人與景觀對(duì)話互動(dòng)，打造有趣的科普濕地公園。目前落地項(xiàng)目中的智能設(shè)施通過(guò)聲光水電與人進(jìn)行行為互動(dòng)，例如與人互動(dòng)的跳跳泉、涌泉、噴泉，霧噴、水簾等。利用打氣筒的氣壓原理，擠壓觸發(fā)涌泉;感知行人的照明系統(tǒng)，燈光伴隨人的靠近變亮變?nèi)?智能座椅可以無(wú)線充電，冬天還會(huì)加熱，款式與形式可定做;智能垃圾桶可以自動(dòng)壓縮垃圾，垃圾分類不明確時(shí)通過(guò)語(yǔ)音感應(yīng)投口自動(dòng)打開(kāi)，并會(huì)告知中控系統(tǒng)什么時(shí)候需要清理。人工濕地公園中通過(guò)運(yùn)用智能設(shè)施與景觀互動(dòng)，營(yíng)造游戲式的景觀體驗(yàn)，讓人成為景觀的“開(kāi)關(guān)”，觸發(fā)景觀的同時(shí)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，并幫助游客在潛移默化中學(xué)習(xí)與感知。Kato Pleasure Group與世界頂級(jí)數(shù)字藝術(shù)團(tuán)體Moment Factory，在日本用多媒體互動(dòng)裝置講述故事，在大自然運(yùn)用鬼斧神工的力量雕琢出的自然美景基礎(chǔ)上，將光影、互動(dòng)元素以及投影映射進(jìn)行無(wú)縫融合，使整體景觀更具魅力，讓游客們沉浸到一個(gè)充滿魅力和冒險(xiǎn)的奇幻世界。

2.3 場(chǎng)地故事性與可變性

通過(guò)營(yíng)造人工濕地公園場(chǎng)地故事性、可變性與豐富的社群活動(dòng)，賦予其更多的教育功能和增加游戲黏性。城市人工濕地公園可為社群活動(dòng)提供場(chǎng)地、話題、場(chǎng)景，社群活動(dòng)又賦予城市人工濕地公園活力和多變性：十月的風(fēng)箏節(jié)讓有趣飛上天;多樣運(yùn)動(dòng)賽讓人們?cè)谧匀恢斜寂?、撒歡;星空帳篷節(jié)，草坪露營(yíng);夏日電影夜等活動(dòng)，賦予濕地公園更多的教育功能。由奧雅設(shè)計(jì)的中海望京府童趣探索中心，打造了外星人“好海幼”的故事，為IP故事整合場(chǎng)地，將建筑、景觀、室內(nèi)設(shè)計(jì)都納入故事場(chǎng)景中，運(yùn)用場(chǎng)景化的設(shè)計(jì)手法，完整再現(xiàn)了“好海幼”來(lái)到地球的故事，以主題樂(lè)園化的方式打造完整的兒童主題。

2.4 商業(yè)模式與文創(chuàng)產(chǎn)品

人工濕地公園需緊跟互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代潮流，在科普教育中融入網(wǎng)絡(luò)商業(yè)模式，例如通過(guò)掃碼聽(tīng)取公園規(guī)劃、植物科普、水質(zhì)凈化、互動(dòng)裝置解說(shuō)，不僅是視覺(jué)上的觀賞，也是聽(tīng)覺(jué)上的享受。還可以通過(guò)銷售各種文創(chuàng)產(chǎn)品，例如有聲日歷、有聲筆記本、書(shū)簽、插畫(huà)貼等，在科普的同時(shí)起到一定的宣傳效果。故宮文創(chuàng)讓傳統(tǒng)文化走進(jìn)大眾生活，讓物品因?yàn)樵黾觿?chuàng)意而更富有趣味性，使消費(fèi)者在消費(fèi)、使用的過(guò)程中獲得更多的精神享受。同時(shí)，600歲的故宮變成了家喻戶曉的“網(wǎng)紅”，重拾熱度，文創(chuàng)產(chǎn)品銷售額也屢創(chuàng)新高。

城市人工濕地景觀的科普教育功能還體現(xiàn)在喚醒公眾節(jié)約用水與水資源循環(huán)使用意識(shí)上。第一，結(jié)合游學(xué)式景觀體驗(yàn)在植物認(rèn)知、水質(zhì)凈化學(xué)習(xí)、花園基地自然教育與生物認(rèn)知方面引發(fā)游客對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的學(xué)習(xí);第二，互動(dòng)沉浸式活動(dòng)體驗(yàn)，將游戲和直覺(jué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)自然地連接在一起，在游玩中不經(jīng)意間獲取知識(shí)，通過(guò)玩耍、觀察、實(shí)踐等方式去提問(wèn)、思考討論和獲取答案;第三，營(yíng)造場(chǎng)地的故事性與可變性，賦予公園更多的教育功能和游戲黏性;第四，利用“互聯(lián)網(wǎng)+文創(chuàng)”的形式，通過(guò)掃描二維碼的方式詳細(xì)解讀景觀深層次意義，讓綠色的概念清晰可見(jiàn)，鼓勵(lì)人們與大自然直接互動(dòng)。

3 結(jié)語(yǔ)

人工濕地因其良好的水質(zhì)凈化功能被廣泛關(guān)注，但人工濕地本身的水質(zhì)凈化特性、空間特征等因素，導(dǎo)致其空間規(guī)劃設(shè)計(jì)受到制約，各處理單元面積與組合關(guān)系由進(jìn)水水質(zhì)與濕地工藝設(shè)計(jì)決定。在提升景觀審美價(jià)值方面，可通過(guò)整體設(shè)計(jì)營(yíng)造空間節(jié)奏，通過(guò)背景植物、景墻與鋪裝等分割空間，營(yíng)造疏密節(jié)奏，使空間張弛有度。營(yíng)造豐富的空間變化，吸取中國(guó)傳統(tǒng)美學(xué)思想，合理運(yùn)用對(duì)比、韻律、疏與密的設(shè)計(jì)手法。采用分區(qū)布景的手法，各處理單元因地制宜添加游憩功能。通過(guò)人的行為與聲光水電互動(dòng)，營(yíng)造沉浸式互動(dòng)體驗(yàn)景觀。尋找提煉場(chǎng)地獨(dú)特語(yǔ)言形式，一體化景觀設(shè)計(jì)。通過(guò)以上手段打造具有良好生態(tài)效益與人文價(jià)值的城市人工濕地景觀，滿足市民不同的休閑娛樂(lè)與精神文化需求。

城市人工濕地在科普教育方面，結(jié)合游學(xué)式景觀體驗(yàn)、互動(dòng)沉浸式活動(dòng)體驗(yàn)、營(yíng)造場(chǎng)地的故事性與可變性、“互聯(lián)網(wǎng)+文創(chuàng)”的形式，引發(fā)游客對(duì)人工濕地系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。景觀在帶來(lái)美的體驗(yàn)的同時(shí)，如果能幫助大眾樹(shù)立節(jié)水意識(shí)，其影響將更為深遠(yuǎn)。

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作者簡(jiǎn)介：曲琛?。?994—），女，陜西西安人，碩士在讀，研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)。