基于生態(tài)修復技術的城市人工湖景觀設計
——以格爾木市小島人工湖區(qū)域生態(tài)濕地公園建設為例

李明 LI Ming

城市建設水平的提升使城市人工湖景觀規(guī)模及數(shù)量均呈明顯上升趨勢。為有效改善城市水環(huán)境惡化問題，幫助人工湖維持生態(tài)環(huán)境，凈化其水質(zhì)，應圍繞人工湖開展景觀設計，依托自然與人工相結(jié)合的設計內(nèi)容促進城市水環(huán)境生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。以格爾木市小島人工湖區(qū)域生態(tài)濕地公園建設為例，基于總體規(guī)劃理念進行過濾池、凈化池等水體設計，利用多層植被設計水陸交錯帶，通過滲透性改造和集水溝設置開展近水陸地設計，并配置鄉(xiāng)土植物，打造“防御為主、治理為輔”的近自然人工湖生態(tài)系統(tǒng)。

景觀；生態(tài)公園；生態(tài)修復技術；人工湖

0 引言

城市人工湖與自然湖泊不同，不具備自然凈化與恢復能力。雖然人工湖的出現(xiàn)是為了營造更美的城市生態(tài)景觀，但多數(shù)人工湖水質(zhì)并不理想，甚至存在污染情況。青海省格爾木市的生態(tài)發(fā)展以保護本地生態(tài)資源為主，以綠色低碳生態(tài)基礎設計為支撐，故格爾木市小島人工湖區(qū)域生態(tài)濕地公園景觀設計應以人為本，結(jié)合城市特色打造集觀賞、游憩、娛樂、改善生態(tài)環(huán)境等社會功能與生態(tài)功能于一體的水體，在修復當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的同時改善城市水資源緊缺現(xiàn)狀，緩解城市熱島效應，有效保證城市居民的身心健康。

1 項目概況

格爾木市小島人工湖區(qū)域生態(tài)濕地公園建設項目位于格爾木市西北郊，西至西海路，南至格茫公路，東鄰安置房小區(qū)，北至規(guī)劃路。格爾木機場位于項目場地西南側(cè)，連通格茫公路，是外界進入格爾木市的必經(jīng)之路之一。項目規(guī)劃面積56.41hm2，現(xiàn)狀人工湖面積34.29hm2。

項目場地位于2條景觀軸線交會處，目前主要人流來自場地東側(cè)的居民住宅區(qū)及東南方向的格爾木市區(qū)。場地內(nèi)現(xiàn)有2條主要道路，其余道路為農(nóng)田土埂，缺乏系統(tǒng)性，通達性較差。場地以雜填土、粉質(zhì)黏土、粉砂、砂巖及礫巖為主，表層風化較強烈。地勢南高北低，整體由東南向西北方向傾斜。地面絕對高程2797.4～2807.5m，最大高差10.1m。地形低洼，整體平坦，局部凹凸不平，地形坡度＜19%。格爾木河徑流量年際及年內(nèi)變化幅度較大，瞬間最大流量(837m3/s）為常年平均流量(18m3/s）的46.5倍。同時受格爾木山區(qū)地形影響，河道平均比降高達4.86/1000，山區(qū)暴雨洪水來勢猛、流量大、破壞力極強。

在上位規(guī)劃中，場地西北側(cè)和東北部區(qū)域為住宅用地和商業(yè)用地，根據(jù)當?shù)厮默F(xiàn)狀、防洪要求及生態(tài)安全考慮，建議將2塊區(qū)域納入生態(tài)濕地公園系統(tǒng)，使區(qū)域回歸原生態(tài)，保障生態(tài)安全，實現(xiàn)凈化水體、防洪、泄洪作用。建議項目整體分兩期開發(fā)，一期范圍為場地南側(cè)包括人工湖在內(nèi)(紅線）；二期開發(fā)西北、東北區(qū)域(黃線），目前該區(qū)域可作為防護林帶以隔離車行道路，起到降噪、防塵作用（見圖1）。

1項目用地規(guī)劃

2 城市人工湖景觀設計

2.1 總體規(guī)劃

2.1.1 規(guī)劃目標

格爾木市小島人工湖區(qū)域生態(tài)濕地公園建設項目以“自然+歷史+文化”為目標，立足場地條件，尊重場地精神，符合建設實情，適應未來發(fā)展，打造具有環(huán)境生態(tài)服務功能的高原特色公園。其設計原則如下。

1）尊重城市人工湖實際情況，通過綜合分析地形地貌、土壤植被、氣候人文等因素，開展場地景觀設計。

2）優(yōu)先考慮生態(tài)原則，使用科學手段打造城市宜居環(huán)境，協(xié)調(diào)人與自然之間的關系，有序開展水體、植被等生態(tài)恢復。

3）實現(xiàn)土方平衡，盡量使用當?shù)剡m栽植物，如楊樹、紅柳、沙棗等。

4）分期規(guī)劃設計植物，預留充足的植物生長時間與空間。

2.1.2 規(guī)劃理念

生態(tài)與游憩相結(jié)合、自然與設計相結(jié)合，從3個方面打造日光城的生態(tài)未來：依托濕地體驗、濱水娛樂、度假休閑，打造生活之美；依托濕地觀光、植物群落、大地景觀，打造自然之美；依托凈水展示、節(jié)水灌溉，打造科技之美。使人們感受自然生態(tài)，尋找心靈和身體的回歸。

2.1.3 規(guī)劃布局

為充分發(fā)揮人工湖景觀水體生態(tài)修復功能，依靠前期預防、中期維護和后期拓展，使人工湖形成完整、穩(wěn)定的近自然生態(tài)系統(tǒng)[1]。人工湖景觀設計主要延續(xù)場地內(nèi)的自然動態(tài)演替，劃定、保留若干景觀區(qū)域，減少人工湖景觀日后所受干擾，在保留區(qū)域外疏伐不健康植物，積極引進觀賞性植物，將其作為人工湖景觀的植物基礎。為合理拉近人工湖景觀、生態(tài)環(huán)境與人之間的距離，利用環(huán)湖健身步道和親水棧道引入新的公共活力動態(tài)，進而打造人與自然和諧相處且具有極強活力的動態(tài)生態(tài)系統(tǒng)（見圖2）。

2格爾木市小島人工湖區(qū)域生態(tài)濕地公園鳥瞰效果

2.2 景觀設計

2.2.1 水體

1）選址 基于生態(tài)修復的人工湖設計理念，格爾木人工湖區(qū)域生態(tài)公園建設項目中的人工湖需選擇江河湖水作為水源，故公園選址于天然形成的江河湖泊流線附近，既能提高水資源利用率，又可降低工程成本，有效增強工程效益。

2）近自然生態(tài) 為避免人工湖景觀出現(xiàn)污染，還需綜合考慮水體死角、人工湖水體流動性等要素，避免水體內(nèi)富營養(yǎng)化物質(zhì)堆積，為水生動植物提供適宜的生存環(huán)境，使人工湖盡快成為近自然生態(tài)，尤其是湖形與湖底設計。①湖形設計需結(jié)合當?shù)刂鲗эL的方向打造水體重力流緩坡，水體邊線弧度宜大不宜小，以促進水體流動。在水體安全范圍內(nèi)合理設計湖水的水位高差，通過跌水、曝氣等增加水體含氧量，以提升湖中和周圍生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性，吸引兩棲類動物、鳥類等。②湖底設計在考慮防滲透的前提下，打造水體生態(tài)系統(tǒng)中動植物的棲息地，如搭配不同粒徑的石塊，依托石塊縫隙形成水體生物縫隙，促進水體中的動物繁殖及植物生長。

3）凈化系統(tǒng) 由于人工湖不具備天然湖水的自然恢復、凈化功能，故需圍繞水體凈化系統(tǒng)打造人工湖“生態(tài)系統(tǒng)”。綜合運用生物修復法、物理修復法、生態(tài)修復法和化學修復法，少量、多次凈化污染基質(zhì)，以保證水體水質(zhì)。結(jié)合項目實際，水體凈化系統(tǒng)以生態(tài)修復法為基礎，設置初級物理凈化池、次級生態(tài)凈化池，多層次凈化水體水質(zhì)，維持人工湖水體潔凈度。

2.2.2 水陸交錯帶

水陸交錯帶指水體與陸地之間的交接線，一般是2～5m寬的水體和0～9m寬的濱水陸地，其作用一方面可避免水流對周圍構(gòu)筑物造成沖刷影響，另一方面能發(fā)揮水體污染防御功能。本項目利用原有場地堤壩進行設置，調(diào)節(jié)水位高差，通過跌水對水體進行曝氣充氧過濾（見圖3）；或用作鳥類、兩棲類動物的棲息地和濱水植物的生長區(qū)域，進一步加快人工湖成為近自然湖泊生態(tài)系統(tǒng)。

3水陸交錯帶跌水壩

1）生態(tài)駁岸 基于生態(tài)駁岸較強的滲透性加強水氣交換，促進水生植物群落的形成，同時強化人工湖的水體凈化能力。由于水陸交界處對人群的吸引力較大，故設計曲折變化的岸線，通過豐富的視覺層次變化增強親水性，且相較于平緩岸線，曲折變化的岸線還能為動植物提供更有利的生存空間。在生態(tài)修復前提下，盡量少采用硬質(zhì)護岸，多采用植物護岸，如設計植物緩沖帶，既可強化水陸聯(lián)系，又能實現(xiàn)對地表徑流的有效過濾。在實際設計中，盡量選擇當?shù)剡m栽且根系強大的植物，根據(jù)實際需求選用拋石法、柵欄法等，以增加水體活力[2]。

2）人工濕地 作為動植物的聚集區(qū)域，需依托自然生態(tài)系統(tǒng)進行人工濕地的設計。如以楊樹等鄉(xiāng)土植物為主，維護當?shù)厮鷳B(tài)平衡，適當設計人為參與性景觀。在格爾木人工湖區(qū)域生態(tài)公園項目中，結(jié)合原有蘆葦沼澤，形成深水、淺水、沼澤、濱水、旱生的主體生態(tài)序列，并在每個序列中對坡度、光照、土壤、植被進行控制，形成差異化的小氣候，以發(fā)揮各自的生態(tài)凈化功能，進而改善濕地水系統(tǒng)循環(huán)及水體水質(zhì)（見圖4）。

4人工濕地

3）補水過濾系統(tǒng) 作為城市人工湖的“守衛(wèi)體系”，補水過濾系統(tǒng)設計于水陸交錯區(qū)域，其依靠植物的過濾和吸附作用，補給人工湖水體，并實現(xiàn)補給水的生態(tài)凈化，避免泥砂、富養(yǎng)物質(zhì)進入人工湖，預防水體污染。一旦遭遇雨雪天氣，地表水可在進入人工湖前實現(xiàn)過濾。設計選用水生植物、草本、灌木和喬木等混合植被過濾帶，寬9m以上。相較于單一植被過濾帶，混合植被的過濾效果更佳，可最大程度地攔截地表污染物。

2.2.3 近水陸地

針對人工湖景觀而言，近水陸地主要指距人工湖水體較近的人類陸地活動區(qū)域，其與近自然生態(tài)系統(tǒng)之間關系密切。相較于傳統(tǒng)城市公園的近水陸地設計，格爾木市小島人工湖區(qū)域生態(tài)濕地公園應盡量避免大面積硬質(zhì)鋪裝，需結(jié)合海綿城市理念與設計特點收集雨水，既可補充地下水，又能增加空氣濕度，促進城市生態(tài)水循環(huán)。

1）采用BMPs（保護流域水環(huán)境免受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動污染的最佳管理措施）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分為入滲系統(tǒng)、滯留系統(tǒng)。入滲系統(tǒng)使雨水入滲至地下，減少地表徑流，典型利用包括干、濕草溝等；滯留系統(tǒng)可暫時保存徑流，延長地表徑流時間，以貯留方式長時間滯留雨水徑流。

2）采用科學的雨水收集系統(tǒng)，該系統(tǒng)可降低地表徑流速度，整體性利用公園雨水，且便于施工，后續(xù)管理無需投入較多人力（見圖5）。如利用植被淺溝為人工湖補水的同時提高水資源利用率，進而促進城市公園水循環(huán)。植被淺溝別名生態(tài)植草溝和生物溝，是指種植植被的景觀性地表溝渠排水系統(tǒng)。相較于傳統(tǒng)排水模式，其能通過植被的滯留、過濾和吸附功能，減緩徑流流速，去除徑流中的污染物，利用彈性排蓄空間降低雨水對城市排水造成的壓力和污染。項目應用植被淺溝時需結(jié)合公園路網(wǎng)，植被淺溝適用于園內(nèi)道路、廣場、停車場等不透水地面的周邊，道路及綠地等區(qū)域，不適合用于坡度大（＞3%）、徑流量大且影響交通安全的區(qū)域。植被淺溝的一般寬度范圍50～120cm，縱坡坡度不應＞4%；當縱坡坡度較大時應設置為階梯型或在中途設置消能臺。宜選用根系發(fā)達、適應力較強、長勢較好的植被。

5雨水收集

2.2.4 植物

1）水體 選用穩(wěn)定底泥及具有藻類抑制作用的水體植物，促進人工湖形成自我保護機制，如鳳眼蓮、菖蒲、藻類植物等。其中，水體植物以鄉(xiāng)土植物為主，應在保障植物存活率的同時避免外來物種入侵，且盡量選用多種植物，以提高水體生態(tài)穩(wěn)定性，同時，盡量避免分散化的植物種植形式。

2）水陸交錯帶 注重過濾帶植物的混合搭配，且交接種植水體植物和交錯帶植物，將其打造為完整濱水植物帶，即“陸生植物+挺水植物+浮水植物+沉水植物”。

3）近水陸地 增加闊葉樹種，以喬灌草搭配的種植形式為主，其可在降低溫度的同時涵養(yǎng)人工湖水源，并為當?shù)伉B類提供食物，如女貞、含笑、杜鵑、碧桃、菖蒲等[3]。注重季節(jié)交替時樹種變化，依托完整的水體生態(tài)鏈為植物提供良好的生存環(huán)境。

3 結(jié)語

城市人工湖是城市自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。在生態(tài)修復大框架下，格爾木市小島人工湖區(qū)域生態(tài)濕地公園根據(jù)具體設計目標科學劃分人工湖景觀設計內(nèi)容，按照人與自然和諧共處原則設計人工湖水體、水陸交錯帶、近水陸地及植物，依托每個區(qū)域的生態(tài)恢復功能，實現(xiàn)水體的層層凈化，在滿足城市居民景觀需求的同時，解決水體污染問題。