復(fù)合型人工濕地技術(shù)及其景觀設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU986文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1005-7897（2025）11-0076-03

1背景情況

隨著全球城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加劇，水資源短缺與水污染已成為區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要障礙。而傳統(tǒng)的工程設(shè)施處理技術(shù)存在能耗大、投資高、生態(tài)功能單一等傳統(tǒng)缺陷，愈發(fā)制約著生態(tài)宜居環(huán)境的營造與發(fā)展。人工濕地技術(shù)因其能耗低、管理成本低、水質(zhì)凈化、生態(tài)修復(fù)等生態(tài)功能顯著等特點(diǎn)，已成為當(dāng)前水環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用與發(fā)展最廣泛的技術(shù)，特別是復(fù)合型人工濕地技術(shù)集成了各類人工濕地單元的優(yōu)點(diǎn)，具有處理效率高、系統(tǒng)穩(wěn)定、空間靈活等優(yōu)點(diǎn)。但任何技術(shù)的發(fā)展都離不開對(duì)景觀建設(shè)理念的銜接與融合，以發(fā)揮其改善人居環(huán)境、生態(tài)服務(wù)、營造城市綠色空間的綜合作用，從單一的水處理向生態(tài)、景觀、休憩等多功能轉(zhuǎn)變，是水環(huán)境治理與生態(tài)建設(shè)的重要方向。

2人工濕地技術(shù)概述

2.1潛流人工濕地

潛流人工濕地污水在填料床層以下進(jìn)行水平流或垂直流流動(dòng)，不與大氣接觸。污水中水具有保溫性較好、效果較好、衛(wèi)生條件良好、占地面積較小等特點(diǎn)。水流在填料床內(nèi)流動(dòng)，通過密集的植物根系、填料床的比表面積以及生物膜的過濾、吸附、分解等作用，實(shí)現(xiàn)去除污染的目的。潛流人工濕地污水在填料床內(nèi)流動(dòng)，減少了污水與大氣接觸，降低了水的蒸發(fā)量，使水溫保持平衡，在寒冷地區(qū)使用較好。水平流與垂直流是主要的兩種流型，兩種流型具有各自不同的特點(diǎn)，其去除的污染因素也有所不同。系統(tǒng)通常以礫石、砂、陶粒、火山巖等具有良好水力傳導(dǎo)率、有利于生物的生物惰性材料作為濕地植物、微生物附著載體，為植物、微生物提供固定附著表面。合理的水荷、停留時(shí)間是系統(tǒng)處理效果的保證，根據(jù)進(jìn)水要求及出水目標(biāo)，選擇合適的荷、歇時(shí)間。運(yùn)行中應(yīng)避免植物及填料的堵塞，及時(shí)進(jìn)行濕地植物的管理，水流保持順暢有利于整個(gè)系統(tǒng)的長期穩(wěn)定。

2.2表流人工濕地

表流人工濕地中的污水在地表呈薄層緩慢流動(dòng)狀態(tài)，水面直接暴露于大氣環(huán)境。其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，建設(shè)成本較低，具備較強(qiáng)的景觀表現(xiàn)力與生物棲息地營造能力。該類型在懸浮物沉降、部分營養(yǎng)鹽吸收以及為鳥類和水生生物提供棲息生境方面具有優(yōu)勢(shì)，但處理效率易受氣候條件波動(dòng)影響，且存在一定的衛(wèi)生與蒸發(fā)散失問題。水體直接接觸大氣有利于空氣中的氧氣向水中轉(zhuǎn)移擴(kuò)散，促進(jìn)好氧微生物降解過程。污水流經(jīng)淺水區(qū)域，通過重力作用實(shí)現(xiàn)懸浮顆粒物的自然沉降去除。挺水植物和浮水植物發(fā)達(dá)的根系與莖葉表面為微生物生長提供了廣闊的附著空間，同時(shí)植物自身吸收利用水中溶解的營養(yǎng)物質(zhì)。開敞的水面環(huán)境結(jié)合多樣的陸生、濕生及水生植物配置，顯著提升了濕地的視覺觀賞性與生態(tài)多樣性，易于形成良好的景觀水體效果，并成為吸引野生動(dòng)物的理想生境。但是這種開放模式導(dǎo)致系統(tǒng)受環(huán)境溫度變化影響較大，低溫會(huì)顯著抑制微生物活性與植物吸收能力，高溫則加速水體蒸發(fā)并可能引發(fā)藻類過量繁殖。維持適宜的水深、控制合理的水力負(fù)荷與停留時(shí)間，以及定期進(jìn)行植物群落的科學(xué)管理是保障其凈化效能與生態(tài)功能的關(guān)鍵措施。

2.3河道型人工濕地

河道型人工濕地是以自然河道形態(tài)為基礎(chǔ)或模擬自然河道，在河道中或河床上構(gòu)建強(qiáng)化凈化單元，適合于污染河溝或污染溝渠的原位修復(fù)和水質(zhì)改善目標(biāo)，可有效地改善河道的自凈能力，提高河岸帶的景觀結(jié)構(gòu)和功能完整性，在攔截面源污染、河道生態(tài)防護(hù)、濱水景觀營造等方面具有不可替代的作用。主要借助或改造原有河道內(nèi)的水流運(yùn)動(dòng)條件和空間形態(tài)，在河床、河漫灘或河岸內(nèi)構(gòu)建多條強(qiáng)化凈化的生態(tài)單元，由可凈化水體的植物、填料基質(zhì)（被選擇的）和有利于污染物質(zhì)去除的微地形組成，當(dāng)水流流經(jīng)強(qiáng)化凈化單元時(shí)流速得到有效控制，增加了水體和凈化介質(zhì)的接觸時(shí)間和接觸面積，使懸浮物得以沉淀，污染物和微生物得以吸附、降解、生物降解。河岸帶型通過構(gòu)建植被緩沖帶、生態(tài)護(hù)坡或近自然濕地地埂來攔截削減地表徑流攜帶的面源污染物、阻控水體侵蝕、為水陸生物提供不同類型的生境，通過重建或修復(fù)河道蜿蜒性、生境多樣性以及水文連續(xù)性，模擬河流景觀的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及生態(tài)功能，發(fā)揮對(duì)污染物的緩沖、凈化作用。而河道型人工濕地建設(shè)本身就是河道生態(tài)修復(fù)的過程，有利于改善水生環(huán)境質(zhì)量、修復(fù)退化河岸帶植被群落等，提升河流廊道的生態(tài)系統(tǒng)的整體健康水平及景觀連貫度。河岸帶型濱水景觀為構(gòu)建連續(xù)性、可達(dá)性、近自然野趣型的親水空間提供了基礎(chǔ)。

2.4復(fù)合型人工濕地

復(fù)合人工濕地系統(tǒng)指多種不同單元（潛流與表流或表流與河道）串聯(lián)或并聯(lián)排列而成的系統(tǒng)。復(fù)合型人工濕地系統(tǒng)由多種類型的人工濕地有機(jī)組合，克服了單一濕地類型的缺點(diǎn)，生態(tài)工藝污染物去除率最高且穩(wěn)定。復(fù)合人工濕地系統(tǒng)具有處理流程組合靈活，生態(tài)功能多元協(xié)同等特點(diǎn)，可以根據(jù)具體的水質(zhì)目標(biāo)及場(chǎng)地條件、生態(tài)綜合效益要求組合設(shè)計(jì)，是人工濕地發(fā)展的方向。復(fù)合人工濕地系統(tǒng)不是簡(jiǎn)單的各個(gè)單元組合，是根據(jù)污染物有效去除的物理、化學(xué)、生物過程及其各單元水力特性、生態(tài)功能特點(diǎn)而順序連接的，一般前面單元是有效去除懸浮固體及有機(jī)物，后面單元是有效脫氮、除磷或提高生態(tài)景觀。單元之間的連接需要設(shè)計(jì)水力、水位控制，確保水勢(shì)順接及滿足單元的流速和負(fù)荷。潛流單元的處置功能實(shí)質(zhì)和表流單元的生態(tài)景觀功能在復(fù)合系統(tǒng)中的集成運(yùn)用，河道型單元的加入進(jìn)一步強(qiáng)化了復(fù)合系統(tǒng)對(duì)河道內(nèi)水體或地表徑流等較大規(guī)模入水景觀處理與空間利用，通過各單元有機(jī)組合，不僅強(qiáng)化了污染物廣譜高效消減的處置功能，還提高了系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)水量變化的消納能力和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。復(fù)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、出水水質(zhì)、可利用場(chǎng)地空間結(jié)構(gòu)、生態(tài)景觀功能利用需求，靈活選擇系統(tǒng)單元類型，優(yōu)選單元組合類型及組合序列，合理分配處理負(fù)荷，精準(zhǔn)計(jì)算單元容積。復(fù)合系統(tǒng)因其極強(qiáng)的應(yīng)用范圍適應(yīng)性，可用于從污水尾水深度處理、污染河湖水質(zhì)原位修復(fù)到城鄉(xiāng)面源污染控制等各類不同類型、不同規(guī)模污水入水污染控制項(xiàng)目，是當(dāng)前水生態(tài)環(huán)境綜合治理的主要技術(shù)手段之一。

3目前存在的問題

盡管復(fù)合型人造濕地具備一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但在運(yùn)用中還存在諸多問題。其中，技術(shù)、景觀契合性低是主要存在的問題。多數(shù)工程過度追求水質(zhì)凈化和水質(zhì)工程技術(shù)指標(biāo)，忽視了濕地整體的空間形態(tài)、景觀美學(xué)、公眾參與和生物棲息地等景觀因素，建設(shè)的人造濕地大多呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化、單一化傾向。同質(zhì)性嚴(yán)重，對(duì)地區(qū)自然、文化、場(chǎng)地因素缺乏創(chuàng)新性表現(xiàn)，減弱了濕地場(chǎng)所的認(rèn)同感和景觀特色。景觀建設(shè)中未能體現(xiàn)生態(tài)的優(yōu)先性，例如，植物的栽植過分追求觀瞻性，而忽視了植物本身的水質(zhì)凈化功能和生態(tài)位需求，硬質(zhì)景觀的設(shè)計(jì)不利于水文和動(dòng)物的游移等。公眾參與和科普展示設(shè)施的缺乏，使得人造濕地對(duì)人的教育和生態(tài)體驗(yàn)的功能未得到充分發(fā)揮。沒有維護(hù)管理復(fù)合系統(tǒng)的長期景觀效果演變的措施，也制約著復(fù)合系統(tǒng)的景觀可持續(xù)性。

4復(fù)合型人工濕地中的景觀設(shè)計(jì)

4.1景觀設(shè)計(jì)原則

景觀設(shè)計(jì)應(yīng)滿足混合人工濕地生態(tài)優(yōu)先原則，任何景觀要素的加入都要滿足保護(hù)并強(qiáng)化濕地內(nèi)部基本生態(tài)功能的前提。功能性原則指景觀服務(wù)于水質(zhì)凈化的基本要求，水路要流暢。美學(xué)性原則指景觀空間、造型、色彩等方面的美化設(shè)計(jì)要給人以視覺感官體驗(yàn)的舒適系列。地性原則指設(shè)計(jì)要尊重并順應(yīng)地方的自然地理環(huán)境、鄉(xiāng)土植物群落環(huán)境和地域文化環(huán)境?？沙掷m(xù)性原則指設(shè)計(jì)選材、施工方式、后期維護(hù)都能遵守長遠(yuǎn)性和環(huán)保性原則。在滿足生態(tài)適宜性的人工濕地功能分區(qū)規(guī)劃中首先要遵循的是負(fù)干擾程度的最小化，在進(jìn)行生態(tài)適宜性分析時(shí)，要充分考慮人為干擾以及自然干擾的因素。另外，要滿足多用途的使用，從一定程度上來說可以滿足人工濕地的生態(tài)需求，完善人工濕地內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)的完整性。同時(shí)，功能分區(qū)的多樣性要求功能分區(qū)既要考慮公園的使用功能又要兼顧濕地的生態(tài)功能。對(duì)于不同生態(tài)環(huán)境的區(qū)域進(jìn)行保護(hù)和利用，維持濕地生境的可持續(xù)發(fā)展，使得人工濕地的分區(qū)功能劃分更加明確，并還要考慮公園內(nèi)的生態(tài)容量安全。在人工濕地中構(gòu)建具有空間連續(xù)性的濕地景觀格局，不僅要考慮不同種類的景觀要素在空間上的分布也要從微觀角度去觀察不同類型景觀要素在空間上的連接方式，還要考慮原有的生態(tài)景觀格局所存在的問題與現(xiàn)象。人工濕地生態(tài)景觀空間的構(gòu)建需要不同景觀類型的景觀要素與場(chǎng)地功能相協(xié)調(diào)，這種協(xié)調(diào)從景觀格局角度來說主要分為3個(gè)方面： ① 人工濕地的空間形態(tài)要與原生濕地基質(zhì)相協(xié)調(diào)； ② 景觀格局廊道與濕地公園功能分區(qū)相協(xié)調(diào)； ③ 要遵循場(chǎng)地的基本形態(tài)，適當(dāng)調(diào)整不同景觀類型作為生態(tài)斑塊的數(shù)量與分布，使之滿足景觀格局的要求與人工濕地內(nèi)的景觀空間相協(xié)調(diào)，使得場(chǎng)地內(nèi)的生態(tài)景觀格局更加的穩(wěn)定與安全

4.2景觀設(shè)計(jì)的作用

科學(xué)合理的景觀設(shè)計(jì)對(duì)于復(fù)合型人工濕地具有多維度提升作用。在生態(tài)層面，優(yōu)化植物群落結(jié)構(gòu)與空間配置，可顯著強(qiáng)化系統(tǒng)對(duì)污染物的吸收降解能力，豐富生物多樣性，完善生態(tài)鏈結(jié)構(gòu)。通過精心設(shè)計(jì)的植被空間分布和層次組合，使植物序列與水體環(huán)境的融合更為合理，能夠有效促進(jìn)微生物群落的生長與棲息，從而最大限度地提高人工濕地的處理效益。地形塑造與水流路徑的景觀化處理有助于形成多樣化的水力條件與氧化還原環(huán)境，滿足不同凈化階段對(duì)溶解氧的需求，促進(jìn)污染物梯級(jí)去除過程。在視覺層面，通過濕地單元形態(tài)的有機(jī)組合、地形微塑造、四季有景的植被搭配及水景營造，能夠構(gòu)建層次豐富、季相變化的優(yōu)美景觀畫面。對(duì)水體透明度、流動(dòng)度、光影反射等影像要素的改造，能夠增強(qiáng)景觀的靈性，增強(qiáng)趣味性，塑造引人入水的景觀水環(huán)境影像。在空間層面，路徑系統(tǒng)、觀景點(diǎn)、休憩設(shè)施為公眾接近濕地、親近自然的安全舒適的路徑，讓公眾了解自然的過程。路徑系統(tǒng)提供了濕地連續(xù)性空間探索序列，觀景點(diǎn)為公眾提供了濕地微觀、宏觀的景觀視角，休憩設(shè)施為公眾提供了停駐、休憩、交流的空間，共同構(gòu)成生態(tài)感知沉浸式體驗(yàn)場(chǎng)景。在社會(huì)層面，景觀設(shè)計(jì)和環(huán)境解說系統(tǒng)和文化要素的融入是對(duì)公眾進(jìn)行生態(tài)教育，增強(qiáng)公眾環(huán)保意識(shí)的最好載體，解說標(biāo)識(shí)、互動(dòng)設(shè)施、主題景觀的設(shè)置使得生態(tài)凈化過程和環(huán)境保護(hù)的知識(shí)可視、可感、可懂、可接受，喚起公眾保護(hù)生態(tài)的意識(shí)自覺。

4.3景觀設(shè)計(jì)在復(fù)合型人工濕地中的應(yīng)用形式

復(fù)合型人工濕地系統(tǒng)景觀設(shè)計(jì)的具體形式體現(xiàn)在系統(tǒng)構(gòu)建的多個(gè)環(huán)節(jié)。首先是空間布局和造型設(shè)計(jì)，依據(jù)水質(zhì)凈化流程內(nèi)部順序、場(chǎng)地內(nèi)地形地貌條件與景觀視覺體驗(yàn)期望，設(shè)計(jì)潛流和地表流、河道等不同單元的排列組合方式，相互過渡和聯(lián)系，考慮不同單元互相彌補(bǔ)、水勢(shì)通暢、空間構(gòu)型整體有秩序和節(jié)奏感等，最終形成滿足凈化需求且具有空間美感的有機(jī)組合。地形設(shè)計(jì)是保留場(chǎng)地原有的自然基線，進(jìn)行微調(diào)；通過地形調(diào)整，塑造地面徑流匯入場(chǎng)地，引導(dǎo)場(chǎng)地水流路線，形成不同深度微地形，對(duì)水力停留時(shí)間、污染物去除率等產(chǎn)生一定影響；同時(shí)為景觀提供高低錯(cuò)落的場(chǎng)景，為景觀提供不同視點(diǎn)。植被景觀設(shè)計(jì)是運(yùn)用重點(diǎn)，形成結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定、功能相對(duì)完善、景觀相對(duì)優(yōu)美的復(fù)層植物群落。因此，應(yīng)根據(jù)不同濕地單元的功能定位、水深、生態(tài)位要求，科學(xué)篩選對(duì)污染吸收與降解能力相對(duì)較強(qiáng)，環(huán)境適應(yīng)性與地域環(huán)境特征要求較好的植物種類，并按功能區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化配置，深水區(qū)配置沉水植物，淺水區(qū)及駁岸配置根系發(fā)達(dá)的挺水植物、浮葉植物和濕生植物，周邊配置防護(hù)、分隔、襯托的鄉(xiāng)土喬灌木植物，形成水生、陸地、水邊等景觀類型。而水體景觀則是通過適當(dāng)控制水體的水質(zhì)（水體透明度、水色、亮度等）、流速及水面線型等條件，配置不同形狀、不同色彩的水生植物，形成靜、幽、深、清、流的水體景觀效果。路徑設(shè)施系統(tǒng)是為人們安全進(jìn)入濕地內(nèi)部，合理設(shè)置路徑系統(tǒng)需保證通達(dá)性、生態(tài)干擾性與最佳可觀測(cè)點(diǎn)，沿途可設(shè)置觀鳥屋、宣傳科普類設(shè)施、座椅等設(shè)施，將環(huán)境教育與生態(tài)觀光、休憩放松等因素融入游路上。

5結(jié)語

復(fù)合型人工濕地是一項(xiàng)生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的重要手段。恰當(dāng)?shù)木坝^則是充分發(fā)揮其生態(tài)凈化功能、美化環(huán)境、服務(wù)大眾的關(guān)鍵。景觀和技術(shù)完美融合，生態(tài)效率更高，成為美化環(huán)境、保護(hù)環(huán)境、大眾休閑、生態(tài)綠化的綜合體。今后應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)美學(xué)和藝術(shù)的融合，促進(jìn)人工濕地的全面可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王振興，孫元鵬，李騰飛，等.再生水回用型人工濕地施工與智慧運(yùn)維技術(shù)研究[J].中國資源綜合利用，2024，42（12）：129-131.

[2]鄭昊.景觀園林設(shè)計(jì)施工及綠化養(yǎng)護(hù)技術(shù)要點(diǎn)研究[J].花卉，2025（1）：13-15.

[3]魏建信.人工濕地處理設(shè)施改造淺析[J].福建建設(shè)科技，2025（1）：103-105.

[4]李松原，李玥瑩.文旅融合背景下肇慶市七星巖景區(qū)視覺形象設(shè)計(jì)研究[J].參花，2025（3）：104-106.

[5]成水平，魏俊，翟俊，等.生態(tài)脆弱型城市河湖岸水協(xié)同生態(tài)治理與修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2025（2）：24-28.

作者簡(jiǎn)介：潘博雅（1989一），女，漢族，濟(jì)寧人，碩士研究生，研究方向?yàn)轱L(fēng)景園林。

憨化景（1990一），男，漢族，菏澤人，碩士研究生，研究方向?yàn)榄h(huán)境工程。