人工濱海濕地設計與營造——以天津東疆港濱海濕地公園工程為例

羅 莉，金永軍

（CCDI中建國際設計顧問有限公司，上海200000）

1 引言

人工濕地是人們根據實際需要和利益模擬天然濕地的結構和功能，人為設計與建造的。天津東疆港是一座拔“海”而起的人工半島，幾年前，東疆還是一片汪洋，經過疏浚棄土人工吹填造陸。東疆港將成為以集多種功能于一體的“港城”。為奠定“港城”區域的優質環境、提高城區的整體形象、提升土地價值，將在濱海打造一條濱海景觀帶，其中的現在灘涂位置將營造為人工濱海濕地。

2 規劃建設人工濕地的可行性及必要性

在濕地開發方面應有限制原則，如果是原有濕地，應適當控制開發，保護自然濕地。如果是如本案的濕地條件并不成熟的情況，則應對其規劃建設的可行性及必要性進行深入研究，經過多方的綜合評價計算，確保項目建成后在功能、生態、經濟、社會效益等各方面對比建成前均有良好的收益。

天津東疆港濱海濕地公園地塊現狀呈灘涂狀，地處潮間帶。合理利用和保護沿海灘涂資源的重要途徑；開發方旨在通過濕地的生態功能、觀賞游覽功能，使該濕地公園成為整個濱海景觀帶的亮點，促進港區旅游發展，并提升其旁地產項目的價值。

（1）生態功能。人工濕地具有保護海岸、固定海潮沉積物、保留轉化海水中的營養物質等作用，同時為魚類、貝類以及野生動物如鳥類等提供棲息地，形成一個生物多樣化的生態體系。

（2）觀賞游覽功能。濕地以其獨有的觀賞游覽功能，將成為整個濱海景觀帶的亮點，促進港區旅游發展。

（3）社會效益功能.濱海人工濕地景觀這一特色，在城市公共景觀設計中是種創新，優越的地理區位、美麗的環境和城市交通的完美結合，對提升整個東疆港商業價值有著舉足輕重的作用。

3 濕地公園建設自然條件

在可行性研究報告階段應充分研究項目所處地區現狀建設的一系列自然條件，諸如水文、地質、氣象、地震等。因地制宜，根據現狀自然條件進行設計工作。天津港位于北緯38°59′48″東經117°42′30″，地處渤海灣西部。本工程位于天津港東疆港區東部。在設計過程中，對港區的水文狀況進行了充分的調研，本區潮汐類型為不規則半日潮型，其（HO1＋HK1）／Hm2＝0.53。

（1）潮位。年平均高潮位為3.74m；年平均低潮位為1.34m；年平均海平面為2.56m；年平均潮差為2.40m。

（2）設計水位。設計高水位為4.30m；設計低水位為0.50m；極端高水位為5.88m；極端低水位為－1.29m（圖1）。

圖1 理論最低潮面與大沽零點及當地平均海平面的關系

（3）波浪。用塘沽海洋站波浪實測資料統計，本區常浪向ENE和E，頻率分別為9.68%和9.53%，強浪向ENE，該向 H4%＞1.5m的波高頻率為1.35%，各 方 向 H4% ≥1.6m 的 波 高 頻 率 為5.06%，H4%≥2.0m的波高頻率為2.24%。

4 濱海濕地的設計

4.1 設計原則與目的

本著實用、經濟、生態、可持續發展的基本原則，依據濱海自然環境這一根本特征，設計出適合濱海生存條件的濕地方案。以天津東疆濕地公園為例，希望在后期能形成多種鹽土植被景觀以及其他多種動植物的和諧共生，形成資源豐富、多樣化的生態系統，并吸引濕地水鳥種群的棲息和繁衍。營造出唯美、自然、生態的濕地景觀，充分發揮濕地的自然潛能，展示濕地的自然景觀能動性，體現濕地景觀特色。

4.2 濕地平面形態設計

在適合濱海環境的前提下，濕地設計需要曲折有致，動態的水系與生態多樣的濕地島嶼相交錯，形成完整的生態景觀體系。其平面形態由其所處位置及囤圍區域決定。

天津濱海濕地公園囤圍工程在淤泥標高2.0m范圍內起圍，屬潮間帶區域。從南到北，近2 000m的海岸線，整個濕地公園面積約20hm2，平面幾呈直角三角形的形狀，外圍島鏈為其斜邊。濕地范圍由南到北，呈逐漸縮小的趨勢。整個濕地由外圍島鏈、內部島嶼、濱海岸線組成，從平面上看就是由大小不等的若干個島嶼組成（圖2）。

圖2 濕地平面布置圖

4.3 濕地中主要內容設置

為實現人們親近自然的愿望，在濕地設計中應適當設置一些參與性、娛樂性高的場地及設施，可以在濕地中布置：觀景平臺、風格獨特的觀鳥塔、垂釣區域、展示專用區域、踏水車、粗放型水產養殖等多項特色項目。例如在天津濕地公園項目中，沿海岸線我們精心設計了一條3～4m寬的木棧道，并在景觀節點處設計了觀景平臺，提供游客散步、觀景之用，讓游客近距離體驗濕地環境的自然生態之美，以及浩瀚大海的寬廣無垠之美。觀鳥塔座落于濕地的東南角、濱海陸上區域，以其高度以及位置優勢，方便遠眺整個濕地景觀，為愛鳥人士提供觀察多姿多彩鳥類世界的場所。

4.4 濕地豎向設計

濕地中的主要豎向設計就是護堤頂標高的設計，標高的設計要考慮到海浪波動的影響。天津濱海濕地公園設計中，我們知道本案海平面設計標高4.3m，考慮到海浪的波動范圍，外圍島鏈其靠近海浪沖擊面的堤岸頂部標高設計為6.0m，起到防海浪的作用，同時在不受海浪沖擊面的護堤頂標高為5.0m，整個外圍島鏈內部較少受到海水的影響。由于海浪經過外部島鏈的消減，內部島嶼受海浪沖擊較小，其護堤頂標高設計為4.0m，局部3.5m，由水文資料可知，海水年平均高潮位是3.78m，加上海浪的波動性，此區域島嶼將在每天的海水高潮位時候受到水淹。

4.5 濕地地形設計

濕地地形整體較為平坦，為豐富景觀，在海水沖刷不到的局部可適當做微地形，比如與海岸連接的濕地島嶼，可做一些微地形，或局部堆坡、或自然放坡，努力營造自然的環境，并與濕地島嶼相呼應。外圍島鏈在堤岸砌筑完成后，亦可適當地對島嶼中地形進行調整，根據堤岸的頂標高，將地形調整為內底外高的形式，更利于濕地景觀的觀賞。其護堤的標高設計使得島嶼內土壤少受海水影響，在標高較高的一側，可不用種植耐水濕的植物，植物品種可更為多樣化，更豐富了濕地的植物景觀。內部島嶼在成型后，其島嶼中地形平坦無須再做處理，其間種植的大米草等植物有利于懸浮物質的堆積和泥沙的沉積。

5 濱海濕地工程建造

濕地工程的建造主要是島嶼的成型建設以及護堤的建造。在本案中經過與航海設計院的多次溝通，將采取先行筑堤再行填土的形式。在濕地的建造過程中將采取分期建設的方式，讓外圍島嶼先期形成，再利用外圍島鏈的促淤作用，繼續內部島嶼的建設，從而經濟、合理地完成整個濕地建設。

5.1 在設計階段對島嶼成型采取的措施

在設計階段就應充分考慮到海洋施工條件的復雜性以及營造的經濟性，以本案為例，外圍島嶼的跨度均較大，岸線較長，整個外圍島鏈基本采取大、小島嶼間雜的形式，島嶼最大跨度達到300～400m，較小島嶼跨度在60～100m。這樣的形式，不僅有利于在視覺上產生島嶼之間緊密結合的效果，更減少了施工難度及造價。

外圍島鏈中島嶼之間的間距控制在50～70m左右，經過海洋模擬實驗得知這樣的間距有利于將來濕地內部的泥沙固定，為促淤島的形成創造條件。內部島嶼的形成，將在促淤達到一定程度后加以工程建造，減少工程量及造價。內部島嶼相對外圍島嶼跨度、面積更小，形式更自由。

5.2 在建造階段對島嶼成型采取的措施

形成人工島的方案多種多樣，經常采用吹填及回填方式，其中吹填方式更適合于成島面積大，工期壓力不大的情況，吹填完成后需要進行地基處理才能夠使用；回填方式適合于小面積人工島及希望成島速度快的條件。本工程人工島面積小，景觀造型曲折多變，建設區域為沿海灘涂，回填料需求量不大，現階段擬采用回填山皮土形成。人工島填筑需要在護岸基本完成后進行，回填方式為陸上推進，回填到護岸附近時控制回填速度。

5.3 護堤工程建造

本案護堤是以鋼筋混凝土結構外砌毛石形成自然石形式堤岸，護堤采用斜坡式，坡比1∶2（圖3）。

圖3 島嶼結構圖

本工程護岸位于淺水區，泥面高程在1.5～2.5m左右，頂高程為5.0～6.0m左右，堤身總高度為2.5～4.5m。擬采用的護岸結構頂面寬約3.25m，堤心結構采用10～100kg塊石。根據計算，護面結構采用30cm厚柵欄板，柵欄板和堤心間設置40～60kg塊石墊層。由于處于潮間帶，對下部軟土進行加固的方案，陸上及水上施工均比較困難，現階段擬采用陸上推進的方式拋填堤心塊石，利用拋填塊石的置換作用提升下部地基的承載能力。為避免后方回填料流失，護岸內側設置倒濾層。

5.4 濕地植物種植

濕地植物是濕地景觀的最主要部分，種植設計在實現景觀空間設計的同時應充分結合豎向設計，不同豎向范圍的區域選擇合適的植物，如在常年水淹的區域選擇水生植物，偶有水淹的區域選擇耐水濕植物，等。以本案為例，種植設計在空間上分為以下幾個區域：濕地島嶼、臨海岸邊、岸上景觀帶與濕地的過渡區域，我們在種植設計時候充分考慮不同高程區域的適合植物種，再利用它們來達到設計的空間要求。

5.4.1 種植形態設計

在濕地島嶼中，成片種植堿蓬、大米草、蘆葦等，根據植物生長特性，形成一片片、一叢叢高矮搭配、色彩豐富的濕地植物景觀；在臨海岸邊，以白茅、蘆葦、荻為主要植物，成片種植于臨海灘地，形成獨特的臨海植物景觀的基調，并與濕地島嶼形成整體；在岸上景觀帶與濕地的過渡區域，植物種植以大米草、獐茅、狗尾草等呈野生狀生長的觀賞草為主要基調植物種，與濕地島嶼植物基調相統一；在濱海景觀帶中遠離濕地的區域，植物種植逐漸變的疏朗，形成疏林草地或純人工硬質景觀地帶，實現濕地自然景觀慢慢地向城市景觀過渡的過程。利用獨具特色的植物種植使原本分離的陸地與島嶼成為一個整體，形成了大氣統一、粗獷自然的濕地植物景觀。

5.4.1 植物品種選擇

濱海濕地長期受到海水的侵蝕，土質鹽堿度很高，植物品種首選耐鹽堿的適生種。濱海地區風力比較大，在植物選擇上也要選擇一些具有一定的抗風能力的植物。除以上兩點外，還應具有較高的觀賞價值，以及具有便于管理、適應能力強、抗逆性強等特點。本案中選用的植物有千屈菜、白茅、菖蒲、黃花鳶尾、蘆葦、荻花、大米草、堿蓬、結縷草等。

6 結語

人工濱海濕地多種多樣，有以凈化水體為主要功能的濕地，也有營造景觀為主要目的的濕地，不同功能、不同現狀條件的濕地其營造手法也不盡相同，但均以大量的調研考證及綜合評價為基礎，以人與自然相和諧為客觀要求。同時，濕地作為一種生態處理技術，不可能在短期內就達到預期的處理效果，應有充分長的啟動及過渡期。本次天津東疆港濱海濕地設計通過與當地航海設計院的多次溝通，在大家的共同努力下最終得以形成。現階段正在進行小范圍的圍土實驗，希望通過小范圍的濕地生態工程建設為將來整個濕地建設提供切實可行的實用及管理技術。也希望本案可以為類似的濕地建設提供一些設計及建造經驗。

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