城市人工濕地景觀設計與科普教育研究

摘要：近年來城市人工濕地過于聚焦水質處理，景觀美學、游憩與科普教育等功能較弱。本文通過梳理優秀案例總結出城市人工濕地景觀營造方法，通過整體設計營造濕地各凈水單元與場地空間的疏密節奏;分區布景將各處理單元與游憩功能結合;精細化豎向設計作為聚集景觀視覺焦點的方式提高其觀賞性。結合游學式景觀體驗、互動沉浸式活動體驗、場地的故事性與可變性、“互聯網+文創”的形式，營造沉浸式景觀體驗并在游戲中不經意地獲取科普知識。本文還強調尋找提煉場地獨特語言形式，一體化設計，以文化串聯場景的方式，營造場地獨創性。

關鍵詞：人工濕地;景觀營造;科普教育

中圖分類號：TU986.2 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2021）10-0-02

人工濕地系統具有建設和運行成本低、無二次污染的優點，它能夠減少污染排放，實現污水再利用。不同于其他污水凈化設施在使用過程中會隨著時間的推移不斷老化和磨損，只要管理得當，人工濕地就會變得越來越漂亮與成熟，是城市建設的增值投資，具有明顯的社會和環境效益[1]，迄今為止，人工濕地已成為世界上公認的環境友好型“綠色”污水處理技術，是目前其他污水處理工藝無法比擬的。

當前，大多數人工濕地為功能型濕地，過于聚焦水質凈化，景觀美學、游憩、科普教育等功能較弱。人工濕地多按市政工程設計，缺乏景觀方面的設計，沒有充分發揮濕地工程優勢。如今國家對生態文明建設越來越重視，人工濕地提標改造項目日益增多，打造觀賞體驗型人工濕地更有利于發揮人工濕地的生態環境功能與景觀效益，實現人工濕地環境的可持續利用并滿足城市居民對生活環境的更高要求。

1 人工濕地單元景觀營造

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，預處理單元包括一級處理工藝、二級處理工藝、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。相較于傳統污水處理工藝，人工濕地占地面積往往較大，不僅有水質凈化方面的工藝要求，同時也具有空間與生態景觀設計的要求，水和植物構成的體系使其兼具了保護生物多樣性、調節小氣候和提供生物棲息地等功能，濕地植物獨特的景觀價值，有利于其景觀營造，功能與藝術協調搭配。

1.1 預處理區景觀

進入人工濕地系統的污水首先要經過預處理區，涉及的處理單元有氧化塘、接觸氧化池、生態礫石床等[2]，此區水質較差，伴隨少量異味，游人不宜長時間在此停留觀賞。但是可在空間氛圍上彌補缺陷，在氧化池、沉淀池、礫石床等規則構筑物內以種植蘆葦、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，設置環繞型游步道供游客參觀，不僅能引導游人深入景觀，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

表面流濕地擁有自由水面，污水以較緩慢的流速和較淺的水流通過土壤表面[3]。在生態結構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挺水植物密植區中挺水植物的攔截、過濾、吸收作用凈化水質，易于形成浮水植物、挺水植物組成的植物美學景觀，可采用片植或叢植的方式設計人工浮島。浮島設計可以運用無土栽培技術原理，以可漂浮材料為基質或載體，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，鋪設草皮以及播撒草籽。利用濕地植物色彩營造景觀，具有較高的觀賞性，也能保護生物多樣性。根據水質凈化程度將濕地劃分為遠水區和近水區，親水區可設計濱水步道、親水平臺、水上汀步等供游客穿行其中，獲得沉浸式體驗，滿足游客的親水需求，也能帶來巨大經濟與生態效益。還可以根據表流濕地景觀環境搭配設計觀賞游覽區、科普展覽區、休憩停留場地。美國波士頓公園綠道被稱為“翡翠項鏈”，擁有大面積表面流濕地景觀，景觀水系曲折而過，同時擁有靈動柔美與筆直剛硬的線條，給游人帶來剛柔并濟的絕佳體驗。

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[4]。填料高于水面，具有衛生條件好，占地面積少，去除重金屬、COD、BOD5、SS（懸浮物）等效果好的特點。植物是潛流濕地景觀營造的重要組成部分，可選用菖蒲、蘆葦、燈芯草、蔗草、香蒲等不同色彩的濕地植物，借鑒法國古典園林裝飾藝術手法，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，提高觀賞價值。填料床內不適宜進行過多人類活動，以免影響水質凈化效果，可以在邊緣與濕地上方修建親水平臺或高架適當拉近游人與濕地的距離。東陽市尾水濕地，在水平潛流濕地設計時植物景觀分區布景，設計蘆葦蕩景觀區、花海體驗區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，能使游客心境頓時得以平靜、放松，并通過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，可在進水環節制造驚喜，設計類似音樂噴泉式灑水裝置。灑水時根據灑水狀態調整音樂，夜晚可與燈光同步結合動態灑水，在灑水的高度、形狀造型、灑水幅度上靈活變化，另外還可設計互動噴泉等為濕地水景觀增加一絲靈動。常熟新材料園采用垂直流人工濕地工藝，在豎向設計上，以同心圓形式呈現三級扇形結構，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處理技術其建設不僅靠單一的景觀設計，還需要結合場地地域環境、水質凈化功能、空間美學、文化等背景合理協調，進行整體設計。水體、生物和文化是人工濕地景觀構成的基本元素，三者相互交融、相互影響。根據人工濕地水處理工藝的要求，濕地系統中可形成形態各異的水體，如曝氣塘的涌泉、表面流濕地的涓涓細流、攔河堰形成的層層跌水、出水景觀塘清澈見底的開闊水面等，極大地豐富了游人感受。人工濕地景觀在有效改善水質的基礎上，根據不同單元情況在空間、親水性、植物、水景、等方面，結合場地語言、豎向設計，審美需求營建，具有極高的生態與人文價值。

2 科普教育在人工濕地中的運用

人工濕地水質凈化蘊含了生命生生不息、循環往復、周而復始的理念，因此在人工濕地景觀設計時，傳達生態與科普教育理念，不僅是為人類回歸自然而進行景觀教育，同時也是為保護自然而行動的教育。將人與環境融為一體，在萬物相連的場景里，從植物、濕地工藝、在地文化拓展到各類認知體驗，增加對自然環境的感知能力，從而激發其熱愛自然，保護環境的意識。

2.1 游學式景觀體驗

城市人工濕地公園通過游學式景觀體驗，營造與自然相處的空間。通過展現各凈化單元，在親近自然的同時，感受自然的變化，與自然建立聯系、產生情感體驗，了解植物、生物，學習濕地凈水原理。成都活水公園在凈化府南河水時將魚的形狀融入總體造型，將文化、形式與功能融為一體，污染的河水從魚嘴進入開始凈化，至魚尾處清澈見底，展現了污水由渾變清的全過程，充分傳達了魚體凈水的寓意，使市民在游覽中潛移默化地學習濕地凈水原理。由藝術家Lorna Jordan設計的美國華盛頓州雷通的東區水處理與回收利用廠的花園水系，基于藝術原理選擇和布置景觀要素，用水塘吸收凈化暴雨徑流，科普關于濕地、雨水凈化和環境藝術領域的知識。還有仙居縣化繭成蝶的設計理念，取意繭由蛹經過蛻皮，重生為蝴蝶的生命過程，傳遞了蛻變再生的生命寓意。上述設計傳達出人工濕地水質凈化理念與生態設計的寓意，達到游學式景觀體驗的目的，潛移默化地學習效果。

2.2 互動沉浸式活動體驗

隨著科技的不斷發展，先進景觀智能設施層出不窮，城市人工濕地公園可通過使用智能設施，設計有趣好玩的景觀空間，在互動游玩中學習知識，鼓勵人與景觀對話互動，打造有趣的科普濕地公園。目前落地項目中的智能設施通過聲光水電與人進行行為互動，例如與人互動的跳跳泉、涌泉、噴泉，霧噴、水簾等。利用打氣筒的氣壓原理，擠壓觸發涌泉;感知行人的照明系統，燈光伴隨人的靠近變亮變弱;智能座椅可以無線充電，冬天還會加熱，款式與形式可定做;智能垃圾桶可以自動壓縮垃圾，垃圾分類不明確時通過語音感應投口自動打開，并會告知中控系統什么時候需要清理。人工濕地公園中通過運用智能設施與景觀互動，營造游戲式的景觀體驗，讓人成為景觀的“開關”，觸發景觀的同時激發學習興趣，并幫助游客在潛移默化中學習與感知。Kato Pleasure Group與世界頂級數字藝術團體Moment Factory，在日本用多媒體互動裝置講述故事，在大自然運用鬼斧神工的力量雕琢出的自然美景基礎上，將光影、互動元素以及投影映射進行無縫融合，使整體景觀更具魅力，讓游客們沉浸到一個充滿魅力和冒險的奇幻世界。

2.3 場地故事性與可變性

通過營造人工濕地公園場地故事性、可變性與豐富的社群活動，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提供場地、話題、場景，社群活動又賦予城市人工濕地公園活力和多變性：十月的風箏節讓有趣飛上天;多樣運動賽讓人們在自然中奔跑、撒歡;星空帳篷節，草坪露營;夏日電影夜等活動，賦予濕地公園更多的教育功能。由奧雅設計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故事整合場地，將建筑、景觀、室內設計都納入故事場景中，運用場景化的設計手法，完整再現了“好海幼”來到地球的故事，以主題樂園化的方式打造完整的兒童主題。

2.4 商業模式與文創產品

人工濕地公園需緊跟互聯網時代潮流，在科普教育中融入網絡商業模式，例如通過掃碼聽取公園規劃、植物科普、水質凈化、互動裝置解說，不僅是視覺上的觀賞，也是聽覺上的享受。還可以通過銷售各種文創產品，例如有聲日歷、有聲筆記本、書簽、插畫貼等，在科普的同時起到一定的宣傳效果。故宮文創讓傳統文化走進大眾生活，讓物品因為增加創意而更富有趣味性，使消費者在消費、使用的過程中獲得更多的精神享受。同時，600歲的故宮變成了家喻戶曉的“網紅”，重拾熱度，文創產品銷售額也屢創新高。

城市人工濕地景觀的科普教育功能還體現在喚醒公眾節約用水與水資源循環使用意識上。第一，結合游學式景觀體驗在植物認知、水質凈化學習、花園基地自然教育與生物認知方面引發游客對生態系統的學習;第二，互動沉浸式活動體驗，將游戲和直覺教學經驗自然地連接在一起，在游玩中不經意間獲取知識，通過玩耍、觀察、實踐等方式去提問、思考討論和獲取答案;第三，營造場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“互聯網+文創”的形式，通過掃描二維碼的方式詳細解讀景觀深層次意義，讓綠色的概念清晰可見，鼓勵人們與大自然直接互動。

3 結語

人工濕地因其良好的水質凈化功能被廣泛關注，但人工濕地本身的水質凈化特性、空間特征等因素，導致其空間規劃設計受到制約，各處理單元面積與組合關系由進水水質與濕地工藝設計決定。在提升景觀審美價值方面，可通過整體設計營造空間節奏，通過背景植物、景墻與鋪裝等分割空間，營造疏密節奏，使空間張弛有度。營造豐富的空間變化，吸取中國傳統美學思想，合理運用對比、韻律、疏與密的設計手法。采用分區布景的手法，各處理單元因地制宜添加游憩功能。通過人的行為與聲光水電互動，營造沉浸式互動體驗景觀。尋找提煉場地獨特語言形式，一體化景觀設計。通過以上手段打造具有良好生態效益與人文價值的城市人工濕地景觀，滿足市民不同的休閑娛樂與精神文化需求。

城市人工濕地在科普教育方面，結合游學式景觀體驗、互動沉浸式活動體驗、營造場地的故事性與可變性、“互聯網+文創”的形式，引發游客對人工濕地系統的學習。景觀在帶來美的體驗的同時，如果能幫助大眾樹立節水意識，其影響將更為深遠。

參考文獻：

[1] [澳]懷特.雨水公園雨水管理在景觀設計中的應用[M].張光磊，張瑞莉，譯.桂林：廣西師范大學出版社，2015：78.

[2] 魏俊，韓萬玉，杜運領，等.尾水人工濕地設計與實踐[M].北京：中國水利水電出版社，2019：53.

[3] 王浩，汪輝，王勝永.城市濕地公園規劃[M].南京：東南大學出版社，2008：128.

[4] 崔理華，盧少勇.污水處理的人工濕地構建技術[M].北京：化學工林業出版社，2009：98.

作者簡介：曲琛琛（1994—），女，陜西西安人，碩士在讀，研究方向：環境設計。