湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)天鵝湖景觀提質(zhì)改造設(shè)計(jì)研究

石笑云 曹盼

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，湖南長沙410128）

人有親水的天性，因此在當(dāng)前眾多的環(huán)境景觀工程實(shí)踐中，人工營造的景觀水景倍受青睞。封閉型景觀水體通常指存在于城市綠地、公園、建筑區(qū)等地的不與外湖（河）相連接的封閉型河道、湖泊、水池等人造的或天然的水量較少、水深較淺的小型景觀水體，由于水域面積小、環(huán)境容量低、自凈能力差，容易遭受污染[1]。相關(guān)研究主要集中在封閉景觀水體的富營養(yǎng)化原因、表觀污染探究、小型封閉景觀水體修復(fù)的應(yīng)急措施等[2-3]。景觀水體清澈見底、水質(zhì)優(yōu)等則令人心曠神怡；水體藻類爆發(fā)、渾濁惡臭與規(guī)劃設(shè)計(jì)初衷相違背，不僅讓景觀風(fēng)貌黯然失色，更是讓人們生活環(huán)境品質(zhì)感大為下降，在日益增長的人們對(duì)于美好生活向往的需求下，針對(duì)固有景觀場(chǎng)地的提質(zhì)改造研究日漸受到關(guān)注[4]。

1 場(chǎng)地概況及問題提出

“天鵝湖”位于長沙市芙蓉區(qū)湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)校園東南區(qū)域，該景觀湖是2001年為迎接校慶建設(shè)而成，場(chǎng)地四周高、中間低，南北坡向較陡，東西坡向較緩（圖1）。與之相臨的另一景觀湖“寸草湖”于同時(shí)期建設(shè)而成，兩湖隔車行道相臨。在校園內(nèi)諸多的景觀湖體中“天鵝湖”與“寸草湖”（圖2）存在諸多相似之處：同為無客水排入的封閉型的景觀水體，均未做湖底防滲處理，都是20年前建設(shè)完成且使用至今。但兩者在駁岸處理方式、水生植物景觀、匯水區(qū)域內(nèi)豎向設(shè)計(jì)、管養(yǎng)方式等方面存在差異（表1）。

圖1 天鵝湖現(xiàn)狀平面圖

圖2 寸草湖（2021年7月16日）

天鵝湖在2019年7月、8月、9月都曾出現(xiàn)了藻類爆發(fā)期，尤其是9月22日全面爆發(fā)，整個(gè)湖面均布滿了銹紅色藻類（圖3），湖面漂浮有死魚，而僅一條道路之隔的寸草湖卻波光粼粼、清澈異常，絲毫沒有水質(zhì)惡化的跡象。

圖3 天鵝湖藻類爆發(fā)（2019年9月22日）

為了更客觀、精準(zhǔn)地對(duì)比這兩個(gè)湖體水質(zhì)，我們進(jìn)行了為期一年的水質(zhì)實(shí)地取樣檢測(cè)。于2019年7月、9月、11月和2020年1月、3月、5月下旬的清晨，在天鵝湖、寸草湖水體的幾何中心處利用皮劃艇，于表層水下40 cm處采集。所取水樣均在取樣1 h內(nèi)送至專業(yè)水質(zhì)檢測(cè)公司進(jìn)行檢測(cè)。寸草湖各個(gè)月份均滿足V類水標(biāo)準(zhǔn)，天鵝湖水質(zhì)基本接近V類標(biāo)準(zhǔn)限值，但于2019年9月超出V類水標(biāo)準(zhǔn)限值，在全年中這一時(shí)期的天鵝湖出現(xiàn)了最嚴(yán)重的富營養(yǎng)化現(xiàn)象，藻類布滿全湖。

天鵝湖與寸草湖在一年的觀測(cè)周期內(nèi)除天然降水外，均無客水排入，因此推斷是水景構(gòu)造方式、水景駁岸周邊下凹前置塘、不同管養(yǎng)護(hù)方式對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生了重要影響[5]。

寸草湖是毛石駁岸、淤泥池底，適宜動(dòng)植物尤其是兩棲動(dòng)物生長繁殖，有較豐富的水生動(dòng)植物；天鵝湖為磚砌抹灰封閉型的整形駁岸，缺乏水生植物，無法形成良好的水生態(tài)系統(tǒng)。寸草湖水體駁岸周邊有圍湖一周的前置塘，起到攔截初期雨水雜質(zhì)的作用，初期雨水經(jīng)前置溝槽的沉淀，起到過濾作用，一定程度上使得匯入寸草湖的雨水水質(zhì)得到了保證。而天鵝湖卻沒有這一天然的屏障。寸草湖生長著大量的水生植物，植物生長通過吸收氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，完成其生長周期，減少水體中營養(yǎng)物質(zhì)，其中狐尾藻（Myriophyllum verticillatum L.）、空 心 蓮 子 草（Alternanthera philoxeroiders（Mart.）Griseb）生長茂盛且迅速，通過定期收割實(shí)現(xiàn)了水體中的“營養(yǎng)轉(zhuǎn)移”。

基于此，擬對(duì)天鵝湖景觀進(jìn)行提質(zhì)改造設(shè)計(jì)，以水質(zhì)景觀改善為中心，為學(xué)校師生打造一處充滿活力的水景開放空間。

2 景觀提質(zhì)改造策略

2.1 駁岸的生態(tài)化處理

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寸草湖有環(huán)湖一周的前置塘，能夠很好地對(duì)匯入湖中的初期表1 2處封閉型景觀水體基本情況雨水起到過濾作用，因此在天鵝湖提質(zhì)改造設(shè)計(jì)中，臨水一側(cè)通過豎向調(diào)整增設(shè)前置凹塘。前置塘雖小，其作用原理與雨水花園、旱溪、植草溝等類似，截流雨水污染物、過濾雨水懸浮顆粒物，部分下滲補(bǔ)給地下水、部分流入景觀湖體中。

結(jié)合天鵝湖原駁岸，改造設(shè)計(jì)有A、B、C、D共4種駁岸類型如圖4～圖7所示。改造后的駁岸未設(shè)護(hù)欄以保證親水性，與此同時(shí)也考慮了其安全性，依據(jù)《公園設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 51192—2016）[6]，無防護(hù)設(shè)施的人工駁岸、臨水平臺(tái)，近岸2 m范圍內(nèi)的常水位水深不得大于0.7 m，通過實(shí)測(cè)，以原場(chǎng)地溢水口高程設(shè)定常水位標(biāo)高為-0.30 m，符合安全規(guī)范。

圖4 駁岸剖面示意圖（A類型）

圖7 湖中島駁岸剖面示意圖（D類型）

改造后的駁岸類型材料基本一致，均利用了原駁岸結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)層，部分層次將原磚石抹灰形式改為自然黃石壘砌。自然石凹凸不一，會(huì)留有空隙，構(gòu)成適合水生動(dòng)物、植物繁衍生存的空間，形成更為自然的人工湖，孔隙、縫隙等多種空間為不同生物提供了不同的生態(tài)空間，進(jìn)而吸引兩棲動(dòng)物、鳥類，也為水生植物的生長營造了曲折的岸線，更有利于物種多樣性的發(fā)展[7]。

在天鵝湖西側(cè)，除部分自然駁岸外，均為駁岸A類型（圖4），其與人行便道間隔并設(shè)置前置塘于其中，道路離駁岸較寬的地方加設(shè)為植被緩沖過濾帶；在天鵝湖東側(cè)的駁岸改造設(shè)計(jì)中，將湖面擴(kuò)大，但駁岸基礎(chǔ)未變，將原來的抹灰磚石駁岸減至常水位以下，其上再放置自然黃石，此為類型B，這樣既不造成水土流失，又能讓水位與草坪護(hù)坡自然銜接，同時(shí)在駁岸與水岸線之間種植凈水植物，增加自然生態(tài)的趣味性，同時(shí)增加凈水力度（圖5）；天鵝湖中原有人工堆島，改造設(shè)計(jì)仍予以保留，對(duì)其邊坡進(jìn)行處理，此為C類型駁岸（圖6），具體做法是保留原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)層，再用黃石干壘的方式堆砌，沿島周邊增加挺水植物，既柔化島的岸線，也增添生物多樣性生存空間；新設(shè)計(jì)有親水棧道，與駁岸結(jié)合是D類型（圖7），道路與平臺(tái)間設(shè)計(jì)臺(tái)階，增加空間的層次感，使平臺(tái)更接近水域，更為親水。平臺(tái)邊緣特意加種挺水植物，并放置一些石子，著重考慮親水平面周邊區(qū)域水深以保證安全性。

圖5 親水平臺(tái)剖面示意圖（B類型）

圖6 天鵝湖東側(cè)駁岸剖面示意圖（C類型）

2.2 植物配置的選擇原則及方式

原場(chǎng)地植物（圖8）基本保留，增加部分植物如表2所示。參考對(duì)污染物的富集作用：沉水植物＞浮葉植物＞挺水植物[8]，增設(shè)的植物均為水生植物，分浮葉植物、沉水植物、挺水植物。沉水植物主要用于凈化水質(zhì)，浮葉植物主要用于營造景觀，挺水植物則不僅用于造景、豐富岸線，還是諸多水生昆蟲生存的借助之物。天鵝湖周邊旱柳樹干上發(fā)現(xiàn)有水蠆（即蜻蜓幼蟲）蛻去的殼，這種昆蟲在水下生活一段時(shí)間后，需攀上挺水植物，然后蛻殼羽化成蜻蜓。然而在天鵝湖原有光滑的抹灰駁岸下，水蠆要艱難攀上豎直的池壁（約30 cm），然后往外爬3 m左右才碰到大樹，它的生存環(huán)境受到嚴(yán)重影響。因此在改造設(shè)計(jì)中，除考慮挺水植物的觀賞價(jià)值外，需要進(jìn)一步識(shí)別其生態(tài)價(jià)值。

圖8 原場(chǎng)地植物配置圖

表2 提質(zhì)改造設(shè)計(jì)增加的植物

水生植物的配置方式（圖9）。岸線凸出處采用高大色深、根系穩(wěn)固的植物，可適當(dāng)降低水速，減少對(duì)駁岸沖蝕，例如將再力花與梭魚草、美人蕉組合配置，增加景觀層次感。岸線凹處采用色淺，例如菖蒲點(diǎn)綴即可。蘆葦長勢(shì)較高，遮擋轉(zhuǎn)角處，圍合空間，產(chǎn)生視線變化。沉水植物如黑藻、菹草、狐尾藻等生長迅速且茂盛，后期管養(yǎng)護(hù)方案需做一個(gè)合理規(guī)劃，保證水的需氧量。

圖9 改造后的水生植物平面設(shè)計(jì)圖

2.3 回水灣去除及親水棧道的加設(shè)

天鵝湖南向的駁岸有一回水灣（圖1），回水灣面積小、流通性極其微弱，且垂直常風(fēng)向方向，更加致水質(zhì)惡化。在湖岸線較為曲折的湖段水場(chǎng)較弱，易形成死水區(qū)，可能導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化，從而影響湖泊整體水質(zhì)。單一通過生態(tài)修復(fù)手段對(duì)水環(huán)境的改善效果相對(duì)較弱，需對(duì)湖岸線形態(tài)進(jìn)行微調(diào)滿足水環(huán)境功能的需要[9]。因此微調(diào)水線，去除回水灣，改成親水棧道，促進(jìn)人與水的互動(dòng)。親水棧道的增設(shè)一方面填補(bǔ)回水灣的缺陷，一方面增設(shè)景觀效果，增加親水、玩水、戲水景觀感受。

原場(chǎng)地地形是東側(cè)最緩，原駁岸的基礎(chǔ)基本保留，磚石堆砌部分去除一半至常水位以下。接近水域可擴(kuò)寬水生植物種植面積，增加凈水力度。還將南坡地形設(shè)計(jì)為起伏不一、凹凸有致的植被緩沖區(qū)，路面雨水與屋面雨水沿匯水線沖蝕，植被緩沖區(qū)可做雨水過濾懸浮顆粒物作用，通過灌草系統(tǒng)攔截雨水?dāng)y帶的污染物。天鵝湖原設(shè)計(jì)中駁岸與人行道合而為一、圈湖一周，新設(shè)計(jì)的園路將其與駁岸分開，只在局部與湖面銜接，既打破了原設(shè)計(jì)的單調(diào)性，也可為生物繁殖棲息提供更安靜的環(huán)境、減弱人為干擾（圖10）。

圖10 提質(zhì)改造后的天鵝湖平面設(shè)計(jì)圖

3 結(jié)語

基于一整年的相鄰景觀水體水質(zhì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，推理、分析其水質(zhì)懸殊產(chǎn)生的原因，有針對(duì)性地展開景觀提質(zhì)改造設(shè)計(jì)：駁岸的生態(tài)化處理、水生植物的配置方式、回水灣的去除及優(yōu)化、親水棧道的增設(shè)、豎向設(shè)計(jì)的調(diào)整等，在以水質(zhì)改善為核心改造設(shè)計(jì)內(nèi)容的同時(shí)，關(guān)注場(chǎng)地景觀需要，創(chuàng)設(shè)多種景觀效果空間，以期為師生提供共享的戶外第二課堂。

天鵝湖的水景觀處理方式在當(dāng)前的規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐中具有一定的普適性，因此改造策略中的重點(diǎn)是水體駁岸的重新設(shè)計(jì)。由于水體駁岸是陸地與水域交界線，是生物緩沖帶、過度帶，生態(tài)駁岸的坡腳具有高空隙率、多魚類巢穴、多生物生長帶、多流速變化，為魚類等水生動(dòng)物和其他兩棲類動(dòng)物提供了棲息、繁衍和庇護(hù)場(chǎng)所[9]。良好的水體駁岸處理不僅起穩(wěn)固、防沖蝕作用，同時(shí)也是水陸兩棲生物的棲息地，增加生物多樣性、利于景觀水質(zhì)的維持[10]；反之，不恰當(dāng)?shù)淖o(hù)岸處理方式則會(huì)加速水質(zhì)的惡化，成為區(qū)域環(huán)境中的“痛點(diǎn)”。

封閉型景觀水體水質(zhì)的影響因素是多方面的：水體的容量、水體的流動(dòng)性及其周邊環(huán)境等因素都可能影響到景觀水體水質(zhì)，因此在已有的封閉型景觀水體改造實(shí)踐中，適時(shí)地定期維護(hù)、駁岸、護(hù)坡的生態(tài)化處理，水景周邊環(huán)境的整治等應(yīng)該是一個(gè)系統(tǒng)化工程。