山地城市河岸人工濕地系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

馬 念，曾前松，徐永新，陳 棟，劉 戀，韓 璐

[1.林同棪國際工程咨詢（中國）有限公司，重慶市 401121；2.西開普大學(xué)自然科學(xué)學(xué)院地球科學(xué)系，南非 開普敦；3.重慶高新開發(fā)建設(shè)投資集團(tuán)有限公司，重慶市401329]

0 引 言

西南山地槽谷流域中的城市河流對水文條件、污染負(fù)荷等環(huán)境變化極為敏感。大規(guī)模城市化改變了流域的空間格局和流域水文特征，同時(shí)也帶來水環(huán)境、水安全及水生態(tài)等方面的問題。山地城市土地較為稀缺，建設(shè)密度和開發(fā)強(qiáng)度大，河流水環(huán)境問題更突出。污水收集、處理系統(tǒng)和河流清淤疏浚等是削減污染負(fù)荷、保護(hù)城市水體水質(zhì)主要的工程措施，因其投資大、建設(shè)周期長，污水收集率和處理率提高難、見效慢，往往需要采用一些輔助、應(yīng)急的河流水質(zhì)改善設(shè)施，且常采用一些近自然的工藝。人工濕地的去污機(jī)理和自然濕地完全一樣，但通過人工輔助強(qiáng)化了其物理、化學(xué)、生物和微生物過程[1-3]，因其較高的污染負(fù)荷去除能力而被廣泛用于污水處理、富營養(yǎng)化和微污染水的凈化[4-5]，也普遍被用于凈化不同條件下的污染河水[6-9]。這些案例的應(yīng)用場景和凈化目標(biāo)不同，運(yùn)行參數(shù)差異較大，在山地城市流域的空間和水文、水質(zhì)條件下怎么確定運(yùn)行參數(shù)值得研究。雖然徐志強(qiáng)等對人工濕地用于汛期和非汛期交替處理初期雨水和高鹽環(huán)境微污染河水進(jìn)行了研究并取得較好的效果[10]，但大多數(shù)河岸人工濕地只具有單一的河水凈化功能，設(shè)施使用的可持續(xù)性是個(gè)問題，如何設(shè)計(jì)同時(shí)兼顧城市發(fā)展不同階段的動態(tài)需求的、功能可以轉(zhuǎn)換的人工濕地系統(tǒng)尚待探討。在梁灘河上游配合河岸帶修復(fù)，嘗試通過建造人工濕地系統(tǒng)來輔助強(qiáng)化河流水質(zhì)，并為適應(yīng)未來城市發(fā)展需求，遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)為海綿城市系統(tǒng)的末端雨水濕地。設(shè)計(jì)集成了凈化功能單元和輔助單元，形成復(fù)合“人工濕地系統(tǒng)”；設(shè)計(jì)采用以場地條件為約束的“反向設(shè)計(jì)”方法，因地制宜選取設(shè)計(jì)參數(shù)；設(shè)計(jì)以“動態(tài)設(shè)計(jì)”為思路，設(shè)定了濕地系統(tǒng)近遠(yuǎn)期的不同功能和功能轉(zhuǎn)換模式。試點(diǎn)工程表明人工濕地系統(tǒng)對污染河水凈化和抗沖擊負(fù)荷能力很強(qiáng)，參數(shù)也能滿足遠(yuǎn)期海綿城市系統(tǒng)雨水調(diào)蓄、凈化需求，系統(tǒng)具有可持續(xù)性。河岸人工濕地系統(tǒng)對削減河流污染負(fù)荷特別是營養(yǎng)鹽的輸送具有顯著的作用，并同時(shí)具有城市防洪、生態(tài)及景觀過渡帶功能。

1 梁灘河流域及概況及水環(huán)境治理對策

1.1 梁灘河流域概況

重慶梁灘河是嘉陵江右岸一級支流，位于川東褶皺帶縉云山和中梁山之間槽谷中，干流長度88.7 km，流域面積510.1 km2（見圖1，a、b），具有典型的槽谷河流水系特征：一是水系結(jié)構(gòu)呈“葉脈狀”，發(fā)源于兩山的支流流程短、坡降大，降雨時(shí)水流泥沙和污染物攜帶能力強(qiáng)，而位于槽谷中部的干流坡降緩、流速慢，泥沙及污染物易于淤積（見圖1，c）。二是卡斯特地區(qū)山地河流水文特征，旱季降雨少，流量小，主要靠地下水補(bǔ)給；雨季降雨量大，河水流量大；汛期易發(fā)山洪。三是河流形態(tài)蜿蜒曲折，河床下切較深，多跌水，大多數(shù)河段岸坡陡峭，河岸帶較窄。

1.2 水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和對策

近十幾年來梁灘河流域迅速城市化，由于山地城市土地稀缺，建設(shè)密度和開發(fā)強(qiáng)度都極大，使水環(huán)境保護(hù)和生態(tài)修復(fù)面臨極大挑戰(zhàn)：一是城市水系格局變化、不透水下墊面增加、植被退化和水土流失改變了流域水文過程，加速河道的沉積與淤塞，導(dǎo)致河流生境退化和更大的洪澇風(fēng)險(xiǎn)；二是流域內(nèi)不斷增加的生活、生產(chǎn)用水量，加大了污水收集、處理系統(tǒng)的壓力，流域水系統(tǒng)面臨更大的污染負(fù)荷的威脅；三是河岸帶被侵占，壓縮了水陸過渡緩沖空間，增加了洪澇風(fēng)險(xiǎn)，降低生物多樣性水平，使河流環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)更加敏感，抗沖擊能力減弱。

為應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)，水環(huán)境規(guī)劃中提出了“污水收集和處理”、“清淤疏浚”、“海綿城市建設(shè)”等一系列的策略和工程措施，以控制城市點(diǎn)源、面源和內(nèi)源污染，提升水系過流能力，緩解洪澇災(zāi)害。但這些措施一般會隨著城市發(fā)展逐步實(shí)施，且管網(wǎng)覆蓋率、污水收集率、處理率提高需要有一個(gè)過程，特別是城市空間復(fù)雜導(dǎo)致老城區(qū)環(huán)境設(shè)施改造難度極大，因此需要一些輔助性、過渡性的環(huán)境改善設(shè)施協(xié)同作用。為此提出在梁灘河流域進(jìn)行試點(diǎn)，探討利用山地河流獨(dú)特的河岸帶空間構(gòu)建人工濕地系統(tǒng)來彌補(bǔ)城市污水系統(tǒng)收集、處理的不足，使河段水質(zhì)盡快達(dá)到近期考核目標(biāo)，并能同時(shí)兼顧近期河水強(qiáng)化凈化功能和遠(yuǎn)期海綿城市建設(shè)的需要。

2 河岸人工濕地設(shè)計(jì)方法

2.1 試點(diǎn)區(qū)選擇及場地條件

試點(diǎn)區(qū)位于梁灘河上游中段左岸高新區(qū)和沙坪壩區(qū)交界處，位于“童善橋”考核斷面上游，利于對實(shí)施效果進(jìn)行監(jiān)測。場地為河流蜿蜒段上不太好用的“邊角地”,可用地面積約120 000 m2（如圖1，c），高程283.8～293.5 m，50 a一遇洪水位約為288.0 m。勘察資料顯示，場地原為古河灘，后因河床變化逐漸被堆積抬高，近年又被大量棄土侵占。根據(jù)相關(guān)部門2015—2017年間36個(gè)月對梁灘河試點(diǎn)區(qū)段（童善橋）斷面的監(jiān)測數(shù)據(jù)（見圖2、圖3），梁灘河上游整體評價(jià)為劣V類水質(zhì)，大多數(shù)時(shí)間COD、BOD5指標(biāo)能到到V類水要求，而NH4+-N、TP指標(biāo)大多數(shù)時(shí)間是超標(biāo)的。

圖2 2015～2017年梁灘河河段CODCr、BOD5監(jiān)測值（單位：mg/L）

圖3 2015～2017年梁灘河河段NH4+-N、TP監(jiān)測值（單位：mg/L）

2.2 總體目標(biāo)及設(shè)計(jì)思路

總體目標(biāo)：（1）近期作為梁灘河旁路人工濕地以增強(qiáng)河水的凈化與循環(huán)，使河水水質(zhì)達(dá)到近期管控目標(biāo)（地表V類）；（2）遠(yuǎn)期作為“海綿城市”系統(tǒng)末端的調(diào)蓄、凈化雨水濕地，將凈化后雨水作為梁灘河環(huán)境流量（Environmental flow）的補(bǔ)充；（3）修復(fù)“城”與“河”的水陸過渡空間，兼顧“環(huán)境治理”和“生態(tài)修復(fù)”目標(biāo)。

鑒于山地流域空間局促，制定了以“場地條件”為約束的“反向設(shè)計(jì)”原則：適應(yīng)場地面積、尺寸、形狀等約束，確定單元配置、工藝布置及設(shè)計(jì)參數(shù)；在約束之下，作為河流旁路濕地，具有盡量大的河水凈化能力；作為雨水濕地，具有較大的雨水調(diào)蓄與凈化能力。根據(jù)城市發(fā)展的需求變化進(jìn)行“動態(tài)設(shè)計(jì)”：按近期河水濕地功能確定設(shè)計(jì)參數(shù)，按遠(yuǎn)期雨水調(diào)蓄和凈化功能進(jìn)行參數(shù)復(fù)核，同時(shí)考慮近遠(yuǎn)期系統(tǒng)功能的轉(zhuǎn)換。

2.3 旁路人工濕地參數(shù)設(shè)計(jì)方法

（1）工藝流程及單元參數(shù)

先按照常用工藝組合，確定其核心工藝為“沉砂塘+二級表面流濕地+三級水平潛流濕地+沉淀塘”，河水通過濕地凈化后回到梁灘河。因場地不規(guī)則，工藝單元之間用一些水體作為輔助單元來進(jìn)行水流、高程轉(zhuǎn)換或水量分配，同時(shí)提供調(diào)節(jié)容積。工藝單元和輔助單元共同構(gòu)成復(fù)雜的“人工濕地系統(tǒng)”。同時(shí)由于山地河岸場地局限，須按照場地大小和形狀先確定工藝單元及布置，然后反算各單元幾何參數(shù)，用幾何參數(shù)計(jì)算工藝參數(shù)，并根據(jù)相關(guān)規(guī)范對工藝參數(shù)進(jìn)行校核。

濕地系統(tǒng)布置和工藝流程如圖4、圖5。占地面積85 420 m2，其中工藝單元面積為53 600 m2，各單元幾何參數(shù)見表1。山地河流水位漲落幅度很大，濕地系統(tǒng)主要凈化單元要求不低于50 a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)，因此，旱季河水經(jīng)泵站提升后才能進(jìn)入系統(tǒng)。水泵流量420 m3/h，揚(yáng)程18 m，功率30 kW，采用一體化泵站，這是旁路系統(tǒng)唯一的能耗單元。

表1 人工濕地系統(tǒng)各單元幾何參數(shù)

圖4 人工濕地系統(tǒng)工藝流程布置圖

圖5 梁灘河人工濕地系統(tǒng)凈化工藝流程圖

（2）設(shè)計(jì)水量

根據(jù)相關(guān)水文記錄推算，梁灘河水質(zhì)最差的枯水期日平均流量為40 000 m3/d，最小流量為10 000 m3/d。進(jìn)入濕地強(qiáng)化凈化的水量應(yīng)為河水流量的一部分以保證濕地取水口、出水口之間河道（約100 m）維持一定基本流量不至斷流；同時(shí)凈化后的水量和未經(jīng)凈化的河水混合后要達(dá)到近期達(dá)地表V類水階段性控制目標(biāo)，計(jì)算確定人工濕地最大設(shè)計(jì)進(jìn)水水量為30 000 m3/d（枯水期日均流量的75%）。實(shí)際運(yùn)行水量根據(jù)河道水量、水質(zhì)變化在10 000～30 000 m3/d之間調(diào)整。

（3）進(jìn)出水水質(zhì)

本設(shè)計(jì)根據(jù)梁灘河歷年水質(zhì)監(jiān)測資料、文獻(xiàn)值和現(xiàn)場復(fù)核值為依據(jù)確定進(jìn)水水質(zhì)，并重點(diǎn)關(guān)注NH4+-N、TP指標(biāo)。為此設(shè)計(jì)同時(shí)參考王曉峰等于2014年9月、12月和2015年3月、6月對梁灘河本河段表層水采樣測定結(jié)果[11]。而出水水質(zhì)主要根據(jù)預(yù)定的水質(zhì)目標(biāo)確定，同時(shí)參照《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 2005—2010）（以下簡稱“規(guī)范”）[12]校核污染物去除率（表2）。

表2 人工濕地系統(tǒng)出水水質(zhì)一覽表

（4）設(shè)計(jì)負(fù)荷

設(shè)計(jì)水力負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷參考國內(nèi)南方地區(qū)一些實(shí)際處理污染河湖水人工濕地案例中水力負(fù)荷取值[5-6]。本設(shè)計(jì)按最大設(shè)計(jì)流量、濕地系統(tǒng)總面積為基礎(chǔ)，按照“規(guī)范”中3.10的（3）式和3.9的（2）式分別計(jì)算，本濕地系統(tǒng)平均水力負(fù)荷為0.56 m3/（m2·d），比“規(guī)范”推薦值略大；平均BOD5負(fù)荷為39.29 kg/（hm2·d），在“規(guī)范”值范圍內(nèi)。

（5）水力停留時(shí)間

“規(guī)范”推薦人工濕地工程水力停留時(shí)間（HRT）參數(shù)：表面流人工濕地4～8 d，水平潛流人工濕地1～3 d。實(shí)際案例由于環(huán)境差異和工藝組合不同，HRT差異很大[3-6]。本系統(tǒng)各單元水力停留時(shí)間（按最大設(shè)計(jì)流量，其中潛流濕地孔隙率按35%），見表3。

表3 梁灘河人工濕地系統(tǒng)水力停留時(shí)間

2.4 雨水人工濕地參數(shù)校核

“海綿城市”控制目標(biāo)一般為總量控制、峰值控制、污染控制和雨水資源化利用控制[13]。梁灘河雨水人工濕地通過其調(diào)蓄、凈化功能實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。由于雨水濕地是未來的功能，僅在設(shè)計(jì)目標(biāo)下對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行校核。一是調(diào)蓄容積，系統(tǒng)調(diào)蓄容積為50 185 m3，由前端調(diào)蓄（沉砂塘、表面流濕地等）、中段調(diào)蓄（配水塘、潛流濕地等）和后端調(diào)蓄（沉淀塘、出水塘等）組成。二是凈化處理流量，取決于凈化周期，這跟降雨周期、降雨特征和雨水利用的規(guī)律有一定關(guān)系，因此在最大處理能力內(nèi)是可變的。三是雨水水質(zhì)，對重慶市類似新開發(fā)區(qū)不同采樣點(diǎn)降雨水徑流監(jiān)測結(jié)果表明，雨水水質(zhì)變化隨機(jī)性非常大[14]。根據(jù)上述監(jiān)測水質(zhì)及相關(guān)文獻(xiàn)中雨水調(diào)蓄池污染物質(zhì)濃度[15]擬定了梁灘河人工濕地系統(tǒng)凈化雨水進(jìn)水水質(zhì)參考指標(biāo)，COD為80 mg/L，BOD5為20 mg/L（雨水BOD5按0.25 CODCr[16-17]），NH4+-N為3.0 mg/L，TP為0.25 mg/L。預(yù)測濕地系統(tǒng)可適應(yīng)這個(gè)進(jìn)水水質(zhì)。因?yàn)榧婢咚|(zhì)凈化和資源利用的目標(biāo)，在具體場次降雨中可根據(jù)實(shí)際情況確定接納水量或棄流量并調(diào)節(jié)水質(zhì)，而實(shí)際水力負(fù)荷、有機(jī)負(fù)荷、停留時(shí)間等可隨調(diào)蓄容積和凈化周期進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可采用智能化系統(tǒng)進(jìn)行管控。

2.5 濕地填料和功能植物

人工濕地通過濕地基質(zhì)的選擇和植物配置對去污機(jī)制進(jìn)行強(qiáng)化。主要利用介質(zhì)對污染水的過濾、沉淀、吸收吸附等物理作用和其中多種微生物在厭氧、缺氧、好氧復(fù)雜條件下對污染物的消化降解作用來凈化污染水[3]。關(guān)于濕地植物的作用，一般認(rèn)為維管束植物的根對水中可利用態(tài)的營養(yǎng)物質(zhì)、吸附和富集重金屬及一些有毒有害物質(zhì)可直接吸收利用，還可改善基質(zhì)孔隙率以增強(qiáng)水力傳輸，并為根區(qū)好氧微生物輸送氧氣[3-4]；植物腐殖質(zhì)和根部分泌物還可以增加系統(tǒng)碳源利于反硝化脫氮[4]。本人工濕地系統(tǒng)設(shè)計(jì)表流濕地分2級、4個(gè)平行單元；水平潛流濕地分3級、4個(gè)平行單元，填料及植物配置如表4。

表4 人工濕地主要凈化單元基質(zhì)和植物配置

2.6 配集水系統(tǒng)

本設(shè)計(jì)配、集水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)目標(biāo)：使水流在介質(zhì)中均勻分布；根據(jù)植物、微生物生長過程及其對基質(zhì)滲透系數(shù)的影響，調(diào)整水位和浸潤線，使?jié)竦叵到y(tǒng)在多種工況下運(yùn)行；為便于系統(tǒng)維護(hù)操作，每個(gè)單元（或每一縱列）進(jìn)出水最好能夠單獨(dú)管控。

2.7 生態(tài)修復(fù)與景觀設(shè)計(jì)

河岸帶是水生生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞的一個(gè)重要過渡帶，生境異質(zhì)性使得生物多樣性的水平高[18]。借鑒一些成功的修復(fù)理念[19]，以人工濕地系統(tǒng)為核心對河岸帶生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和系統(tǒng)自我維持能力進(jìn)行修復(fù)，其中包括：移除棄土，對地形進(jìn)行重塑；改善植被結(jié)構(gòu)，為水生、陸生動物及兩棲類動物營造良好生境；用鄉(xiāng)土種植物替代場地原有的大量的空心蓮子草等外來物種，減少今后人工干預(yù)工作量以實(shí)現(xiàn)自我維持。

景觀設(shè)計(jì)包括：通過場地高程梳理，濕地輔助單元進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換，配合植物搭配、形態(tài)設(shè)計(jì)營造多層級、多功能的濱水空間，實(shí)現(xiàn)濕地系統(tǒng)內(nèi)部單元之間及濕地系統(tǒng)與城市和河流之間自然過渡和銜接；生態(tài)美學(xué)設(shè)計(jì)也是“自然再生”設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容[19]，遵循生態(tài)化、景觀化、本地化原則進(jìn)行植被搭配；為體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，濕地周邊、沿河及人工濕地單元內(nèi)部設(shè)置步道、棧道使?jié)竦叵到y(tǒng)開放、可進(jìn)入，可開展游覽和科普宣教等活動。

3 濕地系統(tǒng)實(shí)施效果及討論

3.1 人工濕地設(shè)計(jì)參數(shù)匯總

人工濕地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)匯總?cè)绫?。

表5 人工濕地系統(tǒng)工藝參數(shù)

3.2 旁路濕地水質(zhì)凈化效果及分析

對旁路濕地運(yùn)行近3 a（29個(gè)月）運(yùn)行數(shù)據(jù)（見表6、圖6至圖8）進(jìn)行分析可以看出：（1）濕地出水總體優(yōu)于V類并趨于穩(wěn)定，除TP外的其余指標(biāo)可達(dá)地表水II～I(xiàn)II類標(biāo)準(zhǔn)，對保證濕地下游童善橋監(jiān)控?cái)嗝婵傮w達(dá)V類水質(zhì)起了重要作用；（2）濕地出水水質(zhì)隨河水水質(zhì)波動，但系統(tǒng)具有顯著的緩沖作用；（3）流域其他治理措施使河水水質(zhì)正在逐步改善，人工濕地系統(tǒng)為河流提供了更大的環(huán)境容量，也為系統(tǒng)功能轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備了條件。

圖6 濕地系統(tǒng)進(jìn)出水CODCr、高錳酸鹽指數(shù)監(jiān)測值（2019年6月至2021年10月平均值）（單位：mg/L）

圖8 濕地系統(tǒng)進(jìn)出水TP監(jiān)測值（2019年6月至2021年10月平均值）（單位：mg/L）

表6 2019年6月～2021年10月人工濕地系統(tǒng)監(jiān)測總平均值

跟參考案例和“規(guī)范”值比起來，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)負(fù)荷都偏高，而總停留時(shí)間較短，但完全達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期效果，說明本設(shè)計(jì)參數(shù)選擇也是較為合適的。除了各自的環(huán)境條件和工藝組合的差異，還可能是由于：（1）復(fù)雜系統(tǒng)的凈化單元與輔助單元協(xié)同作用，濕地系統(tǒng)對進(jìn)水水質(zhì)、水量的緩沖、調(diào)節(jié)能力很強(qiáng)；（2）系統(tǒng)流速較低，各種介質(zhì)（包括填料、植物及其它介質(zhì)）表面積大，使系統(tǒng)可以“捕獲”污染物質(zhì)后逐步加以降解[4]；（3）系統(tǒng)中較為復(fù)雜的水流流態(tài)、溶解氧條件、日照等環(huán)境下，輔助單元同樣發(fā)揮了很強(qiáng)的凈化作用；（4）極端條件下，預(yù)處理設(shè)施的輔助強(qiáng)化使凈化能力得到提升，提供了一定的抗沖擊能力。

圖7 濕地系統(tǒng)進(jìn)出水NH4+-N監(jiān)測值（2019年6至2021年10月平均值）（單位：mg/L）

3.3 雨水人工濕地系統(tǒng)與城市雨水系統(tǒng)適應(yīng)性

除了參數(shù)要合適，排水體制對雨水人工濕地影響也很大。雨污分流制更適合采用人工水質(zhì)凈化的方式將城市雨水管網(wǎng)中的雨水進(jìn)行就近凈化消納[20]，因此利于城市雨水資源的再生與再用。梁灘河流域新區(qū)采用雨污分流制，老舊城區(qū)的雨污分流改造成為雨水利用的關(guān)鍵，包括收集、輸送管網(wǎng)、泵站等濕地的“外部系統(tǒng)”。另外，人工濕地用作雨水濕地時(shí)人工濕地系統(tǒng)需進(jìn)行一些調(diào)整、轉(zhuǎn)換。可能包括預(yù)處理設(shè)施和濕地各單元配水系統(tǒng)，以適應(yīng)雨量隨機(jī)性而采用不同運(yùn)行工藝參數(shù)的要求，兼顧水量調(diào)蓄與凈化效果。

3.4 人工濕地系統(tǒng)對流域治理的作用

（1）對流域環(huán)境治理的作用

河流是點(diǎn)源和面源污染物的重要受納體和匯流通道，是河流下游湖、庫乃至整個(gè)流域營養(yǎng)物質(zhì)傳輸?shù)闹匾緩絒11]。據(jù)測算，本濕地系統(tǒng)每年可減少約22.6 t NH4+-N和2.6 t TP向下游輸送，這不但對探索梁灘河流域環(huán)境治理有很大幫助，也為改善嘉陵江干流及長江三峽庫區(qū)的水體質(zhì)量提供了一種解決方案。

（2）防災(zāi)減災(zāi)效果

以人工濕地濕地系統(tǒng)為核心的梁灘河河岸帶生態(tài)修復(fù)，能有效控制河岸的沖蝕，減少水土流失和河道的淤塞。汛期人工濕地系統(tǒng)部分單元可被淹沒，“平時(shí)是公園、汛期是泄洪通道”，保證了河流的行洪能力，使河岸帶成為城市與河流之間的防洪安全屏障。

（3）修復(fù)自然生態(tài)格局

作為河岸帶修復(fù)工程中的核心內(nèi)容之一，人工濕地系統(tǒng)強(qiáng)化了河岸帶的水質(zhì)凈化等功能。隨著植被恢復(fù)形成了結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的水陸交錯(cuò)系統(tǒng)，提高了場地生境異質(zhì)性，為河岸帶生物多樣性維育奠定了基礎(chǔ)。工程完工一年后，在沒有人工干預(yù)的情況下，鯽魚、餐條魚、泥鰍等梁灘河流域本土魚種通過進(jìn)水系統(tǒng)、洪水淹沒和濕地尾水溯流進(jìn)入濕地水系并被觀測到，濕地系統(tǒng)和河流生態(tài)系統(tǒng)正在“融合”。景觀打造擴(kuò)充了城市功能，為市民提供了良好休憩空間、同時(shí)成為滿足濕地科普教育功能的“網(wǎng)紅打卡點(diǎn)”。通過河岸帶的過渡實(shí)現(xiàn)城市與自然的和諧相生，緩解了城市化造成的“城”與“河”的矛盾，保護(hù)了槽谷地帶“山、水、林、田、湖、城”景觀格局。

4 結(jié) 語

通過人工濕地系統(tǒng)輔助河岸帶修復(fù)項(xiàng)目試點(diǎn)，結(jié)果表明：

（1）梁灘河人工濕地系統(tǒng)在改善河流水質(zhì)方面效果顯著，能一定程度上彌補(bǔ)城市污水收集、處理設(shè)施的不足，用于山地河流水質(zhì)凈化抗沖擊能力很強(qiáng)，可對梁灘河流域水環(huán)境治理和保護(hù)嘉陵江、三峽庫區(qū)水環(huán)境和水生態(tài)發(fā)揮重要作用，值得在流域內(nèi)進(jìn)行推廣。

（2）梁灘河人工濕地系統(tǒng)兼顧城市近遠(yuǎn)期不同的功能需求，可確保城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施可持續(xù)利用。

（3）濕地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分適應(yīng)山地城市空間和流域水文特點(diǎn)采取“反向設(shè)計(jì)”和“動態(tài)設(shè)計(jì)”方法，兼顧河流環(huán)境治理、生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)、雨水資源利用、防洪安全、生態(tài)修復(fù)和景觀等多個(gè)目標(biāo)，同時(shí)取得了環(huán)保效益、生態(tài)效益及社會經(jīng)濟(jì)效益，可以為類似的流域治理提供借鑒。