基于生態修復技術的城市人工湖景觀設計
——以格爾木市小島人工湖區域生態濕地公園建設為例

李明 LI Ming

城市建設水平的提升使城市人工湖景觀規模及數量均呈明顯上升趨勢。為有效改善城市水環境惡化問題，幫助人工湖維持生態環境，凈化其水質，應圍繞人工湖開展景觀設計，依托自然與人工相結合的設計內容促進城市水環境生態可持續發展。以格爾木市小島人工湖區域生態濕地公園建設為例，基于總體規劃理念進行過濾池、凈化池等水體設計，利用多層植被設計水陸交錯帶，通過滲透性改造和集水溝設置開展近水陸地設計，并配置鄉土植物，打造“防御為主、治理為輔”的近自然人工湖生態系統。

景觀；生態公園；生態修復技術；人工湖

0 引言

城市人工湖與自然湖泊不同，不具備自然凈化與恢復能力。雖然人工湖的出現是為了營造更美的城市生態景觀，但多數人工湖水質并不理想，甚至存在污染情況。青海省格爾木市的生態發展以保護本地生態資源為主，以綠色低碳生態基礎設計為支撐，故格爾木市小島人工湖區域生態濕地公園景觀設計應以人為本，結合城市特色打造集觀賞、游憩、娛樂、改善生態環境等社會功能與生態功能于一體的水體，在修復當地生態環境的同時改善城市水資源緊缺現狀，緩解城市熱島效應，有效保證城市居民的身心健康。

1 項目概況

格爾木市小島人工湖區域生態濕地公園建設項目位于格爾木市西北郊，西至西海路，南至格茫公路，東鄰安置房小區，北至規劃路。格爾木機場位于項目場地西南側，連通格茫公路，是外界進入格爾木市的必經之路之一。項目規劃面積56.41hm2，現狀人工湖面積34.29hm2。

項目場地位于2條景觀軸線交會處，目前主要人流來自場地東側的居民住宅區及東南方向的格爾木市區。場地內現有2條主要道路，其余道路為農田土埂，缺乏系統性，通達性較差。場地以雜填土、粉質黏土、粉砂、砂巖及礫巖為主，表層風化較強烈。地勢南高北低，整體由東南向西北方向傾斜。地面絕對高程2797.4～2807.5m，最大高差10.1m。地形低洼，整體平坦，局部凹凸不平，地形坡度＜19%。格爾木河徑流量年際及年內變化幅度較大，瞬間最大流量(837m3/s）為常年平均流量(18m3/s）的46.5倍。同時受格爾木山區地形影響，河道平均比降高達4.86/1000，山區暴雨洪水來勢猛、流量大、破壞力極強。

在上位規劃中，場地西北側和東北部區域為住宅用地和商業用地，根據當地水文現狀、防洪要求及生態安全考慮，建議將2塊區域納入生態濕地公園系統，使區域回歸原生態，保障生態安全，實現凈化水體、防洪、泄洪作用。建議項目整體分兩期開發，一期范圍為場地南側包括人工湖在內(紅線）；二期開發西北、東北區域(黃線），目前該區域可作為防護林帶以隔離車行道路，起到降噪、防塵作用（見圖1）。

1項目用地規劃

2 城市人工湖景觀設計

2.1 總體規劃

2.1.1 規劃目標

格爾木市小島人工湖區域生態濕地公園建設項目以“自然+歷史+文化”為目標，立足場地條件，尊重場地精神，符合建設實情，適應未來發展，打造具有環境生態服務功能的高原特色公園。其設計原則如下。

1）尊重城市人工湖實際情況，通過綜合分析地形地貌、土壤植被、氣候人文等因素，開展場地景觀設計。

2）優先考慮生態原則，使用科學手段打造城市宜居環境，協調人與自然之間的關系，有序開展水體、植被等生態恢復。

3）實現土方平衡，盡量使用當地適栽植物，如楊樹、紅柳、沙棗等。

4）分期規劃設計植物，預留充足的植物生長時間與空間。

2.1.2 規劃理念

生態與游憩相結合、自然與設計相結合，從3個方面打造日光城的生態未來：依托濕地體驗、濱水娛樂、度假休閑，打造生活之美；依托濕地觀光、植物群落、大地景觀，打造自然之美；依托凈水展示、節水灌溉，打造科技之美。使人們感受自然生態，尋找心靈和身體的回歸。

2.1.3 規劃布局

為充分發揮人工湖景觀水體生態修復功能，依靠前期預防、中期維護和后期拓展，使人工湖形成完整、穩定的近自然生態系統[1]。人工湖景觀設計主要延續場地內的自然動態演替，劃定、保留若干景觀區域，減少人工湖景觀日后所受干擾，在保留區域外疏伐不健康植物，積極引進觀賞性植物，將其作為人工湖景觀的植物基礎。為合理拉近人工湖景觀、生態環境與人之間的距離，利用環湖健身步道和親水棧道引入新的公共活力動態，進而打造人與自然和諧相處且具有極強活力的動態生態系統（見圖2）。

2格爾木市小島人工湖區域生態濕地公園鳥瞰效果

2.2 景觀設計

2.2.1 水體

1）選址 基于生態修復的人工湖設計理念，格爾木人工湖區域生態公園建設項目中的人工湖需選擇江河湖水作為水源，故公園選址于天然形成的江河湖泊流線附近，既能提高水資源利用率，又可降低工程成本，有效增強工程效益。

2）近自然生態 為避免人工湖景觀出現污染，還需綜合考慮水體死角、人工湖水體流動性等要素，避免水體內富營養化物質堆積，為水生動植物提供適宜的生存環境，使人工湖盡快成為近自然生態，尤其是湖形與湖底設計。①湖形設計需結合當地主導風的方向打造水體重力流緩坡，水體邊線弧度宜大不宜小，以促進水體流動。在水體安全范圍內合理設計湖水的水位高差，通過跌水、曝氣等增加水體含氧量，以提升湖中和周圍生態系統的物種多樣性，吸引兩棲類動物、鳥類等。②湖底設計在考慮防滲透的前提下，打造水體生態系統中動植物的棲息地，如搭配不同粒徑的石塊，依托石塊縫隙形成水體生物縫隙，促進水體中的動物繁殖及植物生長。

3）凈化系統 由于人工湖不具備天然湖水的自然恢復、凈化功能，故需圍繞水體凈化系統打造人工湖“生態系統”。綜合運用生物修復法、物理修復法、生態修復法和化學修復法，少量、多次凈化污染基質，以保證水體水質。結合項目實際，水體凈化系統以生態修復法為基礎，設置初級物理凈化池、次級生態凈化池，多層次凈化水體水質，維持人工湖水體潔凈度。

2.2.2 水陸交錯帶

水陸交錯帶指水體與陸地之間的交接線，一般是2～5m寬的水體和0～9m寬的濱水陸地，其作用一方面可避免水流對周圍構筑物造成沖刷影響，另一方面能發揮水體污染防御功能。本項目利用原有場地堤壩進行設置，調節水位高差，通過跌水對水體進行曝氣充氧過濾（見圖3）；或用作鳥類、兩棲類動物的棲息地和濱水植物的生長區域，進一步加快人工湖成為近自然湖泊生態系統。

3水陸交錯帶跌水壩

1）生態駁岸 基于生態駁岸較強的滲透性加強水氣交換，促進水生植物群落的形成，同時強化人工湖的水體凈化能力。由于水陸交界處對人群的吸引力較大，故設計曲折變化的岸線，通過豐富的視覺層次變化增強親水性，且相較于平緩岸線，曲折變化的岸線還能為動植物提供更有利的生存空間。在生態修復前提下，盡量少采用硬質護岸，多采用植物護岸，如設計植物緩沖帶，既可強化水陸聯系，又能實現對地表徑流的有效過濾。在實際設計中，盡量選擇當地適栽且根系強大的植物，根據實際需求選用拋石法、柵欄法等，以增加水體活力[2]。

2）人工濕地 作為動植物的聚集區域，需依托自然生態系統進行人工濕地的設計。如以楊樹等鄉土植物為主，維護當地水生態平衡，適當設計人為參與性景觀。在格爾木人工湖區域生態公園項目中，結合原有蘆葦沼澤，形成深水、淺水、沼澤、濱水、旱生的主體生態序列，并在每個序列中對坡度、光照、土壤、植被進行控制，形成差異化的小氣候，以發揮各自的生態凈化功能，進而改善濕地水系統循環及水體水質（見圖4）。

4人工濕地

3）補水過濾系統 作為城市人工湖的“守衛體系”，補水過濾系統設計于水陸交錯區域，其依靠植物的過濾和吸附作用，補給人工湖水體，并實現補給水的生態凈化，避免泥砂、富養物質進入人工湖，預防水體污染。一旦遭遇雨雪天氣，地表水可在進入人工湖前實現過濾。設計選用水生植物、草本、灌木和喬木等混合植被過濾帶，寬9m以上。相較于單一植被過濾帶，混合植被的過濾效果更佳，可最大程度地攔截地表污染物。

2.2.3 近水陸地

針對人工湖景觀而言，近水陸地主要指距人工湖水體較近的人類陸地活動區域，其與近自然生態系統之間關系密切。相較于傳統城市公園的近水陸地設計，格爾木市小島人工湖區域生態濕地公園應盡量避免大面積硬質鋪裝，需結合海綿城市理念與設計特點收集雨水，既可補充地下水，又能增加空氣濕度，促進城市生態水循環。

1）采用BMPs（保護流域水環境免受農業生產活動污染的最佳管理措施）系統結構，分為入滲系統、滯留系統。入滲系統使雨水入滲至地下，減少地表徑流，典型利用包括干、濕草溝等；滯留系統可暫時保存徑流，延長地表徑流時間，以貯留方式長時間滯留雨水徑流。

2）采用科學的雨水收集系統，該系統可降低地表徑流速度，整體性利用公園雨水，且便于施工，后續管理無需投入較多人力（見圖5）。如利用植被淺溝為人工湖補水的同時提高水資源利用率，進而促進城市公園水循環。植被淺溝別名生態植草溝和生物溝，是指種植植被的景觀性地表溝渠排水系統。相較于傳統排水模式，其能通過植被的滯留、過濾和吸附功能，減緩徑流流速，去除徑流中的污染物，利用彈性排蓄空間降低雨水對城市排水造成的壓力和污染。項目應用植被淺溝時需結合公園路網，植被淺溝適用于園內道路、廣場、停車場等不透水地面的周邊，道路及綠地等區域，不適合用于坡度大（＞3%）、徑流量大且影響交通安全的區域。植被淺溝的一般寬度范圍50～120cm，縱坡坡度不應＞4%；當縱坡坡度較大時應設置為階梯型或在中途設置消能臺。宜選用根系發達、適應力較強、長勢較好的植被。

5雨水收集

2.2.4 植物

1）水體 選用穩定底泥及具有藻類抑制作用的水體植物，促進人工湖形成自我保護機制，如鳳眼蓮、菖蒲、藻類植物等。其中，水體植物以鄉土植物為主，應在保障植物存活率的同時避免外來物種入侵，且盡量選用多種植物，以提高水體生態穩定性，同時，盡量避免分散化的植物種植形式。

2）水陸交錯帶 注重過濾帶植物的混合搭配，且交接種植水體植物和交錯帶植物，將其打造為完整濱水植物帶，即“陸生植物+挺水植物+浮水植物+沉水植物”。

3）近水陸地 增加闊葉樹種，以喬灌草搭配的種植形式為主，其可在降低溫度的同時涵養人工湖水源，并為當地鳥類提供食物，如女貞、含笑、杜鵑、碧桃、菖蒲等[3]。注重季節交替時樹種變化，依托完整的水體生態鏈為植物提供良好的生存環境。

3 結語

城市人工湖是城市自然生態系統的重要組成部分。在生態修復大框架下，格爾木市小島人工湖區域生態濕地公園根據具體設計目標科學劃分人工湖景觀設計內容，按照人與自然和諧共處原則設計人工湖水體、水陸交錯帶、近水陸地及植物，依托每個區域的生態恢復功能，實現水體的層層凈化，在滿足城市居民景觀需求的同時，解決水體污染問題。