多元化人工濕地的景觀設(shè)計(jì)

收稿日期：2023-11-20

作者簡(jiǎn)介：李言克（1989—），女，山東聊城人，碩士，工程師。研究方向：人工濕地景觀。

摘要：功能多元化是人工濕地未來(lái)的發(fā)展方向，其設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮景觀設(shè)計(jì)原則。將濕地設(shè)計(jì)與周?chē)坝^環(huán)境相融合，有助于建造景觀多元化的人工濕地。本文以銀川市某污水處理廠尾水水質(zhì)提升工程為例，應(yīng)用多元化人工濕地理念，加強(qiáng)紅柳溝水源保護(hù)，并將凈水技術(shù)、生態(tài)和景觀學(xué)相融合，使人工濕地成為集景觀、科普、休閑、文化、水生生物棲息地等于一體的綜合設(shè)施，創(chuàng)建一個(gè)寧?kù)o、多彩、自然、可持續(xù)的濕地公園。

關(guān)鍵詞：多元化；人工濕地；景觀設(shè)計(jì)；污水處理

中圖分類(lèi)號(hào)：TU986；X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）01-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.056

Landscape design of diversified artificial wetlands

——Taking the tailwater quality improvement project of a sewage treatment plant in Yinchuan City as an example

LI Yanke1， WANG Di1， SUN Wenzhang1， ZHANG Ming1， ZHANG Lei2， WANG Yinan1

（1. Shenyang Saisi Environmental Engineering Design amp; Research Center Co.， Ltd.; 2. Shenyang Environmental Sciences Research Institute， Shenyang 110000， China）

Abstract： Functional diversification is the future development direction of artificial wetlands， and its design should fully consider the principles of landscape design. Integrating wetland design with the surrounding landscape environment can help build artificial wetlands with diverse landscapes. Taking the tailwater quality improvement project of a sewage treatment plant in Yinchuan City as an example， this paper applies the concept of diversified artificial wetlands， strengthens the protection of the Hongliugou water source， and integrates water purification technology， ecology， and landscape science to make artificial wetlands a comprehensive facility that integrates landscape， science popularization， leisure， culture， and aquatic habitat， creating a peaceful， colorful， natural， and sustainable wetland park.

Keywords： diversification; artificial wetlands; landscape design; sewage treatment

人工濕地具有污水處理、改善環(huán)境等多重作用[1]。多元化人工濕地是集污水凈化、維持生物多樣性、景觀、娛樂(lè)和教育等功能于一體的多功能體系[2]。濕地占地面積較廣，所以多元化人工濕地的發(fā)展更偏向景觀。目前，多元化人工濕地的景觀設(shè)計(jì)還不是太成熟。本文以銀川市某污水處理廠尾水水質(zhì)提升工程為例，探索多元化人工濕地的景觀設(shè)計(jì)，在改善污水處理廠尾水水質(zhì)，保護(hù)黃河流域水源的同時(shí)，充分發(fā)揮人工濕地景觀、娛樂(lè)、教育等功能，營(yíng)造優(yōu)美的新環(huán)境，為人工濕地的多元化景觀設(shè)計(jì)提供參考。

1 項(xiàng)目現(xiàn)狀

本項(xiàng)目場(chǎng)地位于銀川市，地處鹽興公路東側(cè)、中水廠南側(cè)。經(jīng)勘測(cè)，擬建場(chǎng)地部分為荒地，多為農(nóng)田，場(chǎng)地地勢(shì)起伏較大。場(chǎng)地標(biāo)高介于1 301.92～

1 317.59 m，最大相對(duì)高差約為15.67 m。

2 濕地處理工藝

本項(xiàng)目處理對(duì)象為污水處理廠尾水，工程設(shè)計(jì)規(guī)模為10 000 m3/d。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)滿(mǎn)足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)滿(mǎn)足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

（GB 3838—2002）的Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)[3]。本項(xiàng)目建成后，每年將深度凈化污水處理廠尾水365萬(wàn)t，在污水處理廠達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上，對(duì)其尾水進(jìn)行進(jìn)一步凈化。

本項(xiàng)目處理工藝的選擇直接關(guān)系改善目標(biāo)水質(zhì)、工程投資、運(yùn)行成本及日常運(yùn)行維護(hù)管理等。根據(jù)確定的進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)，采用“潛流濕地+表流濕地”組合工藝。該污水處理廠尾水通過(guò)輸水管線進(jìn)入潛流濕地，潛流濕地處理后的水排入表流濕地，通過(guò)在表流濕地內(nèi)種植水生植物進(jìn)一步穩(wěn)定潛流濕地出水水質(zhì)，處理潛流濕地倒膜的絮體。回用時(shí)，通過(guò)回用泵房進(jìn)入中水廠；不回用時(shí)，排入紅柳溝。當(dāng)潛流濕地倒膜時(shí)，潛流濕地出水排入表流濕地；倒膜的絮體進(jìn)入表流濕地，表流濕地定期清淤，清淤周期一般為5年/次。工藝流程如圖1所示。

3 方案設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目占地面積為7.18 hm2，建設(shè)污水管線

15 km，潛流濕地占地面積為2.14 hm2，有效面積為

2.01 hm2，表流濕地占地面積為1.30 hm2，回用泵房有1座，在線監(jiān)測(cè)房有1座，生態(tài)隔離帶面積為

3 hm2，生態(tài)護(hù)岸長(zhǎng)度為574 m，側(cè)柏綠籬圍欄面積為2 423 m2。先布置潛流濕地，按照0.5 m3/（m2·d）水力負(fù)荷計(jì)算后，確定潛流濕地布設(shè)的最少有效面積為2.14 hm2，然后利用剩余位置布置表流濕地。為方便廠區(qū)管理運(yùn)行和游人參觀，四周和內(nèi)部設(shè)置道路、園路連接潛流濕地和表流濕地。為增強(qiáng)工程效果，在廠區(qū)東側(cè)的紅柳溝進(jìn)行工程護(hù)岸，同時(shí)在廠區(qū)內(nèi)空余位置進(jìn)行生態(tài)綠化，構(gòu)建生態(tài)隔離帶。人工濕地景觀設(shè)計(jì)涉及潛流濕地、表流濕地、生態(tài)護(hù)岸、生態(tài)隔離帶及附屬工程。

本項(xiàng)目充分吸取國(guó)內(nèi)外著名濕地建設(shè)的經(jīng)典案例經(jīng)驗(yàn)，綜合建設(shè)場(chǎng)地的實(shí)際情況，提出設(shè)計(jì)方案。工程建設(shè)過(guò)程中，充分利用建設(shè)區(qū)內(nèi)閑置灘地及溝渠等可用土地，調(diào)整土方，建設(shè)潛流濕地，削減污水處理廠尾水污染物，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)修復(fù)，達(dá)到增加生物多樣性、防止水土流失和涵養(yǎng)水源的目的。建成后可以為當(dāng)?shù)靥峁┘儍羲芙o環(huán)境提供最為豐富的植物群落，并創(chuàng)造人與生物和諧共存的理想家園。

3.1 復(fù)合流潛流濕地

復(fù)合流潛流濕地布置在廠區(qū)西側(cè)，占地面積為2.14 hm2，有效面積為2.01 hm2，分為3個(gè)區(qū)，共計(jì)27個(gè)潛流濕地單元。潛流濕地Ⅰ區(qū)的7個(gè)單元呈半圓形布設(shè)于廠區(qū)的西北側(cè)，有效面積為5 387.2 m2；

潛流濕地Ⅱ區(qū)的10個(gè)單元呈長(zhǎng)方形布設(shè)于廠區(qū)的西北側(cè)，有效面積為7 370 m2；潛流濕地Ⅲ區(qū)的

10個(gè)單元呈長(zhǎng)方形布設(shè)于廠區(qū)的西南側(cè)，有效面積為

7 370 m2。濕地豎向標(biāo)高設(shè)計(jì)完美解決高差問(wèn)題，并呈現(xiàn)不一樣的景觀視覺(jué)效果。

在選擇植物時(shí)，要根據(jù)環(huán)境條件和植物群落的特點(diǎn)，將其布局按一定比例進(jìn)行安排，使整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)高效運(yùn)行，既能提高凈水能力，還能增強(qiáng)景觀效果[4-5]。本項(xiàng)目根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颉⑺摹⑺|(zhì)等實(shí)際情況，選擇黃花鳶尾、千屈菜和香蒲3種二年生水生植物作為潛流人工濕地的優(yōu)勢(shì)建群種。黃花鳶尾面積為13 805 m2，千屈菜面積為2 638 m2，香蒲面積為3 685 m2，密度為16株/m2。冬季的潛流濕地采用低水位運(yùn)行，濕地表面覆蓋收獲的植物，可以起到保溫作用。

3.2 表流濕地

表流濕地布置于建設(shè)區(qū)的東側(cè)，自北向南，自東向西布設(shè)，設(shè)計(jì)建設(shè)占地面積為1.30 hm2。結(jié)合場(chǎng)地地形高差，從北到南分為6級(jí)，設(shè)計(jì)5處跌水汀步將表流濕地分級(jí)。多級(jí)跌水汀步造型美觀，從空中俯瞰，整個(gè)表流濕地呈蛇形流向設(shè)置，岸線優(yōu)美，從下游側(cè)看，傾瀉而下的水流形成強(qiáng)烈的跌水，波光粼粼，耀眼鮮亮。表流濕地接收潛流濕地出水并穩(wěn)定其水質(zhì)，經(jīng)表流濕地處理后，一部分回用于中水廠，一部分排入右側(cè)河道。

表流濕地種植水生植物，增加生物多樣性及觀賞性，淺水區(qū)沿岸種植千屈菜、黃菖蒲、水生鳶尾、荷花、菖蒲等二年生水生植物，分別種植千屈菜18 435株、

黃菖蒲22 640株、水生鳶尾25 520株、荷花3 204株、

菖蒲4 256株。表流綠化面積需要達(dá)到表流面積的1/3，以達(dá)到對(duì)氨氮的最佳處理效果。

4 生態(tài)隔離帶

生態(tài)隔離帶是指在廠區(qū)內(nèi)空余位置進(jìn)行生態(tài)綠化，面積為3 hm2。隔離帶由園路和青石板路進(jìn)行聯(lián)系和組織，在人工濕地周?chē)鷧^(qū)域栽植當(dāng)?shù)啬退疂竦膯坦嗖荩瑢?duì)其進(jìn)行植被恢復(fù)和場(chǎng)地綠化，并與場(chǎng)區(qū)內(nèi)原生灌木林與草地、人工濕地、生態(tài)護(hù)岸等相結(jié)合，共同構(gòu)建豐富的人工濕地景觀。在滿(mǎn)足污水處理功能的前提下，為公眾建造一個(gè)休閑、娛樂(lè)、科普的觀光場(chǎng)所。喬灌木選擇垂柳、國(guó)槐、紅葉碧桃、山杏、紅楓、紅葉李、大葉女貞、八棱海棠、碧桃、美人梅、小葉女貞、日本櫻花、金葉榆球、衛(wèi)矛球等，邊岸交叉混植；地被植物選擇多年生的草本植物和野花組合；場(chǎng)地圍欄為1.5 m寬的三排錯(cuò)位種植的側(cè)柏綠籬，面積為2 423 m2。具體效果如圖2所示。

本項(xiàng)目附屬工程主要包括入口大門(mén)、崗?fù)ぁ⒗燃堋⑼＼?chē)場(chǎng)、廣場(chǎng)、四角亭、景觀亭、綠籬圍欄、親水平臺(tái)和13處微地形。道路工程包括7 m寬和5 m寬的主游路、3 m寬的次游路、1.5 m寬的園路和木棧道、

0.8 m寬的青石板路。附屬工程和生態(tài)隔離帶的建設(shè)與傳統(tǒng)景觀相結(jié)合，共同營(yíng)造獨(dú)具特色的人工濕地

景觀。

5 結(jié)論

本文以銀川市某污水處理廠尾水水質(zhì)提升工程為例，基于多元化人工濕地理念，把景觀設(shè)計(jì)融入人工濕地的功能性開(kāi)發(fā)中，將功能單一的污水凈化項(xiàng)目轉(zhuǎn)變成集污水凈化、游覽觀光、科教、水生生物棲息地等功能于一體的多元化公共生態(tài)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)效益的倍增。多元化人工濕地的景觀設(shè)計(jì)應(yīng)以保證其水質(zhì)凈化功能為前提，結(jié)合當(dāng)?shù)氐貏?shì)地貌、氣候條件、水文特征、植被類(lèi)型和人文特色等因素，充分考慮濕地的功能性、景觀的實(shí)用性和項(xiàng)目運(yùn)行的可持續(xù)性，在結(jié)合潛流濕地和表流濕地功能性的同時(shí)增加景觀節(jié)點(diǎn)的地方特色，從而增加群眾對(duì)濕地景觀的參與度。

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