人工湿地公园的生态保育功能分区与规划布局湿地公园的生态深化设计探讨

人工湿地公园的生态保育功能分区与规划布局湿地公园的生态深化设计探讨

大学城东南部湿地公园是一个人工湿地公园，是大学城公共绿色规划中三个湿地中最大的湿地。大学城的三个湿地公园位于三个湿地群的顶部，这些点与河流绿化带相连，形成一条带状绿带，靠近环城公园（见图1）。1公园景观格局该大学城湿地公园建设的目的主要在于弥补城市建设对岛环境造成的破坏,通过再造新的人工湿地,恢复或弥补原有的自然生态能力或损失,为城市的可持续发展建立新的共存方式。东南角湿地公园规划面积68公顷,园北面有面积2.6公顷多的精养鱼塘,其他大部分为残弃的蕉林和建筑垃圾、淤泥等弃土堆,还有少量的杂果树、竹林。规划定位为:自然、科学、展示,管理粗放,能形成自我循环,良好稳定的生态系统。设计原则是生态优先,侧重自然,10%游憩,90%自然保育。空间组织划分成活动区——包括入口集散区、综合服务区,起集散游客、提供服务功能作用;过渡区——提供游憩观赏功能;生态保育区——重点进行自然保育。总体功能分区包括有:湿地净化区——清洗渠、净化广场、净化长廊;湿地展示区——水云鉴、天光云影、观览塔、云影湖、秋水葭浦,浅草汀、芦苇荡、嘉木浦、采萍渚、红木洲;生物保育区——鹤舞珠水、生态鸟岛;生态风景林区——相思染碧、流花溢彩。景观风貌内容着重于自然的风貌群落及自然湿地景观,恢复和再建林地、沼泽、湿地、疏林、平原等丰富多彩的景观类型。地形组织上在尽量保留原有的地势、山体、河道的原则基础上,具体进行如下划分和处理。湿地公园沿外环路指向湿地公园一侧,顺着指向湿地公园内的方向在景观、生态和地势上铺排梯度的渐变序列,通过高大的乔木林、局部造型的地势来分隔空间,成为人工向自然的过渡,同时营造较好的小气候环境。沿水系分布的坡面创造以缓坡地形为主,林地的自然坡度满足基本排水,创造舒缓、悠闲、富于变化的风景特色。在水管理体系上,建立一个广泛连通的湖和水道,形成贯穿湿地公园活动区域内水系的蓝道系统。这些水体周围的林地、沼泽、草地,将为鱼、兽、鸟类提供栖息地,并为毗邻的高校师生提供游憩地。另一个特点是充分利用自然潮汐变化、地势变化产生的重力等自然力作为公园水系循环的动力。湿地公园植物配置有300多种、七个主要群落区:环保植物群落(速生树种加环保)、湿地植物群落(净化型)、湿地植物群落(景观型)、观赏型植物群落(棕榈科植物加湿生植物)、保健植物群落(花、色叶、观花植物、保留原有景林)、鸟嗜植物群落(保留原有果林)、乡土植物群落(乡土果林、竹林等特色林)。在交通组织上打破道路直线的单调感,以流畅灵动的曲线与水系交融穿插,形成网络状的风景路网。林中沿水道或滩地布置——晨跑道、自行车道、自然步道、溪流步道、森林步道等绿色生态交通体系;生物保育区中只留出养护便道,全面进行养育保护。东南角湿地公园设计上重点是突出维护生态多样性,促使公园形成天然生物链。使公园具有调节气候、调节流量,雨水控制、净化空气、水体的最大功能,且景观优美兼顾可游能憩、教育功能,令人和自然可以零距的对话,亲近自然,保护自然。达到环境破坏可补偿、经济可持续发展,并提供丰富的动植物产品、提高教育和科研价值的目的。2排水系统的设计“明月松间照,清泉石上流”,一直是一种美境描写,水的流动本身就充满了诗意。如果水是从草面漫过,很浅很浅,赤足走在上面,凉凉的,软软的,偶有鱼儿划过,便引起一声惊叫。这种童真的感觉,只在大自然里才能感受到。水松林、浅水溪一带原设计图上是一个汇水区域(参见图2)。水自然流入云影湖。湿地公园北面为官洲水道,东面为珠江支流沥教水道,湿地公园内所有水体包括云影湖水体通过东面水闸与珠江沥教水道相通,该水道为感潮河流,潮汐类型属不规则半日潮,平均潮位4.1～6.3m,多年平均高潮位7.03m,多年平均低潮位3.48m,历年最高潮位7.62m(高程系统均为广州城建高程系统)。设计公园水面保持在5.4m,利用东面水闸控制其潮涨时水位,最高控制在5.6～5.8m。由于云影湖水面标高5.4m,水松林原种植位置的标高为6.2m,而两点相距400多米,因而两点之间坡度小于0.2%,因此排水必定不顺畅,但显然这一区域并不是作为受浸区来设计的,地被为不耐浸的台湾草,中木、上木为其他非耐水渍植物(除原有设计水松外)。解决的方法是在水松林区设置排水井,再排入到外环路道路排水系统管道;并沿3m园道的方向设置带栅盖的集水明沟,将浅水溪一带的积水引到云影湖。但这样却未考虑到下面的问题:河道高潮时水会通过井口反涌入这一区域(因市政排水道与河道相通);云影湖的水也会逆着排水方向淹到5.6～5.8m高程下的区域,因此这一带是受淹区;沿集水明沟左右两侧地形均平缓,水排入到水沟也不是很顺畅,因此必定是个渍水区。因而需要进行修改,如提高地形标高(需增加土方),或增加横沟、盲沟、地渗沟等,否则,植物必定生长不良。但即使这样,所形成的景观和生态都不理想,一是水泥批荡祼露的排水沟不自然;二是集水沟不透水的两侧壁阻挡了两边水分的渗透,水只能由地面流入水沟。如果这样,与“生态、自然”的设计定位是背道而驰的。因此根据原设计的地形的情况,将水松林设计为一个漫水松林亲水区;下游设计为浅水溪,利用溪来进行集水和排水。这样溪两侧的地形相对得到升高,土壤孔隙水可由溪边渗透到溪内,比原砖砌批荡更加生态。而溪内有了水,因势设计为湿生植物生长区。先利用原来的排水管改变其位置和管径,变成涌水管,管道从西面3号水闸旁边连通到水松林(见图3),井口标高6.0m,水松林的标高也降为6.0m,当潮水位超过6.0m时,水经过管道从林内井口涌出,漫过水松林草地,经水陂跌落后汇入浅水溪。因涌水口与高潮位高差不大,所以水在水松林表面流走时,地面水深将控制在10cm左右,最深处不超过20cm。可通过进水口的盖板控制进水。水松内的地面时干时湿,干时表层较坚实,但有水时较软,处理要求用小型压路机压实表面0～2cm深,压实度在60%左右,以取得较大支承力,使人在上行走时不会塌陷。漫水区的草毡选择生命力强、耐水淹、柔软、能与水松共生的、且观感上有一种“野”性的草种。这些草种在现有的绿化工程上应用和市场供应上还是很少见,因而施工上也有一定的难度。因其生命力极强,而在农业上多定为恶性杂草。草种主要用莎草科的牛毛毡,其秆细如毛发,株高2～12cm,繁殖力极强;并掺入30%的萤蔺、水莎草、台湾草,使草毡表面有高低错落的自然形态,构成生态的多样性。水莎草、萤蔺虽然株高较高,但在牛毛草的抑制下,会变得矮小很多,如过高时可人工割掉。这些草种在当地环境条件下常常都有共生的现象。采用种子喷播施工。管道的进水口不采取朝向向上设计,而采取水平朝向。这样可以减少河水表面垃圾进入到湿地园内,但关闭较不方便。因水松林内水深不大和表面较坚实并盖有密密的牛毛毡草,行走时也不会塌陷,所以安全性较高,可向游人开放,变为一个名符其实的亲水区,实现真正的人与自然零距离接触。浅水溪的宽度在2～15m,设计为不能进入,横断面见图3。溪岸用松木桩护坡,但用土覆盖隐蔽。如此,两边坡土壤的水份可以通过地下渗透入沟底,比硬质集水沟生态效果更好。为了让浅水沟成为一条很具有自然气息的湿生植物风景带,在植物配置上,其左边靠森林,主要配置耐旱又耐湿的香根草、象草,辅以芒草、野牡丹、桃金娘等种,沿溪丛向位置轮替设置,自然变化;溪坡面以牛毛毡草作第一层进行表面覆盖和固定水土,用溪荪、千屈菜、水毛花、燕子花等作第二层、三层点缀立面空间;沟底较平缓,以丛状、小块状、小墩状等平面、立面形式和间断式、跳跃式等重复形式配置水竹菜、牛毛草、灯心草、鹿草等种,辅以卵石间差铺陈变换,增加沟底的质感变化和生境变化。溪的最终景观效果是迂回曲折,流水潺潺,风吹草低,高度不大,近处一览无余,远处却无尽头。并将此两部分命为“月过松杉林,潺潺浅水溪”。3雨水净化和景观净化系统的设计湿地公园净化区主要接收外环道路排水系统送过来的雨水,进行净化,再排入珠江水道,而大学城的生活污水是由污水处理系统处理的,再生利用。由于外环路的路面标高才8.0m,因而道路排水系统的出水口标高比净化区第一净化池的水面(原设计标高9m)要低,也即是说,雨水要用很大功率的水泵将其抽送入到净化区,才能净化处理。净化区原地形的标高才5.8m,设计后周边标高10.5m多,因净化区的面积很大,所以需要大量的土方。湿地公园内填方的土方,一部分是挖湖的土方,另一方面是大学城内建筑不能用的烂泥、淤泥,两者均是较软弱的泥土,好的土方很缺乏。另外,设计的净化区底面为膨润土,湖底再铺30-40cm厚的卵石,因此底层需要压实,才能防渗,但将此烂泥夯实是不现实的,在成本和管理上都不经济,而将湖底设计为不渗透的防水层恰恰忽略了湿地是作为具有自然生态净化能力的本来功能。雨水的浊度和污染较生活污水小,于低处堆土抬高提升雨水形成多级的垂直流(水迭落)进行净化,反而要消耗巨大的能源显然有失轻重。雨水净化主要是靠沉淀和生物过滤,可以不用垂直流而用水平流进行净化。为此,将原设计作出了更改和深化。一是将原净化区的标高降低,将五级迭流去掉,用植物塘水平流将雨水管分流到这里的雨水净化,再流入云影湖内大水体。同时,去掉原设计中净化池全部用膨润土筑底,铺30cm厚卵石的做法。净化池植物配置,第一池内由于水流较急,考虑采用较耐冲击植物芦苇、席草、蒲草;第二池为水生美人蕉,旱伞草,水葱、菖莆、野慈菇。二是原净化区较小,净化能力不足,大量的雨污水的注入引起水位的变化会在岸边和植物茎叶上留下水垢的痕迹,净化区旁边是活动观览区净化广场,在景观上会引起人的不愉悦感。因此大部分雨水将引到北面的水塘,水塘作为第二净化区(见图4)。利用第二净化区正面(南面)地形较高(8.5-9.5m)的土堤和茂密的竹阔混交林带,可以隔断对观览区的影响,避免人们看到植物净化池上的污垢。这样分流后,可减轻原第一净化区的负担,以使净化广场旁的水体变得比原来清澈。第二净化区面积2.67公项,让雨水在第二净化区经过7次的净化,最后排入珠江水道。第二净化区植物配置如下。净化塘1,水体放植水胡芦,周边是红绊根草、膨蜞菊;净化塘2,中间是芦苇,周边是水毛花、席草、鹿草、红绊根草;净化塘3,中间为水葱、席草,周边为旱伞草、水莎草、水蓼;净化塘4,中间是荷花,周边为香蒲、旱伞草、灯心草;净化塘5,中间是蒲草、菹草,周边为空心苋,过江藤;净化塘6,中间芦苇,周边是水生美人蕉、燕子花、野慈菇;净化塘7,中间为席草、周边为香根草、红绊根草。利用净化塘5和净化塘6原来的地下排水管涵和水口,连通云影湖的水系。当外河道的水位较高,第二净化区水位过6.5m时,通过连通管道,第二净化区的雨水回流到云影湖,在大暴雨时云湖起到进一步的净化和蓄洪作用。4缓坡式驳岸环境生物保育区主要培育生物,进行生物繁殖,只开通养护通道,不对游人开放。很多水生生物需要穴居,以便进行换气和逃避上一级生物链主的追杀。虽然原设计在平面上水岸线条多采用了指状发散的形式,大大地增长了水岸线,为更多的生物提供了生存空间。但只有一种缓坡式驳岸生存环境,对于生物的繁衍生息来说过于简单。在自然环境中,石丛和垂直泥岸最适宜一部分动物的生长。因此在考虑景观观赏的要求下,为动物生存环境的多样性对驳岸进行了深化设计。4.1能全生态驳岸石丛驳岸的石块可采用建设中大量存在的建筑或拆除的石块和砖块,就地取材,既生态又节约,石墙不用砂浆砌筑,干叠而成,目的是内部多留空洞,为物种生存创造有利条件。平台上用植物进行覆盖,避免裸露。这些驳岸和石丛为陆地上需要穴居的生物和逃避追杀的生物提供避难场所,为其提供繁衍生息的空间。4.2水上洞。作业在合在自然环境的情况下,临水垂直的泥岸是很多动物喜欢打洞的地方,因为它们的洞穴往往有多个出口,有的浸于水下,有的露于水上,在垂直的岸边很容易做到,而在斜坡式的岸边就很不易,因为水上洞口离水边较远,逃跑不易,且斜坡岸边长有植物,不利于爬行。垂直岸边的侧面是不长植物的,当穴宿主在水下入口追赶时,穴宿主可以从水上的出口逃出,又可快速跃入水面。5人工湿地的设计天然湿地区域的地形是十分丰富的。自然界中,水与陆地互相分割,因而有了洋、湖、河、泽、塘、溪、涌、涧、沟、氹、渠、洼等多种水系形象,而露出水面则有洲、岛、涠、淀、洵、滨、渚、汀、滩等千沟万壑的陆地空间,从而构成了美丽的自然风景,孕育了万物。设计人工湿地的方法就是要努力仿效自然,创造一个多样性生态系统和生物量丰富的自然空间。东南角湿地公园竖向设计,对总体范围的地形进行了宏观规划设计,但局部的地形设计简单还欠深入。