人工濕地公園的生態(tài)保育功能分區(qū)與規(guī)劃布局濕地公園的生態(tài)深化設(shè)計探討

大學(xué)城東南部濕地公園是一個人工濕地公園，是大學(xué)城公共綠色規(guī)劃中三個濕地中最大的濕地。大學(xué)城的三個濕地公園位于三個濕地群的頂部，這些點與河流綠化帶相連，形成一條帶狀綠帶，靠近環(huán)城公園（見圖1）。1公園景觀格局該大學(xué)城濕地公園建設(shè)的目的主要在于彌補城市建設(shè)對島環(huán)境造成的破壞,通過再造新的人工濕地,恢復(fù)或彌補原有的自然生態(tài)能力或損失,為城市的可持續(xù)發(fā)展建立新的共存方式。東南角濕地公園規(guī)劃面積68公頃,園北面有面積2.6公頃多的精養(yǎng)魚塘,其他大部分為殘棄的蕉林和建筑垃圾、淤泥等棄土堆,還有少量的雜果樹、竹林。規(guī)劃定位為:自然、科學(xué)、展示,管理粗放,能形成自我循環(huán),良好穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。設(shè)計原則是生態(tài)優(yōu)先,側(cè)重自然,10%游憩,90%自然保育?？臻g組織劃分成活動區(qū)——包括入口集散區(qū)、綜合服務(wù)區(qū),起集散游客、提供服務(wù)功能作用;過渡區(qū)——提供游憩觀賞功能;生態(tài)保育區(qū)——重點進行自然保育?？傮w功能分區(qū)包括有:濕地凈化區(qū)——清洗渠、凈化廣場、凈化長廊;濕地展示區(qū)——水云鑒、天光云影、觀覽塔、云影湖、秋水葭浦,淺草汀、蘆葦蕩、嘉木浦、采萍渚、紅木洲;生物保育區(qū)——鶴舞珠水、生態(tài)鳥島;生態(tài)風(fēng)景林區(qū)——相思染碧、流花溢彩。景觀風(fēng)貌內(nèi)容著重于自然的風(fēng)貌群落及自然濕地景觀,恢復(fù)和再建林地、沼澤、濕地、疏林、平原等豐富多彩的景觀類型。地形組織上在盡量保留原有的地勢、山體、河道的原則基礎(chǔ)上,具體進行如下劃分和處理。濕地公園沿外環(huán)路指向濕地公園一側(cè),順著指向濕地公園內(nèi)的方向在景觀、生態(tài)和地勢上鋪排梯度的漸變序列,通過高大的喬木林、局部造型的地勢來分隔空間,成為人工向自然的過渡,同時營造較好的小氣候環(huán)境。沿水系分布的坡面創(chuàng)造以緩坡地形為主,林地的自然坡度滿足基本排水,創(chuàng)造舒緩、悠閑、富于變化的風(fēng)景特色。在水管理體系上,建立一個廣泛連通的湖和水道,形成貫穿濕地公園活動區(qū)域內(nèi)水系的藍道系統(tǒng)。這些水體周圍的林地、沼澤、草地,將為魚、獸、鳥類提供棲息地,并為毗鄰的高校師生提供游憩地。另一個特點是充分利用自然潮汐變化、地勢變化產(chǎn)生的重力等自然力作為公園水系循環(huán)的動力。濕地公園植物配置有300多種、七個主要群落區(qū):環(huán)保植物群落(速生樹種加環(huán)保)、濕地植物群落(凈化型)、濕地植物群落(景觀型)、觀賞型植物群落(棕櫚科植物加濕生植物)、保健植物群落(花、色葉、觀花植物、保留原有景林)、鳥嗜植物群落(保留原有果林)、鄉(xiāng)土植物群落(鄉(xiāng)土果林、竹林等特色林)。在交通組織上打破道路直線的單調(diào)感,以流暢靈動的曲線與水系交融穿插,形成網(wǎng)絡(luò)狀的風(fēng)景路網(wǎng)。林中沿水道或灘地布置——晨跑道、自行車道、自然步道、溪流步道、森林步道等綠色生態(tài)交通體系;生物保育區(qū)中只留出養(yǎng)護便道,全面進行養(yǎng)育保護。東南角濕地公園設(shè)計上重點是突出維護生態(tài)多樣性,促使公園形成天然生物鏈。使公園具有調(diào)節(jié)氣候、調(diào)節(jié)流量,雨水控制、凈化空氣、水體的最大功能,且景觀優(yōu)美兼顧可游能憩、教育功能,令人和自然可以零距的對話,親近自然,保護自然。達到環(huán)境破壞可補償、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,并提供豐富的動植物產(chǎn)品、提高教育和科研價值的目的。2排水系統(tǒng)的設(shè)計“明月松間照,清泉石上流”,一直是一種美境描寫,水的流動本身就充滿了詩意。如果水是從草面漫過,很淺很淺,赤足走在上面,涼涼的,軟軟的,偶有魚兒劃過,便引起一聲驚叫。這種童真的感覺,只在大自然里才能感受到。水松林、淺水溪一帶原設(shè)計圖上是一個匯水區(qū)域(參見圖2)。水自然流入云影湖。濕地公園北面為官洲水道,東面為珠江支流瀝教水道,濕地公園內(nèi)所有水體包括云影湖水體通過東面水閘與珠江瀝教水道相通,該水道為感潮河流,潮汐類型屬不規(guī)則半日潮,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,歷年最高潮位7.62m(高程系統(tǒng)均為廣州城建高程系統(tǒng))。設(shè)計公園水面保持在5.4m,利用東面水閘控制其潮漲時水位,最高控制在5.6～5.8m。由于云影湖水面標高5.4m,水松林原種植位置的標高為6.2m,而兩點相距400多米,因而兩點之間坡度小于0.2%,因此排水必定不順暢,但顯然這一區(qū)域并不是作為受浸區(qū)來設(shè)計的,地被為不耐浸的臺灣草,中木、上木為其他非耐水漬植物(除原有設(shè)計水松外)。解決的方法是在水松林區(qū)設(shè)置排水井,再排入到外環(huán)路道路排水系統(tǒng)管道;并沿3m園道的方向設(shè)置帶柵蓋的集水明溝,將淺水溪一帶的積水引到云影湖。但這樣卻未考慮到下面的問題:河道高潮時水會通過井口反涌入這一區(qū)域(因市政排水道與河道相通);云影湖的水也會逆著排水方向淹到5.6～5.8m高程下的區(qū)域,因此這一帶是受淹區(qū);沿集水明溝左右兩側(cè)地形均平緩,水排入到水溝也不是很順暢,因此必定是個漬水區(qū)。因而需要進行修改,如提高地形標高(需增加土方),或增加橫溝、盲溝、地滲溝等,否則,植物必定生長不良。但即使這樣,所形成的景觀和生態(tài)都不理想,一是水泥批蕩祼露的排水溝不自然;二是集水溝不透水的兩側(cè)壁阻擋了兩邊水分的滲透,水只能由地面流入水溝。如果這樣,與“生態(tài)、自然”的設(shè)計定位是背道而馳的。因此根據(jù)原設(shè)計的地形的情況,將水松林設(shè)計為一個漫水松林親水區(qū);下游設(shè)計為淺水溪,利用溪來進行集水和排水。這樣溪兩側(cè)的地形相對得到升高,土壤孔隙水可由溪邊滲透到溪內(nèi),比原磚砌批蕩更加生態(tài)。而溪內(nèi)有了水,因勢設(shè)計為濕生植物生長區(qū)。先利用原來的排水管改變其位置和管徑,變成涌水管,管道從西面3號水閘旁邊連通到水松林(見圖3),井口標高6.0m,水松林的標高也降為6.0m,當(dāng)潮水位超過6.0m時,水經(jīng)過管道從林內(nèi)井口涌出,漫過水松林草地,經(jīng)水陂跌落后匯入淺水溪。因涌水口與高潮位高差不大,所以水在水松林表面流走時,地面水深將控制在10cm左右,最深處不超過20cm?？赏ㄟ^進水口的蓋板控制進水。水松內(nèi)的地面時干時濕,干時表層較堅實,但有水時較軟,處理要求用小型壓路機壓實表面0～2cm深,壓實度在60%左右,以取得較大支承力,使人在上行走時不會塌陷。漫水區(qū)的草氈選擇生命力強、耐水淹、柔軟、能與水松共生的、且觀感上有一種“野”性的草種。這些草種在現(xiàn)有的綠化工程上應(yīng)用和市場供應(yīng)上還是很少見,因而施工上也有一定的難度。因其生命力極強,而在農(nóng)業(yè)上多定為惡性雜草。草種主要用莎草科的牛毛氈,其稈細如毛發(fā),株高2～12cm,繁殖力極強;并摻入30%的螢藺、水莎草、臺灣草,使草氈表面有高低錯落的自然形態(tài),構(gòu)成生態(tài)的多樣性。水莎草、螢藺雖然株高較高,但在牛毛草的抑制下,會變得矮小很多,如過高時可人工割掉。這些草種在當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件下常常都有共生的現(xiàn)象。采用種子噴播施工。管道的進水口不采取朝向向上設(shè)計,而采取水平朝向。這樣可以減少河水表面垃圾進入到濕地園內(nèi),但關(guān)閉較不方便。因水松林內(nèi)水深不大和表面較堅實并蓋有密密的牛毛氈草,行走時也不會塌陷,所以安全性較高,可向游人開放,變?yōu)橐粋€名符其實的親水區(qū),實現(xiàn)真正的人與自然零距離接觸。淺水溪的寬度在2～15m,設(shè)計為不能進入,橫斷面見圖3。溪岸用松木樁護坡,但用土覆蓋隱蔽。如此,兩邊坡土壤的水份可以通過地下滲透入溝底,比硬質(zhì)集水溝生態(tài)效果更好。為了讓淺水溝成為一條很具有自然氣息的濕生植物風(fēng)景帶,在植物配置上,其左邊靠森林,主要配置耐旱又耐濕的香根草、象草,輔以芒草、野牡丹、桃金娘等種,沿溪叢向位置輪替設(shè)置,自然變化;溪坡面以牛毛氈草作第一層進行表面覆蓋和固定水土,用溪蓀、千屈菜、水毛花、燕子花等作第二層、三層點綴立面空間;溝底較平緩,以叢狀、小塊狀、小墩狀等平面、立面形式和間斷式、跳躍式等重復(fù)形式配置水竹菜、牛毛草、燈心草、鹿草等種,輔以卵石間差鋪陳變換,增加溝底的質(zhì)感變化和生境變化。溪的最終景觀效果是迂回曲折,流水潺潺,風(fēng)吹草低,高度不大,近處一覽無余,遠處卻無盡頭。并將此兩部分命為“月過松杉林,潺潺淺水溪”。3雨水凈化和景觀凈化系統(tǒng)的設(shè)計濕地公園凈化區(qū)主要接收外環(huán)道路排水系統(tǒng)送過來的雨水,進行凈化,再排入珠江水道,而大學(xué)城的生活污水是由污水處理系統(tǒng)處理的,再生利用。由于外環(huán)路的路面標高才8.0m,因而道路排水系統(tǒng)的出水口標高比凈化區(qū)第一凈化池的水面(原設(shè)計標高9m)要低,也即是說,雨水要用很大功率的水泵將其抽送入到凈化區(qū),才能凈化處理。凈化區(qū)原地形的標高才5.8m,設(shè)計后周邊標高10.5m多,因凈化區(qū)的面積很大,所以需要大量的土方。濕地公園內(nèi)填方的土方,一部分是挖湖的土方,另一方面是大學(xué)城內(nèi)建筑不能用的爛泥、淤泥,兩者均是較軟弱的泥土,好的土方很缺乏。另外,設(shè)計的凈化區(qū)底面為膨潤土,湖底再鋪30-40cm厚的卵石,因此底層需要壓實,才能防滲,但將此爛泥夯實是不現(xiàn)實的,在成本和管理上都不經(jīng)濟,而將湖底設(shè)計為不滲透的防水層恰恰忽略了濕地是作為具有自然生態(tài)凈化能力的本來功能。雨水的濁度和污染較生活污水小,于低處堆土抬高提升雨水形成多級的垂直流(水迭落)進行凈化,反而要消耗巨大的能源顯然有失輕重。雨水凈化主要是靠沉淀和生物過濾,可以不用垂直流而用水平流進行凈化。為此,將原設(shè)計作出了更改和深化。一是將原凈化區(qū)的標高降低,將五級迭流去掉,用植物塘水平流將雨水管分流到這里的雨水凈化,再流入云影湖內(nèi)大水體。同時,去掉原設(shè)計中凈化池全部用膨潤土筑底,鋪30cm厚卵石的做法。凈化池植物配置,第一池內(nèi)由于水流較急,考慮采用較耐沖擊植物蘆葦、席草、蒲草;第二池為水生美人蕉,旱傘草,水蔥、菖莆、野慈菇。二是原凈化區(qū)較小,凈化能力不足,大量的雨污水的注入引起水位的變化會在岸邊和植物莖葉上留下水垢的痕跡,凈化區(qū)旁邊是活動觀覽區(qū)凈化廣場,在景觀上會引起人的不愉悅感。因此大部分雨水將引到北面的水塘,水塘作為第二凈化區(qū)(見圖4)。利用第二凈化區(qū)正面(南面)地形較高(8.5-9.5m)的土堤和茂密的竹闊混交林帶,可以隔斷對觀覽區(qū)的影響,避免人們看到植物凈化池上的污垢。這樣分流后,可減輕原第一凈化區(qū)的負擔(dān),以使凈化廣場旁的水體變得比原來清澈。第二凈化區(qū)面積2.67公項,讓雨水在第二凈化區(qū)經(jīng)過7次的凈化,最后排入珠江水道。第二凈化區(qū)植物配置如下。凈化塘1,水體放植水胡蘆,周邊是紅絆根草、膨蜞菊;凈化塘2,中間是蘆葦,周邊是水毛花、席草、鹿草、紅絆根草;凈化塘3,中間為水蔥、席草,周邊為旱傘草、水莎草、水蓼;凈化塘4,中間是荷花,周邊為香蒲、旱傘草、燈心草;凈化塘5,中間是蒲草、菹草,周邊為空心莧,過江藤;凈化塘6,中間蘆葦,周邊是水生美人蕉、燕子花、野慈菇;凈化塘7,中間為席草、周邊為香根草、紅絆根草。利用凈化塘5和凈化塘6原來的地下排水管涵和水口,連通云影湖的水系。當(dāng)外河道的水位較高,第二凈化區(qū)水位過6.5m時,通過連通管道,第二凈化區(qū)的雨水回流到云影湖,在大暴雨時云湖起到進一步的凈化和蓄洪作用。4緩坡式駁岸環(huán)境生物保育區(qū)主要培育生物,進行生物繁殖,只開通養(yǎng)護通道,不對游人開放。很多水生生物需要穴居,以便進行換氣和逃避上一級生物鏈主的追殺。雖然原設(shè)計在平面上水岸線條多采用了指狀發(fā)散的形式,大大地增長了水岸線,為更多的生物提供了生存空間。但只有一種緩坡式駁岸生存環(huán)境,對于生物的繁衍生息來說過于簡單。在自然環(huán)境中,石叢和垂直泥岸最適宜一部分動物的生長。因此在考慮景觀觀賞的要求下,為動物生存環(huán)境的多樣性對駁岸進行了深化設(shè)計。4.1能全生態(tài)駁岸石叢駁岸的石塊可采用建設(shè)中大量存在的建筑或拆除的石塊和磚塊,就地取材,既生態(tài)又節(jié)約,石墻不用砂漿砌筑,干疊而成,目的是內(nèi)部多留空洞,為物種生存創(chuàng)造有利條件。平臺上用植物進行覆蓋,避免裸露。這些駁岸和石叢為陸地上需要穴居的生物和逃避追殺的生物提供避難場所,為其提供繁衍生息的空間。4.2水上洞。作業(yè)在合在自然環(huán)境的情況下,臨水垂直的泥岸是很多動物喜歡打洞的地方,因為它們的洞穴往往有多個出口,有的浸于水下,有的露于水上,在垂直的岸邊很容易做到,而在斜坡式的岸邊就很不易,因為水上洞口離水邊較遠,逃跑不易,且斜坡岸邊長有植物,不利于爬行。垂直岸邊的側(cè)面是不長植物的,當(dāng)穴宿主在水下入口追趕時,穴宿主可以從水上的出口逃出,又可快速躍入水面。5人工濕地的設(shè)計天然濕地區(qū)域的地形是十分豐富的。自然界中,水與陸地互相分割,因而有了洋、湖、河、澤、塘、溪、涌、澗、溝、氹、渠、洼等多種水系形象,而露出水面則有洲、島、潿、淀、洵、濱、渚、汀、灘等千溝萬壑的陸地空間,從而構(gòu)成了美麗的自然風(fēng)景,孕育了萬物。設(shè)計人工濕地的方法就是要努力仿效自然,創(chuàng)造一個多樣性生態(tài)系統(tǒng)和生物量豐富的自然空間。東南角濕地公園豎向設(shè)計,對總體范圍的地形進行了宏觀規(guī)劃設(shè)計,但局部的地形設(shè)計簡單還欠深入。