青華濕地水體治理及生態(tài)修復(fù)探討

趙斯佳，康欣

1.北京東方利禾景觀設(shè)計(jì)有限公司；2.北京市自來(lái)水集團(tuán)有限責(zé)任公司水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心

根據(jù)《保山市城市總體規(guī)劃修改（2013-2030）》中的要求，市委、市政府決定在“十三五”期間，東城區(qū)將集中建設(shè)“三個(gè)一萬(wàn)畝工程”[1]。由于歷史原因，青華海濕地水質(zhì)容易受到人類活動(dòng)的影響，水質(zhì)逐漸惡化，生態(tài)系統(tǒng)逐漸脆弱，這種生態(tài)脆弱急需改善。

一、區(qū)域概況

青華海濕地位于保山市，屬低緯山地亞熱帶季風(fēng)氣候，日照充足，干濕季分明，年均降水979.6mm，年均蒸發(fā)1119mm。青華海片區(qū)由西湖、東湖和青華濕地組成。本次青華濕地設(shè)計(jì)范圍位于東湖東側(cè)，紅線面積313公頃，北臨拱北路，南至象山路，東臨青陽(yáng)路，西接景區(qū)大道昌寧路。

二、問(wèn)題分析

青華海國(guó)家濕地作為保山壩最低點(diǎn)，一方面匯集了流域的天然降水，一方面也匯集了來(lái)自流域內(nèi)的各項(xiàng)污染[2]。

（一）水資源

北廟水庫(kù)為青華海濕地目前最為穩(wěn)定可靠的水源，青華濕地未見(jiàn)明顯的泉水出露點(diǎn)，地下水基本不參與循環(huán)，濕地主要以地表徑流和降雨補(bǔ)給為主，經(jīng)濕地循環(huán)后回歸東河。

（二）水環(huán)境

東河主河道流經(jīng)兩個(gè)村鎮(zhèn)，受農(nóng)村生活污水及垃圾、農(nóng)業(yè)面源污染、工業(yè)污水排放等原因?qū)е滤|(zhì)下降，污染程度較高。經(jīng)檢測(cè)，其水質(zhì)為劣V類，尤其是總氮超標(biāo)嚴(yán)重。

（三）水生態(tài)

受周邊影響，人為活動(dòng)、環(huán)境和水文的變化使得生態(tài)群落日益減少，生物多樣性受到嚴(yán)重威脅，濕地活力正在不斷喪失。

三、治理目標(biāo)

十四五規(guī)劃提出地表水達(dá)到或好于III類水體的比例需達(dá)到85%以上；本次是以國(guó)家濕地公園為目標(biāo)的建設(shè)工程，要求主體水質(zhì)不低于國(guó)家III類標(biāo)準(zhǔn)，水岸及景觀保持自然狀態(tài)[3]。因此，保證水質(zhì)良好、水源穩(wěn)定為可達(dá)關(guān)鍵。

（一）水量目標(biāo)

根據(jù)規(guī)劃中的水利要求，水量保證率參考城市供水保證率，要求達(dá)到95%。

（二）水質(zhì)目標(biāo)

考慮到投資成本和技術(shù)水平，總磷含量難以達(dá)到地表III類標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置水質(zhì)主要考核指標(biāo)為化學(xué)需氧量、生化需氧量、氨氮含量，規(guī)劃水質(zhì)主要指標(biāo)達(dá)到地表水III類標(biāo)準(zhǔn)或綜合指標(biāo)優(yōu)于IV類。

四、方案定位及實(shí)施思路

青華濕地水域面積大，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求高，針對(duì)青華濕地的生態(tài)基底，結(jié)合生態(tài)環(huán)境治理技術(shù)，將治理實(shí)施分為三個(gè)層次。

（一）連通活水

一是水系分析，即構(gòu)建合理的連通水系。一方面，提高水資源的綜合利用效率，優(yōu)化配置導(dǎo)向的外流域引調(diào)水，解決缺水的問(wèn)題；另一方面，構(gòu)建節(jié)點(diǎn)水域，建立雨洪綜合調(diào)蓄系統(tǒng)，保障防洪排澇安全，增加行洪排澇能力。

（二）生態(tài)修復(fù)

二是解決水質(zhì)的問(wèn)題，即保證水源充足的同時(shí)，需要清澈的健康的水體。所以，應(yīng)建立污水治理系統(tǒng)，增強(qiáng)濕地水體的自凈能力[4]，恢復(fù)濕地生態(tài)。

（三）人文景觀

三是在做好水資源和水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的基礎(chǔ)上，提升景觀面貌，將水利工程和水環(huán)境工程景觀化，打造親水空間、濱水景觀、人文互動(dòng)景觀節(jié)點(diǎn)等。

五、設(shè)計(jì)方案

（一）水量計(jì)算

青華濕地現(xiàn)狀地形東高西低，北高南低，結(jié)合現(xiàn)狀地形，將海尾河納入考慮，本階段根據(jù)濕地池底高度分成三個(gè)臺(tái)地A、B、C，第三臺(tái)地水位與下游水域水位持平。

插圖是小學(xué)語(yǔ)文教材的有機(jī)組成部分，各篇不同的彩圖或直觀形象，或意味深長(zhǎng)，恰到好處地將文本內(nèi)容可視化，推進(jìn)學(xué)生與文本、作者之間的對(duì)話。如蘇教版五下《秦兵馬俑》，筆者補(bǔ)充了兵馬俑平面示意圖，幫助學(xué)生更好地了解三個(gè)俑坑組成的氣勢(shì)磅礴的軍陣體系，是秦始皇生前強(qiáng)大軍事的縮影。因?yàn)楸R俑類型眾多，筆者又適時(shí)提供了將軍俑、車兵俑等圖片。學(xué)生根據(jù)文本描述，通過(guò)圖文對(duì)照式分辨，將個(gè)性鮮明的兵馬俑深深印在腦海。圖片成為不可多得的閱讀助手。

根據(jù)《河湖生態(tài)環(huán)境需水計(jì)算規(guī)范》（SL/Z712-2014），分析濕地周邊匯水徑流及降雨量，同時(shí)考慮蒸發(fā)灌溉等耗損途徑及換水量，分別計(jì)算旱雨季需水量。

（二）補(bǔ)水方案

考察濕地周邊情況，可用于補(bǔ)水的水源有三處：（1）東河引水：建設(shè)水閘、水壩等蓄水工程；（2）再生水回用：項(xiàng)目區(qū)附近有兩處污水廠，以污水廠可用水量的90%供應(yīng)濕地；（3）水庫(kù)調(diào)度：考慮到上游水庫(kù)有提供保山生活生產(chǎn)用水的要求，優(yōu)先考慮引用污水廠尾水為濕地供水，其次為東河引水。由于旱季需水量較大，因此采用雙水源供水方案，雨季采用污水廠尾水補(bǔ)水即可。同時(shí)，考慮建設(shè)提升泵站將引水與排水體系串聯(lián)，構(gòu)建水體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)路線由C臺(tái)面提水至A臺(tái)面死水區(qū)，水流順著地勢(shì)，從北向南流過(guò)三個(gè)臺(tái)階，最后于西南口流出濕地，參考圖1。

圖1 水系方案設(shè)計(jì)圖

（三）水質(zhì)模擬

1.條件設(shè)定

利用Mike21構(gòu)建濕地水動(dòng)力模型和污染物遷移模型[5]，設(shè)定初始水質(zhì)、水量等初始條件，分別在旱季和雨季選取時(shí)間段，模擬水體中氨氮在時(shí)間、空間兩個(gè)維度上的變化。入口流量根據(jù)補(bǔ)水方案入水口的進(jìn)水流量進(jìn)行設(shè)置。入水口設(shè)置為點(diǎn)源方式，分別切換入水水質(zhì)III類、IV類進(jìn)行模擬。

2.結(jié)論分析

模擬水質(zhì)變化得到圖2—3：在初始水質(zhì)和進(jìn)水水質(zhì)相同情況下，雨季的水質(zhì)效果好于旱季，且進(jìn)入濕地水體的主要水質(zhì)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到地表水IV類，方能保障經(jīng)換水、自凈后的濕地水體的水質(zhì)指標(biāo)優(yōu)于IV類，甚至達(dá)到III類。

圖2 旱季3-4月 初始水質(zhì)Ⅲ類 進(jìn)水水質(zhì)Ⅳ類

圖3 雨季6-7月 初始水質(zhì)Ⅲ類 進(jìn)水水質(zhì)Ⅳ類

（四）水質(zhì)凈化

經(jīng)過(guò)前期Mike21建模可知，保證青華濕地水質(zhì)達(dá)到III類標(biāo)準(zhǔn)的前提是，引入人工濕地的水體主要水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)，因此，水質(zhì)是凈化重點(diǎn)治理對(duì)象。

1.河岸修復(fù)

結(jié)合現(xiàn)狀地形及引水需求，引水渠應(yīng)采用明渠開(kāi)挖方式。駁岸采用生態(tài)型式，對(duì)于自然村周邊的水渠，考慮親水需求，采用親水平臺(tái)、木棧道等型式；對(duì)于其他駁岸，采用草坡入水型式[6]。沿河岸可種植挺水植物，形成岸邊植物帶，可攔截暴雨沖刷，阻截外源污染。

2.面源治理

由于初期雨水污染物濃度相對(duì)較大，在地勢(shì)低的區(qū)域建設(shè)雨水調(diào)蓄池、初雨截流井等生物滯留設(shè)施蓄滲、凈化徑流雨水。蓄水深度根據(jù)植物耐淹性能和土壤滲透性能來(lái)確定，一般為200-300mm。另外，可沿東河兩側(cè)鋪設(shè)植草溝，截留地表徑流污染和農(nóng)業(yè)面源污染。

3.人工濕地

因污水廠尾水水質(zhì)達(dá)不到地表IV類標(biāo)準(zhǔn)，故于引水處設(shè)置功能性人工濕地，污水廠來(lái)水經(jīng)過(guò)濕地過(guò)濾凈化，達(dá)到地表水III類標(biāo)準(zhǔn)后方可排入青華海濕地公園。

經(jīng)過(guò)方案比選，人工濕地采用垂直流潛流濕地。其水流形式結(jié)合了表面流濕地和潛流濕地的特性，水流通過(guò)填料上部的布水管進(jìn)入填料，受到重力的作用，基本上呈現(xiàn)為由上至下的垂直流，充分利用填料基質(zhì)表面，水流經(jīng)床體后被鋪設(shè)在出水端底部的集水管收集而排出[7]。當(dāng)床體處于不飽和狀態(tài)時(shí)，氧可以通過(guò)大氣擴(kuò)散和植物傳輸進(jìn)入該濕地系統(tǒng)，利于硝化處理。

六、結(jié)語(yǔ)

由青華濕地的設(shè)計(jì)可以看出，生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)需要對(duì)不同目標(biāo)、不同問(wèn)題進(jìn)行全面考慮，并運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行分析，找出可持續(xù)的解決方案。目前，基于總體規(guī)劃可確立系統(tǒng)的技術(shù)路線和保障措施。計(jì)劃連通活水以保證供水率，治理面源污染以提升水質(zhì)，運(yùn)用濕地凈化及水系循環(huán)技術(shù)保障生態(tài)系統(tǒng)健康[8]。國(guó)家濕地公園是我國(guó)生態(tài)建設(shè)和保護(hù)最有效的實(shí)施方式之一，它劃定了空間保護(hù)和利用的紅線，明確建立了管理體系。生態(tài)保護(hù)絕不僅僅是工程建設(shè)，更為重要的是長(zhǎng)效的運(yùn)營(yíng)維護(hù)和管理。我國(guó)從三江源國(guó)家公園體制試點(diǎn)開(kāi)始，陸續(xù)已經(jīng)有十幾個(gè)國(guó)家體制試點(diǎn)逐漸開(kāi)展。無(wú)論是自然保護(hù)區(qū)還是國(guó)家公園，要從真正意義上建立起保護(hù)的屏障，一定要在保護(hù)和發(fā)展之間尋求平衡。在合理保護(hù)的同時(shí)，科學(xué)發(fā)展，將生態(tài)效益轉(zhuǎn)化為社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，這樣才能更好地反哺生態(tài)保護(hù)，可持續(xù)地推進(jìn)國(guó)家濕地公園的運(yùn)維。

注釋

①引自http://www.dhichina.cn/h-col-237.html。