基于生态修复技术的城市人工湖景观设计——以格尔木市小岛人工湖区域生态湿地公园建设为例

李明 LI Ming

城市建设水平的提升使城市人工湖景观规模及数量均呈明显上升趋势。为有效改善城市水环境恶化问题，帮助人工湖维持生态环境，净化其水质，应围绕人工湖开展景观设计，依托自然与人工相结合的设计内容促进城市水环境生态可持续发展。以格尔木市小岛人工湖区域生态湿地公园建设为例，基于总体规划理念进行过滤池、净化池等水体设计，利用多层植被设计水陆交错带，通过渗透性改造和集水沟设置开展近水陆地设计，并配置乡土植物，打造“防御为主、治理为辅”的近自然人工湖生态系统。

景观；
生态公园；
生态修复技术；
人工湖

城市人工湖与自然湖泊不同，不具备自然净化与恢复能力。虽然人工湖的出现是为了营造更美的城市生态景观，但多数人工湖水质并不理想，甚至存在污染情况。青海省格尔木市的生态发展以保护本地生态资源为主，以绿色低碳生态基础设计为支撑，故格尔木市小岛人工湖区域生态湿地公园景观设计应以人为本，结合城市特色打造集观赏、游憩、娱乐、改善生态环境等社会功能与生态功能于一体的水体，在修复当地生态环境的同时改善城市水资源紧缺现状，缓解城市热岛效应，有效保证城市居民的身心健康。

格尔木市小岛人工湖区域生态湿地公园建设项目位于格尔木市西北郊，西至西海路，南至格茫公路，东邻安置房小区，北至规划路。格尔木机场位于项目场地西南侧，连通格茫公路，是外界进入格尔木市的必经之路之一。项目规划面积56.41hm2，现状人工湖面积34.29hm2。

项目场地位于2条景观轴线交会处，目前主要人流来自场地东侧的居民住宅区及东南方向的格尔木市区。场地内现有2条主要道路，其余道路为农田土埂，缺乏系统性，通达性较差。场地以杂填土、粉质黏土、粉砂、砂岩及砾岩为主，表层风化较强烈。地势南高北低，整体由东南向西北方向倾斜。地面绝对高程2797.4～2807.5m，最大高差10.1m。地形低洼，整体平坦，局部凹凸不平，地形坡度＜19%。格尔木河径流量年际及年内变化幅度较大，瞬间最大流量(837m3/s）为常年平均流量(18m3/s）的46.5倍。同时受格尔木山区地形影响，河道平均比降高达4.86/1000，山区暴雨洪水来势猛、流量大、破坏力极强。

在上位规划中，场地西北侧和东北部区域为住宅用地和商业用地，根据当地水文现状、防洪要求及生态安全考虑，建议将2块区域纳入生态湿地公园系统，使区域回归原生态，保障生态安全，实现净化水体、防洪、泄洪作用。建议项目整体分两期开发，一期范围为场地南侧包括人工湖在内(红线）；
二期开发西北、东北区域(黄线），目前该区域可作为防护林带以隔离车行道路，起到降噪、防尘作用（见图1）。

1项目用地规划

2.1 总体规划

2.1.1 规划目标

格尔木市小岛人工湖区域生态湿地公园建设项目以“自然+历史+文化”为目标，立足场地条件，尊重场地精神，符合建设实情，适应未来发展，打造具有环境生态服务功能的高原特色公园。其设计原则如下。

1）尊重城市人工湖实际情况，通过综合分析地形地貌、土壤植被、气候人文等因素，开展场地景观设计。

2）优先考虑生态原则，使用科学手段打造城市宜居环境，协调人与自然之间的关系，有序开展水体、植被等生态恢复。

3）实现土方平衡，尽量使用当地适栽植物，如杨树、红柳、沙枣等。

4）分期规划设计植物，预留充足的植物生长时间与空间。

2.1.2 规划理念

生态与游憩相结合、自然与设计相结合，从3个方面打造日光城的生态未来：依托湿地体验、滨水娱乐、度假休闲，打造生活之美；
依托湿地观光、植物群落、大地景观，打造自然之美；
依托净水展示、节水灌溉，打造科技之美。使人们感受自然生态，寻找心灵和身体的回归。

2.1.3 规划布局

为充分发挥人工湖景观水体生态修复功能，依靠前期预防、中期维护和后期拓展，使人工湖形成完整、稳定的近自然生态系统[1]。人工湖景观设计主要延续场地内的自然动态演替，划定、保留若干景观区域，减少人工湖景观日后所受干扰，在保留区域外疏伐不健康植物，积极引进观赏性植物，将其作为人工湖景观的植物基础。为合理拉近人工湖景观、生态环境与人之间的距离，利用环湖健身步道和亲水栈道引入新的公共活力动态，进而打造人与自然和谐相处且具有极强活力的动态生态系统（见图2）。

2格尔木市小岛人工湖区域生态湿地公园鸟瞰效果

2.2 景观设计

2.2.1 水体

1）选址 基于生态修复的人工湖设计理念，格尔木人工湖区域生态公园建设项目中的人工湖需选择江河湖水作为水源，故公园选址于天然形成的江河湖泊流线附近，既能提高水资源利用率，又可降低工程成本，有效增强工程效益。

2）近自然生态 为避免人工湖景观出现污染，还需综合考虑水体死角、人工湖水体流动性等要素，避免水体内富营养化物质堆积，为水生动植物提供适宜的生存环境，使人工湖尽快成为近自然生态，尤其是湖形与湖底设计。①湖形设计需结合当地主导风的方向打造水体重力流缓坡，水体边线弧度宜大不宜小，以促进水体流动。在水体安全范围内合理设计湖水的水位高差，通过跌水、曝气等增加水体含氧量，以提升湖中和周围生态系统的物种多样性，吸引两栖类动物、鸟类等。②湖底设计在考虑防渗透的前提下，打造水体生态系统中动植物的栖息地，如搭配不同粒径的石块，依托石块缝隙形成水体生物缝隙，促进水体中的动物繁殖及植物生长。

3）净化系统 由于人工湖不具备天然湖水的自然恢复、净化功能，故需围绕水体净化系统打造人工湖“生态系统”。综合运用生物修复法、物理修复法、生态修复法和化学修复法，少量、多次净化污染基质，以保证水体水质。结合项目实际，水体净化系统以生态修复法为基础，设置初级物理净化池、次级生态净化池，多层次净化水体水质，维持人工湖水体洁净度。

2.2.2 水陆交错带

水陆交错带指水体与陆地之间的交接线，一般是2～5m宽的水体和0～9m宽的滨水陆地，其作用一方面可避免水流对周围构筑物造成冲刷影响，另一方面能发挥水体污染防御功能。本项目利用原有场地堤坝进行设置，调节水位高差，通过跌水对水体进行曝气充氧过滤（见图3）；
或用作鸟类、两栖类动物的栖息地和滨水植物的生长区域，进一步加快人工湖成为近自然湖泊生态系统。

3水陆交错带跌水坝

1）生态驳岸 基于生态驳岸较强的渗透性加强水气交换，促进水生植物群落的形成，同时强化人工湖的水体净化能力。由于水陆交界处对人群的吸引力较大，故设计曲折变化的岸线，通过丰富的视觉层次变化增强亲水性，且相较于平缓岸线，曲折变化的岸线还能为动植物提供更有利的生存空间。在生态修复前提下，尽量少采用硬质护岸，多采用植物护岸，如设计植物缓冲带，既可强化水陆联系，又能实现对地表径流的有效过滤。在实际设计中，尽量选择当地适栽且根系强大的植物，根据实际需求选用抛石法、栅栏法等，以增加水体活力[2]。

2）人工湿地 作为动植物的聚集区域，需依托自然生态系统进行人工湿地的设计。如以杨树等乡土植物为主，维护当地水生态平衡，适当设计人为参与性景观。在格尔木人工湖区域生态公园项目中，结合原有芦苇沼泽，形成深水、浅水、沼泽、滨水、旱生的主体生态序列，并在每个序列中对坡度、光照、土壤、植被进行控制，形成差异化的小气候，以发挥各自的生态净化功能，进而改善湿地水系统循环及水体水质（见图4）。

4人工湿地

3）补水过滤系统 作为城市人工湖的“守卫体系”，补水过滤系统设计于水陆交错区域，其依靠植物的过滤和吸附作用，补给人工湖水体，并实现补给水的生态净化，避免泥砂、富养物质进入人工湖，预防水体污染。一旦遭遇雨雪天气，地表水可在进入人工湖前实现过滤。设计选用水生植物、草本、灌木和乔木等混合植被过滤带，宽9m以上。相较于单一植被过滤带，混合植被的过滤效果更佳，可最大程度地拦截地表污染物。

2.2.3 近水陆地

针对人工湖景观而言，近水陆地主要指距人工湖水体较近的人类陆地活动区域，其与近自然生态系统之间关系密切。相较于传统城市公园的近水陆地设计，格尔木市小岛人工湖区域生态湿地公园应尽量避免大面积硬质铺装，需结合海绵城市理念与设计特点收集雨水，既可补充地下水，又能增加空气湿度，促进城市生态水循环。

1）采用BMPs（保护流域水环境免受农业生产活动污染的最佳管理措施）系统结构，分为入渗系统、滞留系统。入渗系统使雨水入渗至地下，减少地表径流，典型利用包括干、湿草沟等；
滞留系统可暂时保存径流，延长地表径流时间，以贮留方式长时间滞留雨水径流。

2）采用科学的雨水收集系统，该系统可降低地表径流速度，整体性利用公园雨水，且便于施工，后续管理无需投入较多人力（见图5）。如利用植被浅沟为人工湖补水的同时提高水资源利用率，进而促进城市公园水循环。植被浅沟别名生态植草沟和生物沟，是指种植植被的景观性地表沟渠排水系统。相较于传统排水模式，其能通过植被的滞留、过滤和吸附功能，减缓径流流速，去除径流中的污染物，利用弹性排蓄空间降低雨水对城市排水造成的压力和污染。项目应用植被浅沟时需结合公园路网，植被浅沟适用于园内道路、广场、停车场等不透水地面的周边，道路及绿地等区域，不适合用于坡度大（＞3%）、径流量大且影响交通安全的区域。植被浅沟的一般宽度范围50～120cm，纵坡坡度不应＞4%；
当纵坡坡度较大时应设置为阶梯型或在中途设置消能台。宜选用根系发达、适应力较强、长势较好的植被。

5雨水收集

2.2.4 植物

1）水体 选用稳定底泥及具有藻类抑制作用的水体植物，促进人工湖形成自我保护机制，如凤眼莲、菖蒲、藻类植物等。其中，水体植物以乡土植物为主，应在保障植物存活率的同时避免外来物种入侵，且尽量选用多种植物，以提高水体生态稳定性，同时，尽量避免分散化的植物种植形式。

2）水陆交错带 注重过滤带植物的混合搭配，且交接种植水体植物和交错带植物，将其打造为完整滨水植物带，即“陆生植物+挺水植物+浮水植物+沉水植物”。

3）近水陆地 增加阔叶树种，以乔灌草搭配的种植形式为主，其可在降低温度的同时涵养人工湖水源，并为当地鸟类提供食物，如女贞、含笑、杜鹃、碧桃、菖蒲等[3]。注重季节交替时树种变化，依托完整的水体生态链为植物提供良好的生存环境。

城市人工湖是城市自然生态系统的重要组成部分。在生态修复大框架下，格尔木市小岛人工湖区域生态湿地公园根据具体设计目标科学划分人工湖景观设计内容，按照人与自然和谐共处原则设计人工湖水体、水陆交错带、近水陆地及植物，依托每个区域的生态恢复功能，实现水体的层层净化，在满足城市居民景观需求的同时，解决水体污染问题。

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