天津市中水新华工程规划设计有限公司300220
摘要:人工湿地系统作为地球三大生态系统之一,对于生态环境的保护有着重大意义,尤其是人工湿地,不仅能够净化空气,更重要的是可以过滤、吸收污废水中的污染物质,从而促进生态环境的良性循环,充分发挥有机资源再利用潜力,以实现环境保护的可持续发展。因此文章分析了生态理念下人工湿地景观设计思路。
关键词:生态理念;人工湿地;景观设计;原则
人工湿地是指由人工设计的、模拟自然湿地结构与功能的复合体,由水、处于水饱和状态的基质、挺水植物、沉水植物和动物等组成,并通过其中一系列生物、物理和化学过程实现对污水的高效净化。城市中的公园越来越多地将人工湿地的相关技术用于满足修复生态环境这一需求,如何在保证这一功能的基础上进一步完善景观功能,是如今人们关注的问题。
一、人工湿地的概念及类型
(一)概念
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。人工湿地是一个综合的生态系统,它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理,结构与功能协调原则,在促进废水中污染物质良性循环的前提下,充分发挥资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益。
(二)类型
1.地表流人工湿地
向湿地表面布水,水流在湿地表面呈推流式前进,在流动过程中,与土壤、植物及植物根部的生物膜接触,通过物理、化学以及生物反应,污水得到净化,并在终端流出。
2.潜流式人工合成湿地
人工湿地的核心技术是潜流式湿地。一般由两级湿地串联,处理单元并联组成。湿地中根据处理污染物的不同而填有不同介质,种植不同种类的净化植物。潜流式人工合成湿地的形式分为垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地。利用湿地中不同流态特点净化进水。经过潜流式湿地净化后的河水可达到地表水Ⅲ类标准,再通过排水系统排放。①垂直流潜流式人工湿地。在垂直潜流系统中,污水由表面纵向流至床底,在纵向流的过程中污水依次经过不同的专利介质层,达到净化的目的。垂直流潜流式湿地具有完整的布水系统和集水系统,其优点是占地面积较其它形式湿地小,处理效率高,整个系统可以完全建在地下,地上可以建成绿地和配合景观规划使用。②水平流潜流式人工湿地。是潜流式湿地的另一种形式,污水由进水口一端沿水平方向流动的过程中依次通过砂石、介质、植物根系,流向出水口一端,以达到净化目的。
3.沟渠型人工湿地
沟渠型湿地床包括植物系统、介质系统、收集系统。主要对雨水等面源污染进行收集处理,通过过滤、吸附、生化达到净化雨水及污水的目的。是小流域水质治理、保护的有效手段。
二、生态理念下人工湿地景观的设计原则
(一)选址原则
人工湿地景观的建设需要具备几个基本要素,即湿地的植被、湿地水文、湿地土壤。基于此,在选择建设地址的过程中一定要满足这三个基本要素,如果所选择的地址不能同时满足这三个基本要素,那么就应利用现代化技术对目标地址进行有效改造。
(二)形态设计层面的原则
在实施形态设计的过程中应更多地集中精力去考虑景观与自然生态系统的和谐相处,避免设计出来的形态对原本的生态系统造成影响,在设计中应尽量保留原始的生态环境。同时,在设计过程中还应充分考虑使用者的审美诉求,应有效结合美学、设计学等相关学科的知识,力求达到美学与生态环境的相得益彰。
(三)植被设计层面的原则
人工湿地景观的主要功能之一就是净化水环境,而其中所包含的植被就是使这一功能得以发挥的重要载体,所以,设计时应实现植物种类的多样性,尽量选择当地的植物种类,有效保证植被的存活率,进而使景观在整体上发挥出净化水资源的功能。与此同时,在不同的地理区域中建设人工湿地景观,在植被上应体现出区域的特征,如在靠近水源的区域建设,就应选择耐水性能比较强的植物类型。同时,还应使植物呈现出层次分明、搭配协调、错落有致的特点。
(四)水岸空间的设计
湿地系统在环境当中有着自己鲜明的特色,湿地系统与其他环境区分的界限是岸边环境。人工湿地景观设计所遵循的基本原则是生态宜居,以水而建,环境优美。采用自然手法设计湿地岸边环境,使水岸之间的辖长地带自然过渡,在适宜的区域通过植被种植,形成水岸生态交接区域;打通湿地的自然调节能力,充分发挥湿地自身的渗透和过滤功能,为鸟类和两栖类动物创造一个优良的生态环境,进而实现生态效益的可持续。岸边环境作为湿地和其他环境的一种过渡环境其作用不容小觑。故此,在对岸边环境设计时应遵循岸边环境不同其处理水岸空间方式的选择就不同。
(五)环境艺术小品及构筑物
环境艺术小品及构筑物的特点不仅是自身的装饰性强而且数量多,分布也很广泛。环境艺术小品及构筑物能够对空间细节进行很好的完善,使空间品质得到进一步加强,充分体现人性化特性。人工湿地景观离不开栈道、亭、台、楼、阁等实物景观,在进行人工湿地景观设计时一定要符合功能设计要求,符合景观审美标准,在景观建设选材方面要遵循取材的生态化和乡土化。就近取材一方面能够减少建设成本,另一方面也是为了使人工构筑物和自然环境能够充分融合。这样环境艺术小品的用材就可以和环境艺术小品的风格形成一个整体,成为湿地景观的主体,从而发挥民俗建筑在湿地景观当中的魅力与品质。
三、工程实例
某人工湿地在进行景观设计时,其中沉水廊道为湿地区域的主要人工景观,廊道下沉至水面下,透过廊道两侧的玻璃可以观察水中动植物。沉水廊道的西侧是“叠水花台”,由西往东利用高差,形成三级叠水,随着水的级级跌落,带来视觉与听觉的叠加效果。“叠水花台”旁边附近的潜流湿地中,穿插着可以亲近水面的木栈道。同时,人工湿地景观的植物配置根据不同区域有所区分,分为浅水、沉水、沼泽和混合4个区域。水植物区位于湿地的北侧,主体植物群落为紫萍群落、白萍群落,同时搭配以荇菜。沼泽湿地区位于整个水系的上游地带,主体植物群落为芦苇群落和香蒲群落,整体较具有野趣。混合种植区位于湿地生物展示区中心,随水深变化而选用不同的植物,搭配以丰富多样的湿地植物,营造出层次丰富的植物景观。此外该湿地分布集中,采用多种技术措施形成多种湿地,如复合垂直流、表面流、潜流湿地等,对水质净化有一定成效。而且运用了不同的湿地景观,如叠水花台、沉水廊道、潜流湿地中的漫步廊道等,使得游人在湿地中的游览有了多样化的趣味。
总之,运用人工湿地技术修建的湿地公园,不仅在净化污水、减少粉尘等方面起到作用,在调节小范围的气候上也发挥了一定功效,还为居民的休闲娱乐提供了场地。对于北方水资源稀缺的地区不仅仅是引来水,更重要的是留住水,保护水质的清洁,这就要求人工湿地技术的不断提高与完善。另一方面,要增强公园的蓄水能力,从“海绵城市”的设计中借鉴经验,实现下渗、蓄水、净化、用水、循环一系列过程,创造具有弹性的生态湿地景观公园。
参考文献:
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