青华湿地水体治理及生态修复探讨

赵斯佳，康欣

1.北京东方利禾景观设计有限公司；2.北京市自来水集团有限责任公司水质监测中心

根据《保山市城市总体规划修改（2013-2030）》中的要求，市委、市政府决定在“十三五”期间，东城区将集中建设“三个一万亩工程”[1]。由于历史原因，青华海湿地水质容易受到人类活动的影响，水质逐渐恶化，生态系统逐渐脆弱，这种生态脆弱急需改善。

一、区域概况

青华海湿地位于保山市，属低纬山地亚热带季风气候，日照充足，干湿季分明，年均降水979.6mm，年均蒸发1119mm。青华海片区由西湖、东湖和青华湿地组成。本次青华湿地设计范围位于东湖东侧，红线面积313公顷，北临拱北路，南至象山路，东临青阳路，西接景区大道昌宁路。

二、问题分析

青华海国家湿地作为保山坝最低点，一方面汇集了流域的天然降水，一方面也汇集了来自流域内的各项污染[2]。

（一）水资源

北庙水库为青华海湿地目前最为稳定可靠的水源，青华湿地未见明显的泉水出露点，地下水基本不参与循环，湿地主要以地表径流和降雨补给为主，经湿地循环后回归东河。

（二）水环境

东河主河道流经两个村镇，受农村生活污水及垃圾、农业面源污染、工业污水排放等原因导致水质下降，污染程度较高。经检测，其水质为劣V类，尤其是总氮超标严重。

（三）水生态

受周边影响，人为活动、环境和水文的变化使得生态群落日益减少，生物多样性受到严重威胁，湿地活力正在不断丧失。

三、治理目标

十四五规划提出地表水达到或好于III类水体的比例需达到85%以上；本次是以国家湿地公园为目标的建设工程，要求主体水质不低于国家III类标准，水岸及景观保持自然状态[3]。因此，保证水质良好、水源稳定为可达关键。

（一）水量目标

根据规划中的水利要求，水量保证率参考城市供水保证率，要求达到95%。

（二）水质目标

考虑到投资成本和技术水平，总磷含量难以达到地表III类标准，设置水质主要考核指标为化学需氧量、生化需氧量、氨氮含量，规划水质主要指标达到地表水III类标准或综合指标优于IV类。

四、方案定位及实施思路

青华湿地水域面积大，水质标准要求高，针对青华湿地的生态基底，结合生态环境治理技术，将治理实施分为三个层次。

（一）连通活水

一是水系分析，即构建合理的连通水系。一方面，提高水资源的综合利用效率，优化配置导向的外流域引调水，解决缺水的问题；另一方面，构建节点水域，建立雨洪综合调蓄系统，保障防洪排涝安全，增加行洪排涝能力。

（二）生态修复

二是解决水质的问题，即保证水源充足的同时，需要清澈的健康的水体。所以，应建立污水治理系统，增强湿地水体的自净能力[4]，恢复湿地生态。

（三）人文景观

三是在做好水资源和水生态系统修复的基础上，提升景观面貌，将水利工程和水环境工程景观化，打造亲水空间、滨水景观、人文互动景观节点等。

五、设计方案

（一）水量计算

青华湿地现状地形东高西低，北高南低，结合现状地形，将海尾河纳入考虑，本阶段根据湿地池底高度分成三个台地A、B、C，第三台地水位与下游水域水位持平。

插图是小学语文教材的有机组成部分，各篇不同的彩图或直观形象，或意味深长，恰到好处地将文本内容可视化，推进学生与文本、作者之间的对话。如苏教版五下《秦兵马俑》，笔者补充了兵马俑平面示意图，帮助学生更好地了解三个俑坑组成的气势磅礴的军阵体系，是秦始皇生前强大军事的缩影。因为兵马俑类型众多，笔者又适时提供了将军俑、车兵俑等图片。学生根据文本描述，通过图文对照式分辨，将个性鲜明的兵马俑深深印在脑海。图片成为不可多得的阅读助手。

根据《河湖生态环境需水计算规范》（SL/Z712-2014），分析湿地周边汇水径流及降雨量，同时考虑蒸发灌溉等耗损途径及换水量，分别计算旱雨季需水量。

（二）补水方案

考察湿地周边情况，可用于补水的水源有三处：（1）东河引水：建设水闸、水坝等蓄水工程；（2）再生水回用：项目区附近有两处污水厂，以污水厂可用水量的90%供应湿地；（3）水库调度：考虑到上游水库有提供保山生活生产用水的要求，优先考虑引用污水厂尾水为湿地供水，其次为东河引水。由于旱季需水量较大，因此采用双水源供水方案，雨季采用污水厂尾水补水即可。同时，考虑建设提升泵站将引水与排水体系串联，构建水体内循环系统。循环路线由C台面提水至A台面死水区，水流顺着地势，从北向南流过三个台阶，最后于西南口流出湿地，参考图1。

图1 水系方案设计图

（三）水质模拟

1.条件设定

利用Mike21构建湿地水动力模型和污染物迁移模型[5]，设定初始水质、水量等初始条件，分别在旱季和雨季选取时间段，模拟水体中氨氮在时间、空间两个维度上的变化。入口流量根据补水方案入水口的进水流量进行设置。入水口设置为点源方式，分别切换入水水质III类、IV类进行模拟。

2.结论分析

模拟水质变化得到图2—3：在初始水质和进水水质相同情况下，雨季的水质效果好于旱季，且进入湿地水体的主要水质指标应达到地表水IV类，方能保障经换水、自净后的湿地水体的水质指标优于IV类，甚至达到III类。

图2 旱季3-4月 初始水质Ⅲ类 进水水质Ⅳ类

图3 雨季6-7月 初始水质Ⅲ类 进水水质Ⅳ类

（四）水质净化

经过前期Mike21建模可知，保证青华湿地水质达到III类标准的前提是，引入人工湿地的水体主要水质指标达到地表水IV类标准，因此，水质是净化重点治理对象。

1.河岸修复

结合现状地形及引水需求，引水渠应采用明渠开挖方式。驳岸采用生态型式，对于自然村周边的水渠，考虑亲水需求，采用亲水平台、木栈道等型式；对于其他驳岸，采用草坡入水型式[6]。沿河岸可种植挺水植物，形成岸边植物带，可拦截暴雨冲刷，阻截外源污染。

2.面源治理

由于初期雨水污染物浓度相对较大，在地势低的区域建设雨水调蓄池、初雨截流井等生物滞留设施蓄渗、净化径流雨水。蓄水深度根据植物耐淹性能和土壤渗透性能来确定，一般为200-300mm。另外，可沿东河两侧铺设植草沟，截留地表径流污染和农业面源污染。

3.人工湿地

因污水厂尾水水质达不到地表IV类标准，故于引水处设置功能性人工湿地，污水厂来水经过湿地过滤净化，达到地表水III类标准后方可排入青华海湿地公园。

经过方案比选，人工湿地采用垂直流潜流湿地。其水流形式结合了表面流湿地和潜流湿地的特性，水流通过填料上部的布水管进入填料，受到重力的作用，基本上呈现为由上至下的垂直流，充分利用填料基质表面，水流经床体后被铺设在出水端底部的集水管收集而排出[7]。当床体处于不饱和状态时，氧可以通过大气扩散和植物传输进入该湿地系统，利于硝化处理。

六、结语

由青华湿地的设计可以看出，生态系统修复需要对不同目标、不同问题进行全面考虑，并运用科学方法进行分析，找出可持续的解决方案。目前，基于总体规划可确立系统的技术路线和保障措施。计划连通活水以保证供水率，治理面源污染以提升水质，运用湿地净化及水系循环技术保障生态系统健康[8]。国家湿地公园是我国生态建设和保护最有效的实施方式之一，它划定了空间保护和利用的红线，明确建立了管理体系。生态保护绝不仅仅是工程建设，更为重要的是长效的运营维护和管理。我国从三江源国家公园体制试点开始，陆续已经有十几个国家体制试点逐渐开展。无论是自然保护区还是国家公园，要从真正意义上建立起保护的屏障，一定要在保护和发展之间寻求平衡。在合理保护的同时，科学发展，将生态效益转化为社会效益和经济效益，这样才能更好地反哺生态保护，可持续地推进国家湿地公园的运维。

注释

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