山恒生态典型工程(之十)中国•贵安“东方瑞士”小镇农业观光园水生态循环系统构建

第一章 概述

1.1项目信息              

工程名称：中国·贵安“东方瑞士”小镇农业观光园水生态循环系统构建

施工地点：贵阳市贵安新区，贵阳市与安顺市结合部；

建设单位：贵安新区棕榈文化旅游发展有限公司

1.2项目概况

（1）项目由来

中国·贵安“东方瑞士”小镇农业观光园是由贵安新区棕榈文化旅游发展有限公司投资打造的集田园休闲、家庭教育、生态度假、生态商务等为主要功能的高端度假休闲风景区。为了切合项目的整体定位，保证整个项目环境质量，我公司特针对该项目的水生态循环系统进行整体设计。

（2）地理位置与湖体形态

该项目位与贵安新区与安顺市结合部，湖体和水系是依据地型自然形成。

图1项目现状实景图

 图2项目平面布置图

（3）补水来源与水系连通

该项目补水为周围山体的地表径流和雨水汇流。

1.3工程内容    

1、上坝水库的清水型生态系统构建-生态渔业的循环经济；构建水域面积：约243822平方米；

2、人工湿地科普区构建-多样性人工湿地环境展示；构建面积：约67275平方米；

3、“水循环-人工湿地”科普展示区-国内常用和先进技术方法介绍。

4、生态浮岛（浮床）景观设计-科普展示区和廊桥水面景观

5、雨水收集和处理回用设计-海绵城概念试点

1.4工期目标

根据业主要求，本项目工期目标为：

1、人工湿地科普区构建-多样性人工湿地环境展示；

2、“水循环-人工湿地”科普展示区-国内常用和先进技术方法介绍。

3、人工浮岛（浮床）景观设计-科普展示区和廊桥水面景观要求在9月份完成，并且呈现效果；其它项目根据业主计划安排

4、计划竣工时间：2015年9月

第二章 上坝水库清水型生态系统构建

2.1 清水型生态系统构建的必要性

城市景观水体是城市人居环境的有机组成部分，具有重要的生态功能、美学价值、文化功能和经济意义。

随着中国·贵安“东方瑞士”小镇农业观光园的不断开发，项目中的水系受人为活动的影响也越来越严重,污染物质会随着雨水通过地表径流和其它方式进入水体中,从而导致水体越来越差。因此构建整个水体的水生态平衡，增加水体的自净能力，采用水生态系统构建技术可以在较短的时间里建立营养盐转化迁移链，通过高等植物吸收氮磷，鱼类牧食植物，人工捕鱼这个链条，将有机和无机的污染物从水体中迁移出来，从而降低内源污染负荷，抑制藻类生长，使得水体清澈洁净。

中国·贵安“东方瑞士”小镇农业观光园为示范性海绵城市的试点小镇，其特殊的定位，水质保护工作直接关系到周边市民生活质量的提高，只有水体清新才能融山、水、园为一体，彰显生态水城特色的理念。同时也实现水体良好的经济循环。

2.2 水生态循环的技术理论

本工程以湖沼学及恢复生态学为基础，依据稳态转化理论，通过对清水稳态与浊水稳态之间转换机理的研究，开创性的提出清水型生态系统修复技术，通过对工程区域、及工程流域的水环境的调查，确定水生态系统构建模型，选用本地先锋优势种，构建完整的清水型生态系统，通过生物操控手段及实时监控手段的运用，优化调整建立长效运行机制，最终使系统稳定长效运行。实现水循环的良好经济模式。

主要转换循环理论如下：

2-1 水中C（污染物）的循环

图2-2 清水态和浊水态的转换关系

图2-3 稳定转换的恢复力与稳定极限

图2-4 清水稳态向浊水稳态的转换过程

图2-5 稳态转换理论和生物操控

图2-6 清水稳态水循环经济水体系统群落构成

图2-7 水生态循环经济食物网链

综上所述，水生态循环经济不但能构建良好的水质景观清水态系统，而且能实现良好的经济效益，真正做到了“绿水青山就是金山银山”的效果。

2.3水生态循环的技术路线

清水态系统构建技术的关键是恢复草型湖泊系统结构和良好的水生态食物网链。技术路线如下图：

图2-8 水生态循环生物操控技术流程

根据本项目的实际情况，上坝水库拟采取的技术措施主要有：

1、多样性生态驳岸           

2、沉水植物构建

3、底栖动物构建

4、浮游动物构建

5、食物网链构建

6、多样性生境营造

7、水循环经济-渔业经济效益

第三章 人工湿地科普区构建方案

3.1项目基本情况       

人工湿地科普区位于上坝水库的西北角，构建面积：约67275平方米；配合观景木栈道，打造成科普、观光展示的生态湿地文化旅游和学习的湿地公园。

3-1 人工湿地科普区位置图

图3-2 人工湿地科普区平面图

3.2项目特色              

根据现场勘查和业主湿地科普区的总体规划设计，本项目的湿地有如下特点：

1、湿地的本底环境较好，构建好的人工湿地有别于传统意义上的人工湿地-以消减污染源浓度为目的，本项目的人工湿地应定位为景观、科普、生境营造、主题角(比如荷塘蛙鸣、鼋龟池、观鱼池）等。

2、本项目为水、陆纵横交叉的浅摊环境，更易于营造各种生境和小型主题景观。因地质条件为喀斯特地貌，且整个湿地位于泄洪通道上，不利构建多样性湿地（垂直流湿地、水平流湿地），也不利于开挖建设。建设湿地的同时应考虑洪水的冲击和地表径流污染物的消减。

3、本项目业主要求营造的核心主题是“科普”，因此必须重视多样性，在湿地形式多样性有难度的情况下，构建湿地生物多样性、生境多样性、景观多样性是本湿地科普区的主题。同时利用廊道空间和木展牌，把湿地科普知识传递出啦。

3.3人工湿地概念及分类

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。

人工湿地处理系统可以分为以下几种类型：（1）自由水面人工湿地处理系统；（2）人工潜流湿地处理系统。（3）垂直水流型人工湿地处理系统。

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。

人工湿地的植物还能够为水体输送氧气，增加水体的活性。湿地植物在控制水质污染，降解有害物质上也起到了重要的作用。

人工湿地植物的生长能调节湿地周围的小气候，美化周边生态环境，植物还可以为鸟类和爬行类等珍稀濒危动物等提供栖息地，保护区域生物多样性。

图3-3 垂直流人工湿地 

 

图3-4 水平流人工湿地

图3-5 表面流人工湿地

 图3-6 小型湿地景观立体构建图

 

3.4工程设计内容

根据水生态修复的需要, 综合考虑水面面积、水体深度、停留时间等多种因素，确定本工程采用湿地系统中的自由水面湿地系统(敞流型)。该系统是向地面布水, 维持一定厚度水层, 水流呈推流式前进, 形成一层地表水流, 并从地表流出。地块纵向有坡度,底部不封闭, 原貌不扰动, 只需地表稍加人工半整. 水体在流动过程中与土壤、植物, 特别与地表根垫层及节根上生物膜相接触, 通过物理、化学、物理－化学及生物反应而得到净化。根据水深采用沉水植物-挺水植物-灌木相结合的搭配形式。设计的主要工程内容如下：

1、多样性生态驳岸

2、多样性湿地植物搭配

3、多样性生境营造

4、湿地主题构建

5、科普展示

3.5人工湿地主题建设

根据本工程的特点，拟营造的主题有：

1、挺水植物花海

2、荷塘蛙鸣

3、天鹅湖

4、鸳鸯戏水

5、观鱼池

6、放生池（鼋龟池）等。

以下是构建比较好的人工湿地景色：

图3-7 人工湿地生境景观图

3.6科普展示

本项目的科普展示采用现场展牌的形式，依据木栈道和木平台的参观路线设置。形式根据项目整体园林格局确定。

图3-8 木制宣传栏、科普栏