城市湿地公园人工过滤系统的构建_以长广溪湿地公园为例

元离线组合技术作为消减污染负荷 持续发展目标，在湿地公园内３００ ｍ
的手段，能够兼顾各种技术的长处， 试验段设置了沉淀过滤、平行过滤、
满足城市景观多样化的需求。
重力过滤、生物过滤等４种生态湿地
２ 长广溪湿地公园人工过滤 系统的构建
净水过滤系统。 ２．２ 长广溪湿地公园人工过滤系 统的构建与施工
２．１ 长广溪湿地公园简介
然水系处，在自然水系靠近湿地一 侧设置浮动平台，平台两端通过木 栈道与湿地相连，形成一个封闭区 域。浮动平台下部为中空的箱形结 构，以使其漂浮于水面上，四周打入 钢管桩，通过Ｕ形环与浮动平台锚固， 使浮动平台能随水位变化上下浮动， 在木栈道和浮动平台近湿地一侧设 置悬垂单向穿透性过滤网直至水底， 使地表径流在流入长广溪之前得到 过滤净化。结合地形地貌、水岸立地 条件等特点，考虑沿岸浅水区栽植 不同高度和季相变化的水生植物， 形成一个优美的生态景观，也使浮 动平台成为湿地公园的一个景点。 ２．２．３ 生物过滤系统 生物过滤系
雨径流路线，降雨径流污染的控制 ６２５ ｈｍ ２。湿地类型包括河流、滩涂、
可分为在线控制和离线控制。在线 池塘、沟渠、稻田等多种，动植物资
控制的工程设施表现为处理设施链 源丰富，其中植物资源类型包括森
式分布，结合空间地貌和景观结构， 林沼泽型、草丛沼泽型、漂浮植物型、
调控径流的物流（水量和悬浮物等） 浮叶植物型、沉水植物型５个植物类
WETLAND SCIENCE & MANAGEMENT
Vol.5 No.1 Mar. 2009
Development of Artificial Filtering System for Urban Wetland Parks — A Case Study of Changguangxi Wetland Park
城市景观生态规划中绿色网络 的构建，能够提高城市透水面积，减 缓径流流速，控制非点源污染，湿地 公园的规划借鉴景观生态安全格局， 优先规划保护非点源污染敏感区，
在河流、湖泊等水体周围，引入新的 年，长广溪及其两侧地区被无锡城
景观斑块格局，结合相关的ＢＭＰｓ设 市总体规划确定为生态用地，定性
施，形成景观缓冲带，将污染物截流 为湿地生态公园，结合国家综合治
城市湿地公园人工过滤系统的构建
——以长广溪湿地公园为例
陈 卫１ 徐丽丽（２ １ 上海申谊教卫绿化景观工程有限公司，２００３３３；２ 上海市静安区绿化管理局，２０００４２） CHEN Wei1 XU Li-Li2 (1 Shanghai ShenYi Garden and Landscape Engineering Co. Ltd. Shanghai 200333; 2 Shanghai Jing’an Garden Administration Bureau, Shanghai 200042)
２．２．１ 沉淀过滤系统 沉淀过滤系
长广溪湿地公园位于江苏省无 统是通过湿地自然溢流进行净水的
锡市西南郊，是连接蠡湖和太湖的 生态过滤系统，主要通过雨水汇集
生态廊道。它西依山军嶂山，北连蠡 池及多个湿地沉淀池对雨水进行过
湖，东邻大学城，南靠太湖，依山傍 滤净化。雨水在汇集池中停留一段
湖，地理位置和自然环境非常优越。 时间，较大的脏物粒子初步沉淀，经
２０世纪５０ 年代以前，长广溪具有典 控制堰溢至第一湿地沉淀池进行中
型的环太湖湿地景观，城市化进程 型脏物粒子的沉淀，然后雨水再经
的加速，使其污染负荷增加，生态功 控制堰溢入第二湿地沉淀池，沉淀
能降低，湿地自然景观被破坏。２００２ 较小的脏物粒子，接着通过控制堰
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WETLAND SCIENCE & MANAGEMENT Vol.5 No.1 Mar. 2009
溢入第三沉淀池。同时湿地植物将 污染物自然吸收，最后通过沉淀过 滤的雨水排放到长广溪。
该沉淀过滤系统由４个水体组 成：雨水收集池－湿地沉淀池１－湿 地沉淀池２ －湿地沉淀池３ 。设计时 考虑４个水体的平面布置和地形落 差，雨水收集池选择地表径流相对 集中之处，各水体之间相隔不宜过 远，以裸露的卵石滩或通过涵管相 连接。水体施工以机械施工为主，水 体不宜过深，以最深处不超过１．５ ｍ 为宜，放坡宜平缓；水体成形后，覆 盖单向防渗膜，防渗膜上覆盖３０ ～ ４０ ｃｍ土方，掺入３０％～５０％粒径２０～ １００ ｃｍ 卵石，以防止土方的滑坡，并 种植水生植物防止水流冲刷土方。 两个相邻水体之间建钢筋混凝土的 控制堰，并以裸露卵石或泥石混合 覆盖，可适当种植水生植物。湿地沉 淀池３通过涵管和自然水体相连，溢 水口高于自然水体常水位５０～６０ ｃｍ， 以防止河水倒灌。雨水收集池及湿 地沉淀池１内需栽植耐污染性强、具 有净化水质功能的沉水植物，并移 植兼有景观生态作用的挺水、浮水 与漂浮水生植物，湿地沉淀池２和湿 地沉淀池３则栽植对污染敏感性强、 便于监测水质的水生植物，以便随 时观测水质。 ２．２．２ 平行过滤系统 平行过滤 系统是根据水流的自然方向，设置 垂直式过滤网而进行水流净化的生 态过滤系统。长广溪湿地的平行过 滤系统，是河岸垂直式的过滤系统。 结合长广溪水滨木栈道和浮动平台 的设计，于木栈道和水上平台下悬 垂单向穿透性过滤网直至水底，雨 水通过此过滤网进行有效过滤后才 能排放到长广溪中，此结构为浮动 式，可根据水位自动调节，从而确保 雨水过滤净化效果的实现。平行过 滤系统设置在地表径流集中流入自
和能流（径流动能），逐级消减径流 型，２３个群系组，２９个群系。常见的
中的污染物负荷。离线控制主要针 鸟类主要有白鹭、池鹭、牛背鹭、树
对前期降雨径流污染较重的特征， 麻雀、金药燕等。长广溪湿地公园形
采用分流措施将前期雨水分离处理， 成了湿地生物的多样性，成为无锡
然后再排放到径流线路上（ＵＳ－ＥＰＡ， 城市的景观亮点，对水质改善、涵养
摘 要 城市化进程的加快，大面积不透水铺装的应 用，导致城市水环境受到严重冲击，降雨径流成为 水体恶化的主要污染源。湿地公园作为城市景观生 态规划的绿色网络构建设施之一，能够提高城市透 水面积，引入控制降雨径流的 Ｂ Ｍ Ｐ ｓ 设施，消减城 市非点源污染物，保护河流、湖泊等城市敏感区域。 重点介绍了长广溪湿地公园的建设中，融入的 ４ 种水 质过滤净水系统的设计和施工，包括沉淀过滤系统、 平行过滤系统、生物过滤系统和重力过滤系统等。长 广溪湿地有效地降低了流入长广溪的悬浮物（Ｓ Ｓ ） 和 ＣＯＤ 负荷，发挥了湿地公园净化过滤水体的功能 的同时，营造景观多样性，改善长广溪生态环境。 关键词 长广溪湿地 水质净化 人工过滤 径流污染
在水体之外（郭青海，２００５；金可礼， 理太湖水的阶段目标，无锡市决定
２００７）。城市降雨径流污染的控制主 建设长广溪湿地公园，其全长约１０ ｋｍ
要是通过消减径流量和污染物的负 （石塘桥到壬子港），用地为河道两
荷来达到污染控制的目标。根据降 侧 １ ０ ０ ～ ２ ５ ０ ｍ 不 等 ，总 规 划 面 积
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2009 年 3 月 第 5 卷 第 1 期
１ 湿地公园与径流污染控制
１．１ 城市雨水径流污染 随着城市点源污染控制的不断
完善和城市化过程中不透水地表面 积的扩大，城市降雨径流造成的面 源污染逐渐成为影响受纳水体水质 的重要影响因子。城市径流中污染 物组分及浓度随城市化程度、土地 利用类型、交通量、人口密度和空气 污染程度而变化（Ｍａｒｃｈ ｅｔ ａｌ．，２００６； 尹澄清，２ ０ ０ ６ ） 。在 城 市 降 雨 径 流 发 生的初期，大量污染物，包括固体悬 浮物和有机污染物，排入受纳水体， 使受纳水体的水质在短期内急剧下 降（任玉芬，２００５；王紫雯，２００２）。根 据美国环保署（ＥＰＡ）２０００年的报告： 导致地表水环境恶化的１１种污染源 中，城市径流污染成为导致河流水 质下降的第四污染源，导致湖泊水 质下降的第三污染源，导致河口水 质下降的第二污染源（ＵＳ－ＥＰＡ，１９９５； 侯玉林，２ ０ ０ ４ ）。欧 美 发 达 国 家 对 于 非点源污染的研究始于２０世纪６０年 代，随着我国城市化进程的加速，城 市非点源污染问题逐渐凸现，研究 人员相继在北京、上海、武汉和深圳 等城市开展了地表径流污染研究， 城市集水区的透水性较差，径流系 数大，降雨形成径流过程短，初期径 流量急剧增加，在很短的时间达到 峰值，污染物ＳＳ和ＣＯＤ的峰值超前于 径流峰值（车伍，２００３；哈恩，２００６）。 污染物主要分为下面几大类：悬浮 固 体（ Ｓ Ｓ ）、耗 氧 物 质 、重 金 属 、富 营 养化物质、细菌和病菌、油脂类物质、 酸 类 物 质 、有 毒 有 机 物 和 腐 殖 质 。 １．２ 湿地公园控制径流污染
Hale Waihona Puke 控制技术的污染净化效率往往不稳 地方特色的湿地生态系统，兼顾旅
定、可持续性低、无法提供城市人文／ 游观光和科普教育功能，追求人与
自然景观多样化的需求，难以达到 自然和谐，实现区域的可持续发展。
降雨径流污染控制的目标（张饮江， 为改善长广溪目前的水质和生态环
２００８）。采用湿地公园的形式，以多 境，使蠡湖水系达到健康、生态的可
２００５；程江，２００７）。湿地公园的建设 水源、调节区域气候、保护生物多样
能够集合各种控制径流污染的生态 性、环境保护和美化，产生了良好的
工程技术，如各种塘／湿地、岸边带、 生态效益（ＥＤＡＷ，２００６ａ ）。
滤渠（池）和亚表层促渗等（龚清宇，
湿地公园在强调保护好现有湿
２００６；孙静，２００７）。一般说来，单一 地景观的前提下，重视恢复和重建
Abstract Rapid urbanization and increased installations of impermeable pavement have resulted in severe negative impacts on urban water conditions. Rainfall runoff becomes the main polluting source which causes degradation of water resources. Wetland park as an important component of the urban greennetwork specified in the urban landscape and ecological planning will increase the area of permeable pavement, and reduce rainfall runoff and pollutants from unfixed locations and sources, therefore to protect urban sensitive areas such as streams and lakes. 4 types of filtering systems for runoff improvement used in the design and construction of Changguangxi wetland, including sedimentation filtering, parallel filtering, biological filtering and gravity filtering were introduced. The wetland park has effectively reduced the suspended substances (SS) and chemical oxygen demand (COD) contents in the inflow runoff water to the wetland, not only improving the water quality, but also increasing landscape biodiversity and improving ecological environment of the wetland. Key words Changguangxi wetland , Water purification , Artificial filtering , Runoff pollution