人工湿地河道设计

一、湿地面积问题

水环境前置条件

1、水量为10万吨/天

2、设计进水水质为一级A标准。其中主要污染物指标为：

3、出水水质要求为地表四类水。其中主要污染物指标为：

场地分为三段。上游段（2侧分别宽110m，长620m），中游段（宽50m，长500m）和下游段（宽70m，长1000m）。估算，总面积231400m2，约340亩

湿地前置条件

1、根据在2010年环境保护部发布的《人工湿地污水处理工程技术规范》要求。进水水质均满足人工湿地（表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地）系统进水水质要求。

2、参照表二的系统污染物去除效率：

湿地除污单元应该以垂直潜流人工湿地为主。

3、设计日处理能力为10万吨/天，该处人工湿地应为大型人工湿地污水处理设施（≥10000吨/天）。

4、由于接纳的是城镇污水厂出水，基本工艺流程应为：

污水→人工湿地→后处理→排放

5、由于湿地的特殊性，参照表二，湿地并没有专门争对TN的处理手段，因此指标中的TN并不计入湿地计算考虑中。

湿地设计参数

1、

以垂直潜流人工湿地为主, 南方水力负荷以0.8计算，（长宽比以3：1，水深1.5m，水力坡度以0.5%）：

需要垂直流湿地在125000m2左右。第一段（上游段）实际面积为136400m2（205亩）

设置16个垂直流净化区。面积为150m X50m，共120000m2，水深1.5m，水力停留时间为1.8d。设计前后高差在3.5米左右。由一个调节池统一打到各个垂直流进化区。

根据垂直留去除效率，残留主要污染物值为：

根据水质要求，已经达到地表四类水标准。但考虑到秋冬季是低效率较低，出水水质不稳定等情况。在中游段设置水平潜流功能区。

2、以水平流人工湿地为主，辅助垂直流湿地对其出水进行净化。

第二段实际面积为25000m2（38亩）。设置4个并联的水平流净化区块，每个区块内有两个串联的水平流，每个面积为3000m2（30x100m）。水深1.5m，水力停留时间为9h。设计前后高差在3米左右。

经过水平流湿地处理后的水质，已经可以稳定达到地表四类水标准。

3、在第三段（下游段），可以作为备用区域。当水质、水量发生改变时候，可以作为被备用用地。

综述：

根据《人工湿地污水处理工程技术规范》要求，在可以保证经湿地单元处理后，在现有的水质水量情况下，达标排出，至少需要188亩湿地功能区域的地，加上配套设施和足够的缓冲系数，共需要240亩地左右。该处沿高压铁塔下面积共320亩左右，其中前两段面积为243亩地，正好满足要求。剩下77亩地，可以作为备用地。

由于湿地的特殊性。整个水处理过程都是靠植物、微生物等的协同作用。它的实际况状会因为进水水质、天气情况（温度、湿度、是否降水等）、外力因素（管理维护、植物状态等）等情况的改变而变化，所以设计建设时候，应该充分考虑各种意外情况，预留足够的安全系数和应急方案，保证出水水质可以达到要求，谨防意外的发生。

二、投资运营估算

前两段投资：16592万元

每年运营维护费用：430万/年

三、高压铁塔问题

根据《中华人民共和国电力法》2017修订版规定，该处土地属于“输电线路走廊”区域。在该区域内，允许公众进入或从事基本农业及其他受限的生产活动。该区域从《电力设施保护条例》可知，110kv的输电线路，其保护区为导线边线向外侧水平延伸10m，并垂直于地面所形成的两平行面内的区域。

根据上述所知，在高压铁塔下，经过当地电力部门同意后，按照规定的安全施工要求，可以进行湿地的施工。案例二为实际工程

四、案例介绍

新加坡—碧山公园及加冷河项目

加冷河-碧山公园是ABC方案下的旗舰项目之一。该项目占地62公顷，花费4500万欧元，于2012年2月建成。由于公园需要翻新，公园旁边的加冷河混凝土渠道需要升级来满足由于城市化发展而增加的雨水径流的排放,因此这些计划被综

合在一起，进行此项重建工程。该设计获得了2012新加坡游憩场地设计奖，和2012世界建筑节年度最佳景观设计项目奖。

加冷河从笔直的混凝土排水道改造为蜿蜒的天然河流。这是第一个在热带地区利用土壤生物工程技术（植被、天然材料和土木工程技术的组合）来巩固河岸和防止土壤被侵蚀的工程。通过这些技术的应用，还为动植物创造了栖息地。新的河流孕育了很多生物，公园里的生物多样性也增加了约30%。

此外，在遇到特大暴雨时，紧挨公园的陆地，可以兼作输送通道，将水排到下游。碧山公园是一个启发性的案例，它展示了如何使城市公园作为生态基础设施，与水资源保护和利用巧妙融合在一起，起到洪水管理、增加生物多样性和提供娱乐空间等多重功用。人们和水的亲密接触，提高了公民对于环境的责任心。

生态工法技术包括梢捆，石笼、土工布、芦苇卷、筐、土工布和植物，是指将植物、天然材料（如岩石）和工程技术相结合，稳定河岸和防止水土流失。在建造之前，使用河床测试了多种生态方法。与其它技术不同的是，植物不仅仅起到美观的作用，在生态工法技术中更是起到了重要的结构支撑的作用。而植物形成的生态净化植物群落可以将周围池塘中的水体循环净化。

最能彰显该项目创新性的是，将混凝土水渠改建成为自然河道的同时，融入了雨水管理设计。这为城市的发展提供了无限可能。比如在管理河流和雨水、自然与城市相结合、提供市民休息娱乐场所等方面。它能够有效地对于雨水进行处理、有助于净化市民的饮用水；能让植物和动物种群回归城市；它还能够为市民创造更多娱乐休闲的场所，并提供更多亲近大自然的机会。

昆山—花桥吴淞江湿地公园ASLA2012分析奖（高压铁塔下建设）

美国SWA在2009年竞得的一个项目。以“净水公园”为构思，利用狭长的场地条件，改造为内河湿地，绵延4公里，形成了一个富有生命的水质净化系统；将外河的劣五类水，通过北端进水口泵站引入内河湿地，经过过滤、沉淀、曝气、土壤和植物及微生物的净化，在缓慢流经过滤墙、深水池、浅滩水生植物区、深水曝气区的过程中，得以净化至四类水，重新回归使用。