基于生态设计的蔡甸什湖湿地公园概念规划

GXF360 2018-04-13

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湿地公园是湿地保护体系的重要組成部分，是建立在湿地自然保护区以外，具有生态保护、科学研究、观光休闲、科普宣教等多方面功能，作为生态旅游的重点领域，更是为解决湿地保护与利用的矛盾提供了一种有效途径[1]。

1 基址分析

1.1 区位概况

蔡甸区是武汉西部重要的桥头堡，也是武汉向西部辐射的重要集散地。中法生态示范城北抵汉江、南至新天大道及后官湖生态绿楔、西达知音湖大道西侧生态廊道、东临四环线，规划建设用地约30km2。其中什湖生态治理区红线范围面积约4.12km2,作为生态城北部的主要水体，其生态治理与景观规划是中法生态城生态建设的重中之重（图1）。

1.2 现状分析

（1）土地利用现状

通过野外调查与文献研究获取相关图纸资料，并利用ENVI进行用地分类，得到用地分类图及用地现状面积（图2、表1），可以看到，什湖主要用地类型为人工养殖鱼塘，田埂土堤较多，其次为少量河流及片状湖泊湿地，湿地破碎度与孔隙度较高；什湖周边围湖造田等行为打乱了原有的水道系统，甚至部分河道已断流；生境多样性单一，人为活动干扰大，景观破碎化严重。

图1 区位示意图

（2）水环境现状

由于长期受到周围生活污水及地表径流冲刷产生的化肥农药的影响，其COD、氨氮和总磷均存在超标现象；其次，围湖造田使水面不断萎缩，河道淤积严重，水体自净能力极弱；第三，鱼塘表面被浮萍等漂浮物覆盖，水质为V类水体，部分为劣V类；最后，什湖与汉江采用水闸连接，且只有排水，没有引水，水系流通性较差，局部河道出现断流。

（3）动植物资源现状

在进行植被规划之前，必须对原有及周边植被情况作充分而详尽的调查和研究，从而确定植被规划的目标和具体的技术手段[2]。经过调查发现项目区内动植物资源丰富，但被破坏情况较严重。

通过查阅《中法生态示范城总体规划》（武汉市规划研究院编制）、《武汉市蔡甸区旅游发展总体规划》（2008—2020）、《湖北后官湖国家湿地公园总体规划修编》（2015年）等资料以及开展田野调查了解到，基址内部及周边植物共69科，131属，158种。主要是蕨类植物，水生或沼生植物与湿生或旱生植物，其中什湖作为直接受长江洪水冲击的洪泛湖泊，每年洪水期与枯水期的交替变化造成了一些适应这种环境的湿地物种，从湖心到堤岸依次出现菹草等沉水植物带，荇菜、菱等浮叶植物带，莲、香蒲等挺水植物带，红穗苔草、黄花蒿等湿地植物带，再到芦苇、荻等挺水植物带的不规则环形分布。鸟类约149种，其中冬候鸟58种，留鸟49种，夏候鸟35种，旅鸟7种，包括国家级保护动物约20种，主要停留在场地东南部的沼泽区、湖边等人为活动较少的区域。鱼类约有57种，浮游类约20种，底栖动物约42种，两栖类约10种，爬行动物约24种，另外还有少量的鼠类等。

2 背景及原则

什湖位于中法生态城建设的核心版块，不仅环境示范意义重大，同时肩负着提高核心区生态效益的重任，在对场地进行了区域与现状分析的基础上，本文从三个层面提出了规划目标与原则。

宏观上，为了将什湖建设成生态旅游核心示范区，需强化湿地公园在休闲游憩、科普教育、生态体验三个方面的功能；中观上，以恢复与重建什湖湿地的生态系统为核心，包括改善湿地的水质与水文条件，治理水污染，实现河湖水系连通，改善区域水生态系统，启动湿地动植物的保护方案，改善生境，恢复生物多样性；微观上，尝试在场地内部构建城市绿地海绵体，同时也能为解决区域内末端雨水净化与收集提供示范。

3 总体规划布局

任何与生态过程相协调，尽量使其对环境的破坏影响达到最小的设计形式都称为生态设计[3]，即尊重物种多样性，保护动植物生境，减少资源强占，改善生态系统。什湖的总体规划思路以尽量降低对场地的干扰为主，促进湿地系统的自我组织和恢复能力；营造湿地景观，拓展功能内涵，将科研、保护与观光游览相结合[4]，合理利用什湖的生态旅游资源，达到生态功能、景观功能和经济功能的协调统一，因此将场地划分为湿地科普教育体验区、湿地生态休闲游览区、湿地风貌展示区和湿地保育恢复区（包含什湖水域）（图3～5）。

图2 用地分类图

图3 规划分区图

图4 规划总平面图

（1）湿地科普教育体验区

旅游承载力最大，结合城市道路系统总体规划，将湿地公园的主入口设置在该地块，并作为主要人流活动区，包含游客管理服务、生态科普、亲子体验、水上探索、水体生物净化演示等内容。

（2）湿地生态休闲游览区

分为东西两部分，西区包括艺术活动、野外露营、水生植物迷宫探险、亲水休闲等内容；东区作为公园次入口区，以雨水花园为主题，向游人展示雨水的景观化过程。

（3）湿地风貌展示区

为了降低游人活动的干扰，只设计滨水木栈道、亲水平台以及观鸟塔等设施，主要有动植物观察、滩涂风貌展示、池杉林风貌展示以及高新农业示范参观等活动。

（4）湿地保育恢复区

通过退耕还湖将原有的方形水域打造成大水面，为避免人为干扰，除管理与科研人员，禁止游人进入。依照原有坑塘田垄的肌理，疏浚淤泥，打通内湖水系，增强湖泊蓄洪截污能力，营造水杉防护林带、芦苇荡、塘沼、岛屿及半岛等生境，为两栖动物、鸟类、爬行动物等的栖息繁衍提供场所。

表1 什湖用地现状面积表

湖泊河流鱼塘藕塘农田绿地建筑道路总计面积（hm2） 104 235 66 7 412占总面积比 25% 57% 16% 2%

4 生态恢复与重建策略

4.1 水环境治理

（1）截污控污

针对什湖周围规划环境，结合控制污染水源源头的治理理念，提出“减排、净化、恢复、循环”于一体的策略，拦截现有污染源直排什湖及附近河流，生态城东侧规划排往南太子湖污水处理厂，西侧规划排往蔡甸污水处理厂，以什湖作为周边环境雨水净化的主要区域，将净化后的雨水主要排入汉江。计划将水质由V类提升至Ⅲ类，并稳定在Ⅲ类（图6）。

（2）水质净化

将水质净化系统分级成预处理区-综合净化区-湿地稳定区，具体措施包括：泥沙沉淀池，对径流进行初期沉降，并监控水质；多级跌水池，增加水中溶解氧，促进微生物的新陈代谢；稳定塘，兼氧塘，下部厌氧消化，上部好养吸收，分解有机物和截留悬浮颗粒物；湿地净化，通过人工湿地（以潜流型为主）、生态浮岛深度处理后排入什湖（图7）。

（3）水系连通

通过建设水体廊道与闸站工程等手段恢复江湖互通的格局，形成动态水网，改善湖泊水质。建设西北向、南向、北向三条生态水廊以及什湖闸、高罗河节制闸等工程。通过闸站，控制区域内什湖水位和河流水位，最大化实现水系连通的生态调蓄功能。打通内部塘埂、放缓坡岸，将清淤与深水区多出的土方用于堆放生态岛，规划后湿地面积可增加至269hm2，能大大增加湿地的调蓄与自净能力（图8）。

4.2 水生态系统建设

构建“陆生的乔灌草—湿生植物—挺水植物—浮水植物—沉水植物”的生态群落，人工干预建立“浮游植物—浮游类（含原生动物）—浮游动物（轮虫、桡足类、枝角类、甲壳类等）—滤食性鱼类（锦鲤、鲫鱼和鳙鱼等）”的食物链，恢复湖泊生态系统，提高水体生产力（图9）。

4.3 动植物保护策略

（1）湿地植被规划

植被规划以公园的功能分区为基础，划分为湿地植物科普展示区、生态休闲游览区、湿地风貌展示区、湿地核心保育区与防护林区。以生态种植为主，景观种植与农业种植方式为辅。

在湿地植物科普展示区补种除污能力强的水生植物，如芦苇、香蒲、菖蒲、三棱草、睡莲等，并挂牌注明其习性及科属名，向人们展示湿地植物的生态功能，突出科教普及的功能；生态休闲游览区以观赏为主，补种当地花期长，花色丰富的多年生地被与水生花卉搭配乔灌木，湿地迷宫以荷花塘与芦苇荡为主，使游人在娱乐的同时增加对湿地植物的认知；风貌展示区主要向游人展示什湖湿地的滩涂风貌与池杉群落景观，突出场地特色，还设计了传统型与创新型农业示范基地，展示与延续当地传统水产养殖文化；保育区以恢复湿地原生态生境为目的，补种乡土植物，并科学引种，形成一个由沉水（如金鱼藻、黑藻、狐尾藻等）—浮水（如菱、睡莲、荇菜、浮萍等）一挺水（如芦苇、香蒲、菖蒲、水葱、雨久花、鸢尾等）一地被（如白茅、早熟禾、狗牙根、荻、酢浆草等）构成的湿地系统；什湖内的原生乔木种类较少，种植密度低，且南部紧邻汉蔡高速，东部紧邻京珠高速，汽车尾气、路面扬尘与交通噪音情况严重，故引用池杉、水杉、落羽杉和垂柳等乔木构成净化隔离带，发挥涵养水源、净化雨水等作用。

（2）动物栖息地营造

在构建丰富的植被景观的同时，要兼顾湿地的生态效益，尽可能还原鸟类、鱼类、两栖类等湿地动物的生境。场地四周的城市道路对夏候鸟的繁殖干扰较大，因此在保育区营建鸟类繁殖中心区，并设立两条与外界绿地系统连接的生态廊道，确保各类动物的安全迁徙通道顺畅；冬候鸟多为游禽，故在距离岸边约200m的地区设立围护，游禽最适合的活动、觅食区域水深应在0.3～0.2m之间，且要求开阔的大水面便于起飞；栽植植物并投放适量鱼类和昆虫，吸引鸟类觅食。改变微地形以营造避险区等，其中水下微地形的改造维持在1.0m深，并在开敞水面构建深水区，设置鱼礁等作为幼鱼的避险区域。两栖和爬行类的中心栖息地则主要设置在水陆交替地带。

4.4 海绵体构建策略

什湖水体在区域排水、防涝、防洪及城市生态环境中发挥着重要作用，是区域水循环过程的重要环节，其内部沼泽、雨水湿地等低影响开发末端调蓄设施也是区域水系的重要组成部分。根据“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针[5]，在湿地公园边缘，采取源头分散雨洪的方式对雨水径流和污染物进行初步削减，如绿色屋顶、生态缓坡、可渗透地面、下凹式绿地等，中期利用雨水花园、人工湿地系统对雨水径流进行净化处理，最后结合市政雨水管网适度建设雨水收集回用设施（图10）。