河流综合治理中河流人工湿地建设研究
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摘要：在河流综合治理中，河流人工湿地建设是重要的重要的组成部分。本文就河流人工湿地生态景观设计、建设进行了探讨。
关键词：河流；人工湿地；建设
湿地是自然界生物多样性丰富的生态系统和自然景观，湿地为人类生产生活和休闲提供多种资源，是人类重要的生存环境和环境资本之一，水力文明和水生文明的建立与发展均以湿地为基础。湿地在抵御和调节洪水、降解污染物等方面具有不可替代的作用，被喻为“地球之肾”，同时还是众多野生物、尤其是鸟类的重要栖息地。因人口增长以及人类对湿地认识的片面性等原因，湿地面积急剧萎缩。究其原因大多是因为农业和城建开发占地以及湿地来水量不足等原因，另外过度放牧、化学物质蚀变、滥采滥伐、物理变性(填埋、滥挖、分洪、岸旁人群影响)等也是一些影响要素。湿地的消失和退化使区域地形地貌发生变化的同时，自身生态环境功能也在退化或丧失，区域发展的可持续性和稳定性受到冲击。在区域发展规划中，如何维持和创造湿地这一重要环境要素的作用成为普遍关注的问题。
湿地是一个运动而非静止的生态系统，这个系统中包含了水文、生物地球化学、生态系统动态及物种适应等一系列复杂的物理、化学和生物过程。要建立一个具有自我组织、自我维持以及自我设计能力的人工湿地生态系统，就必须尊重湿地的生态过程。对于人工湿地而言，因其具有很强的目的性，在重视其景观形式的同时，必须要注重它作为一个生态系统的功能。因此，人工湿地设计，除了要遵循景观设计的一般原则以外，还有着其特殊的原则与要求。
1人工湿地生态景观设计
(l)选址原则
人工湿地虽然能带来显著的生态效益、经济效益和社会效益，值得大力推广。但是在实际建造中对拟建造地点的地质水文条件、水资源现状、气候条件等这些现实问题仍要慎重考虑。因此在营造人工湿地时必须选择适宜的地点，使工程具有合理的建造成本、最小的维护费用和最大的生态与经济效益。
(2)形态设计原则
湿地设计应以整体和谐为宗旨，人工湿地虽然是人为设计，但在其形态上应尽量模拟自然状态，以适应湿地生物系统的形态和分布格局。设计中综合考虑多个因素，包括形态与内部结构之间的和谐，以及它们与环境功能之间的和谐，才能实现生态设计的初衷。
(3)植物配置
植物，是生态系统的基本成分，也是景观视觉的重要因素之一，植物配置设计是人工湿地景观设计的重要一环。多种类植物的搭配，既能满足生态要求，又能达到对污水处理功能的相互补充，同时还可以实现主次分明，高低错落，形态、叶色、花色等搭配协调，以取得优美的景观构图。因此人工湿地生态景观设计在植物的配置方面，一是考虑植物种类的多样性，二是考虑湿生植物的生态效益，以满足生态与美学两方面的要求。
(4)水岸空间的设计
人工湿地是一个运动着的生态系统，复杂而多样化的生境是这个系统维持其平衡的必要条件。在多样化的生境中，异质空间是最为敏感和复杂的，其中岸边环境是湿地系统与其它环境的过渡，是一种非常重要的异质空间水岸边线。水岸空间环境的设计与处理，是人工湿地景观设计的一个重要方面。
2河流人工湿地建设
自然河流各物种经过长时间的演变，孕育出一种动态平衡的生态系统，这是人类无法运用有限的时空经济条件经营出来的。所以，人类应该克制他们役使自然的欲望，将人类对自然的干扰缩减到自然恢复能力之下，促使人类与环境和谐共存，维持一种相互交融的生态结构。
湿地集美观与生态功能于一体，这是其他的地形地貌所无法与之匹敌的，正因为如此，湿地已经成为并将继续成为场景设计与环境规划的重要内容。如何充分发挥湿地潜能合理配置资源、营造可持续的生态景观体系，使之由内而外散发出蓬勃活力与健康气息，成为理想的生物栖息地，创造宜人景观，实现生态效益、经济效益和社会效益的良性循环，是湿地生态规划设计中需要解决的重要课题。河川湿地、湖泊湿地以及海滨湿地与河道治理的关系非常密切，采取恰当的河道治理和护岸整修模式，能够有效的保护和恢复湿地的存续条件，有利于生态环境的改善。
2.1河流人工湿地设计原则
作为天然蓄水库的河流湿地，具有调节河川径流、减缓洪峰、防止水早灾害的作用；又是大气成分、温湿变化的调控体；湿地也是生物物种的基因库，对保护生物多样性，特别是水禽有重要作用；部分湿地中的泥炭，是各种污染物的吸附过滤器和环境演变的信息记录载体。随着天然湿地的消失，地球的环境修复能力也逐渐退化，生物多样性随之降低。在有条件的地点营造湿地景观成为河流生态修复的一项重要内容。
河流人工湿地的设计除了要遵循一般人工湿地的设计原则、河流生态恢复原则以外，还需考虑以下方面的要素。
(l)前瞻性原则
为了避免浪费时间、精力和开支，应调查最有潜力为流域提供最大生态效益的湿地备选地点，并进行可行性分析，以最终确定地点，从而避免规划者与开发者之间以后不必要的冲突，为确保工程的成功提供保障。
(2)系统性原则
湿地状态与水文循环有着密切的联系。水的物质形态和运动方式决定了其广义的介质作用，影响着从小范围区域到整个流域内环境的变化，因此建成的湿地项目不仅可以产生局部效益，而且有可能影响整个流域的环境和生态效益，必须对所建湿地工程对整个流域的影响做系统性分析。
(3)因地制宜原则
所建工程必须综合考虑湿地与周围环境的关系，通过对流域的功能分析，将所建湿地融合到整个大的景观中才可能使最后的工程运行状况达到理想状态。湿地规划设计中一句最朴实的座右铭就是“少预设，多了解”。
(4)工程措施与生态修复相结合的原则
采取人工干预的方式会加速生态修复的进程，但自然界的自我设计与修复能力仍然是生态系统演化中最重要的因素，因此，所采取的工程措施应以使生态系统朝预期目标转化为基础，最终形成一种可以实现生态系统自我调节、自我维持的状态。
2.2湿地设计内容
基于上述原则和人工湿地的功能，人工湿地的规划设计需要从以下几个方面做深入的工作。
(l)水域设计
湿地内不同的水深可以实现植物种类的多样性，同时也可增加生物栖息地的多样性以及处理污水的能力。湿地分区大致有明水区、深水湿地、浅水湿地、水滨带、河漫滩和高地区域。湿地用途不同，各部分所占比例也将不同。
(2)植被设计
湿地的美学价值就在于其植被的选择上。湿地中植被的配置意义重大，应从种类多样性、物种来源、野生物价值、污物截流能力、对所设计水文要素的适应能力、堤岸加固功能等方面来考虑。
多种植物的混搭可以相互衬托，在视觉上形成丰富、错落有致的效果，而且植物类型多样化对病虫害的抵抗力也会增强，对处理水体污染物的功能也能相互补充。湿地植物有草本与木本植物两大类，包括挺水植物(芦苇)、浮水植物(睡莲)和沉水植物(金鱼草)等。将各层次上的植物进行混合搭配设计，从功能上来考虑，可利用茎叶发达类植物阻挡水流，沉降泥沙；利用根系发达类植物固结基质土壤，吸收有害物质，如香蒲和芦苇在吸收化学物质方面是最有效的。
在设计中，除特殊情况外，应利用和恢复原有自然湿地生态系统的植物种类，尽量避免外来物种。从其他地域引种的植物不易成活，又有可能过度繁殖，以致造成本地植物在生态系统内的物种竞争中失败甚至灭绝。
(3)岸线形式及岸边环境设计
湿地的边界尽量不要设计成圆形、矩形等规则形状。利用自然弯曲的型式，既不易形成死水区又可以使岸线长度增加，从而为野生物提供更多的休憩和觅食场所，同时也因为长度的增加延长了水流与岸线的接触时间，有助于水质改善。在气候寒冷地区，将湿地设计成东西走向，借助于向阳的南岸岸线为水鸟和一些植物提供越冬场所。
(4)标示、交通道路设计
在一些关键地区设置小亭子或展示厅类型建筑物，作为一种媒介向大众宣传湿地知识、介绍当地的历史文化背景，增强公众意识，拉进人们与湿地的距离。
(5)其他设计
当人工湿地用于处理污水时，水流流经湿地的时间是一个重要环节，一般在10到15天、20到40米的流程效率最佳，但是在处理一些含有溶于水的化学物质和细菌之类的污水时，应保证距离在100米以上。同时，为了湿地能充分发挥作用，湿地面积应该占到流域面积的2%到4%，当设有预处理作用的沉淀前池时，则湿地面积可减小到1%到2%。另外，在湿地总面积相等的条件下，众多的小湿地群与一个大的独立湿地相比更吸引野生物。
在湿地的布局上，为了使有毒物质尽量不通过食物链在生物体内聚集，湿地面积和数量应该从上游向下游逐渐增加，这样就会吸引野生物更多地向下游水质更好的地方聚集。
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