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干货 | 河坡型人工潜流湿地的设计思路

发布于:2022-09-05 16:41:05 来自:园林景观/景观规划设计 [复制转发]

在国家政策导向、社会经济发展水平以及人们现实需求等背景下,水环境治理越来越受到重视,   如何实现河道的水清岸绿、人水相亲,和谐共处,是整个社会共同努力的目标。   人工湿地由于其众多优点从而得到广泛应用,已经成为河道水环境治理,实现水质还清的重要工程措施之一。  
 

 
人工湿地建设时也面临着一些问题,比如占地面积大、外观生硬等等。因此, 在发挥人工湿地净水功能、稳定输出高标准的生态用水的前提下,怎样减少甚至消除存在的问题, 需要进行不断实践和总结。  

 
为了让人工湿地得到更好的应用,本文以 河北正定新区中心湖公园、西玉带河水质保障工程 为例,总结了一些解决思路和设计手法,希望对此类项目起到部分借鉴意义。  

 

 

 
河北正定新区中心湖公园、  
西玉带河水质保障工程  

 



 

 

 
项目位于正定新区启动区核心位置,中心湖是在现状陆地上新开挖的人工湖,西玉带河是中心湖与周汉河之间的连通河道。通过西玉带河,中心湖可以通过从周汉河补充生态用水,西玉带河和中心湖同时也发挥着排涝和蓄涝的功能。由于周汉河水量不充足,尤其枯水期经常发生河道内干涸无水的情况,需要其他水源为西玉带河和中心湖补充生态用水。  

 
* 西玉带河:治理起点位于周汉河与西玉带河交叉口,治理终点位于西玉带河与南宁街交叉处,治理总长度1274m,河道内生态用水主要依靠周汉河进行补充。  
* 中心湖:中心湖现状为一片洼地,湖体由人工开挖而成,水面面积14.4万m2,湖体容积18万m3。  

 

 

0 1

 

人工潜流湿地的设计思路



> 项目总体定位

项目位于正定新区的核心地带,对城市形象具有重大提升作用。项目首先要提升水安全,即不能影响排涝和蓄涝,在生态理念为根本的基础上治理水环境,修复水生态,营造水景观。最终要形成一条生态自然的绿色长廊;建成一处人水和谐的城市休闲公园。



人工湿地规模

根据计算,西玉带河及中心湖的生态需水量为2.6万m3/d,对应湿地处理规模为2.6万m3/d,按水力负荷0.3m3/(m2·d),所需要的占地面积为42200m2。



湿地进出水水质

湿地水源为城市污水处理厂尾水,水质指标为一级A,湿地出水设计指标不低于地表Ⅳ类。


 


湿地进出水示意图


项目

pH

COD Cr

BOD 5

氨氮

进水指标

6~9

50 mg/L

10 mg/L

5 mg/L

湿地设计进水水质指标表


项目

pH

COD Cr

BOD 5

氨氮

出水指标

6~9

≤30 mg/L

≤6 mg/L

≤1.5 mg/L

去除率

--

40%

40%

70%


湿地设计出水水质指标表  

 

 
湿地位置  
人工潜流湿地占用土地面积较大,通常选择平坦宽阔的地形做为湿地用地,由于现状河道周边用地较为紧张,在河坡建设人工湿地是一种全新的思路。具体应在保证排涝断面的前提下,利用边坡做成阶梯式的人工湿地,如下图,中间河槽为过水断面,两侧为两层阶梯台地式人工湿地。  

 

 


湿地与河道典型剖面图



 



湿地挡墙设计

挡墙分为中间隔墙和侧面边墙,材料可采用天然土石料、浆砌石、现浇或预制钢筋砼。天然土石填筑而成的隔墙充分利用了天然材料,生态性好,但是断面大,土地使用不经济;浆砌石或钢筋砼断面小,浆砌石耐久性较差,所以一般选用钢筋砼材料。


挡墙应首先满足湿地的功能要求,并且占地应尽量少,同时外观上应考虑美观,人们接受度高的方案。本方案采用可以减少占地面积的钢筋砼挡墙。在平面设计上,以河道周边地形为基础,根据周边地块用地性质不同,在满足水力流态要求的前提下,平面上较多采用折线或圆滑曲线,减少框格式单元格的生硬感。


湿地挡墙典型平面布置图(折线类型)


湿地挡墙典型平面布置图(曲线类型)



湿地与河道的空间关系

(1)湿地与河道主槽的关系

河道主槽具有行洪、蓄水等重要功能,应避免将湿地建在主槽之内。并且应根据现状的天然河势,随型就势,不能因为湿地建设改变河道主槽走向和水流方向,以免对湿地安全运行造成影响。


(2)湿地与河道水位之间的关系

首先,河道最低一级挡墙顶高程应高于河道的常水位,避免河道蓄水时淹没湿地。最低一级挡墙往往会受到洪水冲刷的考验,墙基础埋深应考虑河道冲刷的影响,防止洪水冲刷造成挡墙损坏。


其次,应对设计完成后的河道过水断面进行水面线计算,有条件时,应尽量将湿地设置于河道设计洪水位之上。如若在设计洪水位以下,应做好湿地防冲刷和防淹没措施,在洪水通过后,不至于对湿地造成很大危害,能很快恢复运行。  
再次,设置湿地出水口时,应将河道常水位做为边界条件,必要时在出口设置拍门或逆止阀,避免河水倒灌。  
 




填料选择

湿地填料可选用天然材料、工业副产品及人造产品等,不同材料具有不同的优缺点和适用条件,根据处理水质及现场条件,本方案选择净水效率高、使用寿命长、投资较为合理的专用填料。


填料的特点主要体现在以下两个方面:

(1)预埋微生物

在填料层中预埋高效的好氧、兼氧、厌氧、硝化、反硝化微生物,在较短时间内建立湿地的生态平衡系统。


(2)新型生物酶缓释碳源填料

该填料预埋附着有反硝化菌,在反硝化过程中,由硝化菌释放一种能溶解该新型缓释碳源填料的生物酶,在反硝化菌生物酶的作用下缓慢地将缓释碳源填料中的碳源溶出,为反硝化反应源源不断地提供碳源,在反硝化菌和新生生物酶缓释碳源填料的共同作用下,完成高效脱氮。


湿地剖面图



0 2

 

亮点和经验总结



充分利用再生水,提高再生水利用率,优化当地用水结构。

2021年1月,国家发展改革委联合九部门印发《关于推进污水资源化利用的指导意见》,《指导意见》提出到2025年,全国地级及以上缺水城市再生水利用率达到25%以上,京津冀地区达到35%以上。


将污水处理厂再生水通过湿地提标后补充生态用水,是提高再生水利用率的一个重要技术手段,对补充缺水地区的生态用水,优化用水结构等意义重大。


注重防洪排涝安全,避免湿地建设影响防洪排涝安全。

行洪排涝是河道最重要也是最基本的功能。应把水安全做为一条红线,在所有涉河项目中,都不能以降低河道行洪或排涝标准为代价。在河道内进行湿地建设必须处理好河道与湿地这两者之间的对立统一关系。


湿地外形应考虑视觉效果,避免采用统一的单元格型式,导致线条过于生硬,并应设置利于人们进入湿地的通道,发挥游览、科普和教育意义。

由于河坡型湿地进行了阶梯化处理,湿地内视线通透性好,并且湿地内植物覆盖度高,结合设置的栈道、观景平台以及雕塑等景观小品,有利于营造出生态自然的景观,并且不乏趣味性和参与性。

本文转载自微信公众号:风景园林部落

文章来源:湿地科学与管理



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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

景观规划设计

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