永定河晓月湖生态景观修复浅析

(北京市水利规划设计研究院，北京　100038)

永定河是海河水系最大的一条河流，也是北京的母亲河，其中北京城市段总长18.4km。 晓月湖位于河道干流，是对起点为梅市口桥，终点至卢沟桥橡胶坝段河道的称呼。因这里是卢沟桥和燕京八景之一“卢沟晓月”的所在地，故将此段河道命名为“晓月湖”，这段河道承载着永定河区域的重要历史文化意义。

20世纪80年代后，随着永定河三家店以下河段断流，燕京八景之一的“卢沟晓月”难以再现。生态修复以“卢沟晓月”为中心，继承传统文化，与东岸宛平城结合形成红色文化旅游区，“辐射两带”带动该区域旅游经济发展。作为北京的生态廊道，晓月湖的生态修复不仅可改善京西南地区的环境，而且对加快建设区域的经济发展具有重要作用[1]。

1　景观布局

晓月湖生态修复过程中对湖泊形态设计进行了充分研究。晓月湖段河道被永定河分洪枢纽、铁路桥、卢沟桥、橡胶坝划分为三个区段，结合周边各类景观要素[2-3]，统筹分析橡胶坝、桥梁、村落、古城等多方面条件，针对河道的水面宽度提出“湖光山色、曲径通幽、卢沟晓月”的分段景观格局。晓月湖区段划分见图1。

图1　晓月湖区段划分

1.1　湖光山色

Ⅰ区湖面宽430m，长450m，与卢沟桥分洪枢纽围合而成湖泊景观。借助右岸缓坡和湖心岛营造度假休憩的平台，打造“湖光山色”的景观。

1.2　曲径通幽

Ⅱ区湖面在卢沟桥分洪枢纽后，河面宽度锐减为250m。左岸沿堤脚设置曲线的亲水栈桥，打破岸线的僵化、单一，增加台地绿化，种植乔木，遮挡高墙；右岸利用堤坡的坡度改造为的缓坡坡地，增加种植灌木和小型乔木，遮挡分水堤；与下游以跌水联接，控制上下游的水位。在保证水流通畅的前提下，浅水湾种植的芦苇、菖蒲，与台地的柳荫桃影交相呼应，形成“曲径通幽”的优美环境。

1.3　卢沟晓月

Ⅲ区为烘托历史文化背景，恢复“卢沟晓月”的宁静和柔美，尽量突出湖面的开阔，在岸边设置通长的栈桥、景观平台，在岸边设置种植台，遮挡干硬的护砌，以重现“五更他处不见月，独惟卢沟桥见之”的历史风貌。“卢沟晓月”区效果见图2。

图2　“卢沟晓月”区效果图

2　工程修复

“以柔克刚，由硬变软；水退草丰，水绿相见；丰水多蓄，水少多绿”是晓月湖生态治理的基本方针[4-6]。“以柔克刚，由硬变软”就是利用再造土壤生物工程，将硬质的挡墙弱化，改善环境的可观性；“水退草丰，水绿相见”就是针对河道季节性水位上下浮动的特点，提出位于水位浮动区的植生系统应具备在水位上涨时水下假眠，当水位下降时复绿的生物特质；“丰水多蓄，水少多绿”是指晓月湖的挡水建筑物在丰水期仍旧发挥挡水蓄水的功能，在水量不大的情况下，再造的植生系统发挥改善环境的特点，营造晓月湖的生态环境。

现状永定河堤防主要定位为防洪功能, 永定河堤防生态修复主要通过附加柔性结构，以土壤生物工程建立稳定的结构和逐步完善的堤防—滩地—河床生态系统。工程的手段是在堤脚新建栈桥式挡墙建造浅水湾，栈桥和浆砌石墙形成连续种植槽，成为植物生长的温床，也是水体与河岸、水体与地下空间的过渡段。在栈桥式挡墙的湖区一侧设置生态挡墙，即土工石笼内填置生态膜袋和种植土，形成了生态挡墙， 主要是为水生植物提供生物载体。生态河岸线设计见图3。

在晓月湖景观再造中，用园林的“石”“亭”“桥”“台”划分出空间层次[7-8]，打破岸线的单一形态。通过“两岸栈桥，对角四亭，一桥两碑”组成景观节点，表达其历史渊源。

景观层次上，利用堤顶作为主要交通线路，与卢沟桥实现上层连接；中间层为“庭、台、桥、榭”仿古构筑物，再现繁华景象；下层为水边栈桥及岸上植物，为游客亲水提供便利。利用借景的造园手法，借西山为背景，依托宛平古城、卢沟古桥，将其整合为“皓月、碧水、名桥、古城”，构成富有新意的“卢沟晓月”，见图4、图5。

图3　生态河岸线

图4　晓月湖规划

图5　晓月湖建成实景

3　生物修复

3.1　植物配植

绿化坚持“黄土不露天，水少多绿”的原则，同时考虑北京的气候条件、场地的生态条件和未来的养护成本，项目大量选择了能自播繁衍的一、二年生草花地栽，通过前期适度的人工干预，为恶劣的立地条件能逐步改善奠定一个基础。

根据河道不同生态环境的适宜性进行有针对性的植被配置，植物配置上延至河岸。苗木规格密度上主次分明，体现自然朴野气息；植物形态巧妙组合，形成序列性的空间结构和变化性的构图形式，给人展示不同的观赏效果，并合理配置水面和直立水边的各种水生植物，形成错落有致、交相辉映的水景，留出足够的水面空间形成简洁的水体。种植模式见图6。

为了避免植物残渣对河道行洪产生影响，明确了种植设计原则为“三草五灌十乔”。所谓“三草”就是在3年洪水位以下种植植物以花卉、草地、水生植物为主，3～5年洪水位种植植物以花灌木为主，所谓“五灌”就是在5～10年洪水位种植植物以湿地小乔木为主，所谓“十乔”就是10年洪水位以上点缀大乔木。这是河道治理中植物配置的重要原则。

图6　种植模式

Ⅰ区植物配置强调夏日休闲。右岸较缓滩地，大面积种植地被，点缀花灌木，形成田园风光，主要种植栾树等姿态优美的乔木，形成绿荫；地被以草皮为主镶嵌铺地柏及紫花地丁。水生植物黄菖蒲、马蔺、芦苇交错布置，在转角处种植荷花、睡莲，点缀梭鱼草，丰富水岸线景观效果。左岸作为远视观景区，主要种植紫花苜蓿等开花植物，遮挡墙为五叶地锦，点缀圆柏若干。

Ⅱ区植物配置强调绿色陪衬。左岸高边坡硬质护砌下台地种植爬藤植物，间种圆柏、柳树等乔木进行遮挡；右岸分水堤种植金银木、榆叶梅、丁香等锦花灌木。水生植物种植菖蒲、芦苇，岸边种植千屈菜、鸢尾等开花的水生植物，利用绿色点缀化解防护堤的生硬。

Ⅲ区植物配置强调古风婉约，陪衬古桥。为了突出古桥的风韵，近桥区的水边植物以菖蒲、芦苇为主，点缀鸢尾、千屈菜等开花水生植物；远桥区采用荷花、菖蒲等水生植物。岸边种植柳树、银杏、栾树、刺槐、玉兰、白皮松等多品种乔木，提供四季的植物风景。岸坡区种植美人松、圆柏等小灌木。高边坡挡墙均在堤脚再造的浅水湾种植爬藤进行绿化覆盖。

3.2　水资源配置

晓月湖生态需水量主要包括：河道水体蒸发渗漏损失的补给量、维持其水质的换水量、河滩绿地浇灌用水量。晓月湖生态蓄水汇总见下表。

晓月湖生态需水汇总表　单位：万m3/a

晓月湖的景观水体首次蓄水总量132万m3，水源来自卢沟桥再生水厂及部分运行输水管线的弃水。每年依靠自然降水补充蒸发渗漏的水量。

晓月湖的生态环境用水主要水源为再生水，为地表水Ⅳ类水质。晓月湖是人工开挖和护砌的封闭水体，流动性较差，根据其他人工湖的经验，蓄水后两年发生水华的可能性大。水质维护主要目标是控制水质劣化的主要因素，包括部分污水入河产生的污染物积累控制、雨洪水污染物积累控制、水生植物残体营养元素循环控制等，保证水体氮、磷在较低水平，防止水华的产生。

3.3　生态系统平衡

植物能吸收土壤水分，增强土体的黏附力，从而使土壤结构趋于坚固和稳定。边坡植物可以截留降雨，延滞径流，调节土壤湿度，还可以通过拦截、蒸发蒸腾和存储等方式来促进土壤水循环。水生植物体及其根系具有庞大的表面积，能够附着数量巨大的微生物，而微生物是水质净化的实际操作者。在水生植物与水的接触过程中，微生物会分解水中的有机质和无机质来为自身提供养分，达到净化水质的作用。水生植物的生长需要氮、磷等养分，植物吸收水中氮、磷从而达到净化水质的效果，同时植物生长能够分泌抑藻激素，同样起到抑制水华产生的作用。

为了实现水体的自净能力，除了增加曝气机等人工设施外，晓月湖引入有益的动植物系统，可促使生态系统平衡，减轻人工维护费用。

3.3.1水生植物系统

河道水体中具有适合水生植物生长的环境，本土优势品种会自行野生，但由于晓月湖土建完成后立即进行蓄水，而自然野生水生植物形成规模需要几年的时间，因此需引入人工种植模式，以满足水质改善的需要。根据晓月湖的水质特点，确定水生植物规模：

式中Ce——目标水质；

Ci——现状水质；

C0——背景值；

Q——水量，m3；

k——一级反应速率常数，s-1；

A——所需面积，m2。

按照北京地区经验取值，生态修复要求河道水质保持在地表水Ⅲ类。本项目需将Ⅳ类水通过治理达到Ⅲ类水标准，经计算每天需削减污染物浓度为1.1%，即理论上水生植物种植面积占整个水面的比例为22%，晓月湖生态治理中取20%。晓月湖水生植物的实际种植面积为水面的11%，2～5年内能够自然繁衍到整个浅水区，而不会繁衍到深水区，从而保证湖区中部为碧波荡漾的水面景观效果。主要种植的水生植物为：芦苇、芦竹、花叶芦竹、千屈菜、菖蒲、黄菖蒲、水葱、香蒲、红蓼、荷花等。

3.3.2动物系统

水生动物是河湖生态系统中的高级消费者，吞食微生物和有机残屑，净化水体。生态修复中科学设计水生动物的放养模式，促使各种群生物量和生物密度达到平衡状态，具有重要意义。利用肉食性鱼类—滤食性鱼类—浮游动物—藻类—营养物质的食物链关系，消减营养物质、净化水质。

根据河湖治理经验，放养水生动物主要为鱼类及软体动物类。根据国内经验，鱼类放养密度为25kg/亩，软体动物放养密度15kg/亩。鱼类主要品种为鲢鱼、鳙鱼等，软体动物为螺、蚌等。

4　结　语

晓月湖生态修复工程完成后，宛平城地区冬春两

图7　晓月湖改造前

图8　晓月湖改造后

季的扬尘大量减少。随着燕京八景“卢沟晓月”景观修复后，每年中秋慕名而来的游客增加很多。在中秋夜，驻足在晓月湖的栈桥上，游客又可体会到乾隆皇帝 “河桥残月晓苍苍，照见卢沟野水黄。树入平郊分淡霭，天空断岸隐月光”的诗中景色了。晓月湖的景观提升，提升了卢沟桥的旅游品质，也为宛平城地区带来发展的新契机。

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