城市公园生态水体设计及施工技术研究——以南京青龙绿带二期工程为例

文｜中建八局第三建设有限公司 郭福建 许炳刚；河海大学土木与交通学院 卢漫 朱思琪；天津市市政工程设计研究院 杨冠军

随着生产、生活水平逐步提高，人民对舒适、良好环境的呼唤愈发强烈，作为城市建设的重要构成部分的城市公园，同时也承担着城市生态系统建设及城市景观建设的责任。

为了改善我国生态环境质量，改革开放起，60 余部生态环保法律法规制定并得到实施，我国生态环境质量也由局部恶化向总体持续改善逐步过渡。目前，我国对于城市公园生态水体设计及其施工关键技术的研究仍处于起步阶段，生态水体设计在城市公园的设计、规划与发展过程中所起到的作用却是不容忽视的。本文将以南京青龙绿带二期工程为例，对城市公园的生态水体设计及其施工技术展开研究，为解决此类问题提供新的实证案例及思考。

1 相关理论研究

1.1 国内水生态理论的发展

自1986年以来，中科院南京地理与湖泊研究所研究所对我国长江中下游地区湖泊（包括巢湖）和云贵高原地区湖泊的污染源与污染物开展了大量的湖泊水环境质量和湖泊生态系统健康的评估与未来发展趋势研究，开创性地提出了不同类型水体环境治理、受损生态系统恢复、控制湖泊富营养化和改善污染水体水质的原理、方法，率先在我国湖泊大水体进行了以水质改善为目的的环境治理工程示范[1-2]。

承载我国水生态文明建设的主要理论从水功能角度出发分析，其主要由人水和谐理论、可持续发展理论、水循环理论、水安全理论、水环境理论、水生态理论、水文化理论和水经济理论构成[3]。但目前，我国在水生态领域的理论研究尚处于探索阶段，仍未形成相对完整的理论体系。随着各类水生态领域实践项目的开展、进行，相关理论成果得到补充与完善。

1.2 水生态技术的发展

1990年起，我国北京、深圳、天津等地陆续开始展开人工湿地的建设工作。宋祥甫等研究人员于1991年在北京、上海、杭州等地利用生态浮岛技术解决了城市污染河道的治理问题，将其进一步推广。1998年，生态浮岛技术在无锡市五里湖水体修复工程中的应用，成功实现了对富营养化水体的净化处理。到21世纪初，北京什刹海等污染水域首次在人工浮岛技术的应用之下，治理成果显著[4]。

经过多年的探索、研究与发展，目前，我国在水体生态修复领域的研究已相对成熟，并且在长期的实验与实践中，积累了大量的试验数据和理论研究成果。与此同时，实际应用方面相较理论方面仍略显薄弱。绝大多数技术手段处于试验阶段、尚未形成相对成熟的研究成果，但在景观规划设计中已有不少成功案例。

2 生态水体施工技术

生态水体施工技术主要由物理技术、化学技术、生物技术、生态技术四个方面组成。其中，由于生物、生态技术具备广泛的应用方向、良好的发展前景，已然成为当下研究和发展生态水体施工技术的主要方向（表1）[5-9]。

表1 水体部分施工技术列举

3 南京青龙绿带二期生态水体设计与施工技术研究

3.1 项目背景

青龙绿带位于南京市江北新区内，结合道路、绿地与河流的线形空间，打造连续的慢行步道、绿地系统和湿地系统，将沿线分散的块状城市景观生态节点连接成纵横交错的景观线，增强了城市的生态景观的整体性。

图1 青龙绿带二期区位图

江北新区水系概况。江北新区东临长江，工程范围内水系主要通过七里河汇入长江，周边水系主要有定向河、珍珠河、七里河、中心河、胜利河、四机泄洪沟、翡翠河。其中珍珠河、七里河为外河，也是现状河道：四机泄洪沟为泄洪通道，也是现状河道，本次规划调整了线型；定向河、胜利河、中心河、翡翠河为内河，除了翡翠河为规划河道外，其他河道均为现状河道。

表2 河道现状（单位：m）

3.2 设计理念

项目的总体设计理念为“师法自然，大道无痕”。在生态设计方面遵循“生态安全原则”“生物多样性原则”以及“生态美学原则”三项原则。在品种选择上尽可能选择土著品种，防止外来物种入侵，增加系统抗逆性，保护生物的多样性。同时，从生态角度出发，利用景观美学原理进行优化，使得大部分水域清澈见底，水生态系统稳定运行。

3.3 生态水体设计

3.3.1 水系设计

青龙绿带二期浦珠路至万寿路段，利用绿带内水体串联翡翠河、中心河、胜利河，加强水系连通性，降低绿带内水面水位与内河长水位保持一致，在发挥景观、生态功能的同时，承担更多调蓄功能。

根据规划，水系的形态多以河道水系为主，局部会形成一定范围的塘体。二期工程中水体面积约80242m2，设计水深1～1.5m。

3.3.2 水生植物设计

在全区域范围内进行水生植物设计，植物群落组合挺水植物、沉水植物以及漂浮植物，并以其表层附着的微生物群落为水质净化的主体，强效净化。

在水生植物选择方面，主要选择强效净化型，耐高营养盐，耐冲击，四季净化的植物品种。沉水植物品种为：矮型苦草、黑藻、狐尾藻、金鱼藻等；挺水植物品种为：梭鱼草、再力花、美人蕉等；漂浮植物品种为：睡莲；植物配置时，遵循“单一品种沿岸带片植，混合品种湖区中央混植”的原则。

图2 水生植物平面布置图（1）（图纸出处：天津市市政工程设计研究院）

图3 水生植物平面布置图（2）（图纸出处：天津市市政工程设计研究院）

3.4 项目施工技术

3.4.1 基底环境改善工程

针对不同土壤的特性、不足点，针对性地实施物理或化学措施，从而改良土壤性质，提升土壤肥力，以适应水生植物的生长环境需求[10]。主要工艺流程如下图所示。

3.4.2 微生物菌剂投撒工程

根据运行水质，选取相应的菌剂，适当进行投放。主要投放品种为光合细菌、芽孢杆菌等，从而达到建立湖区微生物种群，保持水生态系统平衡、稳定运行的目的。投放过程中，可适当根据水质的变化灵活掌握投撒量，分阶段多次进行投放。

3.4.3 透明度提升工程

针对水体浑浊问题，可通过施用悬浮物絮凝类药剂，其主要由铝盐、氯离子、多聚糖等配制而成(含量≥30%)，通过对不同水体水质的观察与记录，针对其分别的特性，分阶段多次投放。

3.4.4 人为引导演替工程

通过对水生植物系统的人为引导，使湖区水生态系统结构更合理、健康，充分发挥作用，稳定、长效运行，使湖水水体清澈、水质符合设计要求。

主要为沉水植物生物量的调整，以及对覆盖度不满足合同要求的区域进行补种。此外，为避免沉水植物长出水面的叶片枯死影响景观效果以及造成二次污染，需要及时监控与收割，收割后以叶尖没于水面以下10～30cm 左右为宜。

4 结语

城市公园与市民生活幸福感以及城市生态建设状况紧密关联。本文基于此前提，以南京青龙绿带二期为例，对城市公园的生态水体设计和施工技术进行研究与探讨。本文的研究在对已有的生态水体修复专业知识进行梳理、分析、学习的基础上开展，之后再结合青龙绿带二期具体工程案例进一步研究与讨论，对未来生态水体修复技术的发展和城市公园的建设具有一定的实践操作意义和启示意义。但是，水体修复是一个多学科交叉的综合性工作，其未来发展任重而道远，需要我们进行更多的实践与探索，建立更为全面的知识体系，努力为维护水体生态健康贡献自己的一份力量。

图4 基底改良工程流程图