塌陷区用于城市湿地公园规划及雨水利用方案 -凯发网站

摘  要：以邢台市邢东煤矿塌陷区为例，提出了塌陷区用于城市湿地公园的可行性、湿地面积的确定和水生生物的配置，按照多年平均降雨量和蒸发量，用简易的计算方法计算并确定湿地公园的雨水利用和水量调节方案。 
关键词：塌陷区；城市湿地公园；雨水利用 
 1 引言 
塌陷区最普遍的利用方式是农业的复耕、植被的恢复、牧渔业的养殖等等，功能比较单一。随着人们生态意识的提高和休憩娱乐的需要，越来越多的地方开始探讨和尝试将塌陷区用于湿地的建设，并引入了生态、景观化的规划建设理念，使塌陷区公园化、景区化，可以开展休闲、旅游等多种形式的活动，极大地丰富了塌陷区的使用功能，提升其利用价值，也有利于资源型城市的产业转型和就业。 
塌陷区用于城市湿地公园的建设也是城市雨水利用、消除洪涝灾害和径流污染的最有效的技术措施之一。 
2 塌陷区用于城市湿地公园的可行性 
城市湿地公园不同于一般的城市水景公园和湿地自然保护区，是一种独特的公园类型，是指纳入城市绿地系统规划的、具有湿地的生态功能和典型特征的、以生态保护、科普教育、自然野趣和休闲游览等主要内容的公园。城市湿地公园应具有一定的规模，一般不应小于20 h㎡。 
邢东煤矿塌陷区平均塌陷深度1.7m左右，位于城市水系的末端，处在城市规划区范围之内，城市绿地系统规划将其作为一个城市公园进行规划，并划分为湿地园区、种质资源抚育区、采摘区、综合活动区、生态控制区五个功能区。如果结合城市水系的建设、河道的整治和雨污水资源化的利用实现湿地园区的建设，并按照城市湿地公园标准配置服务设施，开展科普教育活动，将会使其完成从塌陷区到雨水滞蓄区、城市湿地公园的完美蜕变。一旦条件成熟可申报国家城市湿地公园，也会极大提高城市的知名度。 
3 湿地面积的确定 
塌陷区面积17.9k㎡，但邢台市是一个严重缺水的城市，水资源决定了不可能有特别大的湿地面积存在，同时邢台市所处位置是太行山山前倾斜平原过渡地带的新近冲洪积平原，地层渗透性很大，如若蓄水必须进行防渗处理。 
因此有必要根据现状塌陷深度、补水量、蓄水功能、节水要求、地质条件和开挖工程量等因素综合确定城市湿地公园的面积。 
按照城市补水条件计算，经过技术、经济论证，湿地面积控制在4.5km2左右，并将湿地公园用观湖长堤分为二部分：常水湿地和季节性湿地。 
常水湿地面积控制在30 hm2左右。常水位以下的水深一般应大于2.0m，边坡1:3，根据选用的水生植物的种类和生长条件[2]，确定常水湿地的水深为2.5m，常水湿地容积75万m3，参照当地实际工程经验防渗处理后土层的入渗率为0.02 m3/ m2·d。 
季节性湿地以平均塌陷深度1.7m计，以2年一遇设计条件下的降水不外流为标准，水面面积不小于420hm2，不进行防渗处理，也不进行补水，超过设计标准的降水流入、储存于季节性湿地并渗入地下。 
4水生生物的配置 
水生生物的配置是城市湿地公园的特征之一，配置浮游藻类、浮游动物、底栖动物、水生高等植物和鱼类。 
常水湿地的静水湾和深水区域的重要景观节点设置人工浮岛湿地，避免强风的影响破坏，由挺水植物、浮水植物、沉水植物、微生物、藻类、昆虫、鱼类、鸟类组成的水生湿地生态系统。 
4.1水生植物选择 
常水湿地公园种植菱角、睡莲等浮水植物，菖蒲、香蒲、水葱、慈菇、芦苇、莲花、灯芯草等挺水植物，伊乐藻、金鱼藻、苦草等沉水植物，逐步发展为以沉水植物为主、浮水及挺水植物为辅的水生植物，从水体逐步延伸到岸边，种植水杉、河柳等滨水乔灌木植被，适合当地的生长条件并能忍受冰冻。 
对于季节性湿地选择的植物要既能抗干旱又能耐湿，选用芦苇和藨草，大面积种植耐水湿乔灌木植被。

4.2 水生动物的选择 
除了浮游藻类、浮游动物和底栖动物的科学选择外，重点是对鱼类的选择。 
有选择的放养鱼类，可以有效地控制藻类和其它水生植物的繁殖，净化水质，提高透明度。控制草食性鱼类的放养，合理调整滤食性鱼类（如鲢、鳙）的放养数量和比例。提高休闲渔业的比重，建设垂钓娱乐区和观赏鱼区。 
4 水质保障措施 
除了科学地选择适宜的水生动植物外，外源污染的控制和湿地水体的循环也是重要的水质保障措施，提出以下几个措施和要求： 
再生水厂的补水水质要达到景观用水水质标准； 利用人工岛建设人工湿地，处理湿地内的自循环水和再生水厂的补水及进入湿地内的雨水； 
进出水方向的两侧或死水区设置水下推流曝气机，让水体循环起来起到净化作用。

5 雨水利用的计算方法 
由于不存在防洪的功能，雨水的利用是以收集降雨为主，以多年降雨量和蒸发量来确定雨水的利用方案方法简单、方便。

5.1 降水量计算 
邢台市多年平均降水量562.5mm，多年年平均蒸发量1887mm，设计标准为2年一遇的降雨。 
计算公式：w=1000×h×f×ψ 式中：w—降水总量，m3； 
  h—降水量，mm； 
  f—汇水面积，km2。城市总体规划中确定，通过完善防洪体系规划，洪水将不进入市区，依据城市雨水工程规划划定的排水分区和汇水面积，塌陷区接纳的降雨汇水面积约为5926 hm2； 
  ψ—径流系数，城市总体规划要求取0.5。 
 
5.3 常水湿地水量平衡计算 
由于没有多年的逐月平均蒸发量资料，每月的蒸发量按多年平均蒸发量每月平均分配计算。 
6 雨水利用方案 
常水湿地公园按表2计算结果进行逐月水量调节，补水除降水和上游河流的活水外，有必要将附近污水厂的再生水作为湿地的主要补水水源。七月、八月、九月雨水集中的三个月，降水通过湿地公园观湖长堤两端的泄洪闸或橡胶坝泄流至季节性湿地内。 
季节性湿地库容697万m3，只有八月份的雨水流入量超过库容量，如果不进行防渗处理，该库容也是能够满足流域面积内两年一遇的降水，不会下泄到下游河流内的。 
常水湿地与季节性湿地之间用观湖长堤分开，长堤为硬压土堤，土料取自两侧挖湖土方。观湖长堤两侧及季节性湿地泄水口按百年一遇洪水设置一级泄洪闸或橡胶坝，季节性湿地与下游河道之间设置二级泄洪闸或橡胶坝。 
超过两年一遇的降水逐级下排，最终排入下游河道内。

7 结语 
通过合理的规划设计，城市规划区内的塌陷区将从地质灾害区转变为城市湿地公园，不论是从生态、社会经济效益还是土地利用价值都得到了巨大提升，防止雨洪灾害的发生，减小雨水径流的污染；使用简易的计算方法计算降雨和渗透量，结合城市水资源条件安排科学的水量调配方案，使城市降水得到充分的利用，对水质改善和水生态修复起到巨大作用。