我院中標沛縣徐莊礦采煤塌陷地(徐莊濕地)生態環境修復項目設計
南京大學建筑規劃院有限公司生態設計研究所由南京大學建筑規劃設計研究院有限公司與南京大學常熟生態研究院合作共建。該所以南京大學生命科學院安樹青教授為專業學術引領人,融合南京大學規劃、建筑、生態、植物、環境等優勢學科為技術支撐;重點研究與發展濕地保護利用與生態恢復、水環境改善與污水凈化、園林景觀規劃與設計、景區開發與生態旅游規劃、生態文化開發策劃研究、城鄉一體化與新農村建設等眾多領域。該所成立以來主持設計了多項濕地生態修復設計類項目,獲得業主方一致好評,近日又順利中標沛縣徐莊礦采煤塌陷地(徐莊濕地)生態環境修復項目設計。
一、項目背景
徐莊濕地位于大屯街道東部,緊鄰京杭運河生態廊道和微山湖,屬于京杭運河1000m生態緩沖區內,生態地理區位十分重要。而項目區現狀大部分為采煤塌陷區,生態環境遭到破壞,無法有效行使其生態緩沖作用。

項目組經多次現場踏勘,在結合現有資料的基礎上分析徐莊濕地生態環境主要存在以下問題:
外源污染負荷重:農田退水與徐莊礦生活污水處理廠尾水直排入濕地。
生境破碎且單一:林地,濱水濕地空間喪失,鳥類與爬行動物棲息地銳減。
生態系統穩定性差:動植物種群結構單一,生態系統抵抗力穩定性與恢復力穩定性弱。
場地基礎服務設施不足:缺少合理的分區和道路規劃,文脈保護,基礎服務設施缺失。

三、功能定位
根據徐莊濕地內外部環境現狀,保護和恢復濕地生態系統,增加濕地生物多樣性、優化濕地生態系統格局,提高濕地凈化能力,發揮其對生態紅線保護區域的生態緩沖功能,使其成為區域生態安全屏障重要的組成部分。同時,在采煤塌陷區生態修復的基礎上進行合理利用,開展科普宣教、科研監測及生態旅游等工作,將濕地打造成為生態系統完善、生態功能穩定、生態景觀優良的“湖濱綠肺”,構建人水和諧、濱水宜居的生態景觀。
四、設計策略
針對徐莊濕地
凈·尾水:滿足凈化周邊區域面源污染:生活尾水,農業尾水,村莊生活污水的水質凈化策略;
復·生態:恢復與重建采煤塌陷地濕地生態,構建豐富多樣的棲息地生境;
慧·濕地:打造趣味濕地,推廣濕地知識,提升濕地綜合價值;
暢·文化:承載沛縣歷史文化,打造多樣的觀賞體驗。
五、總體設計
在綜合分析徐莊濕地土地使用性質、上位及相關規劃以及現有地形條件的基礎上,同時根據恢復目標的要求,項目組整體上將徐莊濕地劃分為濕地凈化區、湖灘凈化區、文化體驗區、生靈棲息區以及管理服務區。其中濕地凈化區主要以凈化生活處理廠尾水為目標設計;湖灘凈化區以凈化周邊生活污水面源污染為目標設計;生靈棲息區以生境恢復為主;而濕地教育區以濕地凈化農田退水的理念,實現農田污染控制為展示,展現農耕文化與濕地文化的融合。五大分區的設計,各有側重點分明又相互結合,最大限度與全角度的發揮徐莊濕地的生態與環境價值。

六、專項設計
針對各個分區的具體修復目標以及修復條件,設計了如下具體的修復工程,具體為:
1、采煤塌陷地土地整治工程
采用局部打斷、削低、拓寬、曲化等方式,對生硬、封閉邊界滲透連通、曲化延展和生境重塑,恢復適宜水禽棲息空間和彈性的景觀界面。土方整治工程主要布置于塌陷破壞程度大、安全保障需要和生態景觀需恢復區域,集中在道路兩側及西側坑塘處。土方工程多處采用南京大學常熟生態研究院的專利技術——生態滲濾島。構建生態滲濾島,一方面可以充分利用附近發電廠的煤渣廢棄物,一方面又可以控制由于長期圍網養殖沉淀在濕地底泥中的氮磷污染。
2、濱岸緩沖帶構建工程
生態駁岸的設計結合面源污染控制與動植物生境構建為綜合目標,同時考慮項目的服務功能需求。主要由生態駁岸設計工程和植被緩沖帶構建工程兩部分組成,其中生態駁岸設計工程主要布置于濕地現狀所有駁岸處,規劃實施岸線環境整治共計9 km,形成自然生態生態駁岸6 km、防浪生態駁岸 2km、綠化硬質駁岸1 km;植被緩沖帶構建工程主要布置與湖區周圍以及河道兩側,共恢復植被緩沖帶9.4h㎡。
3、濕地植被恢復與重建工程
在布置于環濕地水面的濱岸帶與水生帶。徐莊濕地沼生植被主要分布在陸生植被與水生植被之間。沼生植被的恢復應選擇以“鄉土樹種”為主的植物,采用自然式種植方式,盡顯野逸的自然之趣。通過合理的植物配置,可使濱水景觀達到四季有景;濱岸植物通過疏密交替空間配置,達到濱岸緩沖帶豐富多變、時隱時現、柳暗花明的景觀美感。
沼生植被恢復注重其護坡和污染物凈化的作用,植物根系對坡面有很好的加筋和加固作用,增強了土壤結構的穩定性;可減緩坡面徑流的流速,削弱徑流對坡面的沖刷,阻止顆粒物的遷移,防止水土流失;同時植物的吸收吸附作用也可截留地表徑流中的污染成分,減輕水體的污染負荷,沼生植被恢復還可為其它物種提供棲息地,提高生物多樣性。
4、水源涵養林營造工程
造林樹種選擇地帶性鄉土樹種,按照因地制宜、科學發展、合理布局、重點突出的原則,造林樹種應具備根量多、根域廣、林冠層郁閉度高、林內枯枝落葉豐富等特點。項目區以恢復天然闊葉混交林為主,選擇耐酸性植物,如香樟、樸樹、白楊樹、女貞、石楠等鄉土樹種為主要喬木,杜鵑、苦竹、紫金牛等灌木以及狗脊、玉葉金花、羊角藤、絡石等草本。通過不同樹種、不同品種之間的合理搭配,形成多層次、高落差的混交林,增加生物多樣性,形成穩定的生態系統,以及豐富的季相色彩,實現“春有花、夏有蔭、秋有果、冬有綠”一年四季景不同的效果。水源涵養林主要布置于濕地東側空地及其余邊緣處。規劃營造涵養林19.3 h㎡,其中喬木4 h㎡、灌木7.6 h㎡、草木7.7 h㎡。
5、棲息地恢復工程
棲息地恢復工程主要根據微山湖流域的動物目標物種,有根據和目的性的設置多種棲息地環境。調查顯示沛縣境內野生動物資源較豐富,主要為鳥類,共有鳥類 102 種,留鳥有 31 種,境內主要分布的保護動物主要有白鶴、中華秋沙鴨、大鴇、白頭鶴等國家一級保護動物;灰鶴、白鷺、蒼鷺、白枕鶴、鴛鴦等國家二級保護動物,這些鳥類大部分集中在微山湖和大沙河流域。距離本項目建設物理距離非常近,以上保護物種基本為本項目潛在保護與恢復目標。規劃恢復鳥類棲息地約27 h㎡,其中林地3 h㎡、草灘與光灘2h㎡、生境島2 h㎡、開敞水面20 h㎡,同時在不同樹叢、灌叢和草叢放置人工鳥巢 50 處。
6、水質凈化區工程
水質凈化化工程主要采用生態植草溝-前置庫-穩定塘多級耦聯工藝流程,通過復合人工濕地等的建設,凈化濕地外圍農田面源來水 以及徐莊礦生活污水處理廠的尾水,提升來水水質沿濕地西側溝渠以及道路西北側坑塘處。規劃建設植草溝0.65km、前置庫0.5h㎡與多級表流濕地0.75h㎡,凈化周邊農田退水污染。其中強化凈化區在現有坑塘水面的基礎上采用多水塘活水鏈的設計,因勢利導利用現有的地形條件,最大限度的減少土方量又可實現對低C/N比的生活污水處理廠尾水水質的進一步凈化。
7、科普宣教與科研監測工程
科普宣教點主要布置于濕地內生境豐富、功能特殊且及其他適宜開展科普、人流較大的區域,規劃建設濕地科普長廊3處、觀鳥屋1處、湖心宣教步道及湖心島觀光平臺2處、大型科普宣教展牌布置點5處及其他配套宣傳材料;科研監測主要布置于濕地環境較敏感、變化波動較大的區域,規劃建設環境監測站1個、點8個,濕地監測站1個、點4個,鳥類監測站2個、點2個。利用周邊良好濕地生境,結合濕地的道路,建設濕地科普長廊。科普長廊設置了濕地展牌或櫥窗等設施以及科普教育的素材,包括濕地動植物仿真標本、濕地生物展板以及濕地功能的介紹展板,同時還可以作為濕地活動宣傳、濕地藝術作品展示長廊。濕地科普長廊不僅是人們與徐莊濕地親密接觸的串聯通道,更是激發人們認知濕地、喜愛濕地、保護濕地的“進步階梯”。
8、配套服務設施建設工程
分布于濕地需提供配套服務的所有區域。規劃入口集散廣場1000㎡、入口集散廣場10000㎡、生態停車場3500 ㎡、醫療設施設備1項、標識指示設施1000塊、公園座椅10組、休閑涼亭3個、音響設備10個;其中游客服務中心兼做公園展示中心,設計雙環融合的造型,展現了濕地的前世今生,如同時光在此交匯。

徐莊濕地建成后將形成區域內良好的大型生態斑塊,與周邊京杭運河生態廊道、蘇北堤河生態廊道和微山湖飲用水源保護區等大型生態載體共同組成區域生態安全格局,以保護區域內生態環境,滿足區域生態保護紅線的要求,保證區域生態系統穩定性,提升區域整體生態環境質量。徐莊濕地生態環境修復項目以采煤塌陷地土壤整治與濕地生態修復協同共生為核心,在充分尊重生態系統自然演替過程的基礎上,改變單一的采煤塌陷地治理土地復墾模式,通過地形塑造、水系連通及動植物多樣性恢復等生態措施實現對大水面深度煤炭塌陷地進行有效恢復和利用,使其終成為一個可以自我維持、自我更新的濕地生態系統,從而發揮水陸復合生態系統的功能優勢。切實解決了采煤塌陷地資源枯竭、生態功能衰退、制約區域經濟發展等方面的生態問題及社會問題。同時,有助于加快建設資源節約型、環境友好型社會,形成人與自然和諧發展現代化建設新格局。

