徐小乐，张盛才，陈 军

(武汉中科水生环境工程股份有限公司，湖北 武汉 430071)

1 引言

湿地是地球上一种重要的生态系统，有“地球之肾”的美誉，具备多种环境功能和效益[1～3]。随着我国经济社会的快速发展，近年来湿地生态系统遭受人类活动严重破坏，湿地退化及其生物多样性丧失日益严重，同时对干旱地区的发展前景产生了不利的影响，因此恢复和保护湿地已成为世界许多国家进行环境保护的重点之一[4～6]。

以山西省左云县十里河生态湿地公园为研究区，通过分析区域现状以及湿地受威胁状况，综合考虑湿地功能特征，以湿地资源有效保护为根本出发点，运用生态保护规划的理论和方法，保护和恢复研究区湿地，使湿地公园充分发挥湿地的多种功能和效益，为该生态湿地公园湿地保护与恢复提供科学依据。

2 研究区域流域概况

2.1 十里河治理情况

十里河作为左云县的主要河流之一，并由西向东穿城而过。十里河在左云县境内全长43 km，流域面积931.6 km2，河床宽约150～400 m，平水期水面宽2～6 m，水深0.2～0.5 m，年平均流量为0.064～1.03 m3/s，天旱时有间歇性干涸。

长期以来，由于历年左云县城市污水排入河道，沿岸倾倒生活、建筑垃圾，造成十里河水体污染严重，严重影响了周边居民正常的生活和生产。局部山体因修建新109国道挖山取土受到破坏，事后未进行环境恢复，造成水土流失严重。十里河河道南侧堤坝于20世纪70年代修建的浆砌石堤防，现已年久失修破损严重，已不能满足正常行洪排涝功能；河道北侧为历年河水冲刷形成的陡坎，没有建设堤坝或护坡等防护设施，崩塌严重，造成严重的水土流失。

2007年开始实施左云县十里河县城段综合治理工程，对县城段6 km的河道进行水利疏通和园林绿化，形成了以生态防护林带、花溪景观带和南岸风景林带为主的多层次生物群落，成为十里河生态公园的重要组成部分。2009年为彻底改善十里河水质，左云县实施了十里河流域(左云段)水污染防治工程，通过县城污水处理厂提质改造和管网完善、工业点源治理、中水调蓄、河道清淤和生态修复等一系列工程措施，新增湿地133 hm2，使十里河左云段水质有了明显改善。

2.2 十里河湿地状况

通过近年来左云县生态建设力度的不断增强，十里河湿地规模不断扩大，截至目前，从左云县十里河水库始，到旧高山上约20 km，形成了平均宽约4 km，总面积80 km2十里河湿地生态区，是截至2015年大同地区面积最大、生长最茂盛、乔灌林最多的湿地生态区。十里河湿地生态区内北面是杨树丰产林，混交沙棘、醋柳、野玫瑰，卧柳等灌木。南面是十里河床，河床乔灌木为自然生植，主要有杨、柳、沙棘、野玫瑰、松树等乔灌木混交，层次分明。2012年2月，十里河国家湿地公园被列为山西省十七大湿地公园之一(图1)。

十里河上游主要水源为污水厂外排尾水，污水处理厂的尾水水量为4000 m3/d，枯水期时上游排水、生活污水、少量的渗流河水约500 m3/d，雨天时初期雨水最多约1500 m3/d。枯水期河道已被冲刷处一条宽度不超过2 m，深度不超过50 cm的沟渠。通过对左云县污水处理厂下游的十里河河水进行采样、检测，对十里河来水指标进行分析，确定该部分污水的水质，设计的进水水质如表1。

表1 设计的进水水质主要指标

分析数据可以得知该区段水体水质劣于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅴ类标准，尤其总氮及氨氮严重超标。

图1 十里河桥处十里河现状

3 湿地存在的问题与修复治理目标

3.1 湿地存在的问题

(1)蓄水能力不足，调节净化功能有待增强：受左云县降雨量较小和上游十里河水库的影响，湿地内河流水面较小，平水期水面宽2～6 m，旱天时有间歇性干涸，使十里河湿地水分调节功能和净化功能难以充分发挥。县城生活污水处理厂的尾水排入河道后快速下泄，湿地水质净化功能难以得到充分发挥，十里河左云出境断面水质不能稳定达标，同时造成水资源的巨大浪费。

(2)缺乏隔离防护措施，受外界干扰严重：十里河南、北两岸沙棘林生长茂盛，绵延不断，形成了两道天然防护网，有效隔绝外界对湿地生态的干扰，但是沿观光路与各村丁字口处的沙棘林带受到人为破坏，周边行人和牲畜可以随意进入湿地，使湿地生态受到外界环境的干扰。

(3)排洪沟水土流失严重，大量泥沙进入湿地：曹家村西侧有一条排洪沟通入十里河河道，渠道未经护坡处理，暴雨时节大量洪水携带泥沙进入河道，使河道底泥淤积严重，且因河床较高，影响十里河行洪安全，同时导致湿地的整体水容量减少，停留时间降低，湿地净化功能受限。

(4)局部植被稀疏：湿地内局部地区植被稀疏，影响湿地整体生态功能。

3.2 修复治理目标

全面加强十里河湿地及其生物多样性保护，基本遏制人为因素导致的天然湿地数量下降，力争使退化的湿地得到不同程度的恢复，维护十里河湿地生态系统的生态特征和基本功能，最大限度地保持和发挥湿地生态系统的各种功能、效益，保证湿地资源的可持续利用，促进经济发展，改善生态环境。

(1)通过湿地修复工程建设，使十里河上游来水的污染物得到有效削减，使湿地修复工程出水水质得到改善。

(2)通过在横穿河道的道路两旁修建防护隔离网，使之与沙棘天然防护林带有效结合，保护十里河湿地生态系统免受外界环境的干扰破坏。

(3)通过植被稀疏地区补种，使退化的湿地得到有效的恢复，提高十里河湿地质量。

4 湿地修复与恢复的措施工程

结合上述环境问题的分析，制定修复和保护方案。采取湿地修复工程、植被恢复工程、隔离防护工程3个主要子工程。

4.1 湿地修复工程

为充分利用十里河河道水资源，在十里河湿地保护区内10 km长的河流范围内选取四处对河道进行生态修复工程。选择的四处地点分别为：十里河桥下游处、月亮湾、远尚村、曹家村观光路与河道交汇处。根据各选址的位置条件，选择不同的工程措施，从而形成大小不一的水面，通过在水体坡岸及河底种植水生植物，构建自然型表面流湿地，增加水域面积，恢复其生态环境，同时依靠生态系统的净化能力提升水质，为十里河生态湿地公园提供良好的补给用水，同时提升该区域的景观效果。

4.1.1 十里河桥湿地生态修复工程

新建3万m2的表面流人工湿地，沿现有河床表面下挖1m深，通过八级渗滤坝将湿地分为八级表面流湿地，四周边墙及湿地床底表面均为夯实粘土层，设置八级渗滤坝，渗滤坝表层均为块石堆体，第一级～第五级和第七级渗滤坝内部设置尺寸为B×H=4 m×0.3 m、长度与坝体保持一致，增强湿地的蓄水特性。根据表面流湿地水深的变化，选择与之相适应的不同生活类型的湿地植物，布局成自然的植物景观，即岸边种植挺水植物，深水区种植沉水植物，形成大面积的开阔水域，以净化水质和构建生物多样性为主要目的。湿地植物配置：①西伯利亚鸢尾3373 m2，9株/ m2；②香蒲3079 m2，9株/ m2；③芦苇3720 m2，9株/ m2；④菹草1690 m2，9株/ m2；⑤狐尾藻1690 m2，9株/ m2。

4.1.2 月亮湾湿地修复工程

月亮湾作为十里河湿地生态公园里的景观亮点，一直吸引着大量游客驻足观赏和休憩，但是由于水流量有限，枯水季节该区域内水域面积较小，无法形成良好的湿地景观。因此在月亮湾景点栈桥下游41 m，河道最狭窄区域修建L×B×H=6 m×3 m×1 m的渗滤坝，迎水方向按1∶1.5的比例进行放坡，背水面按1∶10的比例进行放坡。迎水面表层采用500 mm厚度的大粒径块石堆砌，其余坝体采用小粒径石头进行堆砌。

通过渗滤坝的蓄水作用，使月亮湾景点的河道水位抬高1 m，从而形成宽阔的水面，为湿地景观提供水体资源。由于水位抬高和水域面积增加，河道两岸的坡岸被水体覆盖，利用坡岸浅水区段种植挺水植物，从而净化水质的同时提升湿地的景观效果。湿地植物配置：①西伯利亚鸢尾30 m2，9株/m2；②香蒲21 m2，9株/m2；③芦苇37 m2，9株/m2。

4.1.3 远尚村湿地修复工程

在远尚村观光路与十里河交汇处修建一座拦水坝，形成大面积水域，同时在该处设置水质监测点，以实时监控水质变化。修建的挡水坝材质采用浆砌块石，尺寸：L×B×H=14.65 m×1.2 m×2 m。

4.1.4 曹家村湿地修复工程

曹家村排洪沟穿过观光路路面下涵洞汇入十里河，由于排洪沟上游长期有大量泥沙被冲刷至此处，枯水期排水沟内淤积大量泥沙，堵塞涵管。设计从入河口起沿渠往上清淤150 m，同时在入河口滩地淤积区域进行清淤工程，扩大水域面积，并种植湿地水生植物，净化水质、提升景观，同时有效地控制土质流失。湿地植物配置：①西伯利亚鸢尾30 m2，9株/m2；②香蒲21 m2，9株/m2；③芦苇37 m2，9株/m2。

4.1.5 水生动物放养

通过以上一系列工程措施的实施，十里河湿地生态公园内水域面积大量增加，沿岸水生植被的大量种植，在改善水质和提升景观效果的同时，也使园内的生态系统的得到修复与保护。为完善整个生态系统食物链，在各湿地景观节点处大量水域内实施水生动物的投放。主要投放的水生动物品种为鲫鱼，投放量按水域面积/m2投放一尾的比例进行投放，投放的规格为25 g/尾。投放区域主要为十里河桥湿地最后两级湿地内，月亮湾湿地修复区域内以及远尚村湿地修复区域内。投放面积分别为7500 m2，1500 m2和1000 m2，投放量分别为7500尾，1500尾和1000尾，共计10000尾。

4.2 植被恢复工程

在大面积植被缺失的土地上进行恢复补种，以遏制湿地的退化，补植树种与周边树种保持协调统一，主要为杨树、沙棘、松树、杨柳树。

根据左云地理及气候的特点，选择新疆杨、沙棘、松树、杨柳树为植被恢复树种。相应树种的面积和规格：①新疆杨1620亩，干径大于等于2～3 cm，行距为5.0 m×5.0 m，初植密度27株/亩；②沙棘1012亩，高度大于等于60 cm，行距为5.0 m×5.0 m，初植密度27株/亩；③松树120亩，干径大于等于2～3 cm，行距为5.0 m×5.0 m，初植密度27株/亩；④杨柳树322亩，干径大于等于2～3 cm，行距为5.0 m×5.0 m，初植密度27株/亩。

4.3 隔离防护工程

为了保证工程实施段河道生态尽可能少受外界环境的干扰，充分利用现有河道两侧沙棘林天然防护带，本次设计拟在前八里、北十里、段家村、远尚村、曹家村、张家场村等6个与观光路丁字口沿河侧安装围网，每个路口隔离网顺河岸延伸至岸边沙棘林带，隔离网位于沙棘林带内侧，隔离网总长12500 m，网片规格3 m×1.6 m，基础采用混凝土，尺寸为500 mm×300 mm×300 mm。

5 湿地修复后效果

该项目于2015年10月完成水质改善工程施工。目前项目运行稳定，2018年06～08月连续3个月及2019年7～8月连续两个月每周对十里河上游来水(十里河桥处)水质和湿地末端(曹家村处)最终出水进行检测，统计进、出水平均水质数据如表2所示。

表2 工程完成后进、出水水质

从表2可以看出：十里河上游来水的主要水质指标(COD、NH3-N、TP)经过湿地保护和修复工程，均有一定的削减，使湿地修复工程出水水质得到改善。

6 结语

从工程的实际运行情况看，通过湿地修复工程建设，十里河上游来水的主要污染物得到有效削减，使湿地修复工程出水水质得到改善；隔离网的建设及植被稀疏地区补种，使退化的湿地得到有效的恢复。近年来，十里河湿地生物多样性明显增加，基本遏制了人为因素导致的天然湿地面积的减少，使左云县十里河退化的湿地得到一定的恢复，保证了湿地资源的可持续利用，改善了生态环境。