张国威 商侃侃 万吉尔

东湖自然植被带驳岸（商侃侃/摄）

局部块石生态驳岸（商侃侃/摄）

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，以其关注雨水的收集、存储和净化，提高天然入渗能力为宗旨，注重于植物、绿地、水体等自然景观的结合。2013年12月12日，习近平总书记在中央城镇化工作会议上的讲话中强调：“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市。” 

上海辰山植物园设计之初就践行新一代城市雨洪管理理念，经过6年～7年运行，人工强化处理逐步减少、生物强化处理运行平稳、原位修复作用不断增强，实现了景观水体生态系统的平衡和稳定，水体透明度在1.5米以上，水质常年保持在国家地表水标准III类水平。

现将有关举措介绍如下，为城市公园景观水体水质维护、城市黑臭河道治理提供有益借鉴。

一、水质立体维护系统构建

雨水管理通过蓄水池调蓄、植草浅沟、屋顶绿化、透水铺装、暴雨塘、生态护岸等措施，就地存储、过滤、蓄积暴雨径流。大部分雨水由绿地和透水道路场地自然渗透，以补充地下水。地表径流雨水排放主要通过地面径流和雨水管收集排放的形式就近汇聚到水体，道路和场地的集水点设置明沟，并就近排入水体。为保持水体的洁净，进入水体的雨水先经透水管或落底雨水井过滤或沉淀，再排入内河水体内。在陡坡底和护坡下按需要设置明沟或透水管，以及时排除大量沿坡面冲下的雨水；各建筑屋面雨水通过雨水斗收集汇入园区雨水管，就近排入水体；地下覆土建筑的顶板上采用排水组合板集水，再排入园内雨水管道系统。

通过截断沈泾河与辰山塘、油墩港的水域连通，在东湖设置循环泵抽提进入位于园区西面的水处理厂和人工湿地，构成了东湖-人工湿地-沈泾河-西湖-水生园-东湖的封闭式水系循环系统，构建了人工强化处理、表流和潜流人工湿地生物强化处理、水生植被恢复原位修复处理等方面的立体维护方案。动力系统以湖区建设地形、自然流向、水系连通为主导，通过设置泵站，形成封闭水体的循环结构，解决水体流动动力问题。生物强化系统利用潜流人工湿地、表流人工湿地、生态氧化塘、絮凝沉淀池，去除水体中悬浮物、氨氮、总磷、总氮和部分有机物，进入景观湖区。自净系统采用湿生-挺水-浮水-沉水植物植被带，放养滤食性和杂食性鱼类以及螺类等底栖动物，并投放微生物制剂，模拟天然水生态系统的结构，构建具有较完整结构的水生态系统，还通过深水局部死水区域推流、曝气复氧，人工辅助促进水体流动。

二、近自然型生态驳岸构建

上海辰山植物园水体驳岸类型主要有自然原型驳岸、自然型驳岸（杉木桩驳岸、局部块石驳岸、石砌块软质驳岸）、台阶式自然驳岸和少量的直立式人工驳岸等多种形式，其中生态驳岸占到了85%以上。生态驳岸水生植被配置类型有竖-横-水面型、竖-水面型、横-水面型、竖-横型、竖型和横型等6种模式。

人工湿地系统（沈言蹊/摄）

应用水生植物高度在1米以上(水面以上)的种类有芦苇、花叶芦苇、芦竹、东方香蒲、再力花、水葱、小香蒲、菰、旱伞草、薏苡、蒙特登慈姑、虎杖、黄菖蒲、千屈菜、美人蕉等15种，常作为水景竖向设计的应用材料且居于群落上层。梭鱼草、花叶美人蕉、马蔺、水薄荷、花蔺、鸢尾、金叶黄菖蒲、菖蒲、三白草、泽泻、灯心草、香菇草等植株中低型的挺水植物，常作为水景横向设计的应用材料或居于竖向设计的下层。还有荷花、睡莲、芡实、萍蓬草生长于较深水域的水面景观材料，形成了层次丰富、错落有致湿生一挺水一浮叶一沉水植被景观带。

三、沉水植被重建与恢复

沉水植被被形象地比喻为“水下森林”，能有效减少底泥的再悬浮，为降解微生物提供了良好的栖息场所。采用原位生态修复技术，人工种植苦草、金鱼藻、伊乐藻、轮叶黑藻、菹草等沉水植物来修复水底生境，构建起由沉水植物、挺水植物、浮叶植物等不同生活型水生植物组成的水生态系统。如今，在辰山植物园水体中，沉水植物生长旺盛，覆盖了沈泾河整个河床以及东湖和西湖沿岸6米～8米宽的水域范围，局部浅水区域达10米以上，覆盖度达50%～80%。

四、人工湿地系统运行调控

月季岛石砌块生态驳岸（商侃侃/摄）

人工湿地系统水力停留时间与除磷效果呈显著线性正相关关系，除氮效果也随时间的延长而提高，1天～2天的停留时间可以达到90%的硝氮去除率。通常情况下，水力停留时间达到2天左右，可以去除80%的总悬浮物，2天后各种水生藻类开始生长，引起pH变化，促进沉水植物的生长，可以促进氨氮挥发、磷的沉降。因此，为了避免藻华，最大限度发挥人工湿地系统对氮磷的去除效果，水力停留时间考虑以2天左右为宜。

表面流人工湿地面积为3000平方米，设计有效水深为0.3米，水停留时间为8小时。通过实际测量不同流量下进水口和出水口的流量，结果表明实际运营后最大水流速率为83.5米/小时，日处理量2003.7立方米，水力负荷为每天每平方米0.67立方米。利用示踪试验表明，在最大流速下湿地床的水力实际停留时间为5.1小时，理论停留时间为7.8 小时，与有效发挥人工湿地去除水体污染物的要求时间相距较远。故适当减少了人工湿地的日处理量，水量控制在1000立方米/天，水力负荷达每天每平方米0.3立方米左右。

五、水生植物养护管理

水生植物在生长、繁殖过程中，通过根系吸收水体及沉积物中氮、磷等营养物质，然后分配到枝条，最后通过植物的活体释放或死亡腐烂释放到水体中。植物的氮磷积累量主要集中在植物的地上部分，其平均氮磷积累对去除水中氮磷的贡献率分别为38.5％和40.5％，所以通过对植物地上部分的收割，就可以去除水中大部分的氮、磷。研究表明，沉水植物对磷的释放一般需要10天左右，而总氮的释放需要28天～30天，因此沉水植物必须在其死亡１周之内收割，这样才能有效防止水体的二次污染。因此，在植物生长旺盛期，每天组织专职人员打捞园区沉水植物，种类主要有苦草、轮叶黑草、马来眼子菜、粉绿狐尾藻等种类，每个月打捞量大约为50吨～60吨（鲜重），而挺水植物和浮叶植物全年仅收割一次，移除氮磷总量分别为592公斤和2公斤，仅为沉水植物打捞氮磷去除量的1/10，可见沉水植物打捞对氮磷去除占据较大比重。

为了使收割管理更有效地去除氮、磷，除了秋冬季节收割即将枯萎的植物外，其他季节则根据不同植物的生长特性，进行定期收割。水生美人蕉的最佳收割时间是６月，铜钱草、黑三棱的最佳收割时间是５月，狐尾藻和灯心草的最佳收割时间是４月。千屈菜则在8月收割后，可以调控10月份再次开花，提高观赏效果。另外，多次收割收获的植物生物量、移除的总氮、总磷均显著高于一次收割。

六、较早践行了海绵城市理念

上海辰山植物园在国内较早地引入、践行了低影响开发理念即海绵城市理念，在植物园的设计、建设、运行和管理方面，充分体现了上海新建绿地对城市雨洪管理的考虑和重视。利用挖湖堆地形，建设屋顶绿化、植草浅沟、透水铺装、暴雨塘、旱溪、湖区、湿地、溪流、小池塘等海绵体要素，让绿地、植物和水体有机结合，充分利用太阳能、发挥植物及其附生微生物的作用，维护城市景观水体的生态系统的平衡和稳定，值得在上海城市公园的水体改造、水质提升、黑臭河道治理等方面进行检验和推广，推动植物修复技术的应用和发展。

（作者单位：上海市辰山植物园）