金奖作品 | 海洋浮影——水母暴发危机下的北戴河生态系统修复与治理_XAUAT

艾景导读

本文介绍了北戴河海洋生境恢复和智慧发展的设计方案。该方案通过海岸线的景观生态设计、现代流线与传统材质结合的空中栈道设计、景观节点设计和海中的装置分布等多个方面来实现海洋生境的恢复。同时，通过芦苇湿地的营造和人工鱼礁的投放，以及海底碳循环系统和水母暴发应急措施的分阶段处理，实现了生态修复策略。此外，水螅体消除及海水淡化装置的推演过程、装置构成和运行流程也得到了详细的分析。通过智能装置设计和产业发展，该方案不仅解决了海岸和海底的生物多样性和水质问题，还解决了游客戏水潜在的安j全风险，并增加了当地居民的收入。该设计方案推动了北戴河的生态永续健康发展。

XAUAT

海洋浮影

水母暴发危机下的北戴河生态系统修复与治理

场地问题分析

基于现阶段全球水母暴发问题的严重性，着重分析北戴河区水母暴发问题的严重性和带来的灾害损失，以及对当地水质、暴发点、受灾人群、暴发种类和灾害历史发展等多个方面进行解析，得出水母暴发的条件和范围等信息，同时表明当地水母暴发问题有待解决的紧急性和必要性。

设计说明

近年来，受全球气候变化、人类活动和工业生产等多方面的影响，导致国内外多地海洋中的水母泛滥成灾，大型水母暴发的现象逐年加重。给海洋生态环境和生物链系统带来破坏的同时，也严重影响了人类正常的生产和生活。针对这一现状，设计方案以北戴河为例提出了生态系统重塑策略和解决方案，通过生态修复、分阶段处理、产业优化和生物链构建这四大策略逐步修复海洋生境：种植红树林和芦苇达到涵养水土和净化水质的作用，同时退养还滩、培育养殖孔石莼来减少海水富营养化、水华、绿潮等灾害的发生；通过水母暴发前后的防控和应急处置、对水母暴发的灾害程度和频率得到良好的控制和利用；发展联动产业来实现当地产业绿色可持续发展；最后通过营造和修复滩涂生境以构建完整的生物链系统，完善生物群落。用于治理暴发灾害的水螅体消除和海水淡化职能装置，由水母外形抽象变化而来。融入海水淡化和波浪发电的功能，集节能和环保为一体，同时结合超声波消灭水母幼体（水螅体）的概念，对水母的数量从源头上进行控制，尽可能减少水母的灾害频次，使海洋中浮游生物食物链恢复正常竞争，海洋生态系统渐趋平衡。同时对当地的渔业、旅游业等周边产业进行转型和升级，开发水母价值以带动经济可持续发展，逐步恢复北戴河生态系统平衡。

第一部分剖面图展示了三个不同地段水母暴发的现状，海水中海蜇、海月水母和白色霞水母数量众多，较难体现出海底生物多样性；
第二部分分析水母暴发的危害以及暴发的内在和外在原因，以及水母生长、繁殖等相关知识，为设计理念和设计策略的提出奠定基础；
第三部分设计理念主要达到生态、产业和水质三方面的修复和可持续发展，同时提出生态、生物链、产业和分阶段处理暴发问题四个设计策略，从多个维度解决当地水母暴发问题。
下方的底图展出现阶段水母暴发问题与渔业、工业等方面的相互影响，以及暴发问题带来生物多样性减少、海底生物链失衡等多重问题。

方案的设计总平展示了海岸线的景观生态设计、现代流线与传统材质结合的空中栈道设计、景观节点设计和海中的装置分布；
其次从芦苇湿地的营造，和人工鱼礁的投放两个方面着手，进行生态修复策略的展开，营造出岸边绿地和海底森林；策略二即从海底碳循环系统和水母暴发时的应急措施着手进行分阶段处理，碳循环系统是二氧化碳通过四种不同的转移方式进入海洋碳库实现碳封存，应急措施即在水母暴发时放置孔径不同的拦截网进行分层拦截，保障当地戏水游客的安全；
最后分析了水螅体消除及海水淡化装置的推演过程、装置构成和运行流程。该装置一共由海水淡化、波浪发电和水螅体消除三个模块构成：海水淡化即装置吸入盐度较高的海水，进行海水淡化膜的过滤和太阳热能的蒸发，经过过滤粒子二次过滤后返回海洋，节能环保的同时还可以为潜水游客提供临时休憩的地方；波浪能发电模块由海水淡化装置的头部作为吸收波浪入射波的浮体，经过牵引绳拉动能量发生系统进而产生电流，电流直接供给水螅体超声波消除装置使用或进行电量储存；第三部分水螅体消除模块使用超声波球，球内是水螅体较为喜欢吸附的波纹板材质，待水螅体达到一定覆盖率时装置自动闭合盖子，启动超声波对水螅体进行消除，消除完毕后会打开重新吸附。该装置从源头对水母的幼体（水螅体）进行消除，一定程度上减少水母的数量，且该装置在进行海水淡化的同时，利用波浪能产生的电量可以满足自身系统的运行，生态环保又可持续利用。

在产业优化策略上，建立海滨浴场、医疗救助站、海底隧道和空中廊道等，满足游客所需的同时，发挥水母价值延伸产业的构建，可发展水母养殖、休闲观光、商业体验、产学研综合教育研究等多维度联动发展。并进行手机智能APP数据检测的开发，提供水下、船舶、航空监测，水母、急救、深海救援知识的科普，为工作人员和游客都提供了很大便利；
生物链构建策略一方面营造水母的天敌——海龟的栖息地，恢复滩涂生态再划分海龟繁殖和人工养殖的空间，其次建立高位湿地、植物浮巢和海藻床，来完善浮游生物群落，恢复水母过量繁殖导致水母的食物（浮游动物）减少的现状；
剖面图展示了生态修复区、湿地芦苇区、空中廊道区和公共服务区的设计现状，展现出装置、植物、海底生物、建筑和景观构筑物的营造；效果图表现了生态修复效果、栖息地的营造、空中廊道和海洋装置的设计效果；
底图表现了设计后期海底生物多样性的恢复、装置运行的模式、检测系统的运用、旅游业和渔业的健康发展等，营造出健康的海底生态系统和生境。

设计感悟

水母暴发问题的设计方案，在生态上增加了海岸和海底的生物多样性，恢复了海水的正常水质和生态绿色持续发展；在人居上解决了游客戏水潜在的安全风险，多元的产业增加了当地居民的收入；在装置设计上使用超声波智慧化处理系统和海水净化的智能设备，既可节能环保永续利用，又可恢复海底生态；实现北戴河生态永续健康发展。

设计亮点

设计通过多维角度来实现北戴河海洋生境恢复和智慧发展：
①栈道：空中栈道使用更抗腐蚀和变形的木塑板复合板材，美观的同时具有观赏性，为游客提供美景欣赏的同时，减少海岸线的人为干预，利于海岸生境的恢复；
②植物种植：海岸边种植红树林和培育珊瑚礁防治海岸线的侵蚀和退化，浅水处培育孔石莼和芦苇等植物来净化水质，减少刺激水母繁殖的潜在因素；
③生物链构建：营造棱皮龟栖息地来增加水母天敌的数量，水母数量的控制和植物生境的恢复可以使浮游生物群落逐渐增加，恢复海洋正常的生物体系；
④产业发展：控制水母数量有利于当地渔业、旅游业和其他产业的恢复，同时开发水母本身的价值，进行水母养殖和观赏、开发手机APP知识普及、建设产学研教育基地等，为周围居民带来持续收入；
⑤智能装置设计：水螅体消除装置原型由水母抽象变化而来，由三个模块功能组成，即超声波水螅体消除系统、海水淡化系统和波浪能发电系统。此外浮在水面上的海水淡化模块还可以为游客提供临时休息的空间，功能多样。

专家评语

该作品基于北戴河区水母暴发问题的解读及场地现状分析，提出生态、生物链、产业和分阶段处理等多个维度解决当地水母暴发问题。该设计在“分阶段处理”策略和“水装置”策略方面具有一定的创新性。

设计选题新颖，多个维度解决当地水母暴发问题。该设计在“分阶段处理”策略和“水装置”策略方面具有一定的创新性。

项目档案

申报类别：作品奖
项目名称：海洋浮影——水母暴发危机下的北戴河生态系统修复与治理
院校名称：西安建筑科技大学-艺术学院
指导老师：王璐艳 卢渊 刘晨晨
主创姓名：牛淼 马岚烨 沈思阳 张钰含
设计时间：2022-08-10
项目地点：河北省秦皇岛市北戴河区
项目规模：10180公顷
项目类别：其它-海洋生境修复