马銮湾新城位于厦门的西部，入湾淡水多为Ⅴ类或劣Ⅴ类，外湾海水属劣Ⅳ类，水质亟待提升。面对内湾应采用淡水或海水的诸多争议，对比于生境单一、亲水性较差的工程性海水方案，规划最终采用外咸内淡、咸淡分治的总体布局，内、外水体之间利用水闸隔开，内部水系淡水水源为上游溪流和马銮湾再生水厂，枯水期时水体交换通过再生水循环补充达成。通过塑造集净水、保水、补水、行洪功能于一体湿地淡水环境，既能够解决水质水量问题，也能够满足动植物多样性、景观丰富度及亲水公共空间等多项需求。

马銮湾陆域共有9条溪流汇入内湾和外湾，其中瑶山溪、深青溪、后埔溪、过芸溪4条溪流较大，发源于西北部高山地区，上游坡陡流急，下游平缓，自西北流向东南；埭头溪、祥露溪、新安溪、林东溪、船头溪5条发源于南部中低山区，源短流小，自西向北流入湾内。6条溪流及3条排洪渠总集水面积104.51km²。

规划马銮湾新城水系水域面积约837.62hm²，其中内湾面积约170.29 hm²，占总用地面积的4.6%；外湾面积约667.33hm²，占总用地面积的18.0%。内湾水系环中心岛形态包括过芸溪湖和过芸溪、人工岛渠，形成河、湖连接的组合形式，主要承担行洪作用，湖面广阔，景观效果好；环西南岛水系，包括埭头溪、祥露溪、环湾南溪、环湾南溪支1和环湾南溪支2，河道坡降较大，通过设置局部跌水，增加水体流动性，改善水体环境；新阳主排洪渠河道狭长蜿蜒，主要有行洪景观的作用。各水系规划平面分布如图1所示，水系指标体系如表1所示。

河道景观水位的确定，直接影响河道防洪、河道景观打造及景观效果发挥。根据马銮湾新城地形条件，结合部分景观节点亲水要求、生态补水水源和近远期规模，确定河道景观水位。近期环中心岛水系河道景观水位定为1.5m，远期定为2.5m。

马銮湾总体生态修复呈“一环盘两脉，五区捧二核”的结构布局。“一环”指过芸溪、过芸溪湖、人工岛渠及中心岛中渠构成的行洪廊道环线，核心保障内湾的水安全及水环境功能；“两脉”指内湾沿岸的净化湿地带及弹性湿地带，两条湿地带构成马銮内湾生态修复的主体，与内湾水环交织融合，实现内湾水质净化优化、生态多样性提升及城市空间焕活；“五区”指马銮内湾整体生态功能根据周边用地、规划，结合生态修复需求，分为五大功能区，分别为湿地涵养净化区、湿地生态保育区、智慧湿地科普区、文创活力湿地区、休闲娱乐湿地区；“两核”为位于马銮湾城市发展轴线端的过芸溪湖湿地修复核心及中心岛中轴北端节点的两个重点景观打造核心。

各区块赋予不同的生态功能和恢复重点，同时通过整体湿地生态廊道的联通，相互交织融合，充分展示马銮内湾生态和谐之美。湿地水流自然蜿蜒曲折，水面宽窄不一，整体以缓流为主，为水生植物、动物提供自然生境，常水位1.5 m以上种植湿生植物，高程为1.5～2.5m，在未来不同水位条件下，作为弹性湿地空间。湿地内、外部均以缓坡形式入水。中心岛中渠以较浅的安全水深为主，平均水深1 m，局部营造浅滩、深潭，整体保障亲水空间安全。

厦门市人均水资源量仅为915m³，是淡水资源比较紧缺的城市，既属于资源型缺水地区，又属于工程型缺水地区。马銮湾新城区域淡水河道水系及其上游水系水生态现状问题概括起来主要是：水源匮乏、流动性差、污染严重。目前，马銮湾上游水系水源直接入海，为了有效的利用这部分淡水资源，马銮湾内湾规划为淡水水系。通过在河口建闸，有效的拦蓄上游淡水水源，同时合理利用再生水配水，形成新城淡水水系，保持新城水系生态多样性，改善水质，维持较好的水生态景观，打造水敏感宜居城市^[1]。具体思路为以下几点：

(1）河道补水，解决水源匮乏。通过向河道中引入一定的水量，使河道能维持一定的景观水体，满足景观、亲水等需求；通过水量交换，使河道水质能满足水功能要求。

(2）通过工程措施，使水具有流动性。修建水工设施，使河道维持一定的景观水位；形成局部跌水，利用势能差使水具有流动性；通过优化水闸的运行调度规则，增加水的流动性，加强水体交换。

(3）改善水质。结合水景观建设、生态护岸建设，逐步恢复水体的自净功能，改善水环境及人居环境，提升城市品味。

根据水源条件，本次规划研究中主要采用3种水源：本地径流、北溪引水和再生水。

(1）本地径流。过芸溪、祥露溪及埭头溪为马銮湾内湾汇水面积较大的3条溪流。经测算，过芸溪在特枯水年90%频率来水情况下，海翔大道桥梁处控制断面最枯月水量0.12 m³/s，断面以上采用上游两二-溪头水库下泄水量进行生态补水，近期直接入内湾径流量0.149 m³/s，远期直接入内湾径流量0.228m³/s。在90%保证率下，祥露溪（含埭头溪）最枯月直接入内湾径流量0.01m³/s。

(2）北溪引水。北溪流域面积9 640km²，占九龙江流域面积的2/3，多年平均流量为299m³/s，年径流量约94亿m³，除保障流域内的基本生产生活用水外，约85%的水量通过九龙江东流入海。本次规划马銮湾新城北溪引水补水流量为2.0 m³/s，用于缓解马銮湾新城再生水厂投入运行前内湾水系的日常景观和水生态需求。

(3）再生水。马銮湾再生处理厂位于马銮湾新城南部，现状在建，一期规模4.5万m³/d，计划2020年12月建成通水，远期规模18万m³/d。马銮湾再生水处理厂污水来源为生活污水，尾水排放标准执行《厦门市水污染物排放标准》（DB 35/322-2018)A级排放限值，可排入非禁排环境水体。

前场再生水厂位于集美区前场片区，计划2023年建成通水，建成后一期规模为17万m³/d，远景总规模为60万m³/d，尾水排放标准执行《厦门市水污染物排放标准》A级排放限值。

结合马銮湾内湾现状水系分布、规划水系布局、已建灌新路隧道顶标高限制及业主需求等因素，确定以“逆时针环流”作为日常水系流向，即：过芸溪（内湾北侧段）—过芸溪湖—人工岛渠—鼎美排洪渠—环湾南溪—新阳主排洪渠—西海域。为进一步提升内湾水动力，减少局部滞留区，根据可利用配水水源的布局及近远期水量情况，遵照“就近补水、改善滞留、近远结合”原则。在补水的水源和水量分配上，近期采用再生水厂和北溪引水联合的方式进行生态补水，远期全部采用再生水厂作为补水水源，北溪引水水源可作为城市备用水源，具体配水方案如表2所示。

水系模型中河道底高程按马銮湾规划河底高程进行控制（见图2），根据规划水系布置方案，对模型计算范围的水系进行网格剖分和地形插值^[2,3]：共划分8 750个三角网格，最大网格边长为20m。

(1）初始水位。本规划水系常水位近期为1.5m，远期为2.5m。

(2）计算时间。模型计算时间为1个月。

本次换水时间确定主要根据《水资源供需预测分析技术规范》《河湖生态需水评估导则》以及参考同类水系项目实际经验进行确定。杭州西湖为小型浅水湖泊，湖面面积为6.5km²，平均水深2.27 m，总蓄水量为1 200万m³，水源取自钱塘江，换水周期为20d。惠州金山湖流域总面积约71km²，现状入湖干支流河道共10条，常水位为11.29 m，相应水位下库容为320万m³，换水周期约10d。因此，推荐马銮湾内湾换水周期宜为15d，对应的最小流速约为0.008m/s。

河床糙率是模型所要率定的参数，其值的确定与多种因素有关，一般根据模拟河道的沟道形态、床面粗糙情况、植被生长状况、弯曲程度以及人工建筑物等因素确定，同时也要考虑模型计算结果因素。本次研究区糙率主要参照天然河道典型类型糙率以及厦门其他已拟定的河道模型糙率进行取值，粗糙系数按照马銮湾河道各自形态分段确定，糙率区间取0.03～0.036。

(1）方案一（天然径流）。方案一为仅天然河道径流及上游水库下泄生态补水基流，无其他补水水源，景观水位1.5m。模拟结果表明，内湾及下游水系流速基本都低于0.003m/s，整体水动力较差，难以满足水体交换要求，容易产生富营养化现象。

(2）方案二（北引补水单点补水）。方案二为采用北引补水，补水点位于规划过芸溪闸西侧，补水量2.0m³/s，景观水位1.5m。模拟结果表明，内湾及下游水系流速有明显改善，整体流速提升至0.006～0.009m/s，但仍在过芸溪入内湾口处、人工岛渠东侧段、过芸溪湖、环湾南溪等处的局部滞留区。

(3）方案三（北引补水分流补水）。方案三为采用北溪引水补水，北引补水点有2处：1处位于规划过芸溪闸西侧，补水量1.5 m³/s，另一处位于过芸溪入内湾口处，补水量0.5 m³/s，景观水位1.5 m。模拟结果表明，相较于方案二，方案三在过芸溪入内湾口处水动力有一定改善，但过芸溪（内湾北侧段）布局流速减缓，约0.003～0.006 m/s，且在人工岛渠东侧段、过芸溪湖、环湾南溪等处的仍为滞留区。

(4）方案四（北引补水分流补水+近期马銮厂补水）。方案四为采用北引补水及马銮湾再生水厂补水，出天然径流外，共有补水点4处：1处位于规划过芸溪闸西侧，北引补水补水量1.5m³/s;1处位于过芸溪入内湾口处，北引补水补水量0.5m³/s;1处位于环湾南溪上游（东孚南路西侧），再生水补水量0.22m³/s;1处位于人工岛渠东侧段（灌新路东侧），再生水补水量0.3 m³/s。方案的景观水位为1.5m。模拟结果表明，相较于方案三，方案四在环湾南溪处水动力有明显改善，在人工岛渠东侧段（灌新路东侧）局部有一定改善，但仍存在局部滞留区。

针对上述水动力较弱的滞留区，可以采取水底地形以模拟自然化的河道为原则，营造浅滩、深潭交替的多样化水底空间环境，一方面通过水下地形的改造，将极大地丰富生境的多样性，增强生境异质性，为各类底栖生物提供适宜的栖息场所，同时有利于水鸟等野生动物的栖息觅食；另一方面深潭区水深设计可适当加深，而水深与水体富营养化程度呈现负相关，在一定程度上将有效防止水体富营养化的产生，进一步保障马銮内湾整体水环境的稳定。

(5）方案五（北引补水分流补水+远期马銮厂补水）。方案五为远期采用北引补水及马銮湾再生水厂补水，补水点4处：1处位于规划过芸溪闸西侧，北引补水补水量1.5m³/s;1处位于过芸溪入内湾口处，北引补水补水量0.5m³/s;1处位于环湾南溪上游（东孚南路西侧），再生水补水量0.5m³/s;1处位于人工岛渠东侧段（灌新路东侧），再生水补水量1.58m³/s。方案的景观水位为2.5 m。模拟结果表明，当远期再生水厂规模提升后，环湾南溪上游及人工岛渠东侧段再生水补水量大幅增加，但由于景观水位上升了1 m，整体水动力较近期相比有所减弱，因此有必要对水闸补水调度方案进行优化。

(6）方案六（远期前场厂补水+远期马銮厂补水）。方案六为远期采用前场污水处理厂及马銮湾再生水厂补水，将北引补水作为备用水源，补水点4处：1处位于规划过芸溪闸西侧，北引补水补水量1.5m³/s;1处位于过芸溪入内湾口处，北引补水补水量0.5m³/s;1处位于环湾南溪上游（东孚南路西侧），再生水补水量0.5 m³/s;1处位于人工岛渠东侧段（灌新路东侧），再生水补水量1.58 m³/s。模拟结果与方案五相同。

常规再生水及外江水源补水方案通常采用均匀入流均匀出流的形式，河道近远期景观水位基本保持不变。考虑到本区域内水系外咸内淡分离，内外湾之间通过翻板闸进行流量和水位控制，同时外湾依托西海域海水，一天内有两次水体交换。因此本次可借助内湾水系下游的翁厝水闸，采用在外潮位低于近远期景观水位时，先将内湾水位憋高至近期水位1.7m和远期2.7 m，后开闸放水至近期水位1.4m和远期2.4m，进而提高内湾的水动力条件。

经评估结果（见图3）可以发现，近期推荐方案中内湾的平均水体流速可由0.018 m/s提高至0.054m/s，远期推荐方案的平均水体流速由0.01m/s提高至0.048 m/s，整体水动力条件有了进一步的提高，且该调度方案简单易操作，在实施层面具有可行性。

(1）本文重点阐述了城市水环境治理中生态修复和活水保质的方案制定，明确了在城市开发建设的初期城市新城的水系如何梳理、构建，以满足生态文明及海绵城市的建设要求。

(2）城市再生水厂是未来城市水系重要的补水水源，本次以马銮湾新城补水方案为例，提出了城市近远期补水水源、补水规模、水量调配的一种思路，近期采用再生水厂和北溪引水联合的方式进行生态补水，远期全部采用再生水厂作为补水水源，北溪引水水源则作为城市备用水源，对城市水系统的近远期规划做了较好的平衡。

(3）通过MIKE21模型，对城市水系方案及补水方案进行优化和评估，并识别出城市水系滞水区域，通过采用湿地浅滩方式进行设计，既保证了城市水系的水生态环境，也尽可能的节约和利用了城市的水资源。同时，本文结合水系受外海潮水影响的特点，通过水闸的调度优化，高潮位补水低潮位排水，进一步提高了水系的水动力条件。