城市河道修复工程规划设计

(整期优先)网络出版时间:2019-11-21
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城市河道修复工程规划设计

方澄莹

西安曲江圣唐基础设施建设有限公司陕西西安710000

摘要:人类社会的可持续发展归根结底是生态系统的可持续发展问题,而生态系统管理是合理利用和保护资源、实现可持续发展的有效途径。河流对人类的发展非常重要,不仅可提供食物、工农业及生活用水,还具商业、交通、休闲娱乐等诸多服务功能。作为重要的生态系统类型,河流生态系统还是生物圈物质循环的主要通道之一。

关键词:可持续发展;生态系统;河流

随着人们对于亲水性需求的扩大,越来越多的人意识到城市的血液———城中河流的重要性。然而,出于对防洪的要求,河流大多经过硬化和渠化,以满足其特定的防洪指标。这一做法不仅致使河流的自然生态功能完全丧失,也破坏了湿地滩涂群落结构,致使动植物栖息地丧失。还有部分河道由于周边城市的侵占压力明显,且河道植被稀少,致使河流自净能力下降水质污染严重,人们难以接近。可见,近自然河道的生态修复已经不仅仅是解决河道的自身问题,而更多的是实现整个流域和周边区域乃至更远的范围内人与自然的和谐相处。

一、城市河道现状

(1)河道形态多样性破坏

人们出于土地利用便利和行洪安全的考虑,对河道进行裁弯取直,并对河床加以混凝土衬砌,改变了原来河道的天然形状和走向,致使原本河道“曲折蜿蜒”的形状和“深潭”和“浅滩”等许多生物赖以维持生存的自然特征消失。同时,拓宽河道,固化河岸,加快了河水的流速,入渗减少,洪水更为频繁,洪峰增大。

(2)水质恶化

城市污染导致地表径流携带的污染物剧增、污水处理不达标、对河道的过度开发利用以及滨河绿带缓冲区的减少等原因使城市河道的自净能力减弱、河水中的污染物大大增加,水质恶化。

(3)河道生态系统损坏

河道形态单一化、河床河岸的衬砌以及河畔植被的减少损害了健康的水气循环,破坏了生境,使动植物失去了生存、栖息场所,降低了生物多样性,造成生态失衡。人们主观地改造和利用河道已使得河道生态系统破坏,自然生态景观丧失,周边的环境质量变差,原本宜居的环境被损坏,反过来降低了土地价值,使得滨水环境更加恶化,形成了恶性循环。

(4)河道景观匮乏

多数城市河道失去蜿蜒性,两岸堤防都高大呆板,硬化的河岸草木稀少,滨河的植被带被城市建设用地逼近,河道优美的自然特征消失。许多河道在“美化”的大标题下,毁坏原有自然形态和植被,将滨河绿化带作得人工味十足,不是单一地种植物就是过多地以铺装等形式强调亲水性,鲜有做的恰到好处的。河道形态单一,植被单调,缺乏空间变化,景观严重匮乏。

二、国内外河道生态修复

国内外近自然河道生态修复存在的差异与不足国外河流生态修复大部分是河道形态的修复,而且重点针对于生态恢复材料的开发以及生境斑块植物群落的设计和配植上但其所用生态恢复材料多数耗费昂贵且生境斑块的自然恢复上人工干预程度较为明显。

(1)生态修复

生态修复是在生态学原理指导下,以生物修复为基础,结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施,通过优化组合,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。这是一项复杂的系统工程,通过适当的人工措施,依靠自然的自我修复能力,促进被破坏的生态系统的功能恢复。

(2)城市河道生态修复

河道生态修复是指在生态学原理基础上,使用综合方法,改善水文条件和河道地貌学特征,修复受损伤的水生态系统的生物群体及结构,重建健康的水生生态系统,修复和强化水体生态系统的主要功能,并能使生态系统实现整体协调,自我维持、自我演替的良性循环。城市河道生态修复是根据自然生态系统多样性的要求,恢复河道自然属性,改变因城市化和传统水利工程所造成的河道的非自然面貌,消除因此带来的生态胁迫,为河道内及滨河的生物重新构建栖息场所,使得生态系统恢复到接近自然的状态,从而恢复城市河道各种功能,保持河道健康。

三、国内外相关近自然河道生态修复案例比较分析

随着人们对于自然过程认识的加深,河道生态修复过程中河流的近自然形式、驳岸构造和乡土植被配置逐渐成为修复的重点。除此之外,由于时间维度对于河流的影响,河道修复不再只是即时的改造过程,河流随时间的动态变化成为了自然过程的主要组成部分,而合理的人工干预也为河道的自然演替提供了适宜的节点。近年来,国内外在近自然河道的生态修复方面已有很多的成功案例,通过对比分析可以得到一定的指导意见。

3.1美国休斯顿布雷海湾林荫道

作为休斯敦市投资最多的公共场地之一,该项目使曾经闲置荒芜、垃圾肆虐的废墟摇身变为绵延900m的狭长城市公园,使得流经此地的水牛河重现了自然形态,水体水质得到明的改善。SWA集团负责的超过3000m长的河道周边城市环境中开展项目的总体规划和随后的整体景观规划。获得新生的坡岸和台阶将休斯敦人的活动重新融入河湾。沿岸的天然河道和土壤利用14000t的岩石以及再生混凝土得以加固。杂草和其他外来入侵植物被287000株新植被所取代。

改造过后,自然驳岸的恢复、植被群落的配置以及自然湿地的设计,能够有效的缓解和消除周期性、季节性洪水所带来的不良影响。同时,该绿道为布雷海湾的环境和文化再生设计和城市绿色通道战略性执行扩展了防洪策略。它提出了防止洪水破坏的保护方案,同时满足城市游憩、栖息地保护和文化提升的需求。绿道蜿蜒曲折的自然化河道形态,植被覆盖良好的软质自然生态驳岸,提高了整个城市气候和局部小气候的质量,河流植被不仅发挥了降温、防风功能,还为野生动物的生存、繁衍和迁移提供了良好的环境,此外对控制水土流失、保护分水地域、净化水质、消除噪声都具有明显经济效益。项目的实现将布雷海湾走廊作为一个整体,以一个大规模、经济上可持续发展的开放空间存在。

3.2台州市永宁江河道生态修复

在国内,台州市永宁江河道生态修复,属于典型的河流生态再生设计。通过对于河流关键地段的设计,加强并改善了河流生态系统对周边居民的服务功能,让城市居民的活动重新融入到河湾之中。经过改造,长达2000m的永宁江水岸逐步由硬质混凝土驳岸演变成自然植被驳岸,河道形态上恢复了自然河流形态,沿岸生态系统得到修复,河流的滞洪泄洪作用明显改善。除此之外,对于植被的自然过程的进行保护和促进,保留河道水岸的菖蒲和芦苇等原生植物,并大量运用乡土植被种植于坡岸,达到固土护坡巩固堤岸的效果,在滨水区域形成了群落结构丰富的湿地生态系统。

此外,这次河道生态修复的核心是浙江黄岩永宁公园,其设计最大特点是在防洪堤的内侧营建了一块带状的内河湿地,其面积虽只有2hm2左右,但如果沿江能形成连续的湿地系统,必将形成一个区域性、生态化的旱涝调节系统。经过人工干预形成的内河湿地系统不仅为当地动植物提供了良好的生态栖息环境,而且完善了河岸周边绿化空间的植物群落结构,为附近居民提供了休闲娱乐场所。

四、小结

近年来,近自然河道生态修复建设已经成为国家越来越加以重视的重要工程,国际上的合作项目也势必会更加普遍。只有充分了解国内外这一领域的优势与不足,才能取长补短,结合多学科互补的优势,寻找共同的修复模式,使河流真正成为人们能够亲近的乐园。实现河道修复的第一个关键步骤是停止引起退化或阻碍生态系统恢复的干扰行为,生态修复的过程既包括被动地消除外在的干扰行为,也包括主动地采取措施来进行河道廊道修复。在任何情况下,河道不会恢复到其原始状态。河流修复的目标应该是通过一定人工干预建立具有自我修复功能的河道生态系统。

城市河道生态修复所受的限制相对较多,受到城市规划、周边用地性质、建筑布局、历史人文等因素制约,许多地方因用地限制等原因很难恢复到接近自然的形态,而必须从更小的尺度和使用特殊构筑物等方法来进行生态修复。这样的措施虽无法恢复不河道的自然形态或近自然状态,但同样可以使河道水流达到接近自然的状态,从而对生态有利。而这样的方法使得城市河道独具特色,结合景观和地域特色、兼顾防洪和亲水要求,通过不同的特殊方法恢复河道生态,可以使城市河道改变以往千篇一律的面貌,而具有丰富和特色的景观。城市河道生态修复的重要表现形式是河道景观的改善。恢复自然化的河道景观,结合河道景观建设,增加安全的亲水设施,既对人们产生亲近河流的吸引力,又提供亲水活动的场地。河岸绿意盎然、河水清澈透明,人们在河边休闲游赏、亲近自然,一副生机盎然的景象——这是城市河道生态修复成果的一个重要表现