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城市河流的整治

时间:2022-11-09 百科知识 版权反馈
【摘要】:实践已经证明,城市河流的整治与乡村河流整治完全不同。在城市内,对城市河流的整治因错综复杂的城市问题变得更为综合,可以从以下国内外对城市河流整治的理论研究与实践动态中获得启示。在国内,解决城市滨河地区的居住问题与城市河流整治并重。

6.4.3 城市河流的整治

1)城市河流的环境特征及其功能

所谓城市河流是指“流经城市地区的河流”。在城市地区,人类对河流的利用要求如同城市人口一样高密度集聚,人类对河流自然过程的干扰在城市地带集中、重复、高强度地出现,造成了城市中的河流空间与乡村地区差别极大(图6.20)。

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图6.20 贵阳南明河鸟瞰

资料来源:贵阳市规划管理局.贵阳规划历程[M].贵阳:贵州人民出版社,2002

与乡村河流相比,城市河流的环境作用是综合性、多层次的。日本学者将城市河流的功能分为流水功能、亲水功能、空间功能和自然生态功能(图6.21)。

2)对旧有的城市河流整治模式之反思

在城市建设的实践过程中,城市河流上述的综合功能是逐渐被认识到的。人们对城市河流的利用走过了从“滥用”到“整治”的一段历程,而许多城市中的河流现状即是经过“整治”的结果。这种整治往往是城市河道管理部门的孤立行为,或是城市滨河地区高强度再开发中的附属行为,很明显,城市河流的“整治”模式通常不能让人满意。

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图6.21 城市河流的功能

资料来源:日本土木学会.滨水景观设计[M].大连:大连理工大学出版社,2002

首先,旧有的城市河道治理模式严重干扰了河流的自然水文过程,如对城市河流的裁弯取直造成断面形状和流速的单一化、河道加宽导致水深减少等等改变了水文活动形成的丰富多样的河流地貌;对城市河流修筑护堤,甚至水泥衬底,造成河床材料单一化,使滞流区减少,并且改变了天然河道的渗透性,影响了地下水与河川径流的调节过程。其次,对河流水文活动的改变又引起了河流及滨河地区的自然生物过程的改变,如河道天然形态的改变,意味着滨水水陆生态交错带的改变;河道渗透性的减弱,意味着滨河地区地下水位下降和耐湿性乡土植被的生存环境的改变,将导致丰富的滨水生物群落消失。再次,出于经济性考虑而修建的大型城市建筑,大规模地侵占了滨河空间,不但直接造成河流两岸绿色廊道断裂,干扰了其中的陆地生态流动过程,而且还改变了滨河地区的空气环流过程,影响了河流廊道为城市提供通风环境的能力。以上种种不利因素已经在实践中暴露出来,在国内外一些地区,人们已经开始对过去的城市河流整治模式进行反思。比如,美国佛罗里达州政府曾经于1962—1971年历时9年,在基西米河上兴建了一批水利工程,用直线型的人工运河取代了原来109km具有蜿蜒性的自然河道,连续的基西米河因此被分割为若干非连续的阶梯水库,同时农田面积的扩大造成湿地面积的缩小。然而,到了19世纪80年代中期因为水质恶化、自然生态破坏及观赏价值降低等原因,不得不全面拆除进行恢复重建,其耗资超过了建设费用[29]

实践已经证明,城市河流的整治与乡村河流整治完全不同。在乡村地区,对河流廊道的生态恢复,可以主要以生态学原理为指导,令河流进行以自然演化为特征的自主修复。在城市内,对城市河流的整治因错综复杂的城市问题变得更为综合,可以从以下国内外对城市河流整治的理论研究与实践动态中获得启示。

西方发达国家更多地注重城市河流的保护与恢复重建,许多城市都开展了城市流域的复原计划。针对城市河流在开发过程中的保护研究,有学者提出建立在城市开发过程中的河流保护战略框架,认为城市河流的整治主要应包括以下七项内容:城市流域土地利用规划(watershed based land use planning)、生态敏感地带保护(protect sensitive areas)、缓冲地带网络建设(establish buffer network)、降低场地设计的不透水率(reduce impervious cover in site design)、修建过程中的侵蚀控制(limit erosion during construction phase)、暴雨径流的水质治理(treat quality of stormwater runoff)、河流保护措施的保障(maintain stream protection measures)[30]。可以看出,在这个框架中,既是主要针对城市河流本身的保护与复原,也是将城市河流及其沿岸地区作为一个复合生态系统进行综合考虑的结果。

在国内,解决城市滨河地区的居住问题与城市河流整治并重。成都的府南河治理工程代表了国内城市河流治理的一种新模式,即城市滨河环境的“综合整治”模式。该工程的中心段综合整治包括以下子工程:防洪工程(包括河堤、河道、桥梁及配套工程四部分,投资2.7亿元)、环保工程(包括截污和治污两部分,投资1.31亿元)、道路管网工程(包括道路管网两部分,投资5.5亿元)、安居工程(包括拆迁、新建两部分,投资11亿元)、文化工程。防洪工程使城市防洪能力从10年一遇提高到200年一遇,根除了市区水患;道路管网工程,开辟出滨河通道、外侧道路及内环线3条道路,提高了城市综合服务功能;最为重要的是,安居工程将沿河4km2内的3万户居住在低洼潮湿、缺乏卫生设施的破旧危房、棚户中的居民,计10万人迁入新居,从工程投入来看,该部分花费已经远远超出了其他各项子工程的费用,但却使滨河地区乃至整个城市的人居环境质量得到了极大的提升。在河流整治方面,活水公园段的生态设计手法透射出该工程对城市河流整治生态内涵的深刻认识(图6.22)。

从1997年至今,府南河治理工程先后获得三项联合国大奖——“人居奖”、“改善居住环境最佳范例国际奖”、“地方首创奖”和两项国际组织奖——“国际环保设计奖”、“第十二届国际水岸设计最高分奖”,府南河模式也由此享誉国内外。尽管取得了举世瞩目的成绩,但令人遗憾的是,类似活水公园这样的河段太少,从府南河全线的整治来看,仍然较多地采用了简单的处理手法,对城市河流的治理还没有达到理想的效果。当然,在短时间内一次性地完成全线的生态设计,的确存在很大的难度。

3)乌江流域城市河流整治的思路

近年来,随着城市建设的扩张,乌江流域许多城市的河流及滨河环境出现了多种负面变化,据笔者观察,主要问题是河流水环境污染、河流自然生态系统严重破坏、滨河空间封闭以及滨河环境规划管理混乱。

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图6.22 成都府南河活水公园景观

生态观念正逐步深入整个社会,人们对城市河流问题的认识也有了提高,但就乌江流域的情况而言,显然仍显落后。一些城市在水利部门的主导下,以防洪为主要目的,仍然按照旧有的简单、割裂的模式完成了河流的整治,如顺直河道、修筑水泥堤岸等;还有部分城市虽然保留着自然河道状态,但也只是由于尚来不及启动河流治理工程,这些自然状态下的城市河流也许很快就会步其他城市河流的后尘,被治理改造成单一的“水泥管道”。在此,借鉴国内外近年来的一些最新研究成果及实践经验,提出对乌江流域城市河流整治的一些构想:

(1)以系统的观点综合考虑城市河流的治理,包括与相邻地带(尤其是上游地带)的乡村河流治理综合考虑,以及城市河流整治与滨河地区(再)开发等城市建设活动的综合考虑。

贵阳市的《十里河滩景观规划》就是一个很好的案例(图6.23)。花溪河十里河滩位于贵阳市城区河流南明河的上游,从花溪区花溪大桥(花溪大道南段)起,至贵阳火车西站、中曹司河段,流经花溪乡的上水、董家堰两村和花溪镇的花溪村,全长9.64km,风景秀丽,以“十里河滩”闻名。十里河滩东侧为山地,没有城市用地,西侧部分地段为教育科研用地,现有贵州民族学院、贵州大学人民武装学院两所高校。虽然十里河滩的大部分河段处在城市边缘和郊区乡村,但对贵阳市南明河的生态环境保护有重要影响,因此被纳入《南明河景观规划》之中,是“南明河三年变清”工程的重要组成部分。

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十里河滩规划将河流保护与滨河地区开发相结合。规划建设的主要目的是建设生态农业观光园和民族文化旅游观光景点,规划建设工程主要包括河岸整治,沿河两岸绿化建设,农田花卉果木喷灌系统建设,道路、排污、供电系统改造,煤气工程及市政设施等基础设施建设,还包括沿河两岸拆违,以及沿河村寨整治,主要对团寨、上水、麦达、麦翁四个民族村寨进行改造,使之成为具有浓郁布依民族风格的村寨。

对于十里河滩现有的村寨是否应当全部搬迁,存在比较大的争议。为此,贵阳市规划管理局在贵阳大十字广场进行了一项公众参与活动,发出了《公众参与意见调查表》1000份。结果显示,77.2%的市民认为,十里河滩村寨不应全部搬迁,而应保留部分具有特色的自然村寨。市民的参与意见,使得在规划中争议较大的问题得以明确,并最终被贵阳市政府采纳。

此外,在对城市河流整治与滨河地区(在)开发进行综合考虑时,首要的是确定城市河流的保护范围,防止开发建设活动侵蚀城市河流。贵阳市在这方面走在乌江流域其他城市的前面。贵阳市规划局已经出台了《贵阳市南明河绿线管理规定》,对贵阳市的母亲河——南明河划定绿线保护范围,确定了禁止开发区域,并将河流分为四段,根据各段的具体情况,按照不同要求进行了控制:“十里河滩的保护景观要求较高,因此两岸保护范围是按河岸线二级堡坎各退50m进行控制;龙王庙至五眼桥河段两岸截污沟基本建成且用地较紧张,两岸保护范围是按河岸二级堡坎各退20m进行控制,五眼桥至水口寺大桥河段属中心城区河段,城市环境、景观要求较高,多处地段进行了景观规划,包括南明河新桥至五眼桥规划、冠洲桥广场规划、人民广场规划、甲秀广场规划等,因此,两岸保护范围是按河岸二级堡坎退让不少于20m进行控制;下游河段因暂时无截污沟,因此保护范围设定较宽,以便加强保护。”[31]

(2)遵循生态学原理,对城市河流的生态环境进行治理。

首先,从城市绿地系统规划的角度,保持城市河流绿地与城市生态绿地的连续性,将城市河流绿地融入整个城市的生态网络进行考虑,形成水景和绿地的网络,不使生态系统处于分割、孤立的状态。乌江流域的城市具有将山水景观互相穿插、融为一体的良好基础,应尽量把滨河景观中的绿地、水景引向城市内部。

其次,在河道整治线的选择上应考虑河流形态的自然性,保留河流蜿蜒的自然形态。要保持河道的缓变、弯曲,靠近河岸处需要留有多空隙的空间。河流的生物多样性要求河床断面和质地具有多样性,自然河流的基本河床结构是交替发生的深潭和浅滩,河流生态系统也是以栖息在深潭和浅滩中的群集为单位,自然河流的人工化、河流断面的均匀化都会破坏河流生物的多样性,应该恢复深潭和浅滩交错的结构,使河底起伏而有变化,可以结合滨水开放空间的景观设计,形成跌水、丁坝、河弯、深潭、沼泽、湿地等多种景观,恢复和创造河流形态的多样性。

再次,城市河流堤岸的建设要模拟自然形态。河岸尽量建设成缓坡,形成平缓而稳定的空间,河道尽量采用自然型或近自然型护岸。比如,在用地宽裕的地段可以将步行道、自行车道与城市河流的缓冲区结合起来,在国外,这样做的案例较多(图6.24)。

但是,对于乌江流域大多数城市而言,用地十分紧张,采用刚性堤岸更符合现实情况。而刚性堤岸的设计材料应采用天然建筑材料,用当地产的块石、混凝土块、砖、石笼等构成,但建造时不用砂浆,而采用干砌的方式,以便使石砌结构间有足够的缝隙作为水生生物的栖息地,利于滨河植物的生长,并能够保证河流和土壤之间的水循环,稳定生态系统。随着时间的推移,刚性堤岸将逐渐呈现自然的外貌(图6.25)。

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图6.24 城市河流缓冲区的三个地带

资料来源:据Center for Watershed Protection.The practice of watershed protection.Ellicott City:Center for Watershed Protection,2000资料改绘

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图6.25 刚性堤岸的生态设计

资料来源:温全平.城市河流堤岸生态设计模式探析[J].中国园林,2004,20(10)

另外,对滨河景观的塑造应突出河流景观的生态特征。城市滨河景观的生态环境包括两个方面的要素:生物环境——形成植物的生长环境、动物的栖息繁衍环境、各种生物的连续环境等;水环境——保持水域的净化功能,确保水质清洁。应尽量保护和创造水边的自然景观,创造多样性的滨河空间,促成生态系统的丰富性。应保留现有天然河道的护岸林,冲沟与河岸衔接地带应着重培育生态林,以保护河岸生境。可结合滨河开放空间的水景设计缓冲水池,这样能够在一定程度上滞留雨水。在一些流速缓慢的河段利用水生植物赋予岸线形态丰富的变化。在城市河流的水环境方面,针对水质污染问题,除了普及城市下水道设施、控制水污染源之外,还可以通过滨河的生态设计使其得到改善。可以利用生物的净化作用设计兼有净化水质和丰富河岸线等多种功能的滨水景观,如利用滨水种植水葫芦净化河道等方式(图6.26),对乌江流域的城市来讲,这是一种简便而有效的方法。

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图6.26 安土町长乐寺用水葫芦净化水质

资料来源:日本土木学会.滨水景观设计[M].大连:大连理工大学出版社,2002

(3)通过城市小河道的再开发恢复城市水系的完整性,增加城市滨水空间。

城市河流的整治目标容易集中在对干流的治理方面,而忽略城市水系原本的整体构成。城市水系是由主、支流,大、小河道共同组成的多层次水系。在国内近年来的城市建设中,对小河道多采取填埋、盖板、建筑物覆盖等手段进行处理,小河道因此濒临消失。乌江流域也面临同样的问题。实际上,城市小河道不仅具有生态方面的重要意义,而且由于它往往在以步行交通为主的城市发展时期发挥过重要作用,因此还是城市发展历史的见证。

发达国家通过大量的调查分析,例如对城市水系的健康状况进行分级,找出潜在的恢复地带,以此开展城市河流的恢复重建工作(图6.27)。

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图6.27 美国对城市水系健康状况的调查与评价

资料来源:Anne Kitchell,Tom Schueler.Unified Stream Assessment:A User’s Manua[R].Ellicott City.Center for Watershed Protection,2004

国内的发达地区,也开始重视城市小河道的生态作用。上海市河道管理处在2002年开始推行由各国生态专家参与的生态河道试点项目。这些专家认为,“貌不惊人”小河流,杂草丛生的河岸看上去不那么整齐,河道是弯弯曲曲的,泥泞的河滩似乎让人难以亲近……却是最理想的生态河道。上海市拥有23787条河道,并且这样的河道正在逐渐增多,郊区的一些大型居住小区也开始把天然河道作为卖点写进了房产广告[32]

在乌江流域,要在高速的城市化进程到来之前,规划保护好现存的小河道。有条件的话,借城市河流整治的良机,把被封闭起来的河道恢复成开敞的河道,这样不但能恢复城市水系的完整性,提升城市河流整体的生态性,还能够增加城市中的亲水空间,使现代的城市空间再现具有历史渊源的水文化。

(4)以城市河流整治为契机,开展滨河地区的城市(再)开发。

与乌江流域城市河流整治相伴的一个问题是滨河地区的城市(再)开发。目前,乌江流域许多城市的滨河地区建设都存在诸多问题,比如不合理的土地利用模式引起使用效率低下,建筑物侵占河流空间,建筑组群空间封闭等。在保护河流及其自然环境的同时,也应对乌江流域城市滨河地区进行积极的(再)开发与改造,开放滨河空间,并提升滨河地区土地利用的合理性。滨河地区的城市开发与城市河流整治密切相关,是一个比较大的议题,此处仅简单论及。

首先,应重视滨河地区土地使用功能的适宜性。例如,可以考虑将滨河地区作为城市娱乐休闲和文化活动的重要场所,可将河床开阔地带设计为河畔生态公园,对泛洪区进行详细的生态设计,结合防洪、文化、娱乐等功能,将其建设成为户外公共活动场所。重庆长江边的珊瑚公园,就是一个集防洪、游玩、展示、演艺等多功能为一体的生态式公园。珊珊公园把流水和绿地构成的河流开放空间作为城市重要的文化、娱乐及防灾场所并加以充分利用,强调城市滨河景观所负载的自然和社会双重特征,成为重庆城市生态系统中不可替代的景观生态要素。

另外,应对乌江流域城市滨河地区现有的一些不合理的建设开发模式进行揭示并提出改造思路,建议在今后的滨河地区(再)开发中杜绝此类建设。

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