河流生态修复案例范文

时间:2024-01-08 17:47:14

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河流生态修复案例

篇1

快速城市化进程使河流生态系统承受了前所未有的环境破坏压力,大量河流被“渠道化”“硬质化”“园林化”,导致河流系统美学价值的丧失,也产生了生态系统退化与服务功能下降等环境问题[1,2]。然而,目前的生态修复工程多追求近自然治理[3,4],生态设计也由此被简化为模仿、模拟甚至重复单纯的自然过程与功能,这种缺乏创造性的模仿设计限制了生态美学在景观设计中的应用[5]。近些年,有研究开始注意到这种片面强调科学性,单纯引入自然生态系统导致景观美学价值降低的问题[6]。河流生态修复是一项综合、系统的环境生态工程,不仅要考虑水文、生境等生态方面的问题,还要研究经济和文化等社会方面的问题[7]。城市化是一种长期的干扰,面向未来的城市河流生态修复工作,也应是一个长时间、多尺度的改造过程,一个与人类社会相协调的过程[4]。在城市河流的生态恢复中,展开多尺度、跨学科的综合研究是实现可持续发展的必然趋势[8]。生态学理论在景观设计中有重要的指导作用,能促进人居环境的可持续发展[9]。现代景观生态学研究的重要内容是结构和功能,强调景观的时空变化,已被广泛用来管理和修复河流生态系统[10]。此外,景观的美学价值在环境保护中也十分重要,与人类社会对生态环境的感知与影响息息相关[11,12]。景观美学是社会文化中的重要组成部分,有助于构建文化愿景。当河流在社会文化方面也发挥作用的时候,恢复进程才真正开始[13]。如果对景观美学与生态学概念中的关联性进行研究,将产生更好的恢复效益。然而,目前生态学与景观美学理论的关联性还缺少研究。文章将通过对河流生态与美学价值的研究,探讨美学对生态修复的影响:首先引用栖息地理论来分析景观美学价值,讨论景观美学与河流生态修复的关系。其次在三个不同的尺度上,阐述城市河流生态修复过程中景观美学的价值。最后结合实际案例,提出通过生态修复技术结合景观美学,促进城市河流生态恢复的设计手段。

1景观美学与河流生态修复概念

1.1景观美学与栖息地理论

景观美学通常是指人类通过观察风景而感受到的享受和愉悦。该理论中,感知与偏好的进化、文化偏好等理论,形成了视觉指标研究的基础[16]。环境审美的生物学基础理论认为,人类对景观的审美偏好与进化过程中对环境的适应有关[17],审美偏好受到了生存需要的影响[18],安全感是景观偏好中的重要因素[19]。因此产生的栖息地理论认为,人类的审美体验源于对审美客体的感知。审美客体的特征包括形状、颜色、空间组织等方面,是安全环境的信号。

1.2景观美学与生态美学

根据栖息地理论,人类的审美偏好是源于生存需求,可以驱动景观的变化,从而影响生态环境质量[11]。伴随着城市化进程,这对景观设计和管理产生了深远的影响:传统上以审美为单一目的的景观规划设计可能会导致审美-生态冲突,损害可持续发展[14]。如图1所示,在可感知的景观领域中,人类获得了审美体验,产生了感知过程与情感反应。这样的反馈又会影响人类的行为,进而影响到景观格局[11]。因此,生态美学理论认为,缓和审美-生态冲突的关键在于扩大美学的范围,将它放在景观感知与评估范围中去研究和实践。生态美学旨在探讨景观研究中审美价值与生态价值的耦合,融合了自然科学、自然审美哲学、生态艺术与设计以及景观感知整体性研究实践中的诸多观点,将美的形式与生态功能相融合,把审美体验视为人与环境系统相联系的途径,通过加深对生态系统的理解和评估,来建立人与景观间的和谐关系[12],为城市景观设计提供新的视角。

2景观美学与河流生态修复策略

如图2所示,景观美学与河流生态修复策略主要体现在以下三个层面:

2.1土地利用与流域规划

河流生态系统修复,应关注流域的整体性,注重土地利用变化、景观格局与过程等[1]。一些研究认为,在土地利用尺度上,生态学和美学的共同基础是景观结构[9,11],可以为土地利用规划提供基础理论[16]。景观结构主要包括景观格局、景观异质性和景观尺度效应等。斑块-廊道-基质模型构成三维空间的景观格局,为生物多样性与景观格局和过程之间提供了重要联系,影响生物多样性、种群动态、动物行为和生态系统过程等。可以根据土地覆盖形态的比例关系,研究各类土地利用与河流生态系统的相互作用,比如周边植被覆盖情况[22]。

2.2河流生态系统与廊道设计

第二层面是河流廊道的生态系统功能。根据生态美学理论,景观的生态系统功能会引起情感反应与审美偏好[17,23],影响河流修复和土地管理[24]。城市河流如果具有生物多样性高、水质清澈等良好的生态功能,同时也会产生高美学价值,唤起积极的情感反应与保护意识。如果河流的生态系统功能降低,可能会引起负面情绪[25]。因此通过合理的规划设计,提高空间异质性,利用河流廊道连接孤立斑块,可以保持廊道网络畅通,改善生态系统功能。

2.3景观与生态特征

景观美学与河流生态修复策略的第三个层面建立在河流自然景观及其呈现的生态特征上,可以用于美学价值的感知与评价。影响审美评价的河流生态特征包括水体、水岸、陆生植被、周边景观和整体河流景观。这五个属性包含13个因素(表1)。上述审美价值的13个因素可以分为三类。(1)河流生态健康与审美价值紧密相关的因素:营养物质、透明度、水生植物、沉积物、水色、驳岸、陆地植被和背景植被。(2)整体景观和水面。河流景观越开阔,水体的可视面积越大,审美价值越高。然而,目前还没有水体可见面积的大小与景观开放程度之间关系的研究。(3)因素则是河流周围的植被,健康的植物群落同时也会具有较高的美学价值[25]。

3基于景观美学的城市河流修复方法

3.1生态与美学价值并存

城市河流生态系统常与公众活动密不可分。公众行为可能会对生态环境产生破坏,但也可能起到保护作用。研究发现,教育仅能将公众对普通景观的保护意识提高35%。而提高视觉吸引力,可以将保护意识提升近90%[27]。因此,城市的河流生态修复项目,可以采取让步设计,主动把公众的影响纳入考虑范围,综合美学等社会因素与生态因素的共同作用。这种让步设计整合了生态与景观美学的共性,通过提升美学价值,提升社会的保护意识,争取更多的社会资源,促进河流生态环境的恢复与良性发展[30]。因此,在城市河流的具体生态修复工程中,需要有一个宏观的视角,同时考虑美学与生态价值(图3)[25]。可以根据河流所处位置周边人口的分布情况与密集程度,分析可能受到的干扰强度,再确定美学价值的考量在项目中所占的比重。比如,郊外的河流所受的人类干扰较少,可以更多地考虑生态因素;而人口密集的城市河流,则可以更关注美学价值。例如Sasaki的上海苏州河城市设计作品,不仅通过设计引入阶梯湿地,用以恢复原生栖息地,解决雨洪管理的问题,改善河流生态条件,与此同时,还考虑到该场地位处中心城区,设计团队还让这样的阶梯湿地为公众提供亲水活动的空间,将原本呆板的防洪设施改造为城市画廊,垂直的墙体成为画布,可供艺术家进行创作,并增加了游人的审美体验。

3.2美感度与自然度并存

部分研究认为自然度对美感度的影响是不确定的[29],但也有观点认为存在着重要的正向影响[31],并从栖息地理论的角度给出解释:人类来源于自然界,自然环境能为人类的生存和繁衍提供支持。也有研究表明,景观的感知自然度与其美学等级、自然度等级、生态完整性等级和形态状况之间存在统计上的显著关系[13]。自然江河的壮阔风景,的确符合人类的审美共性,同时具有生态与美学价值[2]。但如果直接把自然环境复制到城市中,可能反而会产生杂乱、衰败的视觉效果,降低场地的安全感与吸引力。因此,在城市河流环境中,自然度与美学的关系可能不是简单的线性关系,恢复项目不能只追求自然度的提高。多数学者认为,公众喜爱的景观具有如下的共同特征:有水体存在,较高的自然度,大量植被,丰富且鲜明的色彩对比[32]。在城市河流景观中,生态形态质量与美学之间有强联系,审美客体的色彩丰富程度与审美价值呈正相关[15]。如通过生态修复技术,改良水体状态可以同时提高美学价值。提高河岸植被的覆盖质量,也有利于使生态目标与审美价值达成一致[14]。在群落尺度,物种丰富度高的景观更受欢迎。因此,色彩丰富程度在一定情况下,也是生物多样性的直观表现[33]。通过提高植被质量,增加色相、明度与饱和度的对比,是一个既能提升生物多样性,又有较高美学价值的方法[15]。除此之外,对于自然生物群落的处理方式,有研究提出了提供“养护线索(CuestoCare)”的观点,即用环境暗示公众,这里的景观虽然具有高自然度,但也有良好的养护管理,以此来增加环境的安全感,提高视觉吸引力[34]。可以在河流景观中,有意地将自然的河流生境与规则的人工场地形成对比,使规则的环境看起来安全、整洁,自然的群落看起来更有生命力。美国斯坦福市弥尔河绿色廊道的总体规划,以增加自然度、为原生生物群落提供生境,作为设计的切入点。设计团队认识到了城市与生态共生的必要性,让场地与周边社区成为了互利共赢的关系。在群落设计上,通过引入乡土植物群落,为本土生物提供了栖息地。在布局设计上,将自然的植物群落与整齐的人工草坪融合在了一起,产生多样化的生境与丰富的景观美学效果。同时利用场地环境,促进公众参与科普与养护活动,使原生的动植物持续回到这里,生态系统与城市环境保持平衡。因此该项目成为了一个可持续的自我再生式的景观。

3.3工程手段与生物多样性并存

篇2

关键词:生态环境;生态水利工程;基本原则;建设探索

Abstract: This paper focus on the exploration of the water conservancy project construction, put forward the construction of the construction of water conservancy project must comply with the natural law of development, ecological, environmental protection concept for construction, water conservancy project practice, summarize the development mode of ecological construction of water conservancy project. Ecological hydraulic engineering is a new branch of the theory of hydraulic engineering and ecology caused by the combination of, the main purpose is to improve and perfect the planning and design of water conservancy projects. And through the relevant basic principles summarized ecological engineering construction, and other functions, the future construction of water conservancy project construction such as: Construction in order to meet the flood control, drainage, combined with ecological and hydrological landscape requirements, will flood, waterlogging and environmental governance, tourism and other aspects organically integrated engineering.

Keywords: ecological environment; ecological engineering; basic principles; construction

中图分类号:TV文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

传统意义上的水利工程建设作为一项重要的工程,以建设水工建筑物为手段,目的是改造和控制河流,满足人们对防洪和水资源利用等多方面的需求。随着时代的不断进步,科技水平的不断提升,人们的生活水平的不断提高,对环境的要求也随之增长。人们认识到河流不仅是可供开发的资源,更是河流系统生命的载体,我们不仅要关注河流的资源利用功能,也要关注对河流的生态保护功能,这时才发现传统的水利工程建设规划方案存在着明显的缺陷——就是在满足人类自身社会需求时,忽视了河流生态系统的安全与可持续性循环的需求。

生态水利工程建设作为水利工程施工建设规划方案的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类自身社会需求的同时,并兼顾自然水域生态系统安全与可持续性循环的原理和技术方法的规划方案。现代科学的不断进步、发展使我们认识到,传统意义上的水利工程建设在满足社会经济发展的需求时,不同程度地忽视了河流生态系统循环本身的要求。而随着河流生态系统功能的逐渐退化,也会给人们的长远利益带来不容忽视的损害。所以,在未来的水利工程建设中,要权衡水资源开发利用与自然生态环境保护二者关系,理性地寻找资源开发与生态保护之间的合理的落脚点和研究建设方案。从河流生态可持续建设的全局出发,使生态水利工程与河流环境立法、水资源的综合治理、循环的经济模式以及传统治污技术联合在一起,成为河流生态建设规划的主要方案之一。

一、生态水利工程建设的重要性

水利工程是自然水资源供给和分配的主要项目,关系着人类开发利用自然资源的成效。生态水利工程建设是把人和水资源作为整个生态系统的要素来综合考虑,照顾到人和自然对水利工程建设的共同需求。通过建立有利于促进生态水利工程规划、设计、施工和维护的运作机制,达到水生态系统改善的优化、人与自然和谐;水资源可持续循环的利用;并最终达到社会可持续发展的目的。由此可见,要实现人与自然的和谐共处,必须尊重自然生态循环的法则,在水利建设方面,将生态用水列入水资源开发、利用和规划配置方案当中,抢救和保护湿地生态系统,逐步恢复湿地生物的多样性。另外,水资源的开发利用不仅要考虑量和质的问题,而且应该是在不超过生态系统自我调节和自我修复能力基础上的合理开发利用。所以,对于河流开发推广生态水利建设的思想意义重大。

1、生态水利工程的建设在农业方面,有利于农业的水土保持,可以涵养水源,保护在水利工程局部地区农业用地的土壤质量,促进农业产值的提高,从而进一步促进我国农业的发展。

2、生态水利工程能保护河流的多样性。

生态水利工程规划要求在进行水利工程施工建设之前,要对局部河流的现状和河流的地貌特征进行系统、整体性的调查与评估。包括调查河流的水位变化幅度,河流本身构成的形状,河床是否稳定,河床的材料和河流的横截面形状等诸多方面进行细致的调察和研究。另外,它还包括对河流内部生物的考察、观测,以及对河流周边动植物的分布规律、种类和数量进行数据分析,并且建立相应的生物数据库,这样会从根本生保护水利工程建设周围流域的生态多样性。

3、生态水利工程有利于局部河流域的河床岸坡建设与防护。

生态水利工程主要强调人与自然环境的和谐统一,在满足工程安全的基础上,注重生态和水文景观,使护岸形势的多样化。为了让动植物、水域植物、鱼类等有更好的栖息和繁殖的场所,在建设过程中会避免使用不透水的材料,尽量使用良好垫层结构和反滤结构的堆石,以保证水利建设河床岸坡的生态稳定。4、生态水利工程能修复已破坏的河道。

生态水利工程有利于修复河流整个生态系统;生态水利工程还会加强生态社会效益和经济效益的统一,从而改变传统单一经济技术测评的方式,对水利工程进行整体的规划和建设。

二、生态水利工程建设应遵循的原则

1、制定行之有效的生态水利工程的设计方案

要严格控制水利工程设计阶段的规划内容,促进生态水利建设工程质量的提高,使新型生态水利工程发挥应有的环保价值、水利价值。

2、坚持保护和修复河流流域水文多样化的原则

众所周知每条河流都有各自不同的特点,具有其自身特殊性。因此,在建设生态水利工程的过程中不能盲目的去效仿前人的案例,而是要根据每条河流的不同水文特征进行水利工程的整体建设。

3、遵守保持和维护河流自我修复的能力的原则

河流具有进行自我修复的能力,这种修复能力不仅能减轻水利工程建设施工对河流的消极影响和破坏程度,而且还能减少人们对河流自然环境破坏之后的人为修复力,对河流的可持续发展起着社会和经济共同的促进作用。

4、坚持以修复整个河流水体系统为主要目标的原则

水利工程建设所在的河流与周边的田地和城镇是相互连接的,它们组成了一个完整的生态循环系统。因此,在生态水利工程的建设中要考虑到各种因素和相互的关系。

当前我国生态环境保护形势不容乐观,特别是随着经济的不断发展对河流水域的破坏日趋严重。在这样的情况下,就需要我们利用现代的科学技术,采用生态水利工程建设来对水资源进行合理的开发与利用,这样不仅能够实现人类对水资源的开发和利用,而且还尊重和保护自然生态环境。

【参考文献】

[1]余安邦.《大石滩水库汇流区的特征与生态保护对策》.[J].水利科技与经济.2008

[2]具杏祥,苏学灵.《 水利工程建设对水生态环境系统影响分析》.[J].中国农村水利水电.2008

篇3

关键词:水利工程;生态环境;影响;生态水利工程

中图分类号:TV 文献标识码: A

一、水利工程的分析

(一)、生态堤防是指恢复后的自然河岸或具有自然河岸水土循环的人工堤防。主要是通过扩大水面积和绿地、设置生物的生长区域、水边景观设施、采用天然材料的多孔性构造等措施来实现河道生态堤防建设。在实施过程中要尊重河道实际情况,根据河岸原生态状况,因地制宜,在此基础上稍加“生态加固”,不作过多的人为建设。

(二)、对局部降水的影响分析

修建水利工程会导致降水量增加,改变降水的分布状况、改变降水时间。在建设水利工程以后,就会在该地区形成很多积水,这些积水在太阳辐射的作用下就会被蒸发,使降水量增加。一般来说,降水地区出现变化以后,迎风面的降水量大,而背风面的降水较少。这样就会造成水坝及其周围的降水减少,而地区的降水增加。在大气对流的影响下,在夏季降水会很多,而冬季比较少。

(三)、对当地水文的影响分析

修建水利工程还会对周围的环境产生影响,尤其是河流下游的流量。水库可以将水资源储存起来,还可以在非汛期将基流截住,这样就会导致下游水流减少,严重的还会出现断流现象。这样水库周围的地下水位会大大降低,从而对生态环境产生影响。比如说,下游断流造成河湖干枯;河流水位降低有可能在入海口出现海水倒灌的现象,这对农业的发展和生态环境都极为不利;修建水利工程还会影响泄洪量,这就会对航运和灌溉等产生影响,还会污染水质。

(四)、生态堤防建设的必要性

过去城市堤防建设,仅是加固堤岸、裁弯取直、修筑大坝等工程,满足了人们对于供水、防洪的多种经济要求,但没有从发挥河流自然生态、休息娱乐、景观、提升城市形象等综合功能的角度来考虑。随着科学进步,人们认识到水利工程对于河流生态系统可能造成不同程度的负面影响。这主要表现在以下两个方面:

1)自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形态直线化,河道横断面几何规则化,河床的硬质化。

2)自然河流的非连续化,包括筑坝导致顺水流方向的河流非连续化,筑堤引起侧向的水流联通性的破坏。堤防工程给人们带来了巨大效益,但同时也极大地改变了城市河流的结构和功能,造成一些生态环境问题。

(五)、对水生及陆生生物的影响

水利工程的建设不仅改变了河流的水生生物系统,还导致水生生物的生长环境遭到破坏。此外,由于有机物和土壤中的氮、磷相融合,再加上水库周围农田、草原的养分和降水直接进入河流中,从而创造出有丰富营养的有机物。由于水库的建设,阻碍了鱼类的迁移路线。水利工程切断了河流,严重影响了鱼类的生命周期;水利工程还改变了鱼类的生存环境,水库的建立使鱼类的多样性发生较大的变化;严重影响鱼类的繁殖,影响鱼类的产殖活动,导致鱼卵的死亡。水利工程的建设能直接破坏陆生生物和植物。水利工程还会导致严重的土壤盐碱化,间接地影响动植物的结构、种类和生存环境。水库的建设使河流周边的植被减少,影响了生物多样性;动植物的生存环境遭到严重的破坏,导致大量的物种的灭绝。不仅如此,水利工程还会影响农业生产,土壤的盐碱化会降低农产品的产量。然而,水利工程的建设使周围的空气湿度增加,使湿地和沼泽地的面积有所增加,这对当地生物的生长带来了好处。针对水利工程对生态环境造成的严重影响,我国开展高度重视和发展生态水利工程。生态水利工程在传统的水利工程的基础上,注重水生态的修复和保护工作。生态水利工程符合当前可持续发展的理念,是传统水利工程与现代生态学的有机融合。

二、生态水利工程中的生态保护

水利工程的修建对生态环境的影响重大,不容小觑,所以我们在追求经济利益的同时也要考虑到生态效益,故而建设生态环保型的水利工程是一种必然的选择。生态水利工程的建设,能够满足人类的社会发展需求,也能够兼顾水域生态系统健康与可持续性需求,还能够促进生态系统和经济系统的良性循环,最终使社会经济实现可持续发展的目标。建设生态水利工程要遵循生态效益、社会效益、经济效益和谐统一的原则,本着对人类和自然负责的态度,将传统的单纯施工管理转变成施工、生态环境、安全生产的全面管理,不能仅仅考虑水利工程的经济效益,也要兼顾生态效益和环境效益。在施工过程中,加大科技力量的投入,争取将对环境的破坏程度降到最低限度。生态水利工程的类型主要有直接保护改善生态型、替代型、综合型。我国最早的保护生态的水利工程应该属“大禹治水疏通九河”,疏河使得黄河流域生态受到了保护。替代型如广西的灵渠,是秦始皇为统一中国,开发现在的广东、广西地区修建的,属于长江水系的湘江和属于珠江水系的漓江被连接在一起,成为我国古代从中原到岭南的唯一航道,是世界上最古老的运河之一。

三、生态水利工程的建设原则

(一)、多样化河流的保护和恢复

天然河流具有不同的形状、不同的流水状态、不同的土壤状态、不同的植被覆盖情况,这种多样性是修建生态水利工程的基础,因地制宜就是要科学地依据具体河流的综合特征,来设计和建造水利工程,最大限度地保留河流的独特性和多样性,不能一味地模仿世界上的成功案例。

(二)、保持和维护河流自我恢复能力

河流的自我恢复能力越强,水利工程对河流环境的破坏程度就越低,人为修复的力度也就越小,投入的维护成本也不多,所以在设计和建设水利工程的时候要充分考虑到如何保持和快速恢复河流的自净能力,从而降低破坏之后的治理成本,避免一系列的生态问题,促进河流生态环境的可持续发展。

(三)、完善和修复水域生态系统

自然河流与其周边的森林、田地、乡村、城市等形成了一个完整的生态系统,修建水利工程的时候不能只着眼于河流两岸的生态环境,还要综合考虑河流与森林、田地、乡村等的关系,将它们都纳入到生态水利工程规划和修复的范围内。

四、完善生态水利工程策略

(一)、奠定水利工程和生态水利建设的理论基础

在生态水文学与工程水文学作为生态水利工程设计的基础,科学分析与计算水文情况,将二者有机结合,才能保障生态水利工程设计的科学性与合理性。这种科学性是建立在理论研究与实践考察的基础之上的,要弄清生态目标对水资源的时空要求规律,这样才能同时满足湿地、林业、草原、农业、畜牧业和江河湖泊等生态用水需求和工业、城镇、消防、居民等经济生活用水需求。

(二)、阶段规划、逐步实施

要辨别水利工程的建设可能影响到的关键生态敏感目标,并在工程规划设计阶段就充分考虑好工程对这些目标造成的影响以及有效的解决途径,做到预防为主,防治结合。

(三)、相互融合、互相促进

把生态水利工程的设计与环境工程的设计有机结合在一起,充分发挥二者的优势因素,实现资源的优化配置。生态水利工程的设计要充分吸收环境科学与工程的理论与技术,以达到水量与水质配置的科学化与同步化目的。要将水利工程与水污染防治工程结合起来,在实现经济利益的同时决不能忽视环境效益。

五、结束语

生态水利工程对环境的影响具有长久性和不可逆转性,它已成为实现我国经济和环境可持续发展的重要技术。水利工程建设确实给当地的生态环境确实带来了很多的影响,造成当地环境的污染和破坏,造成生态系统的恶化,因此,我们要尽可能地避免水利工程建设带来的各种弊端,积极强调和开展生态水利工程。

参考文献:

篇4

关键词:水利工程;生态环境;影响;生态水利工程

一、水利工程的分析

(一)、影响当地气候的分析

众所周知,控制一个地区气候的是大气环流。但是如果我们在某地区修建了大型或者是中型的水利工程以后,就会改变该地区的水体和湿地面积,从而使得该地区空气湿度增加,从而对当地的气候环境产生影响。比如说降水、气温和风雾等。

(二)、对局部降水的影响分析

修建水利工程会导致降水量增加,改变降水的分布状况、改变降水时间。在建设水利工程以后,就会在该地区形成很多积水,这些积水在太阳辐射的作用下就会被蒸发,使降水量增加。一般来说,降水地区出现变化以后,迎风面的降水量大,而背风面的降水较少。这样就会造成水坝及其周围的降水减少,而地区的降水增加。在大气对流的影响下,在夏季降水会很多,而冬季比较少。

(三)、对当地水文的影响分析

修建水利工程还会对周围的环境产生影响,尤其是河流下游的流量。水库可以将水资源储存起来,还可以在非汛期将基流截住,这样就会导致下游水流减少,严重的还会出现断流现象。这样水库周围的地下水位会大大降低,从而对生态环境产生影响。比如说,下游断流造成河湖干枯;河流水位降低有可能在入海口出现海水倒灌的现象,这对农业的发展和生态环境都极为不利;修建水利工程还会影响泄洪量,这就会对航运和灌溉等产生影响,还会污染水质。

(四)、对水体的具体影响

修建水库还会影响水体,水利工程建设以后就会影响水流的流速,尤其是上游水库区水质很容易被污染,这就导致水质下降。水利工程对水体的影响主要有两个方面。

1、积极影响:修建水利工程会减缓水库区水流的速度,这就会造成悬浮物沉积,这样水质就会清晰,也利于水生物生存。

2、消极影响:水库会存储大量水资源,由于水流速度较慢,水体与大气之间的污染物就会扩散,使得复氧能力大大降低,也使得水库区的自净能力变弱。另外水体的富营养化容易大量消耗氧气,这就会造成温室效应。

(五)、对水生及陆生生物的影响

水利工程的建设不仅改变了河流的水生生物系统,还导致水生生物的生长环境遭到破坏。此外,由于有机物和土壤中的氮、磷相融合,再加上水库周围农田、草原的养分和降水直接进入河流中,从而创造出有丰富营养的有机物。由于水库的建设,阻碍了鱼类的迁移路线。水利工程切断了河流,严重影响了鱼类的生命周期;水利工程还改变了鱼类的生存环境,水库的建立使鱼类的多样性发生较大的变化;严重影响鱼类的繁殖,影响鱼类的产殖活动,导致鱼卵的死亡。水利工程的建设能直接破坏陆生生物和植物。水利工程还会导致严重的土壤盐碱化,间接地影响动植物的结构、种类和生存环境。水库的建设使河流周边的植被减少,影响了生物多样性;动植物的生存环境遭到严重的破坏,导致大量的物种的灭绝。不仅如此,水利工程还会影响农业生产,土壤的盐碱化会降低农产品的产量。然而,水利工程的建设使周围的空气湿度增加,使湿地和沼泽地的面积有所增加,这对当地生物的生长带来了好处。针对水利工程对生态环境造成的严重影响,我国开展高度重视和发展生态水利工程。生态水利工程在传统的水利工程的基础上,注重水生态的修复和保护工作。生态水利工程符合当前可持续发展的理念,是传统水利工程与现代生态学的有机融合。

二、生态水利工程中的生态保护

水利工程的修建对生态环境的影响重大,不容小觑,所以我们在追求经济利益的同时也要考虑到生态效益,故而建设生态环保型的水利工程是一种必然的选择。生态水利工程的建设,能够满足人类的社会发展需求,也能够兼顾水域生态系统健康与可持续性需求,还能够促进生态系统和经济系统的良性循环,最终使社会经济实现可持续发展的目标。建设生态水利工程要遵循生态效益、社会效益、经济效益和谐统一的原则,本着对人类和自然负责的态度,将传统的单纯施工管理转变成施工、生态环境、安全生产的全面管理,不能仅仅考虑水利工程的经济效益,也要兼顾生态效益和环境效益。在施工过程中,加大科技力量的投入,争取将对环境的破坏程度降到最低限度。生态水利工程的类型主要有直接保护改善生态型、替代型、综合型。我国最早的保护生态的水利工程应该属“大禹治水疏通九河”,疏河使得黄河流域生态受到了保护。替代型如广西的灵渠,是秦始皇为统一中国,开发现在的广东、广西地区修建的,属于长江水系的湘江和属于珠江水系的漓江被连接在一起,成为我国古代从中原到岭南的唯一航道,是世界上最古老的运河之一。都江堰是最典型的综合型生态水利工程,它是把保护改善生态和满足经济社会发展需要完美结合的典范,实现了人水和谐、道法自然的治水理念。

三、生态水利工程的建设原则

(一)、多样化河流的保护和恢复

天然河流具有不同的形状、不同的流水状态、不同的土壤状态、不同的植被覆盖情况,这种多样性是修建生态水利工程的基础,因地制宜就是要科学地依据具体河流的综合特征,来设计和建造水利工程,最大限度地保留河流的独特性和多样性,不能一味地模仿世界上的成功案例。

(二)、保持和维护河流自我恢复能力

河流的自我恢复能力越强,水利工程对河流环境的破坏程度就越低,人为修复的力度也就越小,投入的维护成本也不多,所以在设计和建设水利工程的时候要充分考虑到如何保持和快速恢复河流的自净能力,从而降低破坏之后的治理成本,避免一系列的生态问题,促进河流生态环境的可持续发展。

(三)、完善和修复水域生态系统

自然河流与其周边的森林、田地、乡村、城市等形成了一个完整的生态系统,修建水利工程的时候不能只着眼于河流两岸的生态环境,还要综合考虑河流与森林、田地、乡村等的关系,将它们都纳入到生态水利工程规划和修复的范围内。

四、完善生态水利工程策略

(一)、奠定水利工程和生态水利建设的理论基础

在生态水文学与工程水文学作为生态水利工程设计的基础,科学分析与计算水文情况,将二者有机结合,才能保障生态水利工程设计的科学性与合理性。这种科学性是建立在理论研究与实践考察的基础之上的,要弄清生态目标对水资源的时空要求规律,这样才能同时满足湿地、林业、草原、农业、畜牧业和江河湖泊等生态用水需求和工业、城镇、消防、居民等经济生活用水需求。

(二)、阶段规划、逐步实施

要辨别水利工程的建设可能影响到的关键生态敏感目标,并在工程规划设计阶段就充分考虑好工程对这些目标造成的影响以及有效的解决途径,做到预防为主,防治结合。

(三)、相互融合、互相促进

把生态水利工程的设计与环境工程的设计有机结合在一起,充分发挥二者的优势因素,实现资源的优化配置。生态水利工程的设计要充分吸收环境科学与工程的理论与技术,以达到水量与水质配置的科学化与同步化目的。要将水利工程与水污染防治工程结合起来,在实现经济利益的同时决不能忽视环境效益。

五、结束语

生态水利工程对环境的影响具有长久性和不可逆转性,它已成为实现我国经济和环境可持续发展的重要技术。水利工程建设确实给当地的生态环境确实带来了很多的影响,造成当地环境的污染和破坏,造成生态系统的恶化,因此,我们要尽可能地避免水利工程建设带来的各种弊端,积极强调和开展生态水利工程。

参考文献:

篇5

【关键词】 渭河流域 关中地区 滨河景观规划

基金项目:基于渭河流域整体生境安全约束下的关中地区跨河城市滨水空间建设模式研究,陕西省教育厅专项科研计划:12JK0897.

1 背景

西安地处关中腹地,东至零河与灞源山地,西至太白山地及青化黄土台塬地;南以北秦岭主脊为界,北至渭河,东北跨渭河,与咸阳市市区和杨凌区、三原、泾阳等相邻。自新一轮的西部大开发提出《关中—天水经济区发展规划》后,西安遂成为了“关中—天水经济区”的核心城市,今后还将建设西咸新区以扩大西安城市范围,到那时渭河会成为名副其实的城中河。西安在不断扩大的同时,也带动了关中城镇的共同发展,而城市的发展与生态建设已经成为关中地区的核心问题;其中城市滨水区的规划,尤其是滨水区的景观规划设计更关乎着渭河流域整体生态格局的安全。

2 渭河流域关中城市滨河景观规划面临的问题

渭河流域包括甘肃、宁夏、陕西三省区,流经城市包括:天水、宝鸡、咸阳、西安、渭南。除天水外,其余四个城市都属于关中地区,并处在渭河中下游;渭河从整个流域来看,上游的水少,之后流经黄土高原携带着大量的泥沙到了中下游,水质浑浊并产生大量淤积;城市化的日新月异直接导致渭河水系以及沿岸区域环境迅速恶化,应该属于城市滨水区域的优美景观被两岸稀疏的植被和大量的生活垃圾代替;河流伴随着城市化的发展而产生的生态问题在渭河关中段体现的尤为明显,主要有以下几点:

(1)河道硬化。由于城市建设对滨河区域的改造,如修建堤顶路、将河道改弯为直等措施对河流的岸线进行人工硬化,破坏了河流生态系统的连续性,从而影响了河流的自身的净化与修复能力。

(2)水质恶化。由于河岸周围的产业空间布局分布不合理,许多化工产业沿河修建导致了水质恶化,与上游修建水坝造成的水体富营养化都成为水质变化的主要因素;同时两岸的农业和生活用水排进渭河也导致相同的问题。

(3)沿岸景观遭到破坏。由于河道周围的工业园区和居住区的开发,出现了大量的人工造景,缺乏整体控制,使得河流自然生态景观无序化,破坏了原本的景观连续性,丧失河流特色及风貌。

(4)水体系统生境受损。渭河的城市化加速了滨河区域的生境恶化,河流水质污染,河道萎缩,河滩,湿地骤减,动植物物种减少、多样性缺失,河流的自愈能力缺失,引起洪涝灾害。1

渭河的城市化带来的问题不仅仅影响了城市的开发和渭河水系自身生态系统,更波及到整个关中地区的生境安全,所以有针对性的滨水区景观规划是维护整个区域生态完整的保障。

3 城市结合河流的生态化景观规划

渭河流域关中城市属于我国北方内陆型滨河城市2,在水资源缺乏、生态格局支离破碎的情况下,对于滨河区域的景观规划都需要在以生态为优先的基础上进行,渭河水系既保证着两岸居民的衣食,同时更重要是维护关中地区的生态安全大格局,一旦部分支流水系的生态系统遭到破坏就会牵连渭河整体,总之渭河滨水区所面临的的问题不仅影响到区域的开发利用,也抑制了城市的发展。3

西安城市的滨水景观规划设计更应以整个关中地区的生境格局为出发点,在借鉴渭河流域关中城市滨水景观设计的优秀案例同时,针对渭河西安段的特点做出应对措施。

3.1 渭河流域关中城市的滨水景观设计对比

纵观渭河流域的大中城市,宝鸡市早在90年代就制定以自然融合城市的滨河景观建设现今已相对成熟,概括来说可以总结为“滨河路—缓坡—公园(绿地)—步行小道—绿地—河道”的片段模式,由许多滨河公园串联起各个不同特色的段落景观形成完整的系统;咸阳市自2000年以后开始加速进行渭河两岸的城市建设,滨河区域的景观设计属于大开大合模式以刚性堤岸为主,“滨河路—陡坡—公园(绿地)—河道”的片段中以咸阳湖及其周围的广场、公园为主体周围有相应的绿地环绕(图1);渭南市与杨凌由于城市发展缓慢,不急于扩张至滨河区域暂时没有相应的景观规划。

宝鸡与咸阳的滨河景观设计是根据城市不同的自然环境采取了不同的设计手法,城市化的河流需要有其亲水性来带动居民参与其中,形成综合性的堤外景观和多样性的堤内景观设计。

3.2 西安城市滨河景观规划设计

通过借鉴宝鸡与咸阳城市的滨水景观设计,结合西安(西咸新区规划后)城市本身现有的景观生态格局、渭河现有的自然景观要素,对现有的渭河西安段滨水区域进行规划设计。采取的方法是:

河堤两岸:

(1)根据渭河两岸不同的景观基质以及河流的生态系统,将其按照功能的分段:生态湿地(涝河湿地)+城市游憩(咸阳段)+历史文化、生态田园(草滩及秦宫遗址)+城市游憩(西安段)+生态湿地(浐灞湿地及泾河湿地)。

湿地是河流生态系统的重要组成部分,通过大型湿地公园对不同的城市片区进行链接,再由小型湿地对较大的片区进行链接,组成一个系统,成为整个片区一个共有的特点,同时各个片区仍具有自己相应的景观特色。

(2)根据各片区不同功能,打造具有亲水性的公园群落。河流的城市化应充分融入城市的主体—居民,使其具有亲水性并带动区域发展。

河堤内:

(1)对河道主槽湿地的改造。主槽湿地不仅对生态系统具有恢复作用,并且会吸引不同的鸟类在此进行栖息,打造自然的生态景观。

(2)堤岸防护绿带+生质农场。根据渭河西安段的特色,针对河道周边生态绿道的完整性修建防护绿带,并对周围的水体污染加入生质农场部分,作用是过滤两岸注入的污染水体,将进行处理的水通过生质农场的再次过滤排入渭河中,打造堤坝的净化系统。

(3)添加相应的可再生能源系统。在添加不同的再生能源系统同时也丰富了河堤内的景观,例如运用风车发电,以及一些太阳能装置,其装置本身就是一种景观。

(4)结合相应的活动。河堤两岸要加入亲水性的设计,河堤内部更要加入居民的活动带动河堤内部的可参与性,除了观赏性景观还可以添加的活动比如沙滩排球、沙雕展示、跨河可建造大型器械娱乐场所、堤内露营等。

4 结语

对于北方内陆城市滨水区景观设计,首先要保持生境稳定,其次在滨水景观的打造上还要修复已经被损坏的部分;生态环境系统较为复杂,但是具有针对性的规划就会得到多样化的景观;西安城市化进程正在有条不紊的进行,城市的扩大带来的是大都市,但不应造成对生态系统的负面影响;滨水区的规划设计已经成为西安城市化前行中的重要一环,除了在景观结合生态的基础上进行,还应体现城市的历史文化层面,增加景观的人文价值。我们还在通过对滨河区景观规划优秀案例的研究,不断对该区的设计进行摸索,期待着为大西安的未来添砖加瓦。

参考文献

[1] 张定青,胡欣,周若祁.关中地区渭河南岸小城镇发展与河流水系相互关系研究[J].建筑历史,2008:10

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摘要:随着我国社会经济的快速发展,公路建设进入高速发展时期。路基作为公路的主要载体,一旦受到破坏,不仅会阻碍交通畅通,还将产生巨大的安全隐患,甚至造成重大的人员伤亡和经济损失。因此,加强公路路基的防护具有重要的意义。本文提出了公路路基相应的防护方法和具体措施

关键词:公路路基; 防护措施

Abstract: with the rapid development of our social economy, into the high speed development of highway construction period. As the main carrier of highway roadbed, once the damage, not only will block the traffic flow, will also produce the huge potential safety problems, and cause serious casualties and economic loss. Therefore, strengthening the protection of highway subgrade is of great significance. This paper puts forward corresponding methods of protection of highway subgrade and concrete measures

Keywords: highway subgrade; Protective measures

中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号

前言

红河州地处祖国南疆,州内崇山峻岭,解放前物资运输,主要通过马帮,运输方式原始且效益低下,解放后公路事业得到了快速发展,但受国民经济限制,省内早期修建的公路大部份为山岭重丘区三、四级公路,公路往往选择比较经济的方案,公路平面线型曲折迂回,纵坡不均衡,横断变化较大,路面等级低,沿线沟壑纵深。加之州内气候环境复杂,素有“一山有四季、十里不同天”之说,水文、地质地貌、气候情况较为复杂,公路抵抗自然灾害能力较差。改革开放后国家经济发展,大部份山区公路经过改造和改善,逐步提高了公路的路面等级,但均在原老路基础上提高路面等级,没有彻底全面完善公路路基构造物,因此,目前云南省山区低等级公路,始终难于较好抵抗恶劣的自然环境。加之公路沿线多为彝、哈、苗等少数民族村镇,民众生活较为困难,沿线民众迫于生活,在公路沿线上、下边坡毁林开荒,栽种木薯、香蕉等经济农作物,严重破坏了生态环境,造成水土流失。特别是近年沿线降雨较为集中,且山沟水流来势汹涌,夹带石头和泥土形成泥石流坍方,造成公路上、下边坡坍塌,从而导致交通中断。因此,如何快速及时编制合理、经济、安全,适用、既有可操作性和简单明确的水毁修复工程设计图,同时又能使公路养护一线技术员及施工队掌握实施修复的方案,在目前的公路养护水毁修复工程中极为重要。

一般水毁工程修复设计

山区公路平、纵、横技术指标较低,影响了公路的排水通畅,在公路高边坡路段,特别是公路弯道内侧,由于公路超高横坡,往往人为造成汇水区,降雨过量时,如不能及时排除隐患水流,流水经常冲毁公路路基,造成路基水毁缺口。或者沿河公路,由于河道变迁、河床上涨,河流流量变大,河流流水中心线改变等原因,随之河流冲刷线改变,使原来稳定的公路路基受到冲刷,造成路基损坏。以上原因造成的公路路基缺口,往往缺口长度短,缺口高度较小(高度一般不超过8米),构造物地基地质情况也较为简单,结合地区特点,云南省大部份地区石料来源丰富,便于就地取材,再加上施工方法简单,因此修复方案尽可能采用圬工砌体挡土墙,圬工砌体挡土墙分为重力式和衡重式,按墙背的倾角又分为仰斜式和俯斜式、垂直式,公路养护水毁修复工程根据实地情况,可分为以下几种方式:⑴流水冲刷造成的缺口进深不超过缺口高度的1/2,且墙身高度不超过5米,地基承载力不低于250KPa,路基回填土及路基干湿类型为干燥或中湿,路基回填土压实度不小于90%,挡土墙为路肩墙时,一般情况都采用墙背倾角为垂直和仰斜的重力式挡土墙,主要原因是参照库仑主动土压力理论,公路修建后经过长期使用,公路路基回填土基本趋于稳定固结,主动土压力较小,采用墙背倾角为垂直和仰斜的挡土墙。这样既可避免开挖扰动原已固结的路基填土,又可减少回填土工程量,同时又可避免重新回填土,由于作业面过窄,不利于压路机碾压,只能采用小型打夯机夯实,造成回填土密实所带来的沉陷。

工程案例:鸡那线K202+940-+946水毁缺口,墙背采用仰斜的重力式挡土墙,减少了对老路基固结土的破坏。经过多年观测使用,自2002年以来,此方案修复的路基缺口,经观测记录,没有发生因墙背土压力过大而发生倾覆和滑动的情况。

图1鸡那线K202+940-+946挡墙设计图

⑵流水冲刷造成的缺口进深超过缺口高度的1/2,且墙身高度超过5米,地基承载力不低于250KPa,但路基为局毁较为严重时,挡土墙为路肩墙或路堤墙,宜采用墙背倾角为俯斜的重力式挡圭墙或衡重式挡土墙,但应遵循尽量少动原公路路基稳定固结土的原则,墙背与墙面倾斜度,可根据实际高度,结合《路基设计手册》确定,或者根据实测的墙背稳定地面线,认真分析计算墙背填料主动土压力,准确验算挡墙各部门尺寸,做到安全、经济。工程案例:

G326线K1238+184-+211处水毁缺口 图2

G326线K1238+184-+211处水毁缺口设计图图3

⑶由于河流冲刷形成的水毁路基缺口,局部冲刷深度过大,深基础施工不便的路段,宜采用护坦,对于流速为5~8m/s的峡谷急流和水流冲刷严重的河段,对基础进行防冲刷防护时,宜采用片块石砼的浸水挡土墙基础,同时应根据水力水文调查,根据实地情况设置丁坝、顺坝、石笼等设施。同时在设计和施工中应注意以下几点:⑴冲刷防护工程顶面标高,应为设计水位加上波浪侵袭、壅水高度及安全高度,以防止河水上涨翻越挡土墙项面,冲毁墙背回填,损毁路基。⑵挡土墙两头,应与原路基紧密衔接,最好是嵌入原路基稳定部份1米或嵌入基岩内,同时浸水部份挡土墙不宜设置泄水孔,以免压力水倒灌。⑶沿河或浸水挡墙施工宜在旱季进行,如不可避免在雨季施工时,基坑开挖或浇筑,最好采用分段开挖,逐段回填,避免出现流沙现象。⑷砼最好添加早期剂,浇筑砼时应避免停滞不前,最好是一次浇筑完成。

工程案例:

高红线K107+240水毁缺口设计图(增加护坦) 图4

昆孟线K485+697水毁缺口设计图(片石砼基础) 图5

高红线K107+240水毁缺口竣工图片(增加护坦) 图6

严重水毁工程修复设计

对于路基全毁,路基边坡崩塌,路基地质情况较为复杂,但无复杂地下水影响,缺少石料地区,墙高超过8米时,如再用圬工砌体挡墙,势必增加工程造价和施工难度,因此宜采用锚定板挡土墙,扶壁挡土墙、加筋土挡土墙等轻型挡墙。此类型挡墙地基由于地质情况相对复杂,设计应根据《公路路基设计规范》及《路基设计手册》等规范,认真做调查并进行系统计算。

工程案例:新邱线K7+350处路基缺口,缺口高度为12米,缺口长度为30米,原设计意采用衡重式挡土墙,经验算抗滑移、抗倾覆、基底合力偏心距验算均难于满足,同时施工难度较大,需开挖破坏原本已固结的老路基,工程造价成本需26万元,后来经过对比分析采用锚定板挡土墙,各项指标经验算满足要求,且工程造价仅为15万元,工程至2004年实施后,经观测至今,没有发生垮塌现象。

新邱线K7+800处锚定板设计图 图7

新邱线K7+800处锚定板竣工图片图8

较严重水毁工程修复设计

对于路基滑坡、坍塌、软土、膨胀土地区,且路基滑动棱体的滑动面较深的水毁工程,同时受地下水隐响的路段,宜采用桩基挡墙,此类挡墙应认真进地质勘探,设计应根据地质勘探报告结合相关规范进行设计。

工程案例:G326线K1380+499左缺口长度41米,边坡上滑动点距离路边缘高度为3米,经地勘及边坡稳定性分析,滑动棱体滑动面估计在距离路边缘标高为7.5米以上,因此采用抗滑桩基挡墙设计,工程于2008实施后,经观测至今没有发生边坡滑移的情况。

G326线K1380+499左抗滑桩基挡墙设计图图9

G326线K1380+499左抗滑桩基挡墙竣工图片图10

库区水毁工程修复设计

云南省河流众多,水力资源丰富,近年来云南省水电开发进入了一个大发展的阶段,水电站库区淹没还建的公路逐步产生,与一般道路相比,库区道路与库区水位存在密切关系,公路路基除受公路自然灾害的影响外,还受电站库区蓄水反复涨落的影响,如果库区水毁修复工程不认真考虑蓄水的影响,将造成挡墙变形、倾倒、断裂等病害。为确保路基水毁修复工程长期安全使用,在设计和施工过程中应注意:⑴浸水挡墙腚采用重力式挡,相应的重力式挡墙基底较衡重式宽,承载力要求以比衡重式低,故浸水后较衡重式挡墙更安全,同时施工也较为方便。⑵石质地基路段,浸水挡土墙浸水部份应采用片石砼浇筑。⑶土质地基路段,除浸水挡土墙浸水部份应采用片石砼浇筑外,还应增加桩基础。⑷挡土墙浸水部份,应做好与库区蓄水的隔离方案,浸水部份不宜设置泄水孔,以防倒灌或库区蓄水下降时将墙背填料细小颗粒带走,造成墙背回填下陷。例如晋思线南沙电站库区公路改建设计,部份挡墙修建后坍塌,主要原因就是没有考虑库区积水反复涨落对公路路基的影响所造成的。

没有考虑库区蓄水反复涨落造成的损坏图11

6以上工程还应附带设计排水工程,如设置拦水带、截水沟等排水设施,使公路排水做到有序排水,避免无序排水,同时按照《公路交通安全设计规范》设置示警墩或警示桩等安全设施,另外一方面还应考虑生态环保,使水毁修复工程设计做到全面优化。

7结束语

目前山区低等级公路水毁修复工程,由于零星分散,加之自然环境,地质土质、水利水文复杂,基层施工队伍施工技术能力较弱,基层技术设备薄弱,才能避免造成较大经济损失,响应交通运输部的“五个坚持,六个发展”,保障公路安全畅通,提高行业服务水平,为公路养护事业作出贡献。因此在山区低等级公路水毁修复工程设计中应加强以下几方面的工作:

⑴在反复不断的公路养护实践中,加强各线路不同路段,气候、地质、水文、水毁情况统计管理,特别是对水毁严重路段的跟踪观测及技术评价,以及修复方案的后期使用观测,以科学的数据为水毁修复工程方案制定基础。

⑵在公路养护实际生产中,对于急需修复的水毁工程,应结合实际因地制宜,根据各条公路不同路段的情况,结合以往的修复经验,采取经济合理有效且能快速及时修复路基损坏的方案。对于比较严重的水毁路段,应根据详细的地质勘察资料及该路段的统计资料,进行多方案对比,采取合理经济安全的修复方案。

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关键字:调水补水 河涌 治理 应用

引言

随着人们对城市环境的重视,各大城市大力投入资金整治河涌,同时,在治水理念上出现在重大突破,从以往的单一的以防洪排为主,转变为注重河涌的生态景观及水质改善。在河涌的整治过程中,开展河涌清淤、截污治污、河涌两岸的景观绿化建设,并尝试用各种方式进行水质改善,之所以说是尝试,因为治理河涌的黑臭问题是个复杂多样的问题,各条河涌面临的情况不同,治理的方法也各不相同,目前的治理手段都各有其局限性。近年来广州市在治水过程中大胆进行探索和应用,通过调水补水工程,有效的改善了包括东濠涌、猎德涌、石井河等河涌的长期以来的黑臭问题。调水补水工程是在已经实现截污及清淤的基础上,有效改变河涌不质的重要手段。

1河道黑臭的成因及传统治理方法

1.1河流黑臭的成因

河涌为什么发臭,一部分是生活污水,另一部分就是沉积在涌底几十年甚至上百年的淤泥、垃圾发酵。另外由于部分河涌水体流动性差,使河涌的自我净化能力降低,甚至已经失去自我净化能力,这样随着各种污染源的堆积,河涌不断变黑变臭。

1.2河流黑臭治理常用方法

(1)清除河底淤泥。由于城市河流一般流动性差,容易造成淤积,通过清除河底淤泥,减轻河道内源污染,提高河道蓄水容量,从而改善河流水质。由于河道的污染源错综复杂,除了河道本身淤泥,还有污水口的排放物、河水本身有机物的繁殖造成的污染,通过清除河底淤泥并不能从根本上解决河流黑臭问题。

(2)治污截污。除固体废弃物污染外,城市河流还面临的主要威胁还有排水污染,如生活污水、工厂废水直接的排入河道,直接造成河水污染。通过增设截污系统、衔接市政污水管、封堵非法排污点,从而减少对河道水体的污染减少黑臭形象。截污是河流水质改善的前提条件。

(3)生物修复技术。通过人工手段,利用天然或外源微生物改善污染水体的生物环境,并利用此生物环境(人工投加的微生物,所激活的土著微生物或者是植物等)来降解污染物,从而修复受污染水体,净化环境的一个受控的过程。但生物修复技术仍有其局限性,在水体变化快,流域广的河道并不具有较好的效果。

(4)化学处理。通过在受污染的水体中加入某些化学物质,从而降解水体中的污染物,但这种方法容易造成二次污染,不利于生态环境的长期发展。

2调水补水工程的治污原理及前提条件

河涌黑臭治理主要分四个环节:截污、清淤、补水和景观建设。完成截污只是污水治理的第一步,调水补水才是最终实现和巩固河涌水质改善的保障。

“堵则必淤,淤则黑臭”。城市河流大多处于平原河网,被污染的河水长期在涌内徘徊,尤其是河网中上游的河涌水体常年得不到置换,水流双流动或者静止,容易产生淤积现象,水质自身净化能力降低,造成原本已经进行清淤和截污的河道,水质很快变差。

因此必须通过工程措施使河流单向流动,从而产生单向流。调水补水方案的总体思路是充分利用现有水利工程体系,实现“以动治静、以净释污、以丰补枯、改善水质”,通过取水、引水、蓄水、提水,可以促使河涌水系连通,补充河道生态活水。通过新建的调水补水工程给河道生态补水,使河道恢复了水动水清。 为河涌调水补水、调活水体,使河涌由“死水”变“活水”,实现“水活、水满、水清”,河涌水质达到不黑不臭。

长期以来,城市河流承担着排涝和排污功能,两岸大量工业和生活污水未经处理直接排入河流,导致河流污染严重,水体发黑发臭,因此河流两岸截污是调水补水前提条件。河涌水质的改善应以治污为前提,沟通为基础,补水为手段,坚持统筹兼顾、综合治理、多管齐下、分步实施的原则,先通后畅、先上后下,最终实现整个生态补水的目标。

3调水补水工程措施和手段

调水补水工程按取水、引水、蓄水、提水等功能要求通过在工程建设中应用的主要工程措施和手杖有连通河涌、利用潮汐、水闸控制、增设补水泵站和蓄水补水。

(1)连通河涌

通过打通断头涌,即进行河涌连通,通过涌头水闸控制使河涌双向流动变为单向流动,实现河涌水体循环,并对河涌按设计比降进行合理清淤,从而有效的解决断断涌水质差,淤积严重的问题。

(2)水闸控制。

感潮网河区通过群闸联控调水补水,按照落潮排水涨潮引水的原则,把河涌的双向流变为单向流,增加河涌的流动性能够实现河涌单向流,调活水体、保持景观水位,能够不效改善河涌水质、提高河涌水体自净能力、消除黑臭现象。

(3)流域调水补水

流域调水补水主要措施是通过从水源相对丰富的水域抽水补给给水质差流量小的河流,通过提水泵站从水源相对丰富的水域抽水再通过管线或者开挖渠道将达标水体送到需要补水的河涌。

(4)挖湖蓄水补水

通过开挖人工湖进行蓄水,为周边河涌补充“活水”,周边河涌还可以与人工湖建立起完整的水循环系统。从而从根本上激活水体,解决河涌的黑臭问题。

4工程应用实例

(1)西航道引水工程

广州市北部水系建设珠江西航道引水首期工程包括广和泵站、引水渠及白云湖三部分的建设。西航道引水工程属于“石井河―白云新城区”水网络,解决石井河区域河涌生态景观补水。白云湖工程于2006年年底开建,承接由广和泵站提水、经引水渠输送每日100万m3的水量,为与其相通的心涌、海口涌、石井河及环涌补水,同时兼顾区域雨洪调蓄、休闲景观功能。

白云湖属于北部水系建设的首期工程,通过建立广和泵站,从珠江西航道广和大桥北侧的取水口提水,经华南快速干线北侧的引水渠到达白云湖。北部水系首期工程完工后,每天可以从珠江西航道引入100万立方米的活水进入白云湖,活水不仅可以直接冲刷石井河,可以彻底改变石井河黑臭的现状,就连北部的4条河涌都可以直接由白云湖补水,而通过河涌之间的沟通,超过25条河涌的水质都可得到改善。

西航道引水首期工程情况如图1。

图1 西航道引水首期工程情况

(2)三涌补水工程

三涌补水工程是从珠江前航道取水经东圃泵站抽调,补充到猎德涌、车陂涌、沙河涌三条流经广州市主城区的河涌里。改善市中心三条主要涌长期以来的黑臭问题,并补入景观水,构建城市中心滨水景观。

具体方案是:在珠江前航道东圃大桥东侧新建一级泵站(东圃泵站)提水,抽取珠江前航道的水,沿东环、北环、华快等高速路敷设埋管,将珠江水提升至长村长虹苗圃等处的新建或扩建调蓄池。在调蓄池再建二级泵站抽取调蓄池水,分别将水补至沙河涌和猎德涌,并采用重力流埋管方式将水补至车陂涌。

三条河涌补水的路径一是沿长兴路,经元岗村,至元岗路最后到沙河涌;二是沿长兴路,经华南农业大学、华南理工大学,至猎德涌补水;三是采用重力流埋管为流经长虹湖的车陂涌补水。据介绍,三涌补水工程管线全长17公里,沿线敏感建筑物较多,穿越了环城高速、地铁、中山大道、黄埔大道等市政主干道。三涌补水工程情况如图2。

图2三涌补水工程情况

(3)海珠调水补水工程

海珠区石榴岗北部片与石榴岗河南部片相连通,因此水流方向应与南部片一致,由东向西,由北向南。按照从石榴岗河引水、北濠涌排水的思路,把石榴岗河、淋沙涌、西碌涌、北濠涌作为引排水的主要通道,通过连通过断头涌,建立水闸和泵站实现河流的单向流。

1)龙潭涌和台涌口分别建立闸站,同时实施龙潭涌和台涌连通,水质得到了明显改善。

2)北降涌,除在入珠江口处建立水闸及排涝泵站,还建立了补水泵站和管线,在保证防洪安全的同时,有效缩短水体的置换时间,利用珠江水改善北降涌水质。

3)康乐涌已和瑞宝涌连通,新建西碌涌水闸等工程完成后,康乐涌上游水体将引向调水补水的主要出口―――北濠涌水闸。

4)杨湾涌与瑞宝涌、石溪涌与瑞宝涌、石溪涌与大干涌等连通工程均完成,打通了区内西部水系,将河涌水体引向西南外江水闸出口。

5结语

作为实现截污及清淤的基础上有效改变河涌水质的重要手段,调水补水工程的实施在城市水环境治理中发挥了重大作用,广州市河涌整治过程中,坚持以治污为前提,沟通为基础,补水为手段,坚持统筹兼顾、综合治理、多管齐下、分步实施的原则,先通过后畅、先上后下,最终实现整个生态补水目标。有效的改善的河涌的水质,为河涌注入的“活水”,恢复了河涌的生态景观,充分证明了,调水补水工程在城市河涌黑臭治理中的合理和重要性。

参考文献

[1] 黄红 值得总结和自豪的治水十年 [J]. 广东水利水电 2010,11

[2] 广州市水务规划勘测设计研究院 广州市海珠区引水补水工程规划深化实施方案 [R]. 广州:广州市水务规划勘测设计研究院,2009

篇8

关键词:水系规划;探索;实践;济源市;

中图分类号:TU984文献标识码: A

西蒙兹说,在大自然的地貌特征中,很少有像河道和溪流一样为我们提供更多的趣味和全年娱乐的。水是生命的源泉,是万物生长的基础,人类对水有与生俱来的亲近之感;水也是人类与自然的联系纽带。城市水系指城市规划区内各种水体构成脉络相通系统的总称,按其水域形态分为河流、湖泊、水库、湿地及其他水域。城市河流水系主要由水域、护岸和滨水绿化景观三部分组成。河流水系是城市存在和发展的基本条件,是城市形成和发展过程中最关键的资源和环境载体,关系到城市的生存,制约着城市的发展,是一个城市历史文化的载体,是影响城市风格和美化城市环境的重要因素。在现代社会中,城市河流水系对城市极为重要,承担着防洪排涝、保持自然环境生态平衡、调节微气候、提供旅游休闲娱乐场所等各项功能,因此在城市水系规划中应更加注重水系在生态系统、滨水景观环境、公共空间布局中的作用,充分发挥水系的综合功能,力图营造和谐的城市环境。

1、济源及其水系概况

济源市位于河南省西北部,其北依太行、王屋两山,与山西省晋城市搭界,南与洛阳市隔黄河相望,西与山西省运城市接壤,东与洛阳吉利区和焦作市相连。面积1931平方公里,人口68万,属暖温带大陆性季风气候, 多年平均降水量在670mm左右。济源市地处黄河中下游,境内大小河流200余条,皆属黄河水系,其主要河流有沁河和蟒河,均为黄河的一级支流。

济源市中心城区及其周围共有13条河流,最终均汇入蟒河,经蟒河汇入黄河,其中比较重要的大型河道为珠龙河、河、蟒河。济源伴水而生,因地处济水发源地而得名,济水古时与长江、黄河、淮河并称“四渎”(“四渎”指四条独立入海的河流),在我国水文化中具有重要意义,在济水发源处建有济渎庙,为古时帝王祭祀水神的圣地,有“天下第一水神庙”之称,现为全国重点文物保护单位,也是济源水文化的重点与精华所在。济水古河道即为今珠龙河,从济渎庙流出后向东,过沁园路后折向北,在济水大街处汇入蟒河。

Γㄉ同“菊”)河是济源市中心城区内另一条古老而重要的河流,发源于济源境内,在中国古今水系中无同名者,与λ相关的“α骸币淮剩最早出现在《尔雅》“梁莫大于α骸薄河现状景观环境较好,为济源市中心城区一条重要的景观休闲型河道。

蟒河发源于北部山区,流经济源市老城区宣化大街――济水大街区域,是城市防洪排涝的骨干河道,也是城区内重要的生活型河道。

2、规划重点

(1)水文化建设

近年来济源高度重视城市文化建设,在《文化济源》一书中专设有“济水文化篇”,作

为济源名称的由来,作为济源城市文化的重要载体,济渎庙以及珠龙河(济水古河道)的重要性不言而喻。值得庆幸的是,珠龙河目前仍保持自然河道,并保留有珍珠泉、古水闸等重要空间节点,以济渎庙、珠龙河为载体,在水系规划中突出济水文化,进而彰显济源文化内涵是水系规划的重点,同时也是水系规划的特色所在。

(2)滨水区域建设控制规划

“择水而居”是人的天性,随着城市环境的恶化和建设用地的紧缺,城市滨水区域所具有的优质景观环境使得该区域的建设活动往往“失控”。济源市中心城区滨水区域也存在同样的用地失控现象,总结为以下几点:

a、建设强度过高,缺少滨水空间及滨水通廊;

b、建筑距离河岸过近,挤占滨水空间;

c、建筑体量过大,打断或遮挡滨水视廊;

d、建筑形态及色彩与滨水景观不协调。

水系规划中,在确定河道蓝线和滨水区绿线后,要进一步划定滨水建筑强度控制区(灰线区域),研究制定滨水区建筑后退距离以及建筑强度控制,确定一条滨水区建筑红线,控制滨水区的开发建设,确保滨水区环境品质。

(3)已硬化堤岸生态修复

长期以来,人们比较注重河道本身的功能,如行洪速度、河道冲刷、水土保持等,因此河道

断面形式单一,走向笔直,河道护坡结构坚硬,采用重力式浆砌石挡墙和钢筋混凝土挡墙结构。光洁的刚性护岸,寸草不生,水―土―生物之间形成的物质和能量循环体系被彻底破坏,水体自净能力消失殆尽;河道的裁弯取直、横断面的几何规则化,使得自然河流系统中河床的异质性不复存在,许多水生植物和水生动物无法安身,不能形成多种多样的生境组合;另一方面,地下水补充通道被切断,城镇地下水位难以得到补充。在济源以往的河道整治中,将具有行洪需要的河道均进行了硬化处理,导致目前河道堤岸丧失了生态功能,已经出现水华等生态恶化现象。对硬质堤岸进行生态修复是济源市中心城区城市水系规划的重要内容。

3、规划目标

经过以上分析,确定济源市中心城区城市水系规划的规划目标为:保障水安全、谋划水

空间、建设水环境、彰显水文化。以自然生态为核心,以人文生态为主旨,以科技生态为动力,全面协调、永续发展。

4、中心城区水系规划

(1)水系功能分区

规划依据《济源市城乡总体规划2012―2030》中确定的中心城区土地利用性质,结合城区河道特色和功能,将城区依次分为生态保育、生态游憩、现代物流、现代工业、故道水廊、宜居水岸、旧城溯源、中心水景、行政办公、水韵新

城九个区域。通过水系功能划分,在结构和框架上把握城市滨水区建设的基调,在城市水系层面上为各区域城市建设及环境面貌提供选择和参考。

(2)水系规划结构

规划形成“一核、三片、四楔、

五湖、多河、多节点”的中心城区水系结构,“一核”即为三河交汇处水系核心;“三片”即为三个湿地公园,分别为三湖新区湿地公园、龙珠湖湿地公园、东湖湿地公园;“四楔”指流经城区内的四段骨干河道,分别为盘溪河、北蟒河、

河、蟒河河道,四条河道同时是四条通风和景观绿化廊道,共同为城区提供环境景观保证。

(3)水系规划总平面

针对城区内河道多为东西走向,规划中除保留、扩展原有滨水绿地外,在城区内规划两条纵向连通廊道,以加强横向河道间的联系。打开并拓宽珠龙河地下河道,周围设置最

低30米绿线控制范围,以满足珠龙河沿岸文化景观建设需要。城市水系的布局充分协调城市与水系的关系,处理好与城市空间结构与功能布局、城市绿化景观系统、城市环境保护系统及城市市政工程系统的相关问题。城区内,规划多样化的生活岸线和旅游岸线,结合城市景观规划,以水造景,将水景观融入城市景观,充分考虑城市河流沿岸居民和游人的活动需求及对环境的感受,以“绿”和“水”作为空间基质,构建景观开敞的亲水性人文活动空间,为市民创造一个安全、舒适和富有情趣的滨水环境。

(4)滨水区域(灰线)控制规划

结合用地性质和开发强度将滨水区域划分为三级强度控制区域,Ⅰ级为高强度区域,

除重点节点和标志性建筑物外,建筑高度一般不超过100m,应保留一定比例滨水开放空间。Ⅱ级为中强度控制区,建筑高度一般不超过24m,且临水连续长度不超过100m,高层建筑宜为点式且临水面宽不宜超过50m。Ⅲ级为低强度控制区域,不应追求建筑滨水的连续界面,且临水第一线建筑高度不宜超过12m。兼顾土地的经济性,水面开阔处的居住用地规划为高强度区域,重要水系景观节点附近规划为低强度控制区域。

5、结语

水是不可多得的重要资源,具有多重价值属性,水系规划归根结底是要让“水”更好的

为城市服务,水系规划要结合地方实际与特色,通过对地方城市建设的研究、对地方城市文化的挖掘,对城市水系存在问题的梳理,采取切合地方实际的规划策略,明确水系在城市总体空间格局中的位置与意义,才能构建独具地方特色的城市水系环境,发挥水系的最大价值。

参考文献:

[1] 蓝世萍,曾伟先.城市水系规划实践与思考[J].规划师,2007,(9).

[2] 刘晓星.城市水系生态修复初探[J].北京园林,2013,(1).

篇9

对城市河流景观效果进行分析,并简要介绍了城市河流景观设计的一些主要内容。

关键字:城市河流;河流景观;景观设计

我国很多城市依河而建,城市河流与人类关系密切。人们在尽享河流带来之便利的同时,也在不断地改造着城市河流,如加固堤岸、裁弯取直、修筑水坝,以满足人们对于供水、防洪、航运等多种要求。这些改造活动给人们带来了巨大效益,但同时也极大地改变了城市河流的结构和功能,造成一些生态环境问题,已引起人们的广泛关注。城市河流的治理在城市建设中非常重要,其中城市河流景观设计是一个重要方面。经过精心设计的河流景观,不仅可大大改善城市面貌,也可带来生态、环境、经济等效益。应当肯定一些城市河流景观建设取得的成绩十分突出,但是,也有一些设计没有达到预期目的,引起的争议也不少。究其原因,一个重要因素是对河流景观缺乏全面的认识,景观设计仅停留在景观一般美学意义上。现代人对城市河流景观的要求不再是单纯地追求视觉的美感,而是包含了生态、休闲、娱乐、文化等多方面的要求,本文就城市河流景观的有关问题进行探讨。

1如何认识城市河流景观

要全面认识河流景观,首先应明确“景观(landscape)”概念的含义。“景观”的概念有多种解释,随着时代的发展,其概念也在不断深化。景观一词的原义是表示自然风光、地面形态和风景画面。地理学家把景观作为一个科学名词,定义为一种地表景象,或综合自然地理区,或是一种类型单位的通称,如城市景观、河流景观等。景观生态学认为,景观是一块异质性土地区域,由形式相似、重复出现的一种相互作用的生态系统组成,具有经济、生态和美学等价值。总之,人们对景观的理解已大大超越了纯粹的视觉含义,包括生态功能以及许多其它自然和人类因素。

河流是构成富有特色的城市景观的重要因素,世界上不少历史名城,如巴黎、伦敦、华盛顿等,都有美丽的河流贯穿其中,见照片1。对河流景观的理解不能仅停留在“风景如画”上,还应该从更深、更广的层面去把握,特别是从景观生态的角度去分析,其中的关键是要重视河流景观巨大的生态功能和娱乐价值。

作为城市居民能够直接接触到的水,城市河流的价值正在广泛地为人们所重新认识。人们对河流的要求亦不仅限于传统的防洪和水利,进而提出了河流多样化和高品质的要求。从生态角度来说,河流空间是重要的生态环境,有很高的生物多样性,为鱼类、鸟类、昆虫、小型哺乳类动物以及各种植物提供了良好的生存环境和迁徙通道。

在河流的环境功能中,休闲、娱乐功能尤其得到重视。城市河流营造独特气氛,或清新悦目,或激情澎湃,对于人们具有一种无可比拟的吸引力。河流可长期为人们提供最普遍的户外活动,如划船、钓鱼、游泳,也可利用城市河流特有的自然景观,创造人们聚集、游戏和休闲的优美环境。

人类活动对城市河流的影响是多方面的。城市化使得不透水地面增加,加大了河流的洪峰流量,另一方面,大规模侵占河岸带,严重破坏了岸边生态环境,造成岸滩人工化,城市河流生态环境质量下降;河流渠道化造成水流多样性减少,降低了河流的生物多样性;河流裁弯取直后,缩短了河流的长度,使水流滞留时间缩短,水能消耗降低,因此,有更多的剩余能量侵蚀河岸并输送泥沙。城市河流景观的变化是巨大的,河流自然性、多样性的丧失,进一步的人工化趋势,造成了河流的严重退化。为此,我们应重新审视城市河流这一宝贵资源,以新的理念规划和设计城市河流景观。

2城市河流景观的构成

原始的水域及周边的景观是自然生成的景观,水域景观由水域、过渡域和周边陆域三部分的景观构成[1]。水域的景观基本是由水域的平面尺度、水深、流速、水质、水生态系统、地域气候、风力、水面的人类活动等要素所决定;过渡域的景观基本是指岸边水位变动范围内的景观;河流周边的陆域景观,主要是由地理景观所确定,但是在人口稠密区,更多的是受人文景观的影响。

作为水域景观的一种类型,河流景观的构成也就不单单指河流本身的景物景观,它还包括着更大范围的外延扩展。根据尺度的大小,河流景观可分为大尺度河流景观和小尺度河流景观。大尺度河流景观是指河谷地区广域的景观中,依视觉上所包围的河谷或泛滥平原地区所界定的范围;小尺度河流景观主要由河道、堤防和河畔植被所组成。自然状态下所形成的小尺度河流景观,受河道的形态、特性、流水、现有滨河之植被、土地利用等特性等影响。

城市河流的景物构成与自然河流有共同之处,然而,城市河流并非自然河流的不合理模拟,在景观上,带有城市河流特点的沿河景物起着重要的作用。对于城市河流景观,就其构成要素而论,除构成河流景观的诸如水面、河床、护岸等物质性要素

之外,还包括了人的活动及其感受等主观性因素。

此外,河流历史文化等有关人文景观方面的要素都构成了城市河流景观的重要内涵。概括起来,城市河流景观可以包含3个方面的内容。(1)自然景物:如水面的波纹、岸旁的芦苇、河岸上的树木、浮动的渔舟、闲适的小鸟、和煦的阳光等,在景观规划设计专业上称为软质景观。有树、草、鱼、鸟及水、土、石等自然景物的河流景观,才能称其为真正的河流景观(照片2)。保存、修复这个景观,留后世以丰富的自然环境是河流景观设计面临的一个重要的课题。(2)人造景物:如堤防、护岸、沿河的建筑、桥梁等景观构筑,专业上称为硬质景观。目前我国大多数的河流景观设计往往侧重于构成景观的“硬质景观”,而忽视了绿地林荫一类的“软质景观”的规划设计,软质景观材料才适合大众所需要的充满生活气息的环境。(3)人与文化:通常就是指河流空间中活动着的人及其构成的景观,包括人的活动、节庆活动的开展及与之相关的人文活动,此外,还包括与河流有关的历史文化等。

为了更好地理解河流景观,不能仅着眼于表面的构成景物,必须研究河流和地区的关系[2]。城市河流因流经城区的大小不一,被重视的功能也各不相同。而且河流地带固有的自然、历史和文化特征毕竟是河流环境的固有特性,即地区风格,因这种地区风格的不同,使城市河流的风貌具有极大的差异。正确理解街区的个性,一面发挥城市河流的复合功能,一面把这些景物组织到城市景观规划的环节中去,是生动表现河流景观的一个课题。

在考虑城市河流景观设计时,需要想到人在什么位置来观赏景观。人在观赏河流景观时,景观视点可呈现多方位、多角度、静态性与动态性等特性。从桥上可以看到河面景,从河岸可以看到呈某一角度的河面景和对岸景。有的在某个地点站立向某一方向眺望,有的边移动边体验陆续展开的景观,视角各不相同。

河流景观因眺望的视点位置不同,可分为纵观景、对岸景和鸟瞰景3种类型:(1)纵观景。从桥等处沿河流方向平行眺望河面的景色。纵观景可表现曲折水流的动感,可一览两岸和流水的景色。两岸的建筑、树林有近及远,形成纵深感极强的景观。(2)对岸景。从堤岸等处与河流流向近乎垂直的方向眺望对岸方向所见的景观。对岸景看到的是水线、堤防、建筑物等横向的景物。(3)鸟瞰景。把河流的广阔范围尽收眼底的眺望方式,此时,视点在空中较高的位置。

在城市河流景观设计时,应全面考虑眺望场所的分布及景观视点,进而考虑如何定位河流景观。

3城市河流景观效果的分析

现代景观环境规划设计将视觉景观形象、环境生态绿化、大众行为心理作为规划设计三元素[3]。景观视觉形象是指一个景观空间所给人的印象。主要是从人类视觉形象感受要求出发,根据美学规律,利用空间虚实景物,研究如何创造赏心悦目的环境形象。环境生态绿化是随着现代环境意识运动的发展而注入景观规划设计的现代内容。主要是从人类的生理感受要求出发,根据自然界生物学原理,利用阳光、气候、动物、植物、土壤、水体等自然和人工材料,研究如何保护或创造令人舒适的良好的物质环境。大众行为心理是从人类的心理精神感受需求出发,根据人类在环境中的行为心理乃至精神生活的规律,利用心理、文化的引导,研究如何创造使人赏心悦目、浮想联翩、积极上进的精神环境。

景观视觉形象、环境生态绿化、大众行为心理三方面对于人们环境感受所起的作用是相辅相成、密不可分的。一个优秀的景观环境为人们带来的感受,必定包含着这三方面的共同作用。基于上述景观的3个方面,同时考虑河流的多种功能,对城市河流景观效果可从以下6个方面进行分析:安全性、自然性、生态性、观赏性、亲水性、文化性。

(1)安全性。安全性是指河流景观要满足城市防洪的要求。河流的一个重要功能是防洪,为此,人们采用了诸如加固堤岸、衬砌河道等工程措施来保证安全。出于生态、美学等方面的考虑,人们对传统工程措施进行了许多改造,如采用生态河堤。河流景观应符合工程等的要求,保证行洪的安全。河流景观设计的任务就在于满足包括防洪功能在内的河流功能后,还能使设施及环境构成一个良好的风景区。

(2)自然性。自然性是指河流景观要体现河流的自然形态,保护河流的自然要素。天然河流蜿蜒曲折,深潭和浅滩相间。河流景观设计可运用曲流、浅滩、深潭、河漫滩等手段,使城市河流重归“近自然”状态。

(3)生态性。生态性是指河流景观应满足生物的生存需要,适宜生物生息、繁衍。城市河流景观要有生气就必须建立在生态基础之上。在天然环境中,靠河流维持生命的生物的种类和个体数量都是非常惊人的,动物和微生物无不藉水泽和树林等生长和繁殖。

(4)观赏性。河流具有较好的景观,符合人们的审美要求,从而具备可供观赏的性能。对于城市河流,美学考虑尤其重要。从河流的视觉景观形象出发,任何河流景观都应考虑其视觉景观上的审美要求,在河流空间中形成有一定观赏价值的景观物。同时整个河流景观空间的构成也要满足人的整体视觉观赏需要,从而形成一个赏心悦目的景观环境。

(5)亲水性。受现代人文主义的极大影响,现代滨水景观设计更多地考虑了“人与生俱来的亲水特性”。水的魅力主要通过视觉、听觉、触觉而为人所感受,因此,应提供更多位置能直接欣赏水景、接近水面,满足人们对水边散步、游戏等的要求(照片3)。

(6)文化性。城市河流不仅是一种自然景观,更蕴涵着丰富的文化内涵它是自然要素也是一种文化遗产。城市河流景观建设应在于提升城市河流的文化价值,促进水文化的继承和发展。轻视文化的创造,则万物仅成为躯壳,所谓“看山如观画,游水如读诗”。

4城市河流景观设计的内容和要求

4.1河道的景观设计

河道的景观设计涉及河道平面和断面两方面的问题[4]。天然的河流有凹岸、凸岸、有浅滩和沙洲,它们既为各种生物创造了适宜的生境,又可减低河水流速、蓄洪涵水、削弱洪水的破坏力。在设计城市河道平面时,应尽量保持河道的自然弯曲,河

道断面收放有致,不必强求平行等宽。河道断面处理的关键是要设计一个能够常年保证有水的水道及能够应付不同水位、水量的河床。这一点对于北方城市河流景观尤为重要。采用复式断面结构是一种有效的办法。

4.2河岸的景观设计

在城市河流景观设计中,河岸处理是个重点。由于对城市河流进行人工治理,容易形成呆板的连续护岸,设计时,可采取措施使景观有所变化。在河岸处理方式上,应该鼓励采用生态堤岸,以代替钢筋混凝土和石砌的硬式护岸。

4.3河边的附属设施设计

河边要有适于河边风格的设置。栅栏、长椅、灯具等附属设施都应视作河边的小景物,为人们休闲、旅游提供方便。

4.4沿河植被的景观设计

“水”和“绿”是城市中象征自然的要素。沿河植被具有重要的生态功能,对维持河流生态系统的健康具有特殊意义。滨河两岸植被是河流景观的基本手段,不应简单地视作绿化。

4.5重要地点设计

包括桥、河畔公园、小广场等设计。过去在建设中往往只重视桥的交通功能,而忽视其景观作用。桥可以成为从上部眺望水面的视点场,桥本身可以成为地区标志,还可以起到分割河流空间的作用。要充分考虑城市河流作为开放空间的功能,可设计一些与城市景观相和谐的河畔公园、小广场,使河流两岸周边的空间成为舒适、宜人的休闲娱乐场所。

4.6夜景设计

随着人们生活质量的提高,对城市夜景的要求增加,河流空间夜间景色是一个城市最具特色的内容之一。可充分利用水的反光、倒影、波动等特性,营造五光十色梦幻般的景象,增添城市夜晚的魅力。回归自然成了河流景观建设发展的主流,先后提出了“多自然河流”、“建设家乡河”等概念[1]。多自然河流意味着河流应当具有更多的自然特征,比如使用当地材料、采用传统工艺等。在保证河流防洪安全的前提下,多自然河流对维护河流自然生态和自然景观具有良好的效果。即使对已高度工程化的城市河流,河流景观设计可包括生物栖息地结构、鱼道设施、河岸植被、混凝土衬砌的植被覆盖、恢复河流基流等方面。四川成都府南河是采用多自然河流整治的成功案例[5],获得“联合国人居奖”。

城市河流水质一般较差,城市河流景观建设如何与水质净化相结合,这是城市河流景观设计的一项重要课题。四川成都府南河公园就是一个以水的整治为主题的生态环保公园,她以表现水为主题,集水环境、水净化、水教育于一体。通过清洁水、污染水、净化水的各种形态,揭示了水、自然和人类互相依存的关系,旨在唤起更多的人们,共同来爱护水、保护水。

5结语

城市河流历来是城市赖以生存的基础,蕴藏着城市丰富的历史和文化,也是现代城市体现其独特风貌和优美景观的重要载体。城市河流景观设计是一个涉及水力学、水生态学、景观设计、美学、环境心理学等诸多学科的综合性问题,我们应以一种全新的角度加以研究,而不应停留在传统的仅仅追求景观空间视觉效果和对景观一般美学意义上的理解。应以自然和生态原则为基本依据,通过精心规划设计,实现城市河流景观不仅在视觉上令人愉悦,而且在生态上是可持续的。

致谢:本文承蒙刘树坤教授修改并提供照片,深致谢忱。

参考文献:

[1]刘树坤.水利建设中的景观和水文化[J].水利水电技术,2003,34(1):30-32.

[2]日本土木学会编.滨水景观设计[M].孙逸增译.大连:大连理工大学出版社,2002,116-123.

[3]刘滨谊.景观规划设计三元论[J].新建筑,2001,5:1-3.

篇10

关键词:城市水系;改造;整治;修复

1 存在问题

通过对桂畔海及其主要支涌现状调查以及对河涌水质资料进行分析,河涌现状存在以下主要问题:

(1)城区截污管网建设滞后,排水体系缺乏系统性,多数地段现状排水体系仍为雨污河流制,大量污水混合雨水排入内河涌,造成污水收集率较低,污水处理厂的实际处理能力得不到充分发挥,内河涌沿岸排污口密布,部分工业废水和生活污水直排入河。(2)河涌内源污染严重。通过现场调查发现,内河涌在穿越老城区的河段,河床质呈现明显的黑臭状态,即使在沿岸排污口未排污和上游水质良好的情况下,水体流经内源污染严重的老城区,由于内源污染物质的释放,导致河涌水体水质明显恶化。(3)部分内河涌涌障林立,导致河涌断面局部萎缩,并极易造成河涌底泥淤积和表层垃圾截留,严重影响河涌的防洪和水体交换。(4)河涌断头现象存在。现场调查发现,少数支干河涌和多数支河涌存在断头现象,尤其是以充当毛细血管功能的支河涌为甚,断头现象严重影响枯水期的水体交换。(5)区内大多数河道为单一的排水功能,且河道边坡多为硬质直立式护坡,同时滨水景观建设缺乏整体规划,景观开发不成体系,景观的旅游价值未能得到实现。

2 水系整治与修复

2.1 面源污染处理

2.1.1 鱼塘面源污染处理。在勒流街道江义村桂畔海沿岸试点建立一个占地约8亩的调节池。主要收集从鱼塘排入河涌最终流入桂畔海的污水。区域内的鱼塘换水时,先经过调节池沉淀、稀释、水生植物降解达标后再排入桂畔海,可有效降低农村鱼塘面源污染对桂畔海水质的影响。征地及建设费用约1000万元。

2.1.2 初期雨水污染处理。建设初雨调节池是建设海绵城市的措施之一,但考虑到初雨处理池需设置在城区河道沿线,而本工程实施路线较长,占地、投资大,现阶段难以实施。建议在道路新建、改扩建的时候或者片区改造的时候实施。由于现状的管网为雨污合流,如不进行彻底分流,大雨时还是会有部分污水进入河涌,以致污染水体,短时间内可降低河涌水质一到两个等级,所以必须彻底进行雨污分流改造。

2.1.3 垃圾收集处理。河涌沿岸的生活垃圾引起恶臭,滋生蚊虫。为此必须对河涌两岸居民随意丢弃的垃圾进行收集外运处理。共计治理河涌61条,工程费用约11028.8万元。

2.2 管网普查及破旧管网修复

排水管道经过多年运行后,由于腐蚀、运行管理不善等原因,不可避免的会产生各种损伤和泄露,时间一长,地下水的渗入就会把管道外侧的泥土带进管内流走,在泥土被慢慢掏空后,便会形成新的地面坍塌隐患;除此以外,污水也会渗出,污染环境。全线更换新管道,不仅工程量庞大,而且耗资大、工程期长。为此必须对区域内的排水管网进行彻底普查及对破旧的管网进行修复。

2.3 底泥清淤和岸坡修复工程

2.3.1 桂畔海流域生态系统现状及存在问题。桂畔海干流大部分河段,是经济、文化的中心区域,人口密集,工商业发达,是未来发展的重要地区,根据主干河涌现状调查结果,这类河段这些年都已实施护岸工程,特别是近80%流经城镇中心的河段已有不同程度的整治,如砌筑岸墙,或作护坡,破坏了原始生态结构。虽然这些河涌的整治标准普遍偏低,但该类河涌两岸现状一般为公路或城镇居住区,实施生态恢复二次改造成本高,难度大。

2.3.2 清淤(污)工程。底泥是河涌生态系统的重要组成部分,底泥对水体中污染物的吸附-解吸能力直接关系到上覆水体的自净能力和河涌生态系统的稳定。在众多河流污染整治的初期,即使在河流水质得到初步改善的情况下,由于底泥中内源污染物质含量大,污染物质在水相与固相体系中的分配系数发生变化,导致底泥对污染物的吸附-解吸平衡破坏,造成底泥中的污染物向上覆水体释放。

2.3.3 岸坡修复工程。本次方案从经济、务实的角度考虑,对河床护岸主要以保持原结构的基础上对两岸进行清理并加固美化为主,不进行大规模的改造。通过现场调查,顺德的河床护岸主要有以下三类:土坡、砌石及混凝土护岸。为此方案的河岸整治也以此三类为主。

2.4 水体活化工程

2.4.1 桂畔海流域水系概况。随着经济社会现代化建设进程的不断推进,顺德区已从城乡一体化发展成为人口、财富高度密集的城市,城市化发展迅速,堤防的保护对象也由过去的乡村为主的农业经济转型为以城市为主的工业经济。同时,城市化进程还将改变城镇的雨洪情势,导致城镇孕灾环境、致灾特性以及承灾特性的变化,加大人口及财产的承灾风险,加剧城市的防洪压力,桂畔海及其支流急需改造。

2.4.2 桂畔海流域水利设施概况。随着经济社会的迅猛发展,城市化建设对排涝工程设施提出了更高的要求:部分电排站,建成于上世纪六七十年代,设备老化严重,运行效率低下,排涝能力达不到设计要求,迫切需要对其进行更新改造或扩容重建。一部分建设年代较久的涵闸存在渗泾不足、防洪高程不足、闸门及启闭设备简陋、闸身结构沉、漏、裂等安全隐患。

2.4.3水体活化工程。(1)本方案在金陡涌、三益涌段及龙盘涌段建议设置引调水设施,以实现河涌生态补水,提高河涌的自净能力,缓解内河涌生态压力,使河涌生态系统功能逐渐恢复。(2)为防止片区水体污染扩散,可在桂畔海各支涌与主涌的汇合处设置节制闸,一旦支涌发生突发污染事件,可马上关闭节制闸,以保持主涌的水体洁净。经过现场踏勘,除了蛇岗涌及鸡洲村涌以外,桂畔海沿线的支涌大部分已设有节制闸,本方案在此两处补充设置节制闸。

3 非工程措施

3.1 管理措施

3.1.1 严格环保准入,控制污染物排放总量。严格执行建设项目主要污染物排放总量前置审核制度。建立健全重污染企业退出机制,逐年淘汰重污染企业,对区域内重污染企业实施限期治理。

3.1.2 全面开展村级工业环境整治。借力“三旧”改造,结合百村升级行动计划,全面开展村级工业区环境整治提升工作,实行村级工业区环境保护规范化管理。

3.1.3 强化综合整治,解决突出水环境污染问题。以流域为体系、以河涌为单位,实施河涌综合整治,恢复河流生态系统,有序推进重点河涌的水环境治理,因地制宜推M引水活化、清淤疏浚等多项治水工程,提高河涌自净能力和活水能力。

3.2 保障措施

3.2.1 创新机制,加强督办考核。从制度建设入手,着力构建水环境整治工作的长效机制。明确全区各级政府水环境质量改善目标和要求,针对每条河涌设定分阶段水质目标以及确定建设任务计划,开展水质目标与建设任务推进双考核制度。

3.2.2 加大投入,确保资金到位。全区各级政府要逐步提高用于水环境整治的资金投入,每年安排专项资金切实推进水环境污染治理。强化资金保障,积极争取中央和省级各类专项资金支持,整合涉水、涉农、城建项目资金用于治水,并列入财政预算,确保整治资金落实到位。

3.2.3 加大宣传,鼓励公众参与。动员广大群众关心和支持水环境整治工程,发挥舆论监督作用,建立有效的信息反馈机制,使人民群众的意见能够迅速及时地反馈到有关部门,并将有关结果能够迅速地通达到人民群众,保证信息的双向交流。