黃恩晶 萬婷 仲原
內河是指處于一個國家中的河流。城市內河是指流經本市城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū),依照法律授權由市、縣(市)城市內河行政主管部門實施管理的河流。我國許多城市都是臨河發(fā)展起來的。隨著城市化進程的加快,城市的不斷擴張,一些河流逐漸轉變?yōu)槌鞘袃群印?/p>
北緯 45°及以北地區(qū),每年有兩個月或更長時間的日平均最高溫度在 0℃以下,該區(qū)域內城市稱為“寒地城市”。按照中國建筑氣候區(qū)劃,黑龍江、吉林、遼寧三省及內蒙古自治區(qū)的東北部地區(qū)城市都屬于寒地城市。
生物氣候學是生態(tài)學的邊緣學科,以生物氣候作為條件進行研究主要是依據環(huán)境中的生物因子和氣候因子特征來分析問題。生物因子主要包括生態(tài)系統(tǒng)中有生命的組分,如生產者(植物)、消費者(動物)、分解者(微生物)等。氣候因子主要包括溫度因子(絕對值、變化類型和幅度)、水分因子(降水量、降雨型、濕度)、光照因子(照度、日照時間)、大氣因子(氧氣及CO2的濃度、風)等。
動物因子特征:寒地城市內河動物數(shù)量少。雖然寒地城市內河有結冰期,但是由于冰的隔絕作用,使得下層的水溫通常在4℃左右,且水生動物多是變溫動物,從而氣候因素不是影響內河動物數(shù)量的主要因素。
植物因子特征:寒地城市冬季漫長寒冷、日照時間短,植物的生長期較短,并且大部分植物隨著氣溫的降低臨近冬季就開始進入休眠期。樹種種類較少,外地引用樹種不適應寒地氣候,成活率低。
溫度因子特征:寒地城市內河在冬天(11月~次年3月),溫度低于 0℃時出現(xiàn)結冰期,隨著溫度漸漸升高會出現(xiàn)融冰期。
水分因子特征:寒地城市內河受大陸氣團控制,河道水量分配不均勻,具體體現(xiàn)為:一般 6月~9月降水量相對較多為豐水期,其中 7月、8月易發(fā)生洪澇;其他月份降水量少,多為枯水期。
大氣因子特征:風由內河低密度地區(qū)流向高密度地區(qū)使得城市內河空間成為城市風廊。我國寒地城市屬大陸性季風氣候,冬季,大陸受蒙古冷高壓控制,冷空氣來自高緯度大陸區(qū),多吹偏北風;夏季,陸地受印度熱低壓控制,風主要來自海洋,多偏南風。
3.1.1 基于動物因子的策略
城市內河構成的生態(tài)廊道是大量魚類、鳥類、小型哺乳動物、兩棲類動物、無脊椎動物的棲息生境和遷徙廊道。然而傳統(tǒng)的治河理念出于對工程技術片面的欣賞,通過X年一遇的防洪標準建立起的高大的混凝土防洪堤,隔絕了土壤與河流的水氣循環(huán),明渠變暗渠或者徹底填埋的方式又隔絕了河流與河流的水水互聯(lián),活水變死水,破壞了動物的生存環(huán)境。
目前在許多城市的內河整治中已經開始嘗試用生態(tài)駁岸。它是具有自然駁岸可滲透性特征的人工駁岸,保證了土壤與河水間的水氣循環(huán),在為水生動物提供棲息場所的同時也起到泄洪和滯洪的作用,為動物生存的安全提供保障。同時建議在整治的過程中,疏通被堵塞的河道,還原被侵占的土地,使動物的遷徙路徑保持完整的連續(xù)性。
3.1.2 基于植物因子的策略
受寒地城市氣候特征所限,不宜過多采用外地樹種,應在采用本地土生樹種的基礎上,合理配置。注意符合濱河自然植被群落結構,不宜單純追求幾何式構圖。同時寒地城市濱河空間冬季植物葉片凋落,容易產生環(huán)境蕭瑟凋敝的感覺,因此在植物種植上,不僅要注意喬灌草的合理搭配,也要考慮春夏秋冬四季景色的搭配。
在臺州黃巖永寧江濱河綠地規(guī)劃中將濱河空間分帶劃分為城市內河的植物配置提供了參考:
第一帶,河漫灘濕地,在一年一遇的水位線以下由豐富多樣的鄉(xiāng)土水生和濕生植物構成,包括蘆葦、菖蒲、千屈菜、睡蓮、荷花等。
第二帶,河濱芒草種群,在一年一遇的水位線與五年一遇的水位線之間,用當?shù)氐木殴?jié)芒構成單優(yōu)勢種群,是鞏固土堤的優(yōu)良草本,把場地內原有大量九節(jié)芒經過設計樹立,形成疏密有致安全而充滿野趣的空間。
第三帶,降低疏樹草地,在五年一遇的水位線和 20年一遇的水位線之間,用當?shù)氐墓费栏鳛榈乇徊壑?,上面點綴烏桕等鄉(xiāng)土喬木,形成邊界場所。
不同層級的綠化不僅豐富了河岸植物物種,也達到了自然防洪的目的。
3.2.1 基于溫度因子的策略
寒地城市內河冬季有結冰期,隨后伴隨融冰期。由于氣溫低于 0℃,降水也主要以雪的形式表現(xiàn),城市積雪中含有垃圾、硫酸鹽、沙礫、氯化物等各種物質,在市政清理積雪的過程中,長期將大量積雪就近倒入內河河道,覆蓋于冰面上,待春季融化后,這些物質嚴重破壞了流域的生態(tài)環(huán)境。針對此問題莫斯科市目前用兩種辦法處理積雪:
1)將雪運到近 30個定點堆放場集中處理;
2)用 13臺大型雪水凈化裝置凈化積雪。此外,莫斯科市政府還考慮采用最新配方的環(huán)保型融雪劑,以保證融雪不對莫斯科河水產生污染。
冰是寒地城市內河特有的形態(tài),長度達數(shù)千米的內河在冬季就形成了數(shù)千米的冰面,這是一份難得的旅游景觀資源。通過在內河冰面上開展馬拉松長距離滑冰,或者接力滑冰等運動既可以提高城市活力,也可以塑造健康的城市形象。
3.2.2 基于水分因子的策略
寒地城市內河水量季節(jié)性變化明顯,在應對豐水期與枯水期的問題上,應該考慮“防洪與蓄洪”相結合。在蓄洪方面,可通過保留寒地城市內河自然的河漫灘和積水沼澤來實現(xiàn)。河漫灘和積水沼澤如同天然的儲蓄水庫,對水量的調節(jié)作用巨大,可不斷地補給地下徑流來平衡河水流量。當破壞嚴重,無法保留的情況下,可以考慮根據地形條件,利用舊河道或低洼地帶修建人工湖或濕地。另外通過截留和下滲過程也可以發(fā)揮存蓄功能,不僅可以減少地面徑流,也可以補給地下水。由于城市內河河道受洪水影響嚴重,在整治時可考慮運用曲流的形式來減弱和消耗洪水的沖力,從而保證河床形態(tài)的穩(wěn)定,減小下游河段洪水的壓力。
德國弗萊堡管理機構在城市內河整治中有意識地將原來規(guī)則的堤防斷面改為不規(guī)則的斷面,將原來直線河道改為彎曲的河道,復原河流的自然沖蝕、切變、淤積和蜿蜒等自然特性。事實證明,這種實踐取得了非常積極的效果,彎曲的河道在洪水期能有效減輕下游洪水壓力。
3.2.3 基于大氣因子的策略
城市內河及沿河岸的帶狀綠地是城市的通風走廊,可以把城市郊區(qū)的自然氣流引入城市內部,對緩解城市熱導效應,排出城市廢氣具有積極的作用。寒地城市冬季和夏季盛行風風向不同,可通過在夏季盛行風上方向設較低的開敞的林帶,引導夏季風降低城市氣溫,在冬季盛行風的上風向種植高大的林木又可減低冬季冷風的風速,發(fā)揮防風作用。與此同時,河兩岸的用地也需做些調整。工業(yè)用地因其產生的廢氣、廢水,不宜建在河流的中上游地區(qū)。部分居住用地(如棚戶區(qū))采用傳統(tǒng)的取暖方式從鍋爐房煙囪等排出的煙對內河的環(huán)境也造成了影響,亟需改造。鑒于汽車產生的尾氣在空氣環(huán)流中產生的影響,不宜在濱臨內河兩側規(guī)劃城市主干道,應有一定距離的綠化隔離。
濱河地區(qū)由于水體與地面的比熱不同,對太陽輻射的吸收和反射也不同,水體升溫和降溫速率慢于陸地。此溫差會在其上空產生空氣環(huán)流,形成“水陸風”。基于濱河空間良好的生態(tài)價值及景觀價值,不可避免的形成了大強度,高密度的開發(fā)。濱河空間的空氣環(huán)流無論從平面還是立面都被限定。
合肥在城市景觀控制策略中提出,老城區(qū)內新開發(fā)項目沿河高層建筑高度將按 1∶2控制,即高 50m的建筑,離河岸藍線后退至少 100m。直接面向河道的高層建筑投影立面寬度不應超過45m。濱河地區(qū)橫向通道間距在 300m~500m。此規(guī)定,既保障了內河空間水路風的環(huán)流,也保障了它向城市內部空間的滲透。
內河整治是城市化建設過程中一項重要的內容。城市內河存在于一個復雜的系統(tǒng)中,不能以單一的方法來進行治理。基于生物氣候條件的寒地城市內河整治只是探索其中一隅,希望能引起學術界對內河綜合整治的更多思考。
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