黃鶴林 何泳林
摘要:本文介紹傳統(tǒng)駁岸的種類及存在的主要問題,并闡述生態(tài)駁岸的概念、內(nèi)涵及優(yōu)勢(shì)。以浠水策湖國(guó)家濕地公園為例,在分析其駁岸現(xiàn)狀存在問題的基礎(chǔ)上,結(jié)合生態(tài)駁岸的設(shè)計(jì)理念,針對(duì)性地提出了自然原型、自然型和人工自然型3種生態(tài)駁岸類型,希望以此為我國(guó)濕地公園開展駁岸恢復(fù)提供技術(shù)指導(dǎo)范例。
關(guān)鍵詞:傳統(tǒng)駁岸;生態(tài)駁岸;策湖國(guó)家濕地公園;恢復(fù)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004-3020(2014)04-0001-04
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展,人類文明程度正在不斷提升,越來越多的人們認(rèn)識(shí)到濕地資源具有強(qiáng)大的生態(tài)服務(wù)功能,世界各地采取了多種形式加入到了濕地資源保護(hù)的行為當(dāng)中,在我國(guó)以建立國(guó)家濕地公園的形式來保護(hù)和利用濕地資源,是公認(rèn)為較為合理的一種濕地保護(hù)模式。截至2012年底,國(guó)家林業(yè)局共批復(fù)國(guó)家濕地公園(試點(diǎn))298處。隨著全國(guó)大批量的濕地申報(bào)成為國(guó)家濕地公園建設(shè)試點(diǎn),濕地的保護(hù)、恢復(fù)工程措施的設(shè)計(jì)成為了今后我國(guó)國(guó)家濕地公園建設(shè)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在濕地公園的規(guī)劃建設(shè)過程中,作為水陸交界地帶的濕地駁岸的恢復(fù),顯得尤為重要,需要重點(diǎn)加以設(shè)計(jì)。
1傳統(tǒng)駁岸種類及存在的主要問題
在我國(guó)現(xiàn)有通過建設(shè)試點(diǎn)的國(guó)家濕地公園中,水庫和河流為主體的濕地公園類型占了近90%,很多濕地恢復(fù)措施大多圍繞岸線展開,因而駁岸設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理直接影響到濕地恢復(fù)的成效,而傳統(tǒng)的對(duì)于駁岸的設(shè)計(jì)要么完全順其自然其,不加任何輔助措施,要么則采取混凝土砌筑的形式,如磚石立式駁岸、漿砌塊石駁岸、混凝土塊斜坡駁岸,也有適當(dāng)改進(jìn)的純?nèi)斯げ萜菏降鸟g岸類型。完全不加干擾,順其自然的方式對(duì)于沖刷較為厲害的駁岸類型,這種方式顯然不可取,其結(jié)果很可能是導(dǎo)致駁岸水土流失嚴(yán)重,甚至可能造成防洪隱患,而對(duì)于混凝土砌筑以及人工草皮駁岸,這些駁岸類型往往過于強(qiáng)調(diào)防洪安全、材料堅(jiān)固、整齊劃一和施工便利,卻忽視了應(yīng)遵循濕地生態(tài)系統(tǒng)最基本的近自然性和生態(tài)系統(tǒng)完整性與多樣性,因而難免存在許多問題。
1.1混凝土砌筑駁岸
這種駁岸在防止水土流失、保持岸坡的穩(wěn)定性以及保證防洪安全等方面起到了較好的作用,但最大的問題就在于它破壞了濕地對(duì)周圍環(huán)境應(yīng)有的過濾和滲透作用。它嚴(yán)重阻止了駁岸水陸交界處的水、土壤、大氣之間的物質(zhì)和能量交換,破壞了駁岸生物賴以生存的環(huán)境,使一些水生動(dòng)物失去了良好的生存、棲息場(chǎng)所,同時(shí)由于過于整齊劃一,往往也會(huì)引起視覺審美疲勞,景觀美學(xué)價(jià)值大大降低。
1.2人工草坪駁岸
人工草坪駁岸考慮了駁岸內(nèi)部的物質(zhì)能量交換,在生態(tài)功能上有了很大提升,但是由于純?nèi)斯げ萜旱淖晕艺{(diào)節(jié)能力弱,大量的澆灌、除草、噴藥等管理措施,極易導(dǎo)致殘余化學(xué)物質(zhì)流入水體造成污染,同時(shí)也違背了濕地恢復(fù)應(yīng)盡量實(shí)行弱干擾制的設(shè)計(jì)原則。
1.3生態(tài)駁岸的提出
傳統(tǒng)駁岸處理方式的眾多缺陷引起了人們的重視,國(guó)內(nèi)外工程技術(shù)人員已開始研究生態(tài)型駁岸技術(shù),并提出應(yīng)從濕地水文特征、生物多樣性特征以及濕地景觀三個(gè)方面研究多種結(jié)構(gòu)形式的生態(tài)型護(hù)岸技術(shù)。
理想的濕地護(hù)岸生態(tài)工程技術(shù),是以自然升起的濕地基質(zhì)的土壤沙礫代替人工砌筑,并在水陸交接的自然過渡地帶種植濕生植物。這樣,既能加強(qiáng)濕地的自然調(diào)節(jié)功能,又能為鳥類、兩棲爬行類動(dòng)物提供理想的生境,還能充分發(fā)揮濕地的滲透及過濾作用,同時(shí),也在視覺效果上形成自然和諧而又富有生機(jī)的景觀。
2生態(tài)駁岸的概念、內(nèi)涵及優(yōu)勢(shì)
2.1生態(tài)駁岸的概念
生態(tài)駁岸是指為了保證生物多樣性的延續(xù),減少對(duì)濕地主體的傷害,采取以生態(tài)為基礎(chǔ)、以安全為導(dǎo)向的工程方法設(shè)計(jì)的“可滲透性”的人工駁岸,它擁有滲透性的自然河(湖)床與河(湖)岸基底,可以充分保證河(湖)岸與河道(湖)水體之間的水分交換和調(diào)節(jié)功能,同時(shí)也考慮了抗洪強(qiáng)度。
2.2生態(tài)駁岸的內(nèi)涵
生態(tài)護(hù)坡應(yīng)是“既滿足濕地主體的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),又利于濕地主體系統(tǒng)恢復(fù)生態(tài)平衡”的系統(tǒng)工程。前一個(gè)要素是人對(duì)自然的要求,即人們?yōu)榱松鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和安全改造自然;后一個(gè)要素反映了人們對(duì)自然的尊重,即改造自然但不破壞自然的平衡。二者結(jié)合體現(xiàn)了“人與自然和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展”理念。
2.3生態(tài)駁岸的優(yōu)勢(shì)
(1)生態(tài)海綿的功能
生態(tài)駁岸所形成的生態(tài)系統(tǒng)具有開展物質(zhì)、能量交換的功能。其組成均為自然材料,界面具有可“滲透性”,其植被、土壤具有強(qiáng)大的生態(tài)海綿作用。豐水期,可將濕地主體的水分向堤岸外的地下水層滲透儲(chǔ)存,緩解洪災(zāi);枯水期,地下水通過堤岸反滲入濕地,具有滯洪補(bǔ)枯、調(diào)節(jié)水位的作用。
(2)凈化水質(zhì)的功能
生態(tài)駁岸上修建的各種魚巢、魚道,可形成不同的流速帶和水的紊流,使空氣中的氧溶入水中,促進(jìn)水體凈化。
(3)豐富生物多樣性的功能
生態(tài)駁岸把濱水區(qū)植被與堤內(nèi)植被連成一體,構(gòu)成一個(gè)完整的濕地生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)駁岸的坡腳具有高空隙率、多魚類巢穴、多生物生長(zhǎng)帶、多流速變化,為魚類等水生動(dòng)物和其他兩棲類動(dòng)物提供了棲息、繁衍和避難場(chǎng)所。生態(tài)駁岸上繁茂的綠樹草叢不僅為陸上昆蟲、鳥類等提供了覓食、繁衍的好場(chǎng)所,而且進(jìn)入水中的柳枝、根系還為魚類產(chǎn)卵、幼魚避難、覓食提供了場(chǎng)所,形成一個(gè)水陸復(fù)合型生物共生的生態(tài)系統(tǒng)。
(4)增加濕地景觀異質(zhì)性的功能
生態(tài)駁岸不僅可以與周圍環(huán)境形成相協(xié)調(diào)的濕地景觀,而且可以通過保護(hù)和建立豐富的生態(tài)系統(tǒng)使?jié)竦厮w清澈見底、魚蝦息游、水草茂盛的自然生態(tài)景觀,大大豐富了濕地公園的景觀異質(zhì)性,增添了許多濕地野趣。
3浠水策湖國(guó)家濕地公園概況及駁岸現(xiàn)狀
3.1國(guó)家濕地公園概況
浠水策湖國(guó)家濕地公園地處湖北省浠水縣境內(nèi),位于湖北省東部,公園范圍包括策湖的上湖與下湖,上下湖之間以港道相連。公園南部以策湖與江北農(nóng)場(chǎng)界限、并沿散福路和羅湖南路(港道南側(cè)的堤壩)為界,東、西及北部均以策湖高水位岸線(一般為海拔175 m)為界:公園東西長(zhǎng)847 km,南北寬537 km,規(guī)劃總面積為1 14184 hm2,濕地公園范圍及生態(tài)區(qū)位見圖1。其駁岸呈現(xiàn)不同的景觀,包括大部分與山林及村莊接壤的自然駁岸景觀以及與魚塘、港道接壤的人工駁岸景觀。
3.2駁岸現(xiàn)狀及存在的問題
策湖的水岸線比較曲折,根據(jù)測(cè)量,岸線總長(zhǎng)度為54.45km。由于長(zhǎng)期的人為活動(dòng)與自然因素的交替影響,也形成了比較多樣的岸線類型。目前,上湖和港道部分以人工湖岸為主,長(zhǎng)度為31.87km,人工湖岸中,以土質(zhì)的塘壩為主,其次為硬質(zhì)直立型駁岸。下湖由于水深較淺,水位的季節(jié)性變動(dòng)頻繁,主要為自然隨意的岸線。
目前,策湖駁岸存在以下幾個(gè)方面的問題:
(1)駁岸寬度不夠,生態(tài)功能未有效發(fā)揮
由于受工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市發(fā)展的限制,策湖駁岸大部分區(qū)段基本沒有合理的生態(tài)寬度,僅局限于湖堤或湖岸,基本上沒有形成帶狀駁岸,而是線狀駁岸,因此,其生態(tài)功能很難得到發(fā)揮。
(2)部分駁岸建設(shè)不合理
局部駁岸完全是剛性的工程駁岸,缺乏綠色,喪失滲透功能,無法發(fā)揮生態(tài)功能。
(3)駁岸景觀效果差
由于沒有進(jìn)行科學(xué)、合理的駁岸建設(shè),整個(gè)駁岸景觀單一,不連續(xù)、不完整。
4浠水策湖國(guó)家濕地公園生態(tài)駁岸的恢復(fù)設(shè)計(jì)
策湖上下湖原本為一個(gè)整體,整體地勢(shì)北高南低,水由于上世紀(jì)六七十年代圍湖造田的原因,才形成了現(xiàn)在上下湖之間通過港道連接和現(xiàn)狀。港道長(zhǎng)度約1km,豐水期水面寬度約100m,枯水期水面寬10m左右,水系連通性較好。下湖通過茅山閘與長(zhǎng)江相通并進(jìn)行水位調(diào)節(jié),當(dāng)豐水期策湖水位高于17.5m時(shí),即通過泵站向長(zhǎng)江中排水;策湖水位低于13m時(shí),開閘將長(zhǎng)江中的水引入策湖,濕地公園的水系現(xiàn)狀見圖2。通過對(duì)策湖國(guó)家濕地公園水系進(jìn)行梳理,對(duì)其駁岸現(xiàn)狀存在的問題進(jìn)行分析,有針對(duì)性地設(shè)計(jì)了以下3種生態(tài)駁岸恢復(fù)模式:分別為自然原型駁岸、自然型駁岸和人工自然型駁岸。
4.1自然原型駁岸
策湖國(guó)家濕地公園北部的上下湖岸線坡度較緩,海拔相對(duì)較高,人為擾動(dòng)相對(duì)較小,且該區(qū)域?qū)Ψ篮橐蟛桓?,?guī)劃營(yíng)造自然原型駁岸,通過營(yíng)造近自然狀態(tài)下的植被群落來保護(hù)堤岸,以保持堤岸的近自然特性,通過植被發(fā)達(dá)的根系來穩(wěn)固堤岸。該類駁岸主要有調(diào)節(jié)洪水、過濾污染物、控制氮、磷、控制養(yǎng)分流失、截獲農(nóng)田土壤流失以及保護(hù)生物多樣性的多種生態(tài)功能。
建設(shè)模式:水面→沉水植被→浮水植物→挺水植被→灌草地→喬木林帶,詳見圖3。
圖3自然原型駁岸建設(shè)意向圖
4.2自然型駁岸
策湖國(guó)家濕地公園地勢(shì)北高南低,南部承受水壓較大,而且南部分布有大面積水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng),是濕地生態(tài)養(yǎng)殖合理利用的重要示范區(qū),因而該區(qū)域?qū)︸g岸的防洪安全性有一定要求,規(guī)劃在自然原型河岸的基礎(chǔ)上,采取一定的生態(tài)型人工措施以增強(qiáng)防洪能力。主要包括按駁岸原有生態(tài)位的植被模式進(jìn)行補(bǔ)充和重植,還采用木樁或石材護(hù)底,如在坡腳采用石籠、木樁或漿砌石塊,設(shè)有魚巢等護(hù)底,以增強(qiáng)堤岸抗洪能力,其上筑有一定坡度的土堤,斜坡種植植被,實(shí)行喬灌草相結(jié)合,固堤護(hù)岸,然后種植喬木以及草、灌、喬結(jié)合林帶。以發(fā)揮此類駁岸調(diào)節(jié)洪水、過濾污染物、控制氮、磷、控制養(yǎng)分流失的生態(tài)功能。
建設(shè)模式為:水面→樹樁護(hù)堤→灌草地→少行喬木林→灌草地→多行喬木林帶→漁業(yè)生產(chǎn)用地,詳見圖4。
圖4自然型駁岸建設(shè)意向圖
4.3人工自然型駁岸
策湖國(guó)家濕地公園通過茅山閘進(jìn)行與長(zhǎng)江之間的水位調(diào)節(jié),使得策湖所在區(qū)域免受洪災(zāi)的威脅,發(fā)揮著重要的防洪功能。港道兩側(cè)分別建有堤壩,南側(cè)為自然型的土壩,北側(cè)堤壩為硬質(zhì)路基,該區(qū)域?qū)Ψ篮橐筝^高,規(guī)劃對(duì)現(xiàn)有堤壩進(jìn)行生態(tài)型改造提質(zhì),建設(shè)人工自然型駁岸。規(guī)劃在自然型護(hù)堤的基礎(chǔ)上,再用鋼筋混凝土等材料,確保大的抗洪能力,如將鋼筋混凝土柱或耐水圓木制成梯形箱狀框架,并向其中投入大的石塊,或插入不同直徑的混凝土管,形成很深的魚巢,再在箱狀框架內(nèi)埋入大柳枝、水楊枝等,鄰水側(cè)種植蘆葦、菖蒲等水生植物,使其在縫中生長(zhǎng)出繁茂、蔥綠的草木。以發(fā)揮此類駁岸調(diào)節(jié)洪水、過濾污染物、防止水土流失、以及保護(hù)生物多樣性的多種生態(tài)功能。
人工自然型駁岸建設(shè)模式為:渠道水面→鋼筋混凝土為主體的自然型護(hù)岸→攀援植被→灌草地→喬木林帶,詳見圖5。
4.4植被配置
根據(jù)策湖駁岸不同的建設(shè)模式,以及項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際情況,選擇表1的植被類型作為策湖駁岸建設(shè)主要供選擇的植被。