車　越,楊　凱

華東師范大學(xué)上海市城市化生態(tài)過程與生態(tài)恢復(fù)重點實驗室, 上?！?00241

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發(fā)揮河網(wǎng)調(diào)蓄功能消減城市雨洪災(zāi)害
——基于傳統(tǒng)生態(tài)智慧的思考

車越*,楊凱

華東師范大學(xué)上海市城市化生態(tài)過程與生態(tài)恢復(fù)重點實驗室, 上海200241

車越,楊凱.發(fā)揮河網(wǎng)調(diào)蓄功能消減城市雨洪災(zāi)害——基于傳統(tǒng)生態(tài)智慧的思考.生態(tài)學(xué)報,2016,36(16):4946- 4948.

河網(wǎng)水系不但是我國東部平原區(qū)重要的生態(tài)廊道和自然生境,也是體現(xiàn)典型江南水鄉(xiāng)特色的自然與人文景觀,具有重要的生態(tài)服務(wù)價值和歷史文化價值。但近半個世紀以來人類活動對區(qū)域河網(wǎng)水系的干擾日趨嚴重,河流排水調(diào)整為管道排水,村鎮(zhèn)小水體出現(xiàn)大面積填埋,河流濱岸帶生態(tài)廊道連續(xù)性受限,非主干河流不斷減少,河流自然調(diào)蓄功能日趨萎縮。

■河網(wǎng)水系具有重要的自然調(diào)蓄功能和社會文化功能

河網(wǎng)水系通過河流分級、河網(wǎng)密度、河流頻度、河流數(shù)目以及河流長度等自然因素,影響著河流形態(tài)、水系結(jié)構(gòu)、調(diào)蓄能力、水循環(huán)過程以及區(qū)域景觀特征,具有鮮明的地域特點。就河網(wǎng)水系的形成和演變過程而言,按照自然規(guī)律形成的河網(wǎng)水系自有一定的結(jié)構(gòu)形態(tài)。在太湖流域,由于人類活動的長期影響,河流水系的自然形態(tài)及結(jié)構(gòu)已受到影響乃至破壞,在一定程度上偏離了自然規(guī)律,這是導(dǎo)致水災(zāi)加劇和水環(huán)境退化的重要原因之一。

河網(wǎng)水系一方面具有重要的自然調(diào)蓄功能,是關(guān)鍵的綠色基礎(chǔ)設(shè)施。太湖流域中小河流密布,河網(wǎng)調(diào)蓄能力受到水面數(shù)量和水系結(jié)構(gòu)的共同影響,河網(wǎng)調(diào)蓄能力與末端低等級河流的數(shù)量和長度密切相關(guān)。通常高等級河流到低等級河流可調(diào)蓄容量與槽蓄容量的比值,呈現(xiàn)逐級遞增的變化特征,即河流等級越低,可調(diào)蓄容量所占的比重越大,反映出中小河流潛在的調(diào)蓄能力更強。另一方面,河網(wǎng)水系作為連接自然與社會的紐帶,具有重要的遺產(chǎn)價值和歷史文化價值。河流是河網(wǎng)地區(qū)主要的自然地理實體要素,地名與河流有密切的關(guān)系,河流對地名、地名對河流名互有影響,河網(wǎng)水系變遷的同時也對江南水鄉(xiāng)文化以及地名文化造成影響。

■人類高強度開發(fā)活動干擾太湖流域河網(wǎng)水系及其調(diào)蓄功能

密布且連通的河網(wǎng)是江南水鄉(xiāng)典型的自然與人文景觀,保持近自然的河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境功能,對區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)至關(guān)重要。但在快速的城市化以及社會經(jīng)濟發(fā)展過程中,為了爭奪有限的土地資源,局部河流水面被人為侵占、河網(wǎng)末端眾多村鎮(zhèn)級小河流被填埋,高度城市化地區(qū)非主干河流不斷減少,河網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨于簡單,水系自然調(diào)蓄功能退化的現(xiàn)象逐步顯現(xiàn)。如果持續(xù)如此,今后太湖流域平原河網(wǎng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將名不副實,江南水鄉(xiāng)的內(nèi)涵和風(fēng)貌也將退化。

以上海為例,根據(jù)第一次水利普查數(shù)據(jù),全市共有河流26603條,河流總長25348.48km,其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)級和村級河流合計26300條,占全市河流總數(shù)的98.9%；鄉(xiāng)鎮(zhèn)級和村級河流總長22099.4km,占全市河流總長度的87.2%[1]。河網(wǎng)末端的鄉(xiāng)鎮(zhèn)級和村級河流對于上海網(wǎng)狀的水系結(jié)構(gòu)具有舉足輕重的作用。但在城市化過程中隨著土地利用類型的變化,區(qū)域河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)發(fā)生著具有內(nèi)在聯(lián)系的趨勢性變化,鄉(xiāng)鎮(zhèn)級和村級河流消亡迅速。上海地區(qū)原有的近自然型水系結(jié)構(gòu)(遠郊黃浦江上游部分區(qū)域)、井字型水系結(jié)構(gòu)(近郊經(jīng)過田園化改造的河網(wǎng)水系)和干流型水系結(jié)構(gòu)(城區(qū)為數(shù)不多的主干河流)可能是城市化過程中河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)面臨的變化趨勢。

大規(guī)模的市政工程建設(shè)、工業(yè)區(qū)發(fā)展、房地產(chǎn)開發(fā)、農(nóng)業(yè)土地平整等是局部中小河流消亡以及形成死水?dāng)囝^浜的主要影響因素。局部地區(qū)部分末端低等級河流的逐步消亡對區(qū)域河網(wǎng)調(diào)蓄能力的影響尤為明顯,這在一定程度上加劇了城市對排水泵站等“工程硬排水”的依賴程度,潛在的災(zāi)害風(fēng)險在不斷累積。

■傳統(tǒng)生態(tài)智慧對太湖流域河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)及水鄉(xiāng)風(fēng)貌恢復(fù)的啟示

歷史上太湖流域密布的河網(wǎng)水系是區(qū)域排水防澇系統(tǒng)的重要組成,蘇州古城區(qū)唐宋已有“水陸平行,河街相臨”的雙棋盤式城市布局,明末崇禎九年(1639年)的《吳中水利全書》中也有“城內(nèi)河流三橫四直之外,如經(jīng)如緯,尚以百計,皆自西趨東,自南趨北,歷唐宋元不湮”的記載[2]。優(yōu)先利用自然河流作為調(diào)蓄和排水系統(tǒng),充分發(fā)揮河網(wǎng)水系對雨水的蓄滲和緩釋作用,是太湖流域傳統(tǒng)的經(jīng)過長時間實踐檢驗的生態(tài)智慧。在當(dāng)前城市內(nèi)澇頻發(fā)的背景下,重新在這一理念的引領(lǐng)和指導(dǎo)下開展水系結(jié)構(gòu)及水鄉(xiāng)風(fēng)貌的恢復(fù)顯得尤為必要和迫切。

河網(wǎng)水系作為地域性生態(tài)系統(tǒng)類型和歷史文化景觀應(yīng)予以整體保護

建議將大量的末端低等級河流納入城市規(guī)劃管理范疇。目前河網(wǎng)地區(qū)水系結(jié)構(gòu)的保護未被整體全面納入到政府的規(guī)劃監(jiān)管范圍,規(guī)劃控制的主要是一些骨干河流,而構(gòu)成網(wǎng)狀水系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的低等級河流猶如“毛細血管”,要使其真正實現(xiàn)“水清、水流、水通”,亟待加強整體規(guī)劃與結(jié)構(gòu)保護,從生態(tài)建設(shè)的角度提升其功能定位。應(yīng)將太湖流域眾多的低等級河流視為一筆寶貴的地域性自然景觀和資源,深化開展相關(guān)生態(tài)效應(yīng)的基礎(chǔ)研究,關(guān)注河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)變化對流域長遠的生態(tài)環(huán)境影響和面臨可能的災(zāi)害風(fēng)險。

建議在控制河流數(shù)量面積指標的基礎(chǔ)上關(guān)注水系形態(tài)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)狀規(guī)劃控制只是著重水面率指標,事實上對快速城市化的城郊而言,水面率指標仍然比較局限。以上海市青浦區(qū)為例,1965—2006年間86.9%的區(qū)域河流曲度出現(xiàn)降低,97.6%的區(qū)域河流連通性和成環(huán)率出現(xiàn)降低[3]。既然是平原河網(wǎng)江南水鄉(xiāng),就應(yīng)該將反映網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的河網(wǎng)密度以及河網(wǎng)分枝層次的要求整體納入到規(guī)劃保護范圍,河網(wǎng)構(gòu)成層次越豐富,支撐主干河流的支流水系越發(fā)達才能更好的體現(xiàn)平原河網(wǎng)的地域特征與景觀。因此,保護體現(xiàn)太湖流域地域特征的河網(wǎng)水系景觀,不能只“抓大放小”,維護河網(wǎng)水系近自然的層次結(jié)構(gòu)以及河網(wǎng)密度同樣至關(guān)重要。

建議從自然生態(tài)系統(tǒng)與水鄉(xiāng)歷史文化兩方面綜合保護河網(wǎng)水系。系統(tǒng)梳理不同發(fā)展階段河網(wǎng)水系變遷的驅(qū)動因素以及相關(guān)社會文化影響,梳理太湖流域河流對地名、地名對河流名互有影響的關(guān)系,研究水鄉(xiāng)古鎮(zhèn)河流與建筑、橋梁、詩歌、民俗的聯(lián)系,為保護“前市后河”的江南水鄉(xiāng)文化和相關(guān)的河流地名文化提供參考依據(jù),為流域河網(wǎng)水系的未來規(guī)劃提供扎實的自然與社會文化基礎(chǔ)。

河網(wǎng)水系作為綠色基礎(chǔ)設(shè)施和自然蓄排系統(tǒng)能消減雨洪災(zāi)害

建議發(fā)揮河流作為分散式自然蓄排系統(tǒng)的調(diào)蓄能力。進一步突出河網(wǎng)水系作為城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的作用,使得分散式的自然系統(tǒng)(河流、湖泊、池塘等)與集中式的人工系統(tǒng)(排水系統(tǒng))共存,綜合消減城市雨洪。此外,太湖流域分布大量的水閘,實際調(diào)度運行過程中水閘關(guān)閉時間較長,應(yīng)進一步優(yōu)化水閘調(diào)度,延長水閘開啟時間,增加河流生態(tài)系統(tǒng)能量與物質(zhì)的流動,并在暴雨前預(yù)降水位,充分發(fā)揮各類水體的可調(diào)蓄容量。

建議從規(guī)劃層面恢復(fù)河流的連通性和可達性。河網(wǎng)水系的可調(diào)蓄容量是自然生態(tài)系統(tǒng)消減城市雨洪的重要途徑。但在快速城市化過程中,不但河流數(shù)量、長度、密度等數(shù)量指標減少導(dǎo)致可調(diào)蓄容量降低,而且曲度、連通性、成環(huán)率等形態(tài)指標降低進一步影響了河流生態(tài)功能的發(fā)揮。此外,城市化地區(qū)河網(wǎng)水系提供的開放濱水空間也受到工業(yè)地塊、居住小區(qū)、市政設(shè)施的侵占,河流兩岸的可達性受到不同程度干擾。因此,應(yīng)從規(guī)劃層面恢復(fù)河流的連通性和可達性,綜合提高河網(wǎng)水系應(yīng)對城市雨洪事件的韌性。

[1]上海市水務(wù)局, 上海市統(tǒng)計局. 上海市第一次全國水利普查暨第二次水資源普查公報. (2013-08-08) [2016-08-22].. http://www.stats-sh.gov.cn/sjfb/201308/260299.html.

[2]王新慶, 王志紅, 韓素華, 陸敏博, 張衛(wèi)萍, 孟繁茹. 蘇州古城區(qū)排水防澇歷史研究. 給水排水, 2016, 42(2): 137-142.

[3]Zhu H,Ren X, Jin Y, Yang K,Che Y. Multilevel analysis of a riverscape under rapid urbanization in the Yangtze Delta Plain, China: 1965—2006. Environmental Monitoring and Assessment,2015,187(11): 711.

2016-08-01

10.5846/stxb201608011580

車越，華東師范大學(xué)生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，國際城市生態(tài)學(xué)會中國分會(SURE-China)理事、中國工程建設(shè)標準化協(xié)會城市給水排水專業(yè)委員會委員。從事水資源、固體廢棄物、景觀等要素的環(huán)境政策模擬及生態(tài)和社會響應(yīng)研究，發(fā)表學(xué)術(shù)論文80余篇。E-mail:yche@des.ecnu.edu.cn

導(dǎo)讀： 河網(wǎng)水系是我國東部平原區(qū)關(guān)鍵的生態(tài)廊道和自然生境,具有重要的自然調(diào)蓄功能和社會文化功能,但伴隨著區(qū)域快速的城市化進程,河網(wǎng)水系在數(shù)量密度和結(jié)構(gòu)形態(tài)方面都受到人類活動的強烈干擾。回顧了近年來太湖流域河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)形態(tài)面臨的主要壓力,分析了相關(guān)結(jié)構(gòu)形態(tài)指標變化引發(fā)的生態(tài)水文和社會服務(wù)功能響應(yīng),探討了傳統(tǒng)生態(tài)智慧對太湖流域河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)及水鄉(xiāng)風(fēng)貌恢復(fù)的啟示,建議將河網(wǎng)水系這一地域性生態(tài)系統(tǒng)類型和歷史文化景觀予以整體保護,作為綠色基礎(chǔ)設(shè)施和自然蓄排系統(tǒng)消減雨洪災(zāi)害。