朱江

（中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京100044）

隨著人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，“有河皆干”“有水皆污”成為我國(guó)北方地區(qū)普遍存在的河流生態(tài)問(wèn)題，已引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。河流濕地修復(fù)是一個(gè)多學(xué)科交叉融合、技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問(wèn)題交織的復(fù)雜工程。從國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，美國(guó)是開(kāi)展河流濕地保護(hù)與恢復(fù)較早的國(guó)家，從20世紀(jì)90年代起，美國(guó)國(guó)家環(huán)保局、水域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)委員會(huì)和農(nóng)業(yè)部等嘗試開(kāi)展流域尺度下的修復(fù)工程，并提出在2010年前恢復(fù)受損河流64萬(wàn)km2的生態(tài)恢復(fù)計(jì)劃（王文君等, 2012; 陳興茹,2011）。

我國(guó)近年來(lái)關(guān)于河流濕地的生態(tài)研究成果豐富，崔保山等（2016）認(rèn)為濕地恢復(fù)是運(yùn)用生態(tài)技術(shù)或生態(tài)工程對(duì)退化的濕地進(jìn)行恢復(fù)或重建，使?jié)竦鼗謴?fù)自然生態(tài)結(jié)構(gòu)功能。董哲仁等（2010）提出河流生態(tài)系統(tǒng)研究的理論框架，闡述了河流生態(tài)系統(tǒng)包含自然系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)和工程系統(tǒng)四大類，并提出河流生態(tài)修復(fù)負(fù)反饋規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，用于解決河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程的決策方法問(wèn)題。趙彥偉等（2005）建立水生態(tài)模型，研究了河流生態(tài)系統(tǒng)健康的概念、評(píng)價(jià)方法和發(fā)展方向，提出河流健康評(píng)估5大要素的指標(biāo)，包括水量、水質(zhì)、水生生物、物理結(jié)構(gòu)與河岸帶。還有學(xué)者從河流廊道的空間結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能的分析出發(fā)，提出了河流生態(tài)修復(fù)的概念和技術(shù)，包括濕地退化的成因、生態(tài)恢復(fù)技術(shù)、濕地景觀規(guī)劃等，但普遍偏向濕地生態(tài)修復(fù)的理論研究以及效益評(píng)價(jià)研究等方面。目前在實(shí)踐層面對(duì)河流修復(fù)主要以建設(shè)和運(yùn)行工程設(shè)施為手段，從工程科學(xué)發(fā)展的角度，需要通過(guò)實(shí)踐對(duì)河流生態(tài)修復(fù)理論研究進(jìn)行校核與反饋。

本文結(jié)合丹河濕地公園規(guī)劃的實(shí)踐工作，對(duì)河流濕地生態(tài)修復(fù)的原則、內(nèi)涵、實(shí)施策略和關(guān)鍵問(wèn)題等進(jìn)行了探討和思考。

1 丹河濕地的生態(tài)特征和問(wèn)題

晉城市地處山西高原東南部，晉豫交接地帶，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，干旱少雨，年平均降水量650 mm，年降水量的60%集中于6-9月，山區(qū)降水多于河谷、盆地，全市多年平均蒸發(fā)量1 009.6 mm。丹河是晉城境內(nèi)的第二大河，被譽(yù)為晉城的“母親河”。丹河是一條歷史名河，《山海經(jīng)》說(shuō)：沁水之東“有林焉，名曰丹林，丹林之水出焉，南流匯于河”。但當(dāng)下的丹河水量稀少，植被稀疏，難覓當(dāng)年“水出丹林”景象。實(shí)際上，丹河的生態(tài)問(wèn)題在我國(guó)大部分北方河流中普遍存在。

2 丹河濕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)路線

丹河的生態(tài)修復(fù)是以問(wèn)題為導(dǎo)向，以工程為抓手，生態(tài)規(guī)劃和工程措施同步展開(kāi)。技術(shù)路線總體解決“無(wú)水、污水、洪水、生態(tài)”四大問(wèn)題，梳理“行洪與保水、自然與人工、單純與豐富”三大關(guān)系，最終達(dá)到“水清、岸綠、河暢、景美”四大目標(biāo)。

丹河濕地生態(tài)修復(fù)的技術(shù)路線：①把握“河道、岸線、動(dòng)植物、水工設(shè)施”4個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)，在充分滿足河道防洪要求的前提下，利用GIS地理信息系統(tǒng)，綜合分析水域、濕地、沖溝、農(nóng)田、林地等自然生態(tài)要素現(xiàn)狀，以及與濕地公園相鄰的城市發(fā)展功能之間的關(guān)系，確定生態(tài)修復(fù)工作的重點(diǎn)片區(qū)；②提出“防洪、補(bǔ)水、保水、凈水”的規(guī)劃策略，具體包括分段布局、水系綜治、岸線控制、生態(tài)保育、交通體系、休閑游憩、設(shè)施業(yè)態(tài)等規(guī)劃內(nèi)容；③充分發(fā)揮“擴(kuò)、改、除、補(bǔ)”4項(xiàng)生態(tài)修復(fù)與水利工程措施，編制專題研究與設(shè)計(jì)導(dǎo)則；④制定近期實(shí)施方案和年度行動(dòng)計(jì)劃，建立項(xiàng)目庫(kù)，明確項(xiàng)目類型、數(shù)量、規(guī)模和建設(shè)時(shí)序等，達(dá)到“河床恢復(fù)、河岸修復(fù)、多級(jí)濕地、生物群落”的重點(diǎn)提升。

3 丹河濕地公園規(guī)劃原則

3.1 統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，科學(xué)規(guī)劃

規(guī)劃的基礎(chǔ)是留白，考慮實(shí)地濕地公園建設(shè)的各種限定條件并規(guī)避之，才能順應(yīng)自然情勢(shì)，形成長(zhǎng)期穩(wěn)定的濕地公園環(huán)境，控制風(fēng)險(xiǎn)，降低維護(hù)成本。規(guī)劃的核心是利用有利因素，在適宜建設(shè)的環(huán)境條件中盡可能創(chuàng)造最佳典型景觀，發(fā)揮最適宜的功能。

3.1.1 行洪與濕地共存 丹河為北方季節(jié)性山地河流，河道行洪壓力與典型濕地景觀有一定矛盾。應(yīng)優(yōu)先滿足水利安全要求，盡量避免藍(lán)線范圍內(nèi)建設(shè)人工濕地，鼓勵(lì)發(fā)育自然濕地。除水工設(shè)施外，不設(shè)置永久構(gòu)筑物。

3.1.2 自然與人工并存 自然河道以及相鄰河床內(nèi)有開(kāi)墾的農(nóng)田，周邊相鄰地塊有密集集鎮(zhèn)和規(guī)劃建設(shè)區(qū)，人類活動(dòng)目前對(duì)河道與濕地生態(tài)系統(tǒng)的擾動(dòng)和入侵明顯。如何轉(zhuǎn)化這一矛盾，使得天人合一的田園景觀得以再現(xiàn)，是規(guī)劃的根本出發(fā)點(diǎn)。

3.1.3 單純與豐富共存 自然濕地本身要求單純、擾動(dòng)少，但城市親水生活又要求一定的可進(jìn)入性，適量承載生活功能的需求，解決功能合理分配也是規(guī)劃的起點(diǎn)。

3.2 問(wèn)題調(diào)查，系統(tǒng)診斷

通過(guò)水文監(jiān)測(cè)資料與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，對(duì)基地河道現(xiàn)狀進(jìn)行梳理和總結(jié)，主要包括以下4個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）有河無(wú)水。由于上游任莊水庫(kù)的攔蓄，丹河大部分時(shí)間無(wú)水，只有一條有可能出現(xiàn)水流的河床。由于地下水嚴(yán)重超采，水位逐年下降，水量主要由河道兩側(cè)不定期的工業(yè)、農(nóng)業(yè)污水和生活廢水以及自然降雨進(jìn)行補(bǔ)水，河水流動(dòng)已無(wú)規(guī)律性。

（2）河床脆弱，防洪防澇壓力嚴(yán)峻。目前丹河河道尚不能達(dá)到20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，治理河段內(nèi)河道兩岸至今未采取任何防洪措施。由于缺乏管理，沿河兩岸群眾在河道內(nèi)隨意傾倒生活、生產(chǎn)垃圾，河床淤積嚴(yán)重，甚至多處河段下游高程高于上游，導(dǎo)致部分河段防洪能力不足；同時(shí)由于河道多年干涸，居民在河道內(nèi)開(kāi)荒種地、開(kāi)采沙石，部分河槽已經(jīng)消失。

（3）多污染源。丹河已無(wú)或基本上已無(wú)清水基流量，沿岸的工廠、醫(yī)院、農(nóng)場(chǎng)生活污水、生活垃圾、農(nóng)業(yè)面源污染，導(dǎo)致丹河重金屬含量、氨氮、COD含量超高，水質(zhì)劣Ⅴ類。

（4）生態(tài)格局幾近消失。濕地公園現(xiàn)狀以農(nóng)業(yè)用地為主，喬木植被稀少，植物種類單一。流域水面面積大幅縮減80%，早已不見(jiàn)“林木繁盛，水出丹林”的往日勝景。

3.3 重點(diǎn)突破，分步實(shí)施

河道水環(huán)境的改造策略包括“防洪、補(bǔ)水、保水、凈水”4個(gè)方面，其中防洪蓄洪要做到匯水量控制和水流速控制；河道補(bǔ)水應(yīng)調(diào)節(jié)河道水位、增加河床寬度；水系改造要增加靜水區(qū)域、增加岸線長(zhǎng)度；水體凈化則通過(guò)疏浚、污染源控制和生物過(guò)濾來(lái)完成（圖1）。

根據(jù)改造策略，規(guī)劃提出了“擴(kuò)、改、除、補(bǔ)”4個(gè)具體工程措施（圖2）：①“擴(kuò)”是指對(duì)根據(jù)水利防洪標(biāo)準(zhǔn)，部分河段行洪道擴(kuò)寬，保障水利安全，同時(shí)擴(kuò)大現(xiàn)狀蓄水面，形成多個(gè)永久風(fēng)景湖面；②“改”是對(duì)取土坑、養(yǎng)殖池、沖溝進(jìn)行整理形成人工濕地、雨水濕地等；③“除”是對(duì)楔入主河道的養(yǎng)殖池塘進(jìn)行去除；④“補(bǔ)”是指在行洪瓶頸區(qū)段，增補(bǔ)行洪通道、建設(shè)水工設(shè)施，保障水利安全。

圖1 生態(tài)補(bǔ)水方案Fig.1 Water supplement strategy

3.4 正本清源，復(fù)合提升

濕地公園建設(shè)既有單方面的防洪防澇與水環(huán)境改造工程，也有豐富多樣的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)、動(dòng)植物群落再生等內(nèi)容。生態(tài)修復(fù)工程具體包括河床恢復(fù)、河岸修復(fù)、多級(jí)人工濕地、動(dòng)植物群落規(guī)劃4個(gè)方面。

3.4.1 河床修復(fù) 丹河由于過(guò)去河道挖沙，部分河段天然防滲層遭到破壞，河道水資源無(wú)效損耗，導(dǎo)致下游河道長(zhǎng)期干涸、生態(tài)惡化等問(wèn)題。為維持丹河河道最小生態(tài)需水量，必須解決河床滲漏問(wèn)題。規(guī)劃提出在永久性水面范圍內(nèi)做防滲層，并建議采用黏土填壓的生態(tài)防滲措施。根據(jù)自然河床的分層剖面，制定遠(yuǎn)期恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。近岸部分的河床要進(jìn)行精細(xì)化處理，包括水生植物著生要求，水位不能超過(guò)0.6 m，坡度不能太陡（不超過(guò)30°)，要有一定的淺水區(qū)（0.3～1 m）。

3.4.2 河岸修復(fù) 河岸修復(fù)應(yīng)根據(jù)河道沖刷程度來(lái)確定岸線類型，主要分為生態(tài)護(hù)岸、生態(tài)駁岸和硬質(zhì)駁岸3類（圖3）。①河道沖刷程度較小的地段設(shè)置生態(tài)護(hù)岸，以自然堆土、毛石、木樁等作為

護(hù)坡形式，坡度小于30°設(shè)置自然岸線（濕地的一般形態(tài)），緩坡入水促進(jìn)植物生長(zhǎng)，適宜生物繁衍；②沖刷程度較高的岸線設(shè)置生態(tài)駁岸，其中坡度在30°～40°，沖刷程度較高的地區(qū)設(shè)置毛石駁岸；40°～60°的區(qū)域可設(shè)置木樁駁岸，可以和周邊的自然景觀較好地融合，并栽植一定數(shù)量的水生植物；③在防洪壓力較大，如河道轉(zhuǎn)彎處設(shè)置硬質(zhì)駁岸，包括臺(tái)階式親水駁岸、垂直駁岸等。

3.4.3 多級(jí)人工濕地 多級(jí)人工濕地也是生態(tài)修復(fù)的一類內(nèi)容（圖4）。除了主河道外，支流的水體、從主河道外圍到規(guī)劃區(qū)邊界的池塘系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)形成了多級(jí)的人工濕地系統(tǒng)。從陸上地表徑流，經(jīng)濕地系統(tǒng)過(guò)濾，再排到自然河道，這種多級(jí)的、復(fù)合型濕地自然系統(tǒng)，能夠最大程度地發(fā)揮濕地的生態(tài)功能。同時(shí)，在多級(jí)濕地系統(tǒng)中，廢水經(jīng)過(guò)濕地過(guò)濾，從中得到的中水可作為景觀的灌溉用水。通過(guò)再利用處理過(guò)的廢水灌溉，水中含有大量有機(jī)肥料，對(duì)于干旱少雨的季節(jié)，這將成為寶貴的資源。

圖2 河道水環(huán)境改造策略Fig.2 Strategy of river environment restoration

3.4.4 動(dòng)植物群落規(guī)劃 動(dòng)植物群落規(guī)劃的目標(biāo)是依托合理的濕地生態(tài)功能，擴(kuò)大濕地面積，最大限度恢復(fù)濕地植被，同時(shí)為鳥(niǎo)類、魚(yú)類、兩棲類、小型哺乳類動(dòng)物提供更多的生境，從而逐漸形成多物種食物鏈生態(tài)結(jié)構(gòu)。從植被景觀的角度進(jìn)行植物群落規(guī)劃，恢復(fù)丹河兩岸歷史上層林盡染的群落風(fēng)貌景觀，在岸邊、山麓、濕地等重點(diǎn)景觀區(qū)栽植元寶楓、黃櫨、銀杏、洋白臘、金銀木等彩葉樹(shù)種。重點(diǎn)選育本地特色的經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種，如山楂、柿樹(shù)等，增加林景的同時(shí)，擴(kuò)大鳥(niǎo)類棲息地。

4 濕地公園規(guī)劃關(guān)鍵問(wèn)題探討

4.1 管理協(xié)作問(wèn)題

北方地區(qū)的水庫(kù)起初是為調(diào)蓄洪水而建，也確實(shí)有助于防洪、農(nóng)業(yè)灌溉和城市供水，但由于它們的截流，流域近70%的地表水無(wú)法流向下游，下游平原河流、地下水補(bǔ)給減少，河道常年斷流，濕地消失，生態(tài)惡化。水利、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等相關(guān)部門應(yīng)重視流域的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，隨著中國(guó)降等使用和報(bào)廢的水庫(kù)數(shù)量逐漸增加，需要逐步增加原有河道的徑流量。只有各部門之間協(xié)調(diào)合作才能統(tǒng)一進(jìn)行流域生態(tài)環(huán)境的治理恢復(fù)。

4.2 規(guī)劃銜接問(wèn)題

河流濕地的生態(tài)修復(fù)是基于生態(tài)學(xué)的整體工程規(guī)劃，由于水利工程規(guī)劃、濕地空間規(guī)劃和生態(tài)規(guī)劃的理論與實(shí)踐方向的差異性，往往存在跨學(xué)科規(guī)劃之間銜接不到位等問(wèn)題，而河流濕地問(wèn)題一定要通盤考慮，只有各個(gè)層面的規(guī)劃有機(jī)融合，才能抓住關(guān)鍵。如何編制河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃，特別是建立完善的規(guī)劃體系，有關(guān)主管部門應(yīng)深入研究并出臺(tái)關(guān)于河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃編制的相關(guān)要求。

圖3 河岸修復(fù)規(guī)劃Fig.3 Riverbank repair plan

4.3 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范問(wèn)題

河流生態(tài)修復(fù)需要大量的專業(yè)技術(shù)保障，如何達(dá)到生態(tài)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)功能，需要有系統(tǒng)配套的生態(tài)修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。河流治理的階段性具有強(qiáng)制性，具體就是“先治污，后生態(tài)”。重污染水體應(yīng)先進(jìn)入污水處理廠集中處理，再進(jìn)入人工濕地進(jìn)行生物凈化提升，如果水處理順序顛倒，污水會(huì)極大地破壞河流生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致濕地生態(tài)恢復(fù)工作的前功盡棄。目前各類別規(guī)劃也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，但綜合性不足，不成系統(tǒng)，應(yīng)建立專門的河流生態(tài)修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。

4.4 監(jiān)測(cè)評(píng)估問(wèn)題

一個(gè)完善的水生態(tài)系統(tǒng)需要至少幾年、甚至十幾年才能形成，河流生態(tài)修復(fù)需要注重監(jiān)測(cè)和評(píng)估工作。在丹河濕地公園規(guī)劃中，水利系統(tǒng)的河湖水生態(tài)方面的資料非常欠缺。通過(guò)河流水系、水文、水質(zhì)、氣象、土壤、植被、標(biāo)志性物種、人口分布、土地利用方式、水利工程等各類數(shù)據(jù)與信息的收集與疊加，并長(zhǎng)期積累，為河流濕地環(huán)境管理工作提供一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)。這是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作，是制定河流型濕地修復(fù)規(guī)劃的基礎(chǔ)，也是河流健康評(píng)估的基礎(chǔ)。通過(guò)連續(xù)的監(jiān)測(cè)評(píng)估和修正完善，生態(tài)修復(fù)才能真正做到讓生態(tài)回歸河流，讓河流回歸自然。

圖4 多級(jí)人工濕地系統(tǒng)規(guī)劃圖Fig.4 Multiple wetland system plan

5 結(jié)語(yǔ)

北方地區(qū)的河流生態(tài)問(wèn)題由來(lái)已久，如果不能夠正視環(huán)境問(wèn)題，讓河流連年干枯，飽受污染，將面臨著泉水消失、地下水枯竭，本地生物多樣性消失的危險(xiǎn)，造成無(wú)法挽回的生態(tài)環(huán)境災(zāi)難。河流生態(tài)修復(fù)不同于園林景觀設(shè)計(jì)、生態(tài)規(guī)劃或工程規(guī)劃，它的目標(biāo)是讓河流重新獲得失去的河流生態(tài)調(diào)節(jié)和自我修復(fù)的能力，它代表著一種新的價(jià)值取向和建設(shè)模式。晉城丹河濕地公園在河流型濕地修復(fù)方面是一次探索，還有很多需要研究和解決的問(wèn)題，我們希望通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)北方城市河流生態(tài)再生的樣板，為大范圍推廣摸索出經(jīng)驗(yàn)。