文/北京太合生態(tài)科技有限公司 雷旭華

0 引言

水是涵養(yǎng)一切生物的根本，也是城市文明與繁榮的載體。隨著社會(huì)發(fā)展，人們重視經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)卻忽略了賴以生存的水環(huán)境，河水變質(zhì)、淤積嚴(yán)重、生態(tài)脆弱，水域環(huán)境治理刻不容緩。以后河（悅來(lái)段）生態(tài)環(huán)境綜合整治為例，提出相關(guān)設(shè)計(jì)原則、理念及方案，為水土區(qū)生態(tài)智慧新城的建設(shè)提供參考。

1 生態(tài)智慧新城建設(shè)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人口數(shù)量增加，城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，城市環(huán)境污染日漸影響市民生活質(zhì)量，也阻礙了城市可持續(xù)發(fā)展。將生態(tài)化、智慧化理念融入現(xiàn)代新城的規(guī)劃建設(shè)成為趨勢(shì)。

目前，生態(tài)智慧新城研究仍處于起步階段，其定義最早起源于2個(gè)概念：可持續(xù)發(fā)展與集約發(fā)展。生態(tài)智慧城市應(yīng)包含智慧經(jīng)濟(jì)、智慧環(huán)境、自然生態(tài)、人文生態(tài)等多方面。生態(tài)智慧城市建設(shè)是對(duì)城市生態(tài)文明的思考，將環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)協(xié)同可持續(xù)發(fā)展。

2 城市水土保持的意義

3 智慧城市建設(shè)與水土區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展

要實(shí)現(xiàn)智慧城市建設(shè)與水土區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展，需充分利用城市山水資源及海綿城市建設(shè)理念，通過一系列信息技術(shù)，將城市中的綠色基礎(chǔ)設(shè)施與海綿城市設(shè)施對(duì)接，實(shí)現(xiàn)智慧化的城市建設(shè)管理，構(gòu)建自然與城市和諧共生的發(fā)展模式。

4 研究方法

1）文獻(xiàn)收集整理 對(duì)國(guó)內(nèi)關(guān)于水資源整治的文案進(jìn)行收集并系統(tǒng)分析，了解基礎(chǔ)理論和經(jīng)典案例。

2）數(shù)據(jù)分析 根據(jù)收集的數(shù)據(jù)分析得知中國(guó)境內(nèi)80%的水資源遭受污染，深入研究水資源污染原因、類型及整治措施。

3）實(shí)地調(diào)查 到多個(gè)城市進(jìn)行水域環(huán)境調(diào)研，了解真實(shí)情況，與收集的資料進(jìn)行比對(duì)，加以記錄分析。

5 后河（悅來(lái)段）生態(tài)環(huán)境綜合整治工程方案設(shè)計(jì)

5.1 工程概述

后河（悅來(lái)段）整治以解決悅來(lái)新城與后河水資源的協(xié)調(diào)關(guān)系為目標(biāo)，進(jìn)而將悅來(lái)城建設(shè)成為生態(tài)、智慧的新型城區(qū)。后河整治工程方案設(shè)計(jì)遵循生態(tài)優(yōu)先、因地制宜原則，結(jié)合后河流域環(huán)境現(xiàn)狀，貫徹海綿城市設(shè)計(jì)思路，打造特色景觀新城。

5.2 設(shè)計(jì)原則

1）生態(tài)優(yōu)先 結(jié)合后河（悅來(lái)段）現(xiàn)狀，最大限度保留場(chǎng)地現(xiàn)有資源，在原有基礎(chǔ)上加以人工干預(yù)，促進(jìn)自然生態(tài)發(fā)展，減少污染。項(xiàng)目分期建設(shè)，注重城市現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展，以最少投入實(shí)現(xiàn)最大效益。

2）因地制宜 充分了解悅來(lái)段后河的場(chǎng)地現(xiàn)狀、氣候及水文條件，設(shè)計(jì)具有當(dāng)?shù)靥厣淖匀痪坝^與游憩空間。

1.2.2 錄像觀察法 反復(fù)觀看首屆女籃亞洲杯中國(guó)隊(duì)與冠亞軍隊(duì)的比賽錄像，對(duì)3支球隊(duì)的每場(chǎng)比賽進(jìn)行觀察分析與統(tǒng)計(jì)，以提高所需數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而歸納出每支隊(duì)伍在進(jìn)攻一端的技術(shù)特征。

3）智能輔助 在綠道城市海綿系統(tǒng)基礎(chǔ)上，構(gòu)建穿城而過的連續(xù)景觀，依托智能語(yǔ)音講解及語(yǔ)音互動(dòng)裝置等智慧網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，增強(qiáng)使用者的現(xiàn)代智能體驗(yàn)。

5.3 設(shè)計(jì)理念

后河流域水資源整治采用綠道形式，結(jié)合城市水土資源與海綿城市設(shè)計(jì)理念，通過綠道串聯(lián)悅來(lái)新城內(nèi)較長(zhǎng)距離的自然景觀、人文景觀及文化節(jié)點(diǎn)，通過公共交通出行工具實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接，打造集吃、住、行、游、購(gòu)、娛于一體的生態(tài)智慧新城。

5.4 設(shè)計(jì)方案

后河（悅來(lái)段）整治以自然生態(tài)環(huán)境建設(shè)為基礎(chǔ)，通過綠道連接城市與自然環(huán)境，形成“一帶兩廊、三核多點(diǎn)、連線成網(wǎng)” 的生態(tài)海綿系統(tǒng)布局，即嘉陵江生態(tài)綠帶、水系生態(tài)綠廊（張家溪、后河生態(tài)公園）、海綿綠地核心、多個(gè)小型綠地公園、綠色網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。從流域水體綜合整治、自然山地海綿體保護(hù)修復(fù)、綠道及智能監(jiān)測(cè)4個(gè)專項(xiàng)設(shè)計(jì)中對(duì)悅來(lái)段后河進(jìn)行針對(duì)性整治，打造生態(tài)智慧的新型山水城市（見圖1，2）。

圖1 總平面

圖2 鳥瞰

5.5 專項(xiàng)設(shè)計(jì)

5.5.1 流域水環(huán)境整治專項(xiàng)

結(jié)合悅來(lái)城區(qū)與水域環(huán)境關(guān)系，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)整治做法，以生態(tài)自然修復(fù)為主，人工干預(yù)修復(fù)為輔，在滿足水利功能需要的同時(shí)，兼顧生態(tài)系統(tǒng)的健康可持續(xù)性，主要體現(xiàn)在旁路式生態(tài)塘及生態(tài)岸線的布置2方面。

1）旁路式生態(tài)塘 通過水生植物與動(dòng)物、微生物間的食物鏈形成復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，在人工生態(tài)強(qiáng)化措施基礎(chǔ)上，利用自然生態(tài)循環(huán)改善水資源。包括硅沙生物處理、生態(tài)穩(wěn)定塘、跌水復(fù)氧景觀、濕地景觀等4種處理方式（見圖3）。旁路式生態(tài)塘的設(shè)置加強(qiáng)了生物與生物、生物與環(huán)境間的聯(lián)系，增加了物種多樣性及生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使后河流域的生態(tài)環(huán)境更穩(wěn)定。

2）生態(tài)岸線 結(jié)合后河河道水利工程堤岸，補(bǔ)植具有凈化及美觀功能的濕生水生植物，以減少環(huán)境污染并美化環(huán)境。

5.5.2 自然山地海綿體保護(hù)修復(fù)專項(xiàng)

山地海綿系統(tǒng)修復(fù)是整個(gè)后河整治的核心內(nèi)容，包括截污工程、山體保護(hù)與修復(fù)、凈水工程與人工智能干預(yù)等。統(tǒng)籌考慮后河流域的水環(huán)境、水安全、水生態(tài)、水資源四位一體的綜合治理。結(jié)合悅來(lái)新城整體地勢(shì)東高西低、背嶺向谷的地形所形成的地表徑流及落差變化進(jìn)行雨水調(diào)控及高水低用，充分發(fā)揮“滲、滯、蓄、凈、用、排”海綿體系功能（見圖4）。主要修復(fù)措施包括截污工程、堰塘、凈水梯田、植被保護(hù)與修復(fù)等。

1）截污工程 根據(jù)水環(huán)境調(diào)查結(jié)果分析得知：位于后河流域上游的豬腸溪與城北污水廠是主要污染源，造成部分面源污染及污水排放。截污工程的實(shí)施有效控制住了后河污染源頭，減少污染物在后河流域中的擴(kuò)散。

2）堰塘+凈水梯田 改造山地中現(xiàn)有梯田，利用自然地形高差變化，使其成為具有“蓄、滯、凈”作用的堰塘及凈水梯田。對(duì)雨水進(jìn)行初步沉淀和凈化，收集區(qū)域內(nèi)雨水，使其在堰塘、梯田中停留，短時(shí)間存蓄雨水，形成暫時(shí)性景觀水源。

3）植被保護(hù)與修復(fù) 保護(hù)山谷現(xiàn)有植被體系，恢復(fù)山地生態(tài)系統(tǒng)，結(jié)合場(chǎng)地情況對(duì)不同類型地塊進(jìn)行分區(qū)處理，分為現(xiàn)狀保留、棄土復(fù)綠、凈水梯田、河岸緩沖4個(gè)區(qū)域。充分發(fā)揮植被對(duì)雨水的滯留能力，將雨水進(jìn)一步凈化用于綠地澆灌及道路沖洗等。通過植物物種保護(hù)及修復(fù)，緩解雨水沖刷及涵養(yǎng)下滲徑流，防止水土流失，保護(hù)邊坡，防止塌坡。同時(shí)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境及動(dòng)植物品種多樣性，穩(wěn)定生態(tài)結(jié)構(gòu)，使整條河道形成綠色自然景觀。

自然山地海綿體對(duì)后河流域的保護(hù)與修復(fù)有助于悅來(lái)新城的城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)，二者相輔相成，體現(xiàn)了生態(tài)智慧新型城市與自然水土區(qū)環(huán)境之間相互協(xié)調(diào)的重要性。

5.5.3 綠道專項(xiàng)

綠道是多功能線性系統(tǒng)，連接較長(zhǎng)距離的自然人文景觀、公共中心及文化節(jié)點(diǎn)，通過公共交通等出行工具實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接，集市民吃、住、行、游、購(gòu)、娛于一體。在悅來(lái)新城后河流域整治中，綠道是整體生態(tài)環(huán)境的紐帶（見圖5）。綠道與山地海綿設(shè)施、植被保護(hù)與修復(fù)、景觀節(jié)點(diǎn)、智能科普設(shè)施相結(jié)合，充當(dāng)串聯(lián)景觀節(jié)點(diǎn)、水資源涵養(yǎng)及科普宣傳的角色。規(guī)劃綠道總長(zhǎng)為23.9km，分為主線和支線2個(gè)等級(jí)，根據(jù)綠道所依托的資源特征可分為山地型綠道與濱水型綠道。城市規(guī)劃時(shí)應(yīng)因地就勢(shì)，合理設(shè)計(jì)綠道位置及形式。納米材料原位強(qiáng)化

圖3 生態(tài)塘演示

圖4 山地海綿體系

圖5 生態(tài)綠道

綠道除作為連接城市與后河環(huán)境的交通要道外，還具有生態(tài)環(huán)保功能。綠道的生態(tài)性主要體現(xiàn)在自身鋪裝、綠道游徑位置及設(shè)計(jì)形式方面，根據(jù)海綿城市體系要求，綠道路面鋪裝多為透水材料，可暫時(shí)性儲(chǔ)存雨水，達(dá)到減少路面雨水徑流、改善水質(zhì)、控制洪水、保護(hù)河道的作用。在道路施工時(shí)，依托山地地形，利用高差設(shè)置生態(tài)護(hù)坡，護(hù)坡選材采取就近原則，使用當(dāng)?shù)丶t砂巖進(jìn)行自然堆壘、擋土加固。綠道與智能科普設(shè)施的結(jié)合改變了傳統(tǒng)自然水土區(qū)域環(huán)境的設(shè)計(jì)形式，為其注入現(xiàn)代科技元素，使自然環(huán)境與城市、市民的結(jié)合更親密。

5.5.4 智能監(jiān)測(cè)專項(xiàng)

智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是后河流域?qū)崿F(xiàn)生態(tài)環(huán)境智慧式管理及運(yùn)行的重要手段，其檢測(cè)范圍是整個(gè)山地海綿修復(fù)體系的水生態(tài)、水環(huán)境、水資源及水安全。通過對(duì)后河流域環(huán)境自動(dòng)檢測(cè)、模型整合及輔助檢測(cè)等一系列數(shù)據(jù)處理，完成海綿城市建設(shè)全面檢測(cè)的體系目標(biāo)。對(duì)后河流域的智能監(jiān)測(cè)將以通信手段反饋給悅來(lái)新城，后河流域環(huán)境還將反作用于城市內(nèi)部環(huán)境。后河流域環(huán)境監(jiān)測(cè)是對(duì)悅來(lái)城市新城的間接監(jiān)測(cè)，可有效防止城市或后河環(huán)境生態(tài)惡化，對(duì)城市內(nèi)部包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動(dòng)等需求做出智能響應(yīng)，加強(qiáng)整個(gè)后河流域環(huán)境與悅來(lái)城區(qū)的密切聯(lián)系，推動(dòng)悅來(lái)新城生態(tài)化、智慧化的發(fā)展進(jìn)程。

5.6 實(shí)施結(jié)果評(píng)估

對(duì)后河（悅來(lái)段）流域治理改變了以往水域環(huán)境的整治方法，針對(duì)水安全、水生態(tài)、水利用及水循環(huán)要求，采用自然山地海綿體+河道水文條件+綠道+現(xiàn)狀地形地貌的生態(tài)智慧新城模式，實(shí)踐效果良好。

1）海綿體系建設(shè) 后河流域山地海綿體系建設(shè)對(duì)后河流域水資源涵養(yǎng)具有較大成效。如通過截污工程有效控制上游水污染，經(jīng)改造的山地梯田具有蓄滯凈化及存儲(chǔ)水源的作用，可形成暫時(shí)性的景觀水源。后河流域的自然山地海綿體系與悅來(lái)城區(qū)的海綿城市體系相互聯(lián)系、制約，構(gòu)成完整的生態(tài)結(jié)構(gòu)。

2）自然與人文景觀建設(shè) 通過綠道將人文景觀與自然山水景觀、智能監(jiān)測(cè)、生態(tài)工程及特色植物等相互聯(lián)系，改善城市內(nèi)部整體環(huán)境質(zhì)量及市民生活方式，改善后河流域自然狀態(tài)，增加人文智能因素。這種自然與城市的和諧是生態(tài)智慧型新城的體現(xiàn)。

6 結(jié)語(yǔ)

后河（悅來(lái)段）生態(tài)環(huán)境綜合整治推動(dòng)了悅來(lái)生態(tài)智慧新城的可持續(xù)性發(fā)展。生態(tài)智慧新城是現(xiàn)代城市發(fā)展趨勢(shì)，處理好人與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系是發(fā)展新型城市的前提。通過諸多措施將城市海綿系統(tǒng)與自然環(huán)境中的山水海綿體對(duì)接，使城市智能化設(shè)施與自然景觀銜接，推動(dòng)城市綠色、環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展，打造自然與城市和諧發(fā)展的生態(tài)智慧城市新模式。