高小濤,胡麗香,任 鵬
(黃河勘測規(guī)劃設計研究院有限公司,河南 鄭州 450003)
河流是地球生命的重要組成部分,也是人類賴以生存和發(fā)展的基礎。自古以來,人類都是擇水而居,許多著名的城市都是依河而立,人類建立城市的過程,也是自然河流向城市河流轉(zhuǎn)化的過程,人類的活動影響著城市河流的水文特性、物理結構和生態(tài)環(huán)境,城市河流為人類提供各種服務功能,人類和城市河流成為不可分割的生命共同體,人類必須尊重自然、順應自然、保護自然。然而隨著城市的快速發(fā)展,很多河流被城市用地擠占,被工業(yè)、生活污水污染,被混凝土渠化,河流生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重破壞,原本自然健康的河流失去了原有的生命力,如何統(tǒng)籌好城市發(fā)展與河流健康的關系,最少干預地恢復河流生態(tài)系統(tǒng),重建更美景觀,實現(xiàn)城市與河流的和諧共生,已經(jīng)成為亟待解決的熱點問題。
本研究從生態(tài)學、景觀學、水利學、社會學等多學科統(tǒng)籌的角度,結合多年河道治理方面的實踐與經(jīng)驗,探索了生命共同體視角下的城市河流生態(tài)治理思路。
習近平關于生命共同體的重要論述,集中體現(xiàn)在“自然內(nèi)部制衡的生命共同體”“人與自然和諧共生的生命共同體”“人與人命運相連的生命共同體”3個方面,其科學內(nèi)涵是指將自然界的動物和山水林田湖草等納入生命共同體的保護對象,形成人與自然和諧共生的生命共同體,由人與人命運相連的生命共同體共謀生態(tài)治理出路[1]。
所謂“城市河流”是指發(fā)源于城區(qū)或流經(jīng)城市區(qū)域的河流或河流段,也包括一些歷史上雖屬人工開挖、但經(jīng)多年演化已具有自然河流特點的運河、渠系。這里所討論的城市河流系指中小型的市內(nèi)河流、渠系,而不包括像長江、黃河這樣的大江大河[2]。與自然河流相比,城市河流受到人類活動的影響更大,城市也更加依賴于城市河流所提供的各種服務功能,因此,城市河流的生態(tài)治理工作顯得更為緊迫。
工業(yè)時代,社會經(jīng)濟飛速發(fā)展,在河流改造過程中重建設,輕保護,從而造成河流健康出現(xiàn)了一系列問題。①規(guī)劃層面,用地局促,隨意改變河流原有的走勢,讓河流失去基本的生態(tài)安全空間。②設計層面,過分強調(diào)防洪、排澇、航運以及灌溉等功能要求,裁彎取直,甚至覆蓋,河流散失天然形態(tài);過度追求大水面,造成生態(tài)用水的不可持續(xù)性;水體自凈能力差,水污染嚴重;生境同質(zhì)化,生態(tài)功能退化;景觀缺乏地域特色。③使用層面,缺乏對人類需求的考慮,交通可達差,連續(xù)性差,親水性差;過于追求形式美,功能較為單一;不低碳經(jīng)濟,養(yǎng)護管理困難。
水是生命之源,自古以來,人類逐水而居,河流孕育了人類文明,人類與河流的命運息息相關,是有機的生命共同體。城市河流的治理應該站在生命共同體的視角,充分考慮人水和諧共生。①規(guī)劃層面,應劃定嚴格的保護控制線,為河流預留足夠的生態(tài)家園。②設計層面,要像愛護我們的母親一樣愛護河流,進行最少干預的生態(tài)治理,永保河流生命的健康。首先,理順城市河流的尺度與形態(tài),就像身體的骨架;第二,確定城市河流的水源與水量,就像身體的血液;第三,提出生態(tài)有效的水環(huán)境措施,打造自然之腎;第四,塑造安全而彈性的空間地形,就像身體的肌肉;第五,構建生態(tài)穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng),像保護皮膚一樣保護河流;最后,營造地域性特色的濱水景觀,像搭配特有氣質(zhì)的服飾。③使用層面,在保證河流健康的基礎上,充分考慮人的需求,設計開放可達的空間,保證河流的可達性;以健康幸福為價值導向,設計復合多元的場地,提升場地的游憩性;堅持節(jié)約低碳原則,融入智慧科技,助力人類與河流的可持續(xù)發(fā)展。
錨固基底,規(guī)劃保護控制線——家園。河流是城市發(fā)展的生態(tài)底線和紅線之一,對于河流的保護與修復,首先應該劃定嚴格的保護控制線。關于控制線的劃定,GB 50513—2016《城市水系規(guī)劃規(guī)范》明確了水域控制線、濱水綠化控制線、濱水建筑控制線的“三線”管控體系,對于水域控制線提出了明確的劃定標準和管控要求,對于濱水建筑控制線也有劃定原則和控制要素,唯獨沒有說明濱水綠化控制線如何劃定。河流兩岸的濱水綠化是河流的生態(tài)緩沖帶,是保護河流的生態(tài)屏障,生態(tài)屏障的適宜寬度與其功能成正相關,屏障區(qū)的寬度越寬,生態(tài)屏障的生態(tài)功能按照坡岸穩(wěn)固、水溫調(diào)節(jié)、污染物質(zhì)去除、泥沙截留、棲息地保護的功能順序依次增加[3],因此,可以根據(jù)生態(tài)屏障的不同功能、目標來決定適宜寬度范圍的劃定。
3.2.1理順城市河流的尺度與形態(tài)——骨架
天然河流都有自身特有的形態(tài)和自然演化過程,而城市河流因城市化進程,原有形態(tài)和穩(wěn)定性會受到影響。城市河流空間受限,河流形態(tài)往往是固定的,服務功能除基本的防洪排澇功能外,還包括生態(tài)休閑、親水游憩、文化旅游等。城市河流的尺度與形態(tài),在保證最小行洪斷面基礎上,應堅持生態(tài)效益最大化原則,盡可能恢復或模擬河流自然形態(tài)。河流縱向上,宜保留或恢復河道的連續(xù)性、蜿蜒性和不規(guī)則性,少建攔蓄水建筑物,盡可能維持河流有緩有急、淺灘和深潭相間、激流和緩流交錯的自然縱坡,防止河流渠道化和園林化。橫向上,宜盡量維持現(xiàn)狀自然岸線,構建自然的駁岸層次,盡可能創(chuàng)造淺灘、沙洲、島嶼等多種類型生境,提高生境異質(zhì)性和生態(tài)親和性,避免直線化、硬質(zhì)化。且河流治理后應保持原有水面率,因地制宜提高河道水面率和水域容積率。為了保證岸坡穩(wěn)定,護岸設計需按照GB 50286—2013《堤防工程設計規(guī)范》進行抗滑穩(wěn)定計算。岸坡的抗沖設計可以通過水力模型計算得出整體流速分布,根據(jù)不同流速和生態(tài)景觀的需求,對駁岸進行精細化設計。一般情況下,水流速低于1m/s時,可以采用自然草坡;水流速在1~3m/s時,可以采用植生工法,水流速在3~6m/s時,可以采用三維植被網(wǎng)植草護坡、預制生態(tài)塊、格賓石籠、魚巢磚等生態(tài)護岸形式。
3.2.2確定城市河流的水源與水量——血液
城市河流受人類活動的干擾強烈,河流生態(tài)水量嚴重不足,水污染嚴重,生態(tài)系統(tǒng)功能退化,甚至出現(xiàn)斷流,尤其是我國北方季節(jié)性河流,生態(tài)用水已經(jīng)成為河流健康的制約因素,因此,生態(tài)補水成為河流生態(tài)治理的重要舉措。河流生態(tài)補水就是通過工程或非工程措施,向無法滿足需水量的河流調(diào)水,達到改善、修復河流生態(tài)系統(tǒng)的結構、功能及自我調(diào)節(jié)能力的目的[4]。
生態(tài)補水的關鍵在于水源與水量。水源上,應堅持“開源節(jié)流”的原則,盡可能考慮優(yōu)水優(yōu)用、分質(zhì)供水等手段,實現(xiàn)水資源的最優(yōu)配置,常用的生態(tài)水源有雨水、再生水、循環(huán)水等。生態(tài)補水量到底多少合適,取決于供需兩方面。從河流健康的角度計算河流最小生態(tài)需水量,國內(nèi)外有很多相關研究,我國有SLZ 479—2010《河湖生態(tài)需水評估導則》,這里不再贅述。難點在于水資源供給不能滿足河流最低生態(tài)需水時,如何合理確定河流補水規(guī)模。堅持“以供定需”的原則,綜合生態(tài)、城市規(guī)劃、景觀等多因素,設計多元化的生態(tài)河流型式。在實踐中總結出3種類型,分別為景觀蓄水型、公園溪流型和生態(tài)旱溪型,如圖1所示。景觀蓄水型是對河流進行生態(tài)補水,形成景觀大水面,適用于展示城市形象的、地域性、公共參與性強的濱水區(qū),形成門戶景觀。公園溪流型是對河流進行少量補水,形成生態(tài)基流,適用于親水性、可達性要求高、尺度宜人的濱水區(qū),形成“小橋流水人家”式的溪流景觀。生態(tài)旱溪型是不對河道進行生態(tài)補水,適用于城市的郊野段,以疏林草地、陽光草坪、雨水花園等植物空間為主,形成自然生態(tài)景觀。公園溪流型和生態(tài)旱溪型河流,應根據(jù)不同洪水位設置階梯式的景觀,構建景觀安全格局。
圖1 不同生態(tài)河流型式示意圖
3.2.3提出生態(tài)有效的水環(huán)境措施——腎臟
水質(zhì)保護應堅持從外到內(nèi),分類型、分流域、分區(qū)域、分階段系統(tǒng)治理的思想,源頭控制,水陸統(tǒng)籌,生態(tài)修復,提升水體自凈能力??臻g維度上從外到內(nèi)系統(tǒng)治理的思想可以概況為“源、界、水、管”。
源頭上,對于一條河流來說,如有人工補水,補水的水質(zhì)應該源頭控制,比如中水需進入污水處理廠集中處理,最好進行二次提標后再利用;有天然徑流的雨水,重點要做好初期雨水的污染控制,初期雨水污染成分復雜,進入污水處理廠集中處理是首選,如沒法進入污水處理廠,人工濕地是岸上集中生態(tài)處理的一種方式,但是占地大,成本較大,需要根據(jù)項目具體條件來定。
水陸交界帶,即河流兩側(cè)的植被緩沖帶,是河流流域陸生生態(tài)系統(tǒng)與水生生態(tài)系統(tǒng)間的過渡帶,是河流天然的生態(tài)屏障。全面融入海綿城市的理念,盡可能地增強綠地的海綿功能,利用植草溝、下凹綠地、雨水花園、雨水濕地等海綿設施來滯蓄和排放徑流雨水,作為“促進下滲”、“慢排緩釋”和“凈化處理”的主要措施,實現(xiàn)徑流雨水總量和污染控制。
河流水體中可以采取原位處理的措施。水面可采用生態(tài)浮床、景觀曝氣等措施;水底可采用生態(tài)清淤、基底改良、先鋒生物投放等措施;水中較為有效的措施是清水型生態(tài)系統(tǒng),通過底質(zhì)改良、沉水植物種植、底棲生物和魚類投放等措施,促進水生態(tài)系統(tǒng)的形成與穩(wěn)定,增強水體自凈能力,吸收降解水體中的污染物,使目標水體水質(zhì)達標且長效運行。
管理上,從水質(zhì)、水文、氣象、視頻監(jiān)控等幾方面著手,構建水環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng),對關鍵位置進行實時監(jiān)測,積累大量原始數(shù)據(jù)以供后期研究分析,為水生態(tài)修復的成功應用提供可靠的技術支撐。
3.2.4塑造安全彈性的空間地形——肌肉
河流兩岸綠地地形的塑造,不僅要考慮空間需求,更重要的還要考慮排水組織?,F(xiàn)實案例中,很多河流因為修筑高堤防,阻隔了堤防外綠地的天然排水途徑,導致綠地的雨水不得不往市政道路排,增加了市政道路的排水壓力,如周邊沒有市政道路,雨水就會漫流,甚至淹沒農(nóng)田。因此河流兩岸地形塑造的首要任務是堤防設計,堤防如果能夠結合河流兩岸的濱河道路設置,讓濱河路成為堤防,河流空間全部對外打開,這對于城市河流空間來說是最為理想的格局。退而求其次,可以設計隱堤,讓堤防隱于兩岸起伏地形中,成為綠地的主園路。
堤防格局確定后,場地的地形設計應堅持做大地景海綿,不要為了做海綿而做海綿,讓海綿設施是景觀地形的一部分,下凹場地與凸起地形相得益彰,最大化提升綠地“自然海綿體”的功能。根據(jù)周邊場地豎向與景觀空間、視線、排水需求,確定設計最高點和最低點,形成高低起伏的錯落空間,找準排水線路,確保排水有出口。此外,還需考慮土方量,盡量做到區(qū)域土方平衡。
涉及人工堆山造嶺時,地形設計可以借鑒“三遠”原理,對地形進行理脈布局,以求在咫尺之間展千里之致。平面布局要堅持胸有丘壑、虛實相生的原則,“有高有凹、有曲有深”地布置山脊和山谷。立面整體趨勢是“未山先麓”,由緩轉(zhuǎn)陡,具有山麓、山腰和山頭的變化,土坡坡度不能大于土壤自然安息角,自然安息角的大小需取樣試驗,經(jīng)計算確定[5]。地形確定后,再因山構室,取境設路,步移景異,留有足夠的休憩、游樂空間,保證重要的視線通廊和主要的無障礙通道。
3.2.5構建生態(tài)穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)——皮膚
生態(tài)穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)構建,不僅要保持生態(tài)學意義上的完整性,還應強調(diào)是否滿足人類生態(tài)服務功能的需求。因此,應堅持從宏觀到微觀的思想,按照“大生態(tài)、大景觀、小細節(jié)”的思路,構建水生態(tài)系統(tǒng)。
大生態(tài),要注重穩(wěn)定植物群落和生態(tài)食物鏈的營造。食物鏈的營造主要通過以棲息地吸引動物的方式進行,在適當條件下,亦可投放部分動物,協(xié)助形成目標食物鏈。根據(jù)不同類型河道有的放矢,前面說的景觀蓄水型河流,以水生型植物群落為主,景觀植被與自然植被結合、結合適量動物投放,營造較為復雜、具一定自持能力的食物鏈;公園溪流型河流以水生與濕生植物群落為主,生態(tài)旱溪型河流以濕生植物群落為主,這兩類可以自然植被為主,結合適量動物投放,營造復雜完整、自持、穩(wěn)定的食物鏈。
大景觀,要注重河流廊道的生態(tài)功能,將復育河流地帶性鄉(xiāng)土森林作為總體目標,堅持“點上綠化成園,線上綠化成蔭,面上綠化成林”的原則,充分分析現(xiàn)狀鄉(xiāng)土植物群落,選擇一些生態(tài)穩(wěn)定、兼顧季相景觀的典型鄉(xiāng)土植物群落廣泛應用,形成健康持續(xù)的生態(tài)綠化帶。
小細節(jié),需結合建筑、廣場、亭廊構筑物、草坪、步道、景石、海綿設施等不同的空間類型,從人的視角豐富群落層次,營造不同意境的植物空間,充分發(fā)揮植物造景的作用。
3.2.6營造地域性特色的濱水景觀——服飾
每條河流都有存在的意義,它可能是一個城市的水源,也可能是一個國家的命脈,人類與河流在長期的歷史發(fā)展過程中,相互影響,慢慢形成了每條河流特有的文化。為了營造地域特色的河流景觀,首先,要延續(xù)和彰顯城市與河流相互依托的原有特色肌理,避免裁彎取直,盡可能保留和修復原有的水岸和互動方式;其次,深度挖掘和活化利用濱水歷史遺存,拓展保護對象,關注對濱水工業(yè)遺產(chǎn)、里弄街坊、古樹名木的搶救性保護,保護及修復古橋、水埠、碼頭等反映水景觀特色的環(huán)境要素,彰顯水文化風貌特征;最后,延續(xù)再造,將每一條河流都塑造成這個區(qū)域的河流品牌,充分挖掘河流自身文化,提煉文化內(nèi)涵,以浸入式的文化景觀營造手法來體現(xiàn)河流文化,以景觀大空間為載體,不單單是某個具體的雕塑、小品等,而是在植物配置、建筑形式、特色景石、鋪裝紋理等各大園林造景要素的細節(jié)設計上,都呼應文化主題,強化文化氛圍,讓河流文化在河道兩岸自然綻放與成長。此外,注入與文化相關的活動,通過文化活動活化景觀空間,并以統(tǒng)一的視覺形象對外宣傳,強化河流的品牌印象。
3.3.1開放可達與通航安全——可達性
城市河流是城市中重要的生活廊道,是聯(lián)系人與人、人與自然的重要紐帶,作為城市重要的公共開放空間,公共性、開放性、可達性和連通性是濱水空間交通組織必須保障的內(nèi)容。城市河流的交通可以分為水域交通和陸域交通。水域交通方面,對于有通航功能的河流,跨河橋梁的凈空要求要足夠,具體可以參考GB50139—2014《內(nèi)河通航標準》;非通航河道,橋下道路要慢行系統(tǒng)貫通,具體可以參考CJJ11—2011《城市橋梁設計規(guī)范》。陸域交通可以按照先外后內(nèi)的原則,先梳理市政交通,鼓勵綠色出行,根據(jù)城市公共交通合理確定人行、車行入口。濱河綠地內(nèi)部交通,沿河方向,需設計連續(xù)、安全、人性化的濱水慢行通道;垂直方向,建議根據(jù)綠地周邊用地性質(zhì),因地制宜確定垂河園路間距,一般不超過250m,最好進行路網(wǎng)密度的驗算。
3.3.2復合多元與健康生活——可游憩
公共開放空間是城市居民戶外活動、交往、游憩的主要場所,公共開放空間的服務內(nèi)容在一定程度上直接影響著城市公共生活和居民生活品質(zhì)。為了最大化提升公共開放空間的服務效能,需充分考慮當代社會需求,以公共健康為價值導向,營造復合多元、精致美觀的濱水空間。在空間方面,注重濱水空間的立體多元復合,地上和地下空間、底層建筑界面和周邊開放空間的功能復合,打開建筑界面,讓建筑內(nèi)部空間與周邊濱水空間形成直接的聯(lián)系,綠地內(nèi)強化節(jié)點,以“精致、多樣”為原則構成“點、線、面”相結合的、整體開放連貫的濱水空間結構;在視覺品質(zhì)方面,注重濱水空間的場所感、景觀性和藝術性,強化濱水設施的美觀性,尤其是沿河建筑群落、跨河橋梁等,控制好建筑風格、高度和色彩韻律,提高建筑精致度,注重跨河橋梁城市景觀需求,形成優(yōu)美的水岸景觀;服務設施方面,除了常規(guī)的游憩標識、公共衛(wèi)生、便民服務、城市家具、安全預警、緊急醫(yī)療救助點等游憩設施外,要充分利用濱水公共空間,設置豐富多樣的文化設施,包括文化娛樂、演出展覽、博覽參觀等,強調(diào)設施內(nèi)涵和地域文化特色,形成內(nèi)外服務兼容的趣味場所;同時,可以依據(jù)濱水空間組織旅游休閑和民俗生活活動,如游船、開放式音樂會、巡游表演、定向越野、馬拉松、騎行、垂釣等。
3.3.3低碳經(jīng)濟與智慧科技——可持續(xù)
河流生態(tài)環(huán)境是一個城市重要的生態(tài)資源,為了讓河流可持續(xù)健康地發(fā)展,引入低碳經(jīng)濟的理念,充分尊重當?shù)氐淖匀缓腿宋臈l件,尊重場地現(xiàn)狀,因地制宜設計最適合場地的景觀,就是低碳景觀,也是最有效能的經(jīng)濟。在此基礎上,注重節(jié)水節(jié)能節(jié)材,根據(jù)土壤特性選擇最適宜的植物,最大化地節(jié)約用水;堅持綠色建筑的設計理念,節(jié)能減排;盡可能選擇環(huán)保材料。利用智慧科技,實現(xiàn)智慧灌溉、智能照明等,高效率地節(jié)水節(jié)能;構建智能化園區(qū)管理平臺,極大提高管理效率,節(jié)約人力成本。
國家對生態(tài)文明建設的重視,是改變城市河流治理思路的重大契機。“人與自然是生命共同體”的理念告訴我們,生態(tài)環(huán)境是人類生存最為基礎的條件,也是我國持續(xù)發(fā)展最為重要的基礎。圍繞這一理念,重新審視工業(yè)時期治河思路的利弊,深刻認識生態(tài)治水的重要性、方法及技術,對實現(xiàn)人與自然和諧共生的生態(tài)文明和美麗中國具有重要意義。