歐陽小平

（中國葛洲壩集團市政工程有限公司，湖北 宜昌 443002）

0 引 言

近年來，城鎮(zhèn)化進程和城市規(guī)模的快速推進和擴大，使城市河流承載的環(huán)境壓力不斷加大，導(dǎo)致城市水體不同程度地存在富營養(yǎng)化甚至發(fā)黑發(fā)臭的現(xiàn)象，河流生態(tài)失去平衡、生態(tài)系統(tǒng)逐漸退化，與追求居民健康的美麗城市環(huán)境和目標背道而馳［1-3］。同時，隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的不斷加快，城市地面硬化面積的增加、降水下滲量的減少，導(dǎo)致排水斷面難以滿足城市雨季排水需求，河道水質(zhì)、水量變化相對較大，部分城鎮(zhèn)出現(xiàn)嚴重內(nèi)澇等現(xiàn)象［3，4］。2018 年，習近平總書記在《打好決勝全面建成小康社會三大攻堅戰(zhàn)》中，明確指出水體環(huán)境治理是標志性重大戰(zhàn)役之一。因此，為了保障城市系統(tǒng)和諧運行和可持續(xù)發(fā)展，迫切需要對城市河流污染進行科學治理和修復(fù)。

在過去十余年，我國各級政府采取有效措施，加大城市水環(huán)境治理力度，投入了大量資金和精力用于城市河道治理，尤其是2015 年頒發(fā)的“水十條”拉開了大規(guī)模水環(huán)境綜合治理行動的帷幕，在城市水環(huán)境生態(tài)保護和治理方面已經(jīng)取得了明顯的效果，比如截至2020 年底，全國地級及以上城市黑臭水體消除比例達到98.2%。但是，距離城市水環(huán)境水質(zhì)穩(wěn)定、水體生態(tài)功能達標、實現(xiàn)生態(tài)宜居城市等要求還存在較大差距［5］。水環(huán)境治理是個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在治理修復(fù)過程中存在操之過急和形式主義的表現(xiàn)，為了短期見效做表面文章，不惜成本，例如采取臨時大水稀釋沖淤、清淤疏浚，或是單純投撒藥劑、曝氣等措施［6］，往往難以從根本上修復(fù)水體污染。同時，河流人工化造成的后續(xù)問題也十分突出，主要表現(xiàn)為渠道化、園林化、商業(yè)化，使原本自然、生態(tài)的河流形態(tài)和景觀愈發(fā)單調(diào)和千篇一律，例如為了行洪安全和岸坡穩(wěn)定過度提高河流堤岸的高度和坡度，出于道路交通和成本考慮將彎曲的河流人工渠道化和直線化，同時采用砌石、鋼筋混凝土、預(yù)制塊等硬質(zhì)化材料用于河道底質(zhì)和岸堤建設(shè)。這些傳統(tǒng)措施造成了自然河流的渠道化和非連續(xù)化［7］，破壞了河流的縱向連續(xù)性和橫向的連通性，阻礙了河流與河漫灘之間的水文聯(lián)系，阻隔了與周邊環(huán)境的物質(zhì)和能量交換［8］，導(dǎo)致河流形態(tài)多樣性、河流生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性水平的降低，而且水污染修復(fù)效果穩(wěn)定性和持續(xù)性不強，缺乏后期持續(xù)科學的管理和維護［9］。隨著認知水平的提升，人們逐漸認識到傳統(tǒng)水利和水體修復(fù)工程的弊端及其帶來的負面影響，也深刻地認識到水環(huán)境保護與河流治理不僅要滿足河流泄洪、防洪、灌溉等水資源配置方面要求，在考慮工程設(shè)計原理的同時，也要符合生態(tài)學原理，滿足生物多樣性和自然景觀要求。因此，河道修復(fù)的思路和指導(dǎo)理念轉(zhuǎn)變勢在必行，回歸自然和生態(tài)成為現(xiàn)代治理方向的理性選擇，使生態(tài)系統(tǒng)在生態(tài)修復(fù)后逐漸趨于平衡，并逐漸恢復(fù)到受干擾前的自然狀態(tài)，具備自我凈化和調(diào)節(jié)能力，提高生態(tài)系統(tǒng)完整性，包括它的物理完整性、化學完整性和生物完整性［10-12］。

“河流近自然化修復(fù)”理念從20 世紀80 年代被提出后，其對應(yīng)涵義和技術(shù)日漸豐富和完善，在許多國家得到改進和應(yīng)用推廣。近自然化修復(fù)的核心理念是強調(diào)尊重人與自然的和諧，重視恢復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)河道原有的狀態(tài)。與此同時，海綿城市的理念及其應(yīng)用優(yōu)勢，也開始為人們在城市河道修復(fù)過程中所關(guān)注。近年在全球氣候變暖背景下極端天氣頻發(fā)背景下，一些城市發(fā)生短時強降雨引發(fā)城市內(nèi)澇和次生災(zāi)害。比如2021 年7 月在鄭州發(fā)生的特大暴雨，形成嚴重的城市內(nèi)洪澇、河流洪水、山洪滑坡等災(zāi)害，造成巨大的生命和經(jīng)濟財產(chǎn)損失，而且短時暴雨激增產(chǎn)生的水體污染影響了居民飲用水安全和生態(tài)系統(tǒng)安全。海綿城市強調(diào)雨水資源的循環(huán)利用，在城市雨水的自然存儲、滲透和凈化方面與河道生態(tài)修復(fù)存在共性。目前，國內(nèi)在近自然化和海綿城市理念在城市河道修復(fù)中的應(yīng)用實例和前景研究較少，且缺乏系統(tǒng)完善的理論解析與工程應(yīng)用總結(jié)。本文將敘述近自然化與海綿城市理念的發(fā)展歷程，并闡述與城市河道修復(fù)技術(shù)的聯(lián)系，并通過國內(nèi)典型案例，總結(jié)兩者交叉理念在河道生態(tài)修復(fù)中的科學性與應(yīng)用前景，進一步提煉近自然化與海綿城市共性理念及其優(yōu)勢，以期為城市的河道治理和生態(tài)修復(fù)提供理論借鑒。

1 近自然化和海綿城市理念發(fā)展歷程

1.1 近自然化理念

西方國家指出“河流再自然化”概念的核心涵義是倡導(dǎo)將河流修復(fù)到接近自然的程度，并優(yōu)先考慮恢復(fù)河流生態(tài)功能［13］。歐洲萊茵河沿岸國家在“萊茵河行動計劃”基礎(chǔ)上接著又進一步開展了“萊茵河2020 和2040 行動計劃”，主要目標包括使得鮭魚恢復(fù)達到種群自然繁衍水平、河流水質(zhì)持續(xù)改善和防洪效果改善等［14］。而美國，通過《河流修復(fù)手冊》的發(fā)布，使河流管理模式發(fā)展為與自然相協(xié)調(diào)的可持續(xù)河流管理理念，將河流水資源管理模式貫徹到經(jīng)濟、生態(tài)和文化等多個方面［8］。日本在1980年代提出建設(shè)多自然河川的方針，指出河川整治目標應(yīng)由單一的河川整治向以恢復(fù)河川自然屬性的水邊環(huán)境建設(shè)發(fā)展［15］。由此可見，國外關(guān)于河流自然化治理也經(jīng)歷了不同階段的認知，也是在逐步完善和更加科學化。

城市河道近自然化是在滿足一定城市基礎(chǔ)設(shè)施功能的基礎(chǔ)上，通過生態(tài)工程技術(shù)和空間營造策略，以自然為導(dǎo)向，以城市安全和防洪安全為前提，恢復(fù)河道自動力過程和部分生態(tài)服務(wù)功能的一種景觀塑造方式［12，13］?；炷了?、鋼筋混凝土、砌石、預(yù)制塊等硬質(zhì)化材料作為河道護岸和底質(zhì)材料是導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)惡化的重要原因［16］。目前，該思路已被各國普遍否定，且一些國家開始付諸行動將以前鋪設(shè)的河床和岸堤硬質(zhì)材料拆除［17］，用自然材料如礫石、土壤加植被所代替，用于逐步恢復(fù)河道岸堤和底質(zhì)的自然狀態(tài)［18］，提高水生生物物種之間的物質(zhì)、能量和信息交流。比如，美國拆除了洛杉磯河上的混凝土硬質(zhì)河道，瑞士在河流保護法規(guī)中規(guī)定優(yōu)先使用自然生物材料用于治理河道，而法國進一步規(guī)定在進行城市河道建設(shè)時，要求地面的不透水面積≤3.3%［19］。同時，政府和學者逐漸開始重視生物棲息地的維護和管理，將生物多樣性納入到評估河流修復(fù)效果中［20］。本文前面提及的“萊茵河2020 和2040 行動計劃”，大幅提高了萊茵河生態(tài)系統(tǒng)功能，恢復(fù)了鮭魚棲息地和數(shù)量，并實現(xiàn)河道的生態(tài)聯(lián)通和生物多樣性的增加［14］。在國內(nèi)，王薇和李傳奇［21］提出了河流生態(tài)修復(fù)的概念和技術(shù)，并重點從河流廊道的空間結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能角度分析了其應(yīng)用前景。王沛芳等［22］強調(diào)需要全方位重構(gòu)城市的水生態(tài)系統(tǒng)，并提出了水安全、水環(huán)境、水景觀、水文化和水經(jīng)濟“五位一體”的建設(shè)模式。董哲仁［7，12］提出“生態(tài)水利工程學”概念，強調(diào)水利工程在滿足人類社會的需求同時，也要考慮環(huán)境中生物多樣性需求。遵循“基于自然的解決方案”理念，葉芝菡等［23］開發(fā)了由滲濾型邊灘、生態(tài)跌水和近自然河溪構(gòu)成的河流多生境自然塑造技術(shù)及系統(tǒng)，并在北運河流域的再生水河道臺頭溝實施了工程應(yīng)用與示范，對氨氮、總氮、總磷和化學需氧量的平均削減率分別為62.15%、47.46%、48.50%和70.84%；同時，河道生境質(zhì)量得到改善，生境類型由不足3 種提升至超過8 種，河道底棲動物的種類數(shù)量和多樣性指數(shù)增加。由此可見，近自然化生態(tài)修復(fù)理念有助于恢復(fù)河道水文連續(xù)性，重塑河流蜿蜒曲折風貌和岸堤優(yōu)美自然景觀，增加河流生物多樣性指數(shù)，逐步恢復(fù)其本來生態(tài)功能和價值［24］。

盡管近自然化理念在一些國家的概念和主要涵義有所不同（圖1），但共同強調(diào)了傳統(tǒng)水利工程和水體修復(fù)工程措施中存在的不足和弊端，一致認為應(yīng)該尊重自然客觀規(guī)律，重視河流生態(tài)系統(tǒng)的平衡調(diào)節(jié)能力和生物多樣性資源的恢復(fù)與重建，并通過適當?shù)目茖W的人工干預(yù)與維護將受損的河道系統(tǒng)逐步恢復(fù)到本來的自然形態(tài)與面貌。我國河流的近自然化研究已經(jīng)開展了二十余年，主要集中于河流生態(tài)方面，針對河流生態(tài)系統(tǒng)的治理提出了諸多深入的整治措施和技術(shù)手段［25］。而在與民眾最密切的、關(guān)注最高的城市河道修復(fù)方面，相關(guān)的近自然化理論與實踐研究較少，是未來的研究重點。

1.2 海綿城市

西方國家早在20 世紀50 年代已建立了比較成熟和完善的雨水管網(wǎng)排水系統(tǒng)，但是隨著城市人口的不斷增加與城區(qū)面積規(guī)模的蔓延，仍然逐漸出現(xiàn)水資源短缺、城市內(nèi)澇、雨水徑流污染、水生態(tài)環(huán)境惡化等問題。據(jù)此，一些國家進行了探索與實踐改進，提出了旨在控制降雨徑流和改善城市河流水生態(tài)環(huán)境的雨洪管理理論，比如“最佳管理措施”和“低影響開發(fā)”（美國）、“水敏城市設(shè)計”（澳大利亞）、“可持續(xù)排水系統(tǒng)”（英國）等（圖2）［26］。我國在城市雨洪管理和控制利用方面的研究起步較晚，直到80年代才在這個領(lǐng)域開展較為系統(tǒng)的理論研究和工程實踐。目前政策法規(guī)還不夠完善，今后應(yīng)結(jié)合我國城市自身特點和現(xiàn)狀，借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗和觀念，結(jié)合城市規(guī)劃方案，提升城市雨洪管理和利用水平［27，28］。

由于城市人口和工業(yè)密集，地表水資源總量較少，我國城市普遍存在水資源短缺和水環(huán)境污染問題。因此，在研究初期主要針對如何提高城市雨水資源利用率，而近年在氣候變暖背景下極端氣候頻發(fā)，加上城市水環(huán)境污染日趨嚴重，逐漸開始將重心向雨洪調(diào)控和污染控制轉(zhuǎn)移，并進一步提出“海綿城市”概念。海綿城市理念強調(diào)雨水資源的綜合整治，使城市通過植被、地表徑流等自然措施，將雨水通過吸、蓄、滲水、凈水、釋放蓄存等途徑加以凈化與利用，使之呈現(xiàn)出類似海綿的彈性特征，并逐步成為解決城市水生態(tài)、水安全、水環(huán)境等問題的一項重要措施［27］。海綿城市核心理念強調(diào)從源頭削減、過程傳輸和末端治理三個途徑對河道進行生態(tài)修復(fù)和治理［28］，不僅能夠確保城市排水防澇安全，還能促進城市雨水資源的利用和水環(huán)境保護，促進環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。2014年，住建部發(fā)布了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》，提出了各層面規(guī)劃中海綿城市及低影響開發(fā)系統(tǒng)的內(nèi)涵及構(gòu)建方式、規(guī)劃控制目標的執(zhí)行情況等內(nèi)容，并明確了在設(shè)計、施工和維護管理過程中對低影響開發(fā)系統(tǒng)的具體要求（圖2）。

北方城市偏重雨水資源的蓄集利用，而南方城市則更注重河道周邊水系的穩(wěn)定和城市水環(huán)境質(zhì)量的提升［29］。我國城市河道存在河岸硬化、水生態(tài)功能弱化、易澇等問題。國內(nèi)相關(guān)研究主要將低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)應(yīng)用于城市建設(shè)中，先后將武漢、重慶、廈門、南寧等城市作為海綿城市建設(shè)試點工作，通過自然與人工相結(jié)合，協(xié)調(diào)好水循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)城市與水生態(tài)環(huán)境的有機結(jié)合［30，31］。經(jīng)過多年的實踐研究，發(fā)現(xiàn)修建低勢綠地和植被緩沖帶等可有效削減地表徑流量，凈化、蓄積、利用地表初期雨水，減少市政管網(wǎng)和河道水體中污染物［31］。在原有蓄水池的基礎(chǔ)上，拓寬原有河道水系，利用閘門控制、人工和自然凈化等方式調(diào)蓄凈化地表水體，連接引河建立水體循環(huán)與雨洪調(diào)蓄相結(jié)合的水系，不斷完善排水系統(tǒng)緩解城市澇災(zāi)風險，充分發(fā)揮河道疏通和排泄功能［31］。武漢巡司河水環(huán)境修復(fù)是在滿足城市防洪、排澇、調(diào)蓄等基礎(chǔ)設(shè)施功能的前提下，增強城市河道豐水期彈性，對主干道進行污染治理和水質(zhì)提升，提高水流速度，緩解雨季水面漲速過快問題，改善人居環(huán)境和城市水生態(tài)環(huán)境，提高環(huán)境承載能力，形成城市獨特的水體景觀和水上游覽通道，滿足城市防洪、排澇、調(diào)蓄水質(zhì)指標的同時，使得河道水體基本符合地表水V 類標準，并有利于逐步恢復(fù)河道水體的植物多樣性［32］。工程實踐中采取的水量控制措施主要包括滲水鋪裝、下凹式綠地、雨洪滯蓄水庫的地下蓄水池和蓄水量控制等；水質(zhì)治理措施主要有雨水口截污裝置、植被緩沖帶、排水草溝、泥沙過濾裝置、懸浮物滯留池、雨水花園和濕地等［33，34］。

目前，我國海綿城市建設(shè)已初見成效，針對不同氣候、城市特點的海綿城市規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)手段也已經(jīng)逐步完善。與此同時，西方國家的經(jīng)驗表明在生態(tài)雨洪管理的過程中，職責清晰的組織架構(gòu)、嚴格的立法和政策支撐均必不可少，通過逐步制定相關(guān)規(guī)范標準，形成完善的技術(shù)標準，可為我國城市海綿城市建設(shè)提供理論和指導(dǎo)支撐。目前，我國海綿城市建設(shè)已由試點探索轉(zhuǎn)為經(jīng)驗總結(jié)，今后研究重點轉(zhuǎn)為如何可持續(xù)推進海綿城市建設(shè)和后期運維管理，重視海綿城市建設(shè)對緩解城市局部熱島效應(yīng)、節(jié)約建筑能耗、美化地表和河岸緩解等方面的功能，并進一步通過政策支持和導(dǎo)向促進海綿城市建設(shè)的推廣。

2 案例分析-阜陽市河道修復(fù)

2017 年，《阜陽市海綿城市專項規(guī)劃》出臺，旨在通過水環(huán)境和水生態(tài)改造提升工程，解決阜陽市內(nèi)河水系黑臭以及水生態(tài)持續(xù)惡化等問題。同年，通過“控源、截污、清淤、調(diào)水、管理”治水組合拳，將城市河道治理與近自然化和海綿城市理念有機結(jié)合，實施阜城水系綜合整治PPP 項目。該項目于2020 年12月順利通過了國家生態(tài)環(huán)境部、住建部省住建廳等上級部門的考核驗收，表明阜陽市城市黑臭水體整治工作取得了明顯成效。下文將簡要介紹阜陽城市水系整治過程中涉及與近自然化以及海綿城市相關(guān)的理念與措施。

2.1 河道近自然化與海綿城市設(shè)計

在河道近自然化理念指導(dǎo)下，穩(wěn)定河岸坡腳，減少河岸侵蝕，盡可能少使用混凝土結(jié)構(gòu)。采用生態(tài)擋墻+坡面的復(fù)式斷面拓寬城市河道，考慮到東清河北段現(xiàn)狀河寬基本符合要求，河底有部分淤積，排澇能力不達標，可為水生物棲息和繁衍提供場所。在部分河段采用仿木樁、圓木樁等加固河道岸堤，以提高岸坡穩(wěn)定性以及護岸與水連接段的視覺效果。有些河道岸邊設(shè)計大型礫石和凹槽洞穴，為魚類和其他水生動物提供產(chǎn)卵和庇護，為水生生物棲息地恢復(fù)創(chuàng)造前提條件。通過處理河床底基質(zhì)營造河道深潭淺灘的局面，營造出豐富的河岸異質(zhì)環(huán)境，供魚類及底棲生物棲息。在西清河和一道河之間實施水系連通工程，保障水系的疏通和激活，并適當補充河道水流，確保水體流通和循環(huán)（圖3）。而潁東、潁南的一些沒有與其他水系相連，或存在斷頭現(xiàn)象的河道，通過實施閘、壩、堰等建設(shè)工程，實現(xiàn)水系相連和活水流動的局面。在容易遭受洪澇的河段建設(shè)排澇泵站，提高城區(qū)防洪排澇能力。在流速較慢的城市河道內(nèi)，布置曝氣式人工浮島，改善河道水體污染物降解條件，提高水體自我凈化能力，為水生生物恢復(fù)和生物多樣性提高奠定基礎(chǔ)條件。

圖3 近自然化和海綿城市理念在阜陽市水環(huán)境修復(fù)中的具體體現(xiàn)Fig.3 The embodiment of the near-naturalization and sponge city concept in the aquatic restoration of Fuyang City

另一方面，立足海綿城市和低影響開發(fā)建設(shè)理念，設(shè)計生態(tài)草溝、下凹式綠地、雨水花園、調(diào)蓄塘等，在公共區(qū)域鋪設(shè)透水磚，使雨水快速下滲，有效蓄積和凈化雨水資源，降低城市雨洪內(nèi)澇和河道污染為根本。同時，這些緩沖性能較強的下墊面還能對雨水沖刷、蓄積初雨和凈化雨水中污染物、消減雨季洪峰入河，為水體聯(lián)通和再生循環(huán)二次利用提供后備水源保障，也能對地表徑流產(chǎn)生的面源污染進行一定預(yù)處理（圖3）。通過實施阜城水系綜合整治以及海綿型道路、公園綠地、建筑等一批項目，阜城建成區(qū)符合海綿型城市建設(shè)標準的地面面積達到31%，并完成內(nèi)河涌綜合海綿型體系建設(shè)45 條，試點建設(shè)海綿型社區(qū)8 條內(nèi)河涌道路，鋪裝路面透水率全部達到80%以上。另外一個有效調(diào)節(jié)區(qū)域降雨排水和提高水資源利用效率的有效措施是興建調(diào)蓄池。在七里長溝示范修建的調(diào)蓄池可把周邊區(qū)域雨季雨水徑流的高峰流量暫時儲存，將收集污水及初期雨水輸送至鄰近穎南污水處理廠處理。這不僅可削減雨季洪峰流量，避免初期的雨水污染受納河道的水體，還可以提高雨季雨水利用程度。而在枯水期經(jīng)鄰近污水處理廠深度處理后的再生水，可在調(diào)蓄池中臨時存放，用于周邊樹木和草坪的灌溉，以達到雨水資源的循環(huán)利用。

2.2 河道生態(tài)食物鏈系統(tǒng)構(gòu)建與綠化管理

經(jīng)過上述工程措施，達到降低入河雨季洪峰和入河污染物的目的，為恢復(fù)水生物和重構(gòu)良性生態(tài)系統(tǒng)，進一步構(gòu)建基于河道水生物現(xiàn)狀的完整生態(tài)食物鏈提供基礎(chǔ)條件。食物鏈重構(gòu)工程主要涉及七漁河、老西清河、二道河、六里河等河道，根據(jù)各河道的實際情況，建設(shè)多樣化的水生態(tài)環(huán)境（圖3）。重構(gòu)的水生生物食物鏈系統(tǒng)包括水草凈化系統(tǒng)、魚類和底棲動物等，通過微生物代謝、植物吸收和水生動物攝取等途徑，逐漸降低水體污染物含量，提高水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和水體自凈能力，逐步恢復(fù)水體生物多樣性。除了工程性措施，還要重視河道治理過程中的非工程性措施，比如河道兩岸和水體中的枯枝落葉、殘骸以及固體垃圾定期清理，岸堤穩(wěn)定性及時檢修，冬季之前沉水植物的收割與清理，及時清理雨季河面上的漂浮垃圾，避免這些有機物質(zhì)在水體逐步降解，將養(yǎng)分重新釋放到河流中，使得其水體和岸坡水生植物生態(tài)功能最大化。阜陽市2022年1-11月份13個地表水國家考核斷面水質(zhì)達標率和優(yōu)良率均達到100%，打破了以往以單一水質(zhì)提升為核心目標的傳統(tǒng)。這表明前幾年開展的水環(huán)境和水生態(tài)整治提升工程在生態(tài)修復(fù)、防洪整治、景觀美化等方面取得顯著成效。總之，通過引入近自然化、海綿城市的新理念，注重河道自我凈化能力的恢復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)完整性的重構(gòu)，重視雨水資源的處理與再利用，可以有效實現(xiàn)城市生態(tài)修復(fù)與景觀和諧發(fā)展。

2.3 發(fā)展趨勢

通過上述研究可以看出，近自然化和海綿城市理念如果與城市河道生態(tài)修復(fù)有效結(jié)合，更多的從水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和生物多樣性保護角度出發(fā)，在逐步恢復(fù)水質(zhì)目標的同時，提升水體自凈能力和生物完整性，可為城市和諧健康發(fā)展提供基礎(chǔ)和保障條件。近自然化和海綿城市措施中呈現(xiàn)你中有我、我中有你的局面。比如硬質(zhì)河岸和硬質(zhì)地質(zhì)的改造原則，不僅符合近自然化柔性設(shè)計的理念，也符合海綿城市打造緩沖海綿體的需求。而河道生態(tài)修復(fù)盡可能滿足二者原則的前提下，結(jié)合實際背景和需求進行科學設(shè)計，更能體現(xiàn)水質(zhì)改善的可持續(xù)性和生態(tài)系統(tǒng)完整性。同時，傳統(tǒng)修復(fù)措施存在投入大、成本高、養(yǎng)護難的問題，而近自然化修復(fù)盡可能采用低成本的方式或采用原始自然界中的材料［19，24］。海綿城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本與和經(jīng)濟-有效性與設(shè)計暴雨重現(xiàn)期有關(guān)，收益主要體現(xiàn)在防洪、處理后水體再利用和生態(tài)補水等方面［35，36］。因此，總體而言，這兩種新型理念指導(dǎo)下的工程措施在成本上具有優(yōu)勢。在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，綜合城市河道修復(fù)的主導(dǎo)原則應(yīng)該注重城市防控安全性、河道空間異質(zhì)性、生態(tài)系統(tǒng)安全性、區(qū)域設(shè)計整體性以及工程和維護成本等［25，28］，采取科學的工程性措施和非工程性措施，有規(guī)劃地實現(xiàn)城市河道生態(tài)系統(tǒng)完整性和生物多樣性的恢復(fù)（圖4）。比如作為海綿城市建設(shè)的重要蓄水載體，構(gòu)建完整的生態(tài)景觀體系能夠提升區(qū)域調(diào)蓄能力，實現(xiàn)城市建設(shè)與自然生態(tài)、人類與自然濕地緩解的和諧。綜合考慮“滲、滯、蓄、凈、用、排”六位一體的海綿城市理念，對水資源進行合理利用，對洪峰流量進行消減，對河道及下游水體污染進行削減［29］。其中蘊含的恢復(fù)自然本來地貌與形態(tài)的本質(zhì)與近自然化理念也類似，這二者最終目的與河道修復(fù)過程中的水資源功能與生物多樣性恢復(fù)的目標相一致。此外，人們已經(jīng)認識到，地表硬化和城市公共區(qū)域河岸改造硬化，不僅不利于雨水下滲和防洪安全，而且還阻斷了與周圍介質(zhì)環(huán)境的物質(zhì)能量交換，使水體自身凈化能力和生物多樣性大大降低。因此，以海綿體為目標的各種柔性設(shè)計措施更多開始應(yīng)用于近自然化和海綿城市建設(shè)中，而這些科學措施均有利于城市河道水體的修復(fù)、水資源的生態(tài)需水調(diào)配以及相關(guān)功能的恢復(fù)。

圖4 基于近自然化與海綿城市理念下的城市河道生態(tài)修復(fù)原則與措施（參考［24，29，39］）Fig.4 The principles and measures for urban river ecological restoration under the near-naturalization and sponge city concept

目前，發(fā)達國家的雨洪管理趨于注重雨洪管理設(shè)施與城市景觀的有機融合，從傳統(tǒng)的水量控制向水量與水質(zhì)并重過渡，促進城市與水環(huán)境的和諧可持續(xù)發(fā)展［37］。由墨爾本主導(dǎo)的水敏型城市設(shè)計技術(shù)（WSUD），已成為澳大利亞城市開發(fā)中的強制標準，并得到廣泛應(yīng)用［37］。該技術(shù)是一種跨越多專業(yè)的雨洪管理系統(tǒng)，可有效解決城市雨水徑流面源污染等問題。綜合國內(nèi)外河道修復(fù)體現(xiàn)在近自然化和海綿城市方面的先進理念，我國后續(xù)可供借鑒的發(fā)展趨勢有以下兩個方面：①將河道修復(fù)與城市的整體規(guī)劃相聯(lián)系。以《墨爾本規(guī)劃2017-2050》為代表的若干規(guī)劃建立起了保護生物多樣性的規(guī)劃體系，從宏觀的建立綠色空間網(wǎng)絡(luò)、規(guī)劃綠楔和城郊地區(qū)，到中觀的城市河道水系與海岸線修復(fù)，再到微觀的場地詳細規(guī)劃和景觀設(shè)計，城市設(shè)計均注重與生物多樣性保護技術(shù)結(jié)合。②逐步構(gòu)建城市河道修復(fù)評價指標與標準，進行適當效果評估，不僅包含傳統(tǒng)的水質(zhì)水量指標，也應(yīng)該補充反映棲息地和生物多樣性的指標。比如新加坡構(gòu)建了23個城市多樣性指數(shù)的核心指標，以城市環(huán)境保護過程中的生物棲息地保護為核心，記錄和監(jiān)測在城市生物多樣性保護方面進展［38］。

3 結(jié) 論

（1）本文系統(tǒng)闡述了近自然化修復(fù)和城市海綿城市的發(fā)展歷程和內(nèi)在理念，通過比較分析概括了其對傳統(tǒng)修復(fù)措施的優(yōu)勢所在。

（2）基于安徽省阜陽市城市河道修復(fù)工程和效果，提煉了實際河道修復(fù)工程中的近自然化和海綿城市理念，可為后續(xù)類似工程提供參考。

（3）未來近自然化和海綿城市建設(shè)需要在政府層面進行政策支持，并建立評價指標和標準，提升河道修復(fù)效果。