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        城市水系對城市建設的決定性作用研究

        2024-05-31 11:13:52馬國力
        四川水利 2024年1期
        關鍵詞:水系建設發(fā)展

        馬國力

        (太原理工大學,太原 030000)

        1 成都平原水系概述

        1.1 整體概述

        成都平原位于四川盆地西側,其西北部的龍門山,是四川盆地與川西高原的天然分界線;東部的龍泉山,是成都平原與川中丘陵的天然屏障。岷江、沱江,由西部山區(qū)沖出谷口,沿途裹挾的礫石和泥沙在山前沉積,形成沖積扇,同時,青藏高原和四川盆地的擠壓作用使得地層向下彎折,沉積物愈積愈厚,從而在西部的龍門山和東部的龍泉山之間形成沖積平原。沖出山口的江水,在山地和平原的高海拔落差下分成眾多支流,各支流分支交錯,交織成一張密集的河網,河網密度0.12 km/km2,構成岷江水系和沱江水系,流域面積700多km2,其中,岷江流域占70.4%、沱江流域占29.6%[1]。城區(qū)內有40余條主要河流,總長度約1 500 km,岷江受到都江堰的分流作用,其內江分支為蒲陽河、柏條河、走馬河和江安河四大干渠。

        (1)蒲陽河:由都江堰市蒲陽鎮(zhèn),流經彭州市、成都市新都區(qū)及青白江區(qū),在金堂縣匯入沱江。

        (2)柏條河:由都江堰市幸福鎮(zhèn),流經成都市郫都區(qū)三道堰,在此分支為毗河和府河,府河流向成都市區(qū),成為成都市區(qū)河道的組成部分;毗河流經新都區(qū)和青白江區(qū),在金堂縣匯入沱江。

        (3)走馬河:由都江堰市灌口鎮(zhèn),流經永豐、幸福、聚源、崇義等鄉(xiāng)鎮(zhèn)進入成都市區(qū),郫都區(qū)兩河口以下稱清水河,成都市送仙橋以下稱南河,至合江亭與府河匯流。

        (4)江安河:由都江堰市走江閘,流經成都市郫都區(qū)、溫江區(qū)、青羊區(qū)、武侯區(qū)、雙流區(qū),至天府新區(qū)南湖公園匯入府河。

        都江堰寶瓶口流出的岷江水,在成都平原上構成特殊的水系格局,呈紡錘狀。平原表面密布的四條干渠及其大大小小的支渠,為其提供了豐富的灌溉水源和生活用水。

        1.2 成都市區(qū)水系概述

        成都市區(qū)三大水系為沱江水系、青衣江水系、岷江水系,由府河、南河、沙河、江安河、東風渠、毗河、清水河和摸底河及其支渠組成。流經成都市區(qū)的兩條主要河流,府河和南河,在合江亭匯合后合稱為府南河,即錦江。在眾多河渠的引導下,奠定了成都市區(qū)河道縱橫的優(yōu)越格局。

        2 城市水系對城市建設影響研究的必要性

        水是生命存在的必要條件,河流是人類文明的發(fā)祥地。在遠古時期,有水源的地方才能支持人類生存,人們倚靠水源共同生產勞動,建設家園,創(chuàng)造出最原始的人類聚落。所以,“依水而生,依水而作”是人類發(fā)展的最底層邏輯。城市是現(xiàn)今人類生活和勞動的主要場所,多數(shù)城市均采用沿河分布的建設格局,該格局成為城市自然地理位置最顯著的特征,不僅引導城市發(fā)展,而且影響城市外在形態(tài)和內部架構。決定這種建設格局具體表現(xiàn)形式的就是城市水系,因此,城市水系是影響城市建設及發(fā)展的關鍵因素。下面將從民生和經濟兩個方面論述該必要性。

        2.1 民生方面

        民生建設是以人民為中心發(fā)展思想的本質要求,城市是在一定范圍內多數(shù)人類集中生活的高密度地區(qū),對民生具有更高的要求。我國淡水資源總量為28 000億m3,占全球水資源總量的6%,但我國人均水資源量只有2 300 m3,僅占世界平均水資源量的1/4。水資源總量大,人均低,分布不均的局面,對用水量大且集中的城市區(qū)域水資源環(huán)境提出了嚴苛要求,可見,城市水系是城市民生建設的首要問題。

        以成都市為例,西周時期,古人依水建都,成都由府河和南河所圍,形成一個直徑不足5 km的不規(guī)則圓形。成都平原水網密布的水系特征,使得平原內水資源豐富且均勻,因此,成都未改變城市原有布局,以舊城為基礎,采用環(huán)狀加放射的道路網布置形式,向四周緊湊發(fā)展,形成了如今同心圓環(huán)形發(fā)散的模式[2]。這種由水系特征而產生的建設模式,既使得城市市區(qū)生活用水豐富,又為城市郊區(qū)提供了充裕的灌溉水源。城市水系影響下的城市建設,使成都自建城以來就坐落在一張巨大的水網上,成為民生富饒、物產豐富的天府之國。

        2.2 經濟方面

        城市是中國經濟發(fā)展的重要推動力量,在我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發(fā)展階段的背景下,城市的經濟發(fā)展有了更高的要求。水利是國民經濟的基礎產業(yè),是經濟穩(wěn)定、持續(xù)、健康發(fā)展的需要,城市水系又是城市水利的天然布局,因此,城市水系是推動城市經濟發(fā)展的首要因素。以下就農業(yè)和工業(yè)分別進行具體論述。

        2.2.1 農業(yè)

        中國作為農業(yè)大國,農業(yè)人口眾多,耕地面積廣大,占世界耕地面積的7%,且農業(yè)用水占比較高,約占全國總用水量的61.5%。作為由灌溉支撐的產業(yè),城市水系成為農業(yè)發(fā)展的命脈,成都平原灌溉面積超過66.67萬hm2,河渠縱橫,土壤肥沃,擁有農業(yè)發(fā)展極其有利的水利條件。成都市采用因地制宜的發(fā)展理念,以城市優(yōu)越的水系格局為基礎,大力發(fā)展農業(yè),把成都平原打造成了我國重要的水稻、油菜籽產區(qū)。農業(yè)的發(fā)達不僅大大提高了經濟水平,而且?guī)砹艘欢ǖ娜丝诩t利,從而帶動城市經濟長遠發(fā)展。

        2.2.2 工業(yè)

        工業(yè)是國民經濟的主導產業(yè),城市工業(yè)要發(fā)展,離不開優(yōu)質的供水條件,同時,作為易造成污染的產業(yè),工業(yè)項目要實施,首先應做好水污染防治工作。由此,城市水系是工業(yè)發(fā)展必然要考慮的因素。

        工業(yè)供水量相對農業(yè)較小,但值得注意的是,隨著國民經濟和城市工業(yè)化的迅速發(fā)展,工業(yè)供水的增長率卻大大超過農業(yè)供水的增長率,已然成為工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要條件。就工程建設而言,管線布設、選擇泵型、調蓄是工作的三大方面,作為城市功能區(qū)之一的工業(yè)區(qū),其區(qū)位呈現(xiàn)市區(qū)外緣化的特點,而城市供水重心往往是城市主城區(qū),這就要求城市建設必須兼顧工業(yè)供水的需求。城市水系是城市的天然水源,從就地取材的角度出發(fā),城市工業(yè)區(qū)應集中分布在河流、鐵路、公路沿線,一方面提高工業(yè)原料的輸入及工業(yè)產品的輸出效率,另一方面在滿足工業(yè)供水需求的同時減少建設成本。

        污染防治是城市水系對工業(yè)建設的又一指導,城市水系直接關乎城市生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康,工業(yè)是水污染物產生和排放的重要來源,而工業(yè)區(qū)近水源的特點又增大了水污染發(fā)生的概率,工業(yè)建設的這種矛盾格局極大地增加了工業(yè)水污染的治理難度。因此,工業(yè)水污染防治的重心應當落在從源頭減少污染物的產生上,而非把如何處理污染物當作問題的核心。在以城市水系為根本的城市發(fā)展要求下,全國工業(yè)水污染防治的縮影大多在于淘汰落后產能、鼓勵清潔生產和發(fā)展循環(huán)經濟。

        3 城市水系對城市建設的決定性作用

        城市水系是城市建設最初步的藍圖,也是城市建設的重要組成部分。在城市的建設和發(fā)展中,河流等水系作為關鍵的資源和環(huán)境載體,關系到城市的生存和延續(xù),決定了城市的區(qū)位分布和長期規(guī)劃[3]。

        3.1 城市水系決定下的城市建設取向

        3.1.1 城市水系是影響城市區(qū)位的關鍵因素

        城市水系為城市建設提供了最基礎的模板,是城市區(qū)位選擇的決定性因素。城市多遍布于地勢平緩、便于灌溉的河流沿岸或河口的沖積平原地區(qū)。由河流帶來的優(yōu)質區(qū)位環(huán)境和自然資源,是城市誕生的基本條件,也是城市發(fā)展的基本要求。下面將以武漢市為例,從城市誕生和發(fā)展的角度論述城市水系影響城市區(qū)位的具體表現(xiàn)。

        湖北省武漢市,位于我國華中地區(qū),是城市沿河分布的典型代表,大江大湖構成了它的水系總框架,漢江在此匯入長江,武昌、漢口、漢陽三鎮(zhèn)沿長江兩岸分布,大小不一的湖泊散布其中。長江、漢水長期沖擊下形成的平原湖沼區(qū)域,相繼發(fā)展為武漢三鎮(zhèn),成為周邊眾多入江口形成的最大的城市聚落,武漢最早的城市布局由此產生。在長江和漢江的串聯(lián)作用下,武漢溝通了關中平原、四川盆地及長江中下游平原,沿線分布有成都、重慶、西安、南京、上海等重要城市。以水系為基礎的優(yōu)越地理環(huán)境,奠定了武漢九省通衢的自然基底,使其牢牢把握交通優(yōu)勢,修建港口、開辟航道,而交通對城市發(fā)展的影響是深遠而全面的,從工業(yè)革命前的水運到如今的鐵路運輸時代,武漢都秉承地利成為交通樞紐,率先發(fā)展為長江經濟帶的核心城市,擁有源源不斷的經濟活力和發(fā)展動力。可見,城市水系直接確定城市選址,而城市區(qū)位正是城市發(fā)展順應城市水系的體現(xiàn)。

        3.1.2 城市水系決定工程項目的實施方案

        地基是房屋建設的基礎工程,做好地基處理是確保房屋建筑施工質量的關鍵所在,開展任何工程項目前,均要對場地的工程地質條件及水文地質條件進行詳細考察。城市水系會影響天然土壤質量,決定了房屋地基的建設方案。以上海中心大廈為例,上海建在平均海拔4 m的沖積平原上,位于長江入海口,水系環(huán)境致使其地表以下?lián)碛薪?00 m含水量高的軟土層,軟土地基的存在不利于超高層建筑項目的實施,由此工程師改變項目實施方案,在地基土壤中打入955根長度86 m的基樁,并澆筑結實的鋼筋混凝土底板,共同承載建筑物80萬t的重量,同時,將建筑物高度的二十分之一埋在地表以下,從而在不利的地質條件下鑄造起一座穩(wěn)固的地基。

        3.2 城市建設過程中對城市水系的構建

        城市水系是城市天然的寶貴財富,河流為城市構建起良好的生態(tài)環(huán)境和自然景觀,但河水泛濫沖毀房屋、淹沒農田、民不聊生的現(xiàn)象仍時有發(fā)生。消除水害,造福民生成為城市水系的構建目標,因此,城市水系建設是城市建設中尤為重要的一部分,應當與城市建設并舉。

        3.2.1 防洪排澇是城市水系建設的根本目的

        城市是人口和經濟的中心,城市洪澇災害將直接導致大規(guī)模的人員受災和嚴重的經濟損失,所以城市對防洪排澇有著更加嚴苛的要求。中國是世界上洪水災害發(fā)生最頻繁的地區(qū)之一,然而,由于洪澇災害概率低、預警難等特點,我國城市的防洪排澇整體水平仍相對薄弱,與城市的重要地位不相適應,“7·20”鄭州特大暴雨、2023京津冀特大暴雨均造成嚴重城市內澇,對人民的生命安全和城市發(fā)展帶來極大威脅,城市防洪排澇水平亟待提升。生命安全是人民群眾的根本利益所在,水利工程是最基本的民生工程,一切水系建設的根本目的應當是惠及民生,因而在城市水系建設中,按照相關規(guī)定落實防洪排澇設施應當放在首位[4]。

        3.2.2 城市水系建設是城市發(fā)展的必要舉措

        城市水系建設在滿足供水及防洪基本需求后,應當向生態(tài)景觀建設和交通建設轉型,在興利除害的基礎上將水系建設與城市形象塑造和經濟發(fā)展有機結合。

        生態(tài)景觀是展示城市形象的窗口,是創(chuàng)造良好人居環(huán)境的基礎,也是城市可持續(xù)發(fā)展的支撐,而城市水系作為城市生態(tài)景觀的關鍵元素,在城市發(fā)展進程中起著重要作用[5]。隨著城市居民生活水平的不斷提高,人們日益增長的對生活和工作環(huán)境的要求提升了生態(tài)景觀所需的建設水準,因此,城市水系生態(tài)景觀建設已然成為城市發(fā)展的必要條件。例如,在城市發(fā)展破壞了城市水網的背景下,自1993年起,成都實施了一系列治理河道、恢復生態(tài)的舉措,撤除污染企業(yè),集中處理污水;建立梯形復式斷面生態(tài)河道,沿河開辟綠地公園,修建綠色護坡及堤岸,架設安順廊橋,重修合江古亭。如今,在生態(tài)景觀水系建設的加持下,成都正向世界展示一幅蓉城應有的新一線城市面貌,人們可隨夜游錦江,感受“曉看紅濕處,花重錦官城”的詩詞意境。

        城市交通是城市發(fā)展的動脈,是城市形成和發(fā)展的重要條件。水上交通是城市形成的本源,古代城市多興起于河流交匯處,河流成為城市發(fā)展的內驅力。在都江堰水利工程的影響下,府河、南河自古水量充沛,具備行舟條件,為城市構建起溝通外界的黃金水道,加強了成都與我國東部地區(qū)的聯(lián)系,改善了成都自古地理位置相對閉塞的劣勢,才有蜀中“窗含西嶺千秋雪,門泊東吳萬里船”的景象,成都的經濟地位由此大大提高。由此可見,城市水系交通建設是帶動城市經濟活力,促進城市長久發(fā)展的必然之舉。

        4 結語

        城市水系與城市建設,二者具有相輔相成的辯證關系,城市水系是城市建設的現(xiàn)實指導,城市建設是城市水系的科學改良。城市水系對城市建設的決定性作用,核心在于因地制宜與因勢利導的相互作用,其必要性決定了城市建設應當貫徹因地制宜的理念,遵循城市水系的指導發(fā)展民生和經濟,最大程度地發(fā)揮城市水系的優(yōu)勢;其決定性作用要求城市建設應當圍繞因勢利導的思想,將城市建設與城市水系相適應,同時,恪守興利除害的原則,對城市水系進行優(yōu)化,共同促成城市的高質量發(fā)展。

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