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        城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造設(shè)計研究

        2024-07-04 00:00:00武昀鵬
        居業(yè) 2024年6期
        關(guān)鍵詞:規(guī)劃生物綠色

        摘 要:本研究聚焦于城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造,旨在探索綜合性方法來促進(jìn)城市河道生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與可持續(xù)發(fā)展。文中首先分析城市河道生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn),包括水體污染、生物多樣性喪失及城市化進(jìn)程中的生態(tài)負(fù)擔(dān)。其次,提出一系列具體的治理與改造策略,涉及可持續(xù)城市排水系統(tǒng)的設(shè)計、綠色基礎(chǔ)設(shè)施與生物多樣性保護(hù)的融合設(shè)計,以及城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造的方案實(shí)施。突出強(qiáng)調(diào)建立生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)、實(shí)施綜合流域管理、采用綠色基礎(chǔ)設(shè)施、推廣社區(qū)參與以及采用科技創(chuàng)新增強(qiáng)監(jiān)測和評估的重要性。

        關(guān)鍵詞:城市河道生態(tài)治理;綠地規(guī)劃;改造設(shè)計文章編號:2095-4085(2024)06-0136-03

        0 引言

        城市河道作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,其健康狀態(tài)直接影響著城市生態(tài)質(zhì)量和居民福祉。然而,隨著城市化進(jìn)程的加速,城市河道面臨著前所未有的挑戰(zhàn):水體污染加劇、生物多樣性銳減、以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的退化。此問題嚴(yán)重威脅到水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,不利于城市的可持續(xù)發(fā)展。因此,本研究旨在通過綜合性的分析和策略制定,提出有效的城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造方案,以期恢復(fù)和提升城市河道的生態(tài)健康,促進(jìn)城市與自然的和諧共存。

        1 城市河道的生態(tài)問題

        1.1 水體污染與生態(tài)退化現(xiàn)狀分析

        當(dāng)前,城市河道面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一是水體污染。由于工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)徑流、以及生活污水未經(jīng)充分處理直接排放,河道的水質(zhì)急劇惡化。這種污染不僅含有高濃度的有機(jī)物,還常常包含重金屬和有害化學(xué)物質(zhì),對水生生物構(gòu)成嚴(yán)重威脅。同時,生態(tài)退化表現(xiàn)為水生植被和動物種群的減少,生物多樣性的喪失,以及河床結(jié)構(gòu)和河流生態(tài)功能的改變。這些生態(tài)問題進(jìn)一步導(dǎo)致河流自凈能力的下降,形成惡性循環(huán)。因此,城市河道的生態(tài)恢復(fù)和水質(zhì)改善迫在眉睫。

        1.2 城市化進(jìn)程中的河流生態(tài)負(fù)擔(dān)

        隨著城市化的加速,城市河道的生態(tài)系統(tǒng)承受著越來越重的負(fù)擔(dān)。城市擴(kuò)張和土地利用的變化導(dǎo)致自然水文循環(huán)的改變,河流生態(tài)流量減少,生物棲息地受到破壞。此外,河岸的硬化和河道的直線化改造削弱了河流對洪水的調(diào)節(jié)能力,增加了洪水風(fēng)險。這些人為活動不僅打破了河流的自然狀態(tài),還影響了河道內(nèi)生物的多樣性和生態(tài)平衡。因此,城市化進(jìn)程中的河流生態(tài)負(fù)擔(dān)需要通過合理規(guī)劃和管理來減輕。

        1.3 氣候變化對城市河道生態(tài)的影響

        氣候變化正以前所未有的速度影響城市河道的生態(tài)系統(tǒng)。極端氣候事件,如頻繁的洪水和長期的干旱,已經(jīng)開始改變城市河道的水文特征和生態(tài)結(jié)構(gòu)。升高的氣溫導(dǎo)致水體溫度上升,影響了水生生物的生長和繁殖周期,進(jìn)而影響整個食物鏈的穩(wěn)定性。此外,氣候變化導(dǎo)致的降雨模式改變,對河流的徑流量和污染物負(fù)荷產(chǎn)生影響。這些變化不僅威脅著河道生物的生存,也對城市水資源管理提出了新的挑戰(zhàn)。因此,考慮氣候變化因素對城市河道生態(tài)系統(tǒng)的長期適應(yīng)性和恢復(fù)力至關(guān)重要。

        2 綠地規(guī)劃改造的重要性與原則

        2.1 綠地對城市生態(tài)系統(tǒng)的多重貢獻(xiàn)

        綠地在城市生態(tài)系統(tǒng)中可提供生物多樣性的棲息地,有助于城市空氣質(zhì)量的改善和城市熱島效應(yīng)的緩解。綠地如公園、街道綠化帶、城市濕地等,通過其綠色植被,有效地吸收空氣中的污染物質(zhì)和溫室氣體,同時為城市居民提供休閑和康養(yǎng)的空間。此外,綠地還有助于城市水文循環(huán)的調(diào)節(jié),通過增加地面滲透能力,減少徑流量,從而降低洪水風(fēng)險。

        2.2 綠地規(guī)劃設(shè)計的可持續(xù)原則

        綠地規(guī)劃設(shè)計應(yīng)遵循可持續(xù)發(fā)展的原則,注重生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)層面的平衡。首先,生態(tài)方面需要考慮本土植被的選擇、生物多樣性的保護(hù)、以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的維護(hù)。其次,從社會角度來看,綠地設(shè)計應(yīng)滿足不同群體的需求,包括休閑娛樂、文化教育和社區(qū)互動等,同時確保公共空間的易達(dá)性和安全性。經(jīng)濟(jì)層面上,綠地規(guī)劃應(yīng)考慮成本效益,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可行和長期可維護(hù)的目標(biāo)。

        2.3 綠地規(guī)劃中的創(chuàng)新與技術(shù)應(yīng)用

        在綠地規(guī)劃改造中應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)和方法,可以有效提升綠地的功能性和美觀性。例如,采用智能灌溉系統(tǒng)和土壤濕度監(jiān)測技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)更高效的水資源管理。同時,利用生態(tài)工程技術(shù),如生態(tài)屋頂、垂直綠化、雨水花園等,不僅美化城市景觀,還能提高城市的生態(tài)效益。此外,綠地規(guī)劃還可以結(jié)合數(shù)字技術(shù),如GIS(地理信息系統(tǒng))和VR(虛擬現(xiàn)實(shí))技術(shù),進(jìn)行更精確和直觀的設(shè)計與規(guī)劃,以達(dá)到更好的環(huán)境效果和用戶體驗。

        3 城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造的方案設(shè)計

        3.1 綜合生態(tài)恢復(fù)設(shè)計,結(jié)合綠地與河道治理

        在城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造的綜合設(shè)計中,關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)水域與陸地生態(tài)系統(tǒng)的和諧共生。

        首先,設(shè)計中需考慮河道的自然化恢復(fù),包括重構(gòu)河岸線、恢復(fù)河岸原生植被、以及建立河岸濕地。這些措施有助于提升河道生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力,同時為水生動植物提供必要的生存環(huán)境。

        其次,綠地規(guī)劃應(yīng)與河道治理相結(jié)合,如在河岸附近設(shè)計城市公園、休閑步道和觀景區(qū),既美化城市環(huán)境,又提供居民親水空間。同時,綠地設(shè)計應(yīng)注重生態(tài)多樣性,選用適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件的本土植物,增強(qiáng)綠地的生態(tài)穩(wěn)定性和抵抗力。此外,規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)考慮生態(tài)連通性,通過建立生態(tài)走廊和綠色網(wǎng)絡(luò),連接城市不同的綠地和水域,形成一個統(tǒng)一而協(xié)調(diào)的生態(tài)體系。這樣的設(shè)計不僅有利于動植物種群的遷移和擴(kuò)散,也有助于維持城市生態(tài)系統(tǒng)的完整性和功能性。

        最后,規(guī)劃設(shè)計中需考慮河道與周邊城市布局的整合,確保河道治理與城市發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào),共同推動城市可持續(xù)發(fā)展。這包括合理布局城市基礎(chǔ)設(shè)施,如排水系統(tǒng)、交通網(wǎng)絡(luò)等,以及確保河道治理與城市土地利用規(guī)劃的一致性。

        3.2 可持續(xù)城市排水系統(tǒng)的設(shè)計

        在設(shè)計可持續(xù)城市排水系統(tǒng)時,需考慮系統(tǒng)的綜合性能和對環(huán)境影響的最小化。

        首先,系統(tǒng)設(shè)計需依據(jù)城市特定的水文和地質(zhì)特征,采用低影響開發(fā)(LID)策略,如生物滯留設(shè)施和滲透性鋪裝。例如,滲透性鋪裝的設(shè)計需考慮地面承載能力和雨水滲透率,其尺寸設(shè)計應(yīng)基于每年的平均降水量(如100mm/h)和地面滲透速率(如15mm/h)。

        其次,排水系統(tǒng)中的生態(tài)元素,如人工濕地或雨水花園,應(yīng)根據(jù)流域面積設(shè)計,以確保有效的水量管理和生態(tài)平衡。例如,人工濕地的面積應(yīng)為其服務(wù)的流域面積的10%,以實(shí)現(xiàn)有效的污染物去除和生物多樣性保護(hù)。此外,排水系統(tǒng)設(shè)計還應(yīng)考慮未來氣候變化對城市水循環(huán)的影響,如極端降雨事件的增加。因此,系統(tǒng)的設(shè)計需有足夠的彈性,以適應(yīng)未來可能的氣候變化。

        3.3 綠色基礎(chǔ)設(shè)施與生物多樣性保護(hù)的融合設(shè)計

        在綠色基礎(chǔ)設(shè)施與生物多樣性保護(hù)的融合設(shè)計中,重點(diǎn)是在城市規(guī)劃中整合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和生物多樣性的保護(hù)。此融合設(shè)計應(yīng)基于生態(tài)系統(tǒng)的原則,強(qiáng)調(diào)自然過程和生態(tài)連通性的重要性。

        首先,綠色基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計應(yīng)以模仿自然生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ),包括創(chuàng)建城市濕地、綠色屋頂、生物保留區(qū)和生態(tài)廊道。這些設(shè)施不僅提供了城市生物多樣性的棲息地,還有助于改善空氣質(zhì)量、調(diào)節(jié)城市微氣候、并提高城市居民的生活質(zhì)量。例如,生態(tài)廊道的寬度設(shè)計至少應(yīng)為10m,以確保動植物物種的遷移和遺傳多樣性。

        其次,生物多樣性的保護(hù)應(yīng)納入城市規(guī)劃的每個階段,確保保護(hù)區(qū)域與城市發(fā)展的協(xié)調(diào)一致。設(shè)計時需要考慮本土物種的保護(hù)和恢復(fù),同時減少外來物種的影響。例如,選擇本土樹種進(jìn)行街道綠化,不僅有助于生態(tài)平衡,還能提高綠化的適應(yīng)性和生存率。

        此外,公眾參與在融合設(shè)計中也扮演著重要角色。社區(qū)居民應(yīng)被鼓勵參與綠色基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和管理,如通過社區(qū)花園或公民科學(xué)項目。這樣不僅能增強(qiáng)社區(qū)的環(huán)境意識,還能促進(jìn)居民對自然環(huán)境的尊重和保護(hù)。

        4 城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造的方案實(shí)施

        4.1 建立生態(tài)恢復(fù)目標(biāo),達(dá)到優(yōu)先考慮

        第一,水質(zhì)改善是生態(tài)恢復(fù)的核心目標(biāo)之一。為此,需要定量設(shè)定如減少污染物負(fù)荷的具體目標(biāo),如將氨氮和總磷含量降低至國家規(guī)定的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)以下。同時,通過植被過濾和生物降解技術(shù)減少河道中的懸浮固體和其他污染物。

        第二,生物多樣性的恢復(fù)和提升也是重要目標(biāo)。為達(dá)成此目標(biāo),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注本土物種的保護(hù)和恢復(fù),防止外來入侵物種的擴(kuò)散。例如,通過種植本土水生植物和建立魚類通道,以恢復(fù)和維持河流生態(tài)系統(tǒng)的自然功能。

        第三,目標(biāo)設(shè)定中還應(yīng)包括提高河道的生態(tài)教育和休閑價值。通過建立生態(tài)教育路徑、觀鳥站和公共休閑區(qū),提升公眾對生態(tài)保護(hù)的認(rèn)識和參與度。

        第四,目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)應(yīng)通過可量化的指標(biāo)來監(jiān)測和評估,如通過定期的生物多樣性調(diào)查和水質(zhì)監(jiān)測。這些指標(biāo)不僅為項目的進(jìn)展提供反饋,還為未來的治理工作提供科學(xué)依據(jù)。

        4.2 實(shí)施綜合流域管理,強(qiáng)化協(xié)同效應(yīng)

        在城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造中,實(shí)施綜合流域管理是實(shí)現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)和可持續(xù)性的關(guān)鍵策略。綜合流域管理的核心是采取跨部門和多學(xué)科的協(xié)作方法,通過整合水資源管理、生態(tài)保護(hù)、城市規(guī)劃和社區(qū)發(fā)展等方面的策略,實(shí)現(xiàn)流域健康和城市可持續(xù)發(fā)展的共同目標(biāo)。

        首先,需要對流域內(nèi)的水文特性和生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行全面評估,確定污染源、水文循環(huán)變化、生態(tài)敏感區(qū)以及社區(qū)利益點(diǎn)。此評估可以為綜合管理提供科學(xué)依據(jù),確保策略的針對性和有效性。

        其次,污染控制是綜合流域管理的重要組成部分。這包括工業(yè)和生活污水的處理、農(nóng)業(yè)徑流的控制以及地表徑流的管理。例如,建立和優(yōu)化污水處理設(shè)施,采用生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)踐以減少化肥和農(nóng)藥流入河道。

        最后,恢復(fù)和保護(hù)生態(tài)敏感區(qū)和關(guān)鍵棲息地是實(shí)施綜合流域管理的關(guān)鍵。這可能包括濕地恢復(fù)、河岸綠化和生物多樣性保護(hù)區(qū)的建立。這些措施不僅有助于提升生態(tài)質(zhì)量,還能增強(qiáng)流域?qū)夂蜃兓蜆O端天氣事件的適應(yīng)能力。

        4.3 采用綠色基礎(chǔ)設(shè)施,提高系統(tǒng)彈性

        綠色基礎(chǔ)設(shè)施通過模仿自然過程來管理城市水流,增強(qiáng)城市對氣候變化和極端天氣事件的適應(yīng)能力,同時提供重要的生態(tài)和社會效益。

        首先,雨水管理是綠色基礎(chǔ)設(shè)施的核心要素。通過建設(shè)雨水花園、滲透性鋪裝、雨水收集系統(tǒng)和綠色屋頂?shù)仍O(shè)施,可以有效地控制和減少地表徑流,提高地下水補(bǔ)給。這些措施有助于減輕城市排水系統(tǒng)的壓力,減少洪水風(fēng)險,并改善城市的水質(zhì)。

        其次,綠色基礎(chǔ)設(shè)施通過提供生物多樣性的棲息地,增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定性。例如,建立城市濕地和生態(tài)公園不僅有助于水質(zhì)凈化,還能為鳥類、昆蟲和其他野生動植物提供生活空間,從而提升生物多樣性。

        此外,綠色基礎(chǔ)設(shè)施還有助于緩解城市熱島效應(yīng),提高城市居民的生活質(zhì)量。通過增加城市綠化,如街道樹木和公園,可以降低城市溫度,凈化空氣,為城市居民提供宜人的休閑和社交空間。

        為了提高綠色基礎(chǔ)設(shè)施的效益,需要對其設(shè)計進(jìn)行精心規(guī)劃,確保它們既滿足功能性需求,又與周圍環(huán)境和城市景觀協(xié)調(diào)一致。這包括考慮本土植物種類的選擇、系統(tǒng)的布局和尺寸,以及與傳統(tǒng)灰色基礎(chǔ)設(shè)施的整合。

        4.4 推廣社區(qū)參與,共建生態(tài)城市

        首先,需積極建立社區(qū)參與機(jī)制,其可通過組織公眾咨詢會、工作坊和教育活動來實(shí)現(xiàn),讓社區(qū)居民參與到生態(tài)治理和綠地規(guī)劃的決策過程中。例如,通過組織社區(qū)居民參與雨水花園的設(shè)計和維護(hù),不僅增強(qiáng)了社區(qū)居民對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的理解,也提升了社區(qū)居民對項目的認(rèn)同感和歸屬感。其次,促進(jìn)社區(qū)內(nèi)的環(huán)境教育和意識提升是推廣社區(qū)參與的另一個重要方面。通過在學(xué)校、社區(qū)中心和公共場所舉辦教育展覽和研討會,可以提高居民對生態(tài)保護(hù)的意識,并激發(fā)他們對環(huán)境問題的關(guān)注和參與[1]。

        此外,鼓勵社區(qū)居民直接參與生態(tài)治理項目的實(shí)施和監(jiān)督也是推廣社區(qū)參與的重要途徑。居民可以參與河岸清潔活動、樹木種植、生物多樣性監(jiān)測等活動,這些活動不僅對生態(tài)恢復(fù)工作有直接的幫助,還可增強(qiáng)社區(qū)內(nèi)的凝聚力和環(huán)境責(zé)任感。

        4.5 采用科技創(chuàng)新,增強(qiáng)監(jiān)測和評估

        首先,遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)是監(jiān)測城市河道生態(tài)狀況的強(qiáng)大工具。通過衛(wèi)星和無人機(jī)獲取的高分辨率影像,可以監(jiān)測河道水質(zhì)變化、植被覆蓋情況和土地利用變化。GIS平臺能夠整合這些數(shù)據(jù),提供空間分析和可視化,幫助識別污染源、生態(tài)退化區(qū)域和生態(tài)恢復(fù)的潛在區(qū)域[2]。

        其次,通過在河道中安裝傳感器網(wǎng)絡(luò),可以實(shí)時監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)(如pH值、溶解氧、重金屬含量等)、水流速度和水位。這些實(shí)時數(shù)據(jù)對于及時響應(yīng)污染事件、評估治理效果和調(diào)整治理措施至關(guān)重要。

        5 結(jié)語

        綜上所述,本研究全面探討城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造的多維策略,旨在提升城市河道的生態(tài)質(zhì)量和城市的可持續(xù)性。通過建立明確的生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)、實(shí)施綜合流域管理、采用綠色基礎(chǔ)設(shè)施、推動社區(qū)參與,以及利用科技創(chuàng)新增強(qiáng)監(jiān)測和評估,為城市河道的綜合性生態(tài)治理提供具體的指導(dǎo)和實(shí)踐框架。未來的研究應(yīng)繼續(xù)關(guān)注城市河道生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化,靈活調(diào)整和優(yōu)化治理方案,以適應(yīng)環(huán)境變化和社會需求,從而實(shí)現(xiàn)城市與自然的和諧共存,為城市的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]宋源,李軍強(qiáng),毛斌,等.黃河流域高質(zhì)量發(fā)展背景下西安高新區(qū)河道設(shè)計導(dǎo)則編制探索[J].規(guī)劃師,2022,38(4):101-106.

        [2]余錦輝,范財權(quán).河道治理生態(tài)護(hù)岸的設(shè)計與應(yīng)用[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2021(10):108-111.

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