发展城市园林景观营造绿色水利工程

□魏 犇(北京林业大学园林学院)

一、水利工程投入对生态环境的制约条件

（一）水资源承载力受限

长江、黄河等流域虽然水资源丰富，但也经不起无节制的开发利用。其中长江流域水资源承载力到底有多大，对这个问题我们还需深究。如果大家头脑里都没有经济的概念，调水越多，越助长资源配置不公，也会助长资源浪费。而按照市场机制来配置，一个最根本的前提是要明确水权。

（二）生态环境承载力缺乏

水治理开发不能破坏生态，因此，在水资源开发利用上，首先是要维持河流自身的生态需水量，这是生态系统健康的基本条件。生态需水量包括河流基本生态环境需水量，即维持河流系统最基本的生态环境功能所需要的最少水量；包括河流输沙排盐需水量，即维持河流形态和盐分的动态平衡，在一定输沙、排盐要求下所需的水量；还包括湖泊洼地生态环境需水量，即维持湖泊洼地水体功能而消耗于蒸发的水量。

（三）技术约束

技术约束不是指传统的水工技术，对传统的水工技术，应当说，我们已经在世界上领先了，但是，基于生态学与水利水电工程学有机结合的水工技术在长江、黄河流域才刚刚起步。从维持水资源健康生态角度来看，水工技术还有许多需要改进和完善的地方。因此，在规划河流形态、设计河流断面时，应遵循河流自然演变的规律，科学确定水流主槽、滩地、护岸的功能，包括防洪、生态、亲水性、文化、体育、娱乐等。在护岸工程设计时，增加亲水空间和生态系统保护空间，建设亲水河岸。在堤防、护岸工程的材料选择上，应尽量少用硬质材料，多用自然材料，同时注重开发应用生态环保型的建筑材料。

二、水利工程建设过程中对环境危害的主要表现

（一）水库工程对环境的影响及危害

一定流域面积的水库枢纽工程，可以提高上游水位，增加蓄水量，解决水资源时空分布的矛盾，起到防洪、发电、灌溉、供水、养殖、航运、旅游等作用，这些都是有利方面，但是，对环境也有不利的一面。

修建水库时，要造成规划库区内的人口迁移、安置；土地(往往是肥沃的土地)、文物、古迹、矿藏及其他设施的淹没，工矿、企业的改建，道路交通、电力通讯设施的改建重建等，有学者曾做过统计，上述各项投资和约占水库枢纽工程总投资的1/3，甚至1/2。

水库建成后，大坝蓄水增加了水体的表面面积，在炎热的气候条件下，大量的水被蒸发掉，增加了水资源的损失，这种损失是非常严重的。并且在水库建成后的管理运行中，由于上游蓄水抬高水位，过水断面增大，水流速度减少，携沙能力降低，因而大量的泥沙将淤积在水库中，这将使水库的有效使用库容减少，防洪标准降低，直接影响到水库的使用年限。尤以多泥沙河流上的水库工程受影响最大。由于长时间的高水位，大蓄水量，使库区地壳结构的地应力发生变化，为诱发地震创造条件。起水库大坝及库区周围塌岸、渗漏等方面的地质问题。

水库对于局部地区的小气候，如降雨、气温等也会带来一定的变化；对动植物的生长也会产生一定的影响，会造成水库周围的生态环境出现一系列的变化，对水库的水质、水温变化及水生藻类的生长，产生一定的影响，特别值得注意的是水库的水体富营养化问题，由于水库中的水体水流缓慢，工业企业生产污水及城市生活污水及雨后径流含有大量的含氮、磷有机物，将导致水生生物(主要是各种藻类)大量繁殖和水体中的溶解氧急剧降低，使水体中处于严重缺氧状态，造成鱼类大量死亡，出现腐臭的气味，致使水库水质严重恶化。

为了解决上述问题，需要修建过船、过木、过鱼的建筑物，而这些建筑物的修建，不但耗资较大、技术要求较高，而且还会对大坝的安全带来一定的不利影响。

（二）堤防工程对环境的影响及危害

修建河道堤防是河道防洪工程中所采用的一种重要水利工程措施，具有约束水流，防止洪水自由满溢，保护两岸农田和村镇的功能。但是筑堤将影响天然河流的水流自然流态，特别是对多泥沙河流，将产生一些不利影响。

水流受堤防约束后，流动较快，洪水将比无堤防时到达快，增加下游防洪准备工作难度。洪水到来时，堤内的水位升高，水面将高于堤外地面，对大坝形成较大的水压力，易形成堤防的坍塌、跌窝、渗水、漏洞、管涌、风浪淘刷等险情，而且洪水破堤时会加重洪水灾害。修筑堤坝后，水位提高，上游无堤河段的坡降变缓，导致上游河道中泥沙不断淤积。大堤来水时，水深加大，流速增加，引起河床冲刷，在下游由于河床坡降变缓，水流速度变小，引起河道中泥沙淤积，河床不断抬高，需要不断增高堤防，如此恶性循环之后，形成了地上“悬河”，增大了防洪威胁。

同时由于渗漏造成堤内水面高于堤外水面，使地下水位抬高，造成大面积土壤次生盐碱化、沼泽化。高边坡地区还会因土壤含水过高而引起滑坡或泥石流。

（三）跨流域调水工程对环境的影响及危害

跨流域调水工程为缺水地区提供了新的水源，开拓新的发展空间，促进了当地的工农业发展。有利的方面是主要的，但也存在着不利的影响。

对于资源调出地区，由于调出一定的水量，改变原有河床的冲淤条件，影响河流对地下水的补给，减少了河流对污水的稀释，降低了河流的自净能力，加重了河流的污染程度；如果调水过多，会减少河道最终流入海洋的淡水量，使海湾污染加重，海水入侵影响沿海城市的地下水水质，影响河流入海口的河岸和河口的稳定。对于调入地区来说，由于水文和径流状态的改变，从而改变水质、水温和泥沙输送条件，由于地下水补给条件的改变，影响土地使用。

三、从生态环境发展阶段的水利建设中发展园林建设

园林景观工程是一门传统的学科，带有一定的生态学原理，是我国现代化和可持续发展的重要工艺技术。为解决施工中的环境问题，工程建设必须服从生态经济区域的整体规划，并从系统思想出发，按照生态学原理、经济学原理及生态经济学原理，运用现代科技成果和现代管理手段，特别是园林生态工程这一重要工艺技术以及传统工程管理的有效经验，以期获得较高的工程效益、生态效益和社会效益。应用园林生态工程原理解决水利工程施工中的环境问题，不但可以获得较好的生态经济效益，而且丰富了水利工程施工理论和生态工程理论。在水利工程施工中，所遇到的环境问题非常广泛，并且十分具体。

例如目前全国正酝酿两个大的决策。西北缺水，要解决缺水的问题，有两个策划方案，一个是把西边四条江水调到北京来，这样就要开辟大量运河，运河的选线、沿途的景观都是实现大地园林化的载体。反对调水的专家，认为水可以调，但是黄河的淤积现况，承受不了这么多水。中国地面的水缺乏，但水气资源很丰富，从东南海面刮来的湿空气，由于有山的阻隔到不了西北，无法形成降雨，所以一部分专家提出的第二个策划方案是要炸掉一部分挡水气的山，这样水气进到西北，西北地区自然会增加降雨量，就能解决西北缺水的问题。炸山如何不破坏景观，如何把破坏生态环境减低到最低限度，也是一个新的课题。所以，我们要从综合建设中寻找契机，才能发展园林建设事业。

四、运用园林技术营造绿色水利工程

（一）规划设计技术

1.生态设计。绿地以人、生物与环境的良性关系为目的。绿地生态设计可促使兴建水利工程城市健康、安全及可持续发展,调整物流、能流及信息流等的良性循环,使绿地与水利生态要素功能耦合更为密切,生态系统运行更加高效和谐。

2.区域设计。园林绿化要突出水利施工区域特征,强调改善生物多样性及生态环境,实现区域社会、经济、环境和空间发展的有机结合。绿地规划要符合生态性、生物多样性、野郊休闲性、人居环境舒适性和可持续利用性,要扩大到整个城市区域范围,建立城郊结合、城乡一体化的绿地生态系统。

3.文化设计。通过绿地植物与景观系统的结合来实现水利城市总体形象的整合、塑造和强化,建设有文化底蕴、形象鲜明的特色城市,如都江堰水利工程的建设。

4.科学艺术设计。园林绿化始终和艺术互相浸润,相互影响。科技发展改善了传统的绿地设计手段和研究方法,并影响着其主题文化。生活方式的改变及其对环境态度变化都决定了城市绿地设计必须达到科学性与艺术性的高度统一,适应人的行为和心理需求。

5.立体设计。该技术主要包括垂直绿化、生物墙(将墙砌成空心,内填种子及树胶、肥料等混合物,供以水分而形成绿色围墙)、绿色建筑(把建筑与植物、自然融为一体)和绿化壁网等。

（二）植物配置技术

1.了解水利工程施工地区立地条件和植物特性(气候特征、土壤理化性状、光照强度及湿度等；植株高度、绿色期、开花期、花色及适应性等),遵循适地适植物原则。主要途径有改植物适地和改地适植物。改植物适地包括选种、引种驯化及育种等；改地适植物,即整地、施肥、灌溉、混交及土壤管理等技术。

2.根据绿地不同性质和功能选择植物,合理配置。

3.高度搭配要适当。上层乔、灌木分枝点较高,种类较少时,下层地被植物可适当高一些；种植区面积较小时,要选择较为低矮的种类；花坛边缘选择一些更为低矮或蔓生种类,会更加衬托出花的艳丽。

4.色彩搭配要协调。植物搭配要注意色彩的变化和对比,具有丰富季相变化。常绿树下可选耐阴性强、花色明亮、花期较长的植物,如玉簪等。

（三）植物造景技术

园林绿化中,植物直接关系到绿化质量和美化水平。植物造景是构建园林绿地的基本手段,是运用乔木、灌木、藤本及草本植物等素材,通过艺术手法,充分发挥植物的形体、线条、质感及色彩等自然美来创作自然植物群落景观。植物造景不仅要掌握各种植物的观赏特性(观花、观叶、观果等)、生理生态习性(如植物对光、水分、大气及土壤等要求)、植物合理配置(如植物种间关系、种群密度、配置方式、树种搭配及年龄结构等),还要注意艺术手法,进行合理的布局和设景,使植物充分发挥其表现时空、创造景观、分割空间、改造地形、衬托景物及创作意境等功能。植物造景以地理位置和植物为前提,逐步引入适合当地气候环境的优良园林树种,充分展示园林植物形态美和群体美,利用植物香化、美化及净化作用,最大限度地发挥园林绿地综合效益。

（四）植物群落构建技术

植物群落稳定性取决于空间结构的多样性、总生物量、恢复和再生能力以及抗干扰水平。应合理利用乔木、灌木、地被及草坪等多层的垂直配置,提高绿量及群落稳定性。绿地建设应从绿地垂直结构及水平结构,充分考虑光合效率及种间生态协调,提倡阳性与阴性、深根与浅根、落叶与常绿、针叶与阔叶等园林植物混交,形成稳定、多层、混合及错落有致的生态植物群落。

主要技术包括植物筛选、混交类型、混交方法、混交比例及配置方式。同时,要突出本地特色,加强乡土树种利用,做好园林植物引种,重视生物多样性保护和建设,建立绿色生态网络,全面提高水利工程系统周边地区的景观稳定性和生态效益。

五、结语

现在水利事业发展方向是变工程水利为资源水利，而环境又是经济、社会持续稳定发展的基础。在进行水利工程项目的规划、设计、施工及管理运行中，生态环境问题必须引起足够的重视，并以科学、严肃、认真的态度予以深入研究、探索。

水资源的开发利用应当在充分考虑水资源的生态功能，环境功能和景观功能等综合的开发模式下进行，真正体现生态效益，经济效益和社会效益的统筹兼顾，必须将环境影响评价作为水利工程建设中必不可少的组成部分，通过进行科学的环境影响评价，可以尽早对水利工程所造成的生态环境影响采取必要的措施，尽量减少和避免不利影响的产生。

因此，在现有状况下，运用园林手段加以改善并实施，通过植物的搭配与选定栽植，改善当地土质情况，最终构建植物群落，调节当地生态环境，稳定生态效益和景观效益。总之，利用园林造景的技术丰富并美化水利工程施工周边地区，既减轻了生态环境的恶化程度，又完备了城市绿地系统，在营造出绿色水利工程的同时，为我们的城市增光添彩。