李俊杰
(华东勘测设计研究院有限公司,311100,杭州)
中小流域综合治理的规划设计途径
李俊杰
(华东勘测设计研究院有限公司,311100,杭州)
以中小流域综合治理为切入点,综合分析治理的现状与发展脉络,结合实际工程案例,从治理单元的完
中小流域;土地分级别;技术路线;生态环境;综合治理
西方国家经历了100多年河流大规模开发利用的工程建设以后,从20世纪50年代开始,逐步把重点从开发利用转向对河流的保护。逐渐开展以单一物种恢复为标志的大型河流恢复行动,开始规划流域尺度的河流生态整体恢复工程,并进行若干示范工程建设。我国从2000年之后,河道的综合整治逐渐被重视,多目标的共同治理成为“治水新思路”的重要特征。浙江杭州市从2006年开始启动河道综保工程,工程以 “水清、流畅、岸绿、景美、宜居、繁荣”的12字方针为指导,以“水循环正常、水安全保证、水文化丰富、水生态良好、水景观优美”为目标。近年浙江省提出了“治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水”的“五水共治”的综合举措,进一步明确了系统治水的思路和方针。
表1 典型河段工程占比分析
浙江省中小流域的面积基本在几百平方公里左右,山区性河道具有典型的上下游异质性景观,自然本底较好,但由于传统以防洪为主导的水利建设造成了河道的天然摆动功能减弱,河道的弯曲系数在降低,从表1的分析中,不难发现河道的弯曲系数与河道的堤防工程呈负相关性,与河岸的天然形态呈正相关性,河道维持天然的河段均值在40%以下,堤防工程占比在60%以上。目前河道的自然本底受到了较大的胁迫,在河道的系统治理过程中,应该思考把河流水质恢复的内涵扩大为河流生态恢复,把河流管理的范围从河道及其两岸的物理边界扩大到河流走廊生态系统的生态尺度边界;应该借鉴发达国家河流生态恢复的经验,并用于我国的水利建设;应该改进工程规划设计理念和技术,主动研究和兼顾河流生态系统健康需求,包括开展新建工程生态系统变化的整体评估,加强工程立项的科学性。
中小流域综合治理的规划设计,目前存在目标不系统、方案不完整、措施不到位等问题,缺乏广泛认同的技术路线。在工程规划和设计阶段,应当改进传统方法,积极吸收生态学的理论和方法,在满足水利功能的同时,兼顾生态系统的健康和可持续性。比如转变河道防洪减灾的思路,提倡防冲不防淹的堤防建设方式,增加河流自然属性的保护;提倡河流廊道的保护与修复;提倡河流生境的营造和恢复;提倡海绵城市建设的系统整合等。
1.综合治理的流域单元完整性与生态整体恢复性
河道综合整治涉及法律众多,如《中华人民共和国防洪法》《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水法》等,法律条块化的管理模式,加上众多的设计规范与手册,使得当前河道综合整治存在法律交叉矛盾的现实困境。河道综合治理的多目标属性是以恢复河道功能为导向的,整治也是兼顾保护与利用的,在众多河道的实际治理过程中,我们总是注重防洪功能,忽视发展需求,注重治理成效,忽视保护价值,重视视觉景观效果,忽视生态景观价值,造成了流域治理被压缩到了干支流的治理,干支流的治理又局限于堤防内部的治理,堤防内部的治理又归结为简单的护岸与护坡工程。要解决当前的困境,需要以河流所在流域作为一个完整单元进行系统立法,如美国1968年签署的《国家自然与风景河流法案》,法案以保护河流及其周围狭窄的缓冲带不得筑坝和开发为宗旨,通过立法来保护恢复流域及河流的基本载体,允许通过流域的土地利用控制、河流缓冲带的完整单元界定,以及最小干扰的恢复生态工程措施的落实,来确保河流综合整治的成效。
2.河流整治的廊道功能与廊道用地的分级控制
《中华人民共和国防洪法》界定的水行政主管部门实施的管理范围为“有堤防的河道、湖泊,其管理范围为两岸堤防之间的水域、沙洲、滩地、行洪区和堤防及护堤地;无堤防的河道、湖泊,其管理范围为历史最高洪水位或者设计洪水位之间的水域、沙洲、滩地和行洪区”,这一条文导致了堤防建设越多,河道的管理范围越小,大量河流缓冲带的丧失并不利于河道的整体保护。众多的研究证明,河流两侧预留30~200m的河流缓冲带是确保河流廊道功能的基础,因此宜协同河流两岸土地利用,在保留缓冲带的同时,赋予缓冲带一定的利用功能,在实际工程案例中,可以结合用地相关因子的叠加分析,给用地进行分级,通过用地的分级控制来协调人水和谐的关系。
叠加因子分析是根据生态资源、地形地貌、流域水文、地质气象等不同权重因子的累加得分,来确定得分阙值。按不同阙值对河流廊道的用地进行生态分级控制,宜划分为5个生态等级区。
①一级生态控制区段——生态保护区段,综合评价是现状自然生态最好,对周边生态环境有重大影响、有保留价值的区域,以保留、保护为主,人的活动受到一定的限制。
②二级生态控制区段——保育缓冲区段,位于生态功能保护区的外围,或者得分仅次于生态保护的区段,以风景游览为主,人的参与性适度增强。
③三级生态控制区段——生态缓释区段,适度利用并不改变用地价值与属性,适宜作为生态防洪堤、公园、公共绿地等,适宜成为生态走廊与城市之间的公共开放空间。
④四级生态控制区段——控制利用区段,生态功能的不敏感区,村镇建设区或者高强度的农业开发区,可以适度增加和改造特许的功能服务功能,并辅以一定的生态恢复措施。
⑤五级生态控制区段——适度开发区段,廊道自然生态功能缺失,或城镇发展利用区域,以土地集约化利用为主,并需要重建生态系统的特定功能。
通过以上五级土地的分级控制,能较好地区分生态恢复的保护、修复与重建模式。保护的区域要划定具体的保护范围,在保护范围内停止导致生态功能继续退化的开发活动和其他人为破坏活动。修复区域经过人工修复,使各种组成、条件、功能、景观等都能恢复到受干扰前的状态。
3.河道综合整治的技术路线
建立河道综合整治的技术路线,是实施规划设计途径的基础,也是确保河道综合整治的系统性与完整性的必备条件。根据河道功能的差异可以指定差异化的技术路线图。图1技术路线适用于自然基底较好、城镇化水平较低的山区性河道,以防冲不防淹的生态防洪理念和生态基流优先的生态防枯措施为核心,侧重河流滩地保护,注重水污染防治、水生境营造。
4.流域景观格局和河流生境构建技术
在设计阶段,由于河道整治属于水利行业,以护岸护坡为设计重点,应当加强河流廊道全断面设计能力,对上下游的异质性生境进行景观格局的系统分析。在具体工程设计之前,宜分析每条河流自身的景观格局,对特定的河流生境有内在的解读,才能有的放矢塑造特色性的河流生境,见图2。
景观格局与生境营造的主要内容包括以下三个方面:
①在大尺度(流域尺度)上研究流域景观格局演变,分析时间尺度演变的规律、热点、驱动力、相关性,如林地与农田减少、城市扩张的规律等,揭示影响生境变化的深层次原因。
②在中尺度 (河流—滨岸带尺度)上进行河流生态系统的生境质量评价,明确河流生境、河岸生境的不同指标。根据评价结果,分析生境质量的分布规律,以及典型生境段不同指标差异。针对不同质量生境(较好、一般、较差),提出相应的保护、修复、重建要求,为生境修复的实施对象与目标提供参照。
③在微尺度(微生境尺度)上研究典型岸段的异质性及其生态效应,针对评价的结果,提出相应的管理和工程措施,也可采取各类试验进行验证。根据验证结果提出包括不同植被群落筛选的生态修复生境工程、各种水质处理与净化生境工程、各类生态护坡岸线生境工程和各种动物栖息地生境工程。
5.河道类别划分与需求分类
目前河道综合整治没有统一的技术规范,河道功能需求多样,需要一些功能需求细分研究分析方法,确定河道合理需求,为河道综合整治的工程设计阶段提供依据。表2是 《杭州市城区河道综保工程设计导则》中确定的不同类别对应的河道需求表。
河道类别可以从防洪排涝功能、生态资源条件、景观游憩需求、城市规划条件、航运通航等级、文化富集分析、环境影响评价等角度对河道分类确定影响因子进行权重赋值和类别分析,建立评价体系进行综合评价,最终确定河道类别及相应整治内容。
杭州市区河道类别划分及整治内容划分表是根据河道多功能目标进行横向测评比较,通过测评和河道分类,为河道设计者提供相对准确的河道定位及河道整治相关内容,同时为河道管理者提供管理依据,但与其他河道分类体系不构成对应关系。
图1 综合整治规划设计技术路线图
图2 生境保护与构建研究内容及技术路线图
中小流域综合治理要从流域整体恢复出发,以河流廊道为载体,以多目标系统治理为措施,从不同尺度上分析流域景观格局演变特征、生境类型评价,并提出对不同类型生境采取的保护、修复、重建等管理和工程措施。目前在河流廊道土地分级评价体系以及河流类别评价体系上还需要量化指标支撑,同时还需要进一步研究河流健康评估指标体系、河流干扰因子指标体系、河流生物多样性指数等量化指标,最终实现以量化数据来评估河流综合治理成效,助推中小流域治理的技术科学性。 ■
表2 不同类别河道需求对应表
[1]俞孔坚,等.“反规划”途径[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[2]董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性[J],水利学报,2003(11).
[3]董哲仁.河流生态恢复的目标[J].中国水利,2004(10).
[4]张明娟,李俊杰.瓯江生态修复示范段大型底栖动物类群与微生境的关系[J].水生态学,2012(2).
责任编辑 杨 轶
Planning and design for comprehensive management of medium and small river basin
Li Junjie
Comprehensive analysis is conducted on the current situation and development of medium and small river basins.Combining with typical cases,focal points and difficulties are evaluated regarding to completion of management units,control of land use along the river courses,formation of systematic technical system and diversity of functional demand.Measures are proposed from three dimension of large,medium and small.
medium and small river basin;land classification;technical route;eco-environment;comprehensive management
TV882.8
:B
:1000-1123(2016)06-0013-04
2016-01-08
李俊杰,高级工程师。
整性、河流廊道的用地控制性、技术体系的系统性、功能需求的多样性等方面提出了治理的重点与难点,并从大、中、小尺度三个层面提出相应的对策。