摘 要:城市化进程中,人类对生态环境造成了不同程度的破坏,带来了城市内涝、水质污染、水资源紧缺等问题。中国的新建城市建设速度很快,旧城区建设已基本结束,传统的水环境构建模式已经不符合新建城市的发展要求。本文基于生态理念的视角,首先梳理新建城市水环境景观格局构建要求,然后提出生态理念下新建城市水环境景观格局构建的原则,最后总结新建城市水环境景观格局的构建模式。
关键词:生态理念;新建城市;水环境;景观格局;构建模式
水是人类赖以生产和生活的重要资源,然而全球城市化和工业化进程推进、水资源时空分配不均、水资源的不合理开发利用激化了城市的用水矛盾。[1]传统的城市水环境构建模式片面强调“快排”,依靠单一的雨水管网排放雨水,导致城市雨季排水压力增加,引发城市内涝等问题。
以往对城市水环境问题的研究多集中在老城区的水环境治理和恢复上,缺乏系统的新建城市水环境景观格局构建策略研究。本研究从生态理念的角度出发,用景观生态学、水文生态学、恢复生态学等理论,结合海绵城市建设的实践,构建新建城市水环境景观格局,旨在改善新建城市的水环境生态,并为今后的城市水环境景观格局构建提供参照和依据。
1 新建城市水环境景观格局构建要求
1.1 雨洪管理要求
以往的城市建设往往以牺牲生态环境为代价,水域、林地、草地等被建设用地侵占,使得城市不透水面积增加、雨水径流时间缩短,造成洪涝灾害。以生态理念为指导,利用LID技术可以从源头控制雨水径流。通过小尺度的、分散的、多功能的设施,如雨水花园、绿色屋顶、植草沟、透水路面等来增加雨水滞留时间、分散雨水径流、削减洪峰,可以达到管理雨洪的目的。
1.2 减少面源污染
面源污染主要包括城市中的降雨、降雪、动物粪便等,具有时空分布离散性、污染途径随机多样性、污染成分复杂多变性等特点。[2,3]传统的市政工程依赖管道排放雨水和生活用水,难以解决受纳水体的污染问题。例如氮、磷等物质通过降雨冲刷进入水体,达到一定规模后可能使水体受到污染。通过适当地增加城市的绿地面积、营建适宜场地的径流体系等手段,可以减少进入水体的污染物。
1.3 中水与雨水资源化
城市化的发展使得人口向城市迁移,加上工业的发展,使得城市的用水量是农村的数倍。但我国许多城市的水资源十分紧缺。城市中水和雨水的综合利用是改变这种局面的重要手段,可以将储存和净化后的雨水作为绿化、冲洗道路、消防等市政用水,也可用作冲洗厕所、浇花、洗衣等生活用途,最后还可以作为工业用水等其他用途。
2 生态理念下新建城市水环境景观格局构建原则
基于生态学、海绵城市及可持续发展等理论,新建城市水环境景观格局构建应该遵循以下原则:第一,整体规划原则。将视野扩展到水之外的环境,治理的目标是优化整个水生态系统服务功能,而不是片面追求某个水体生化指标的改善。[4]第二,生态优先原则。以牺牲城市生态为代价的发展模式违背了自然规律,破坏了城市的景观风貌。新建城市水环境景观格局构建应通过自然的或人工的途径,恢复城市的水文循环,减少城市开发建设对生境的影响。第三,因地制宜原则。我国不同地理区位的城市,自然条件都有非常大的区别,水环境的营造要从不同城市的现状出发,在普适性原则的基础上,以每个城市特有的问题为导向,确保水文设计的本土化、水景景观的地域化。
3 生态理念下新建城市水环境景观格局构建策略
3.1 城市水细胞的景观构建
城市水细胞是指像人体中的细胞一样,可以在干旱时释放雨水、在雨季蓄积雨水的点状、片状水域以及绿色屋顶、下凹式绿地、蓄水池等绿色基础设施。城市水细胞的景观构建强调将“弹性”和“柔性”设施与城市市政管道等“刚性”设施相结合,通过利用非常规水资源、控制径流雨水、优化水域景观等措施,改善新建城市的水环境。
(1)构建中水与雨水的循环系统。将新建城市依据自然地形和路网结构划分为不同的水文单元,水文单元以居住区或者街区为单位,居住区和街区内布置屋頂花园、下凹式绿地、雨水花园等用以收集雨水。雨水在汇入雨水花园等设施之前,将以地表径流的形式汇集在汇水分区内的下凹式绿地,然后汇入场地中心的生物滞留设施。雨水管将屋顶雨水输送至雨桶,后者收集利用弃流后的雨水。
中水排水系统通过街区连接,由敷设于植物中分带的排水管与中水管网连接。该系统收集中水原水(主要为杂排水或优质杂排水),通过中水处理系统的净化,净化后的中水可循环利用,剩余中水排入就近河道。
(2)恢复自然水域,辟建人工水域。城市中的湖泊、坑塘、湿地等水域具有蓄水防洪、调节气候、净化水质、为动物提供天然的栖息地等功能。水细胞的景观构建一方面要恢复天然的湿地湖泊并重塑景观,充分发挥水域的生态功能和娱乐休闲、研学教育等功能;另一方面要建设仿照天然水域生态系统的人工湖和人工湿地,用以连接城市的河流与排洪沟渠,增进城市水循环。
3.2 城市河渠系统景观构建
(1)河渠系统的景观修复。当今许多城市在建设过程中将城市河道裁弯取直,排洪沟渠也采用直线形式。在暴雨季节,河水裹挟雨水快速地通过城市段,长此以往,造成深槽、浅滩、沙洲和河漫滩消失。[5]因此,河流和排洪沟渠的水体形态应尽量避免单一化,应尊重河流原有的行洪路径,设计符合河流自然形态的、曲折有致的水体形态。河道水体的生态修复可以通过工程手段和景观手段相结合的方式,工程措施包括底泥疏浚、喷淋加氧、水体曝气加氧等,景观手段包括植物净化、构建景观生态浮岛等。
(2)生态补水与断头连接。受地理位置、气候条件、人为干扰等因素的影响,许多新建城市的河流和排洪沟渠因为缺水或人为改道而断流,水体的自净能力减弱,有些水体甚至发黑变臭。城市中的水体往往可分为过境水体和本地水体。过境水体一般水量比较充足,可以利用建设水闸、水坝以及水渠等工程设施,将过境水体与本地水体连接贯通,利用过境水量补充本地水体水量。[5]这样不仅可以扩大城市水域面积,变死水为活水,还可以增加水体动感和观赏性。同时可以通过在小流域内实施雨洪资源转化等措施,引导和利用中水和雨洪,补充河流、湖泊等生态和景观用水,改善城市水循环。
3.3 城市水域生态网络的构建
城市水域生态网络的构建和优化,首先要恢复城市中各种水域的生态环境,通过软化驳岸、丰富滨水空间的绿化植被、改变水体形态等措施,增加水网的可达性和可游赏性,丰富河岸景观,为居民创造适宜的休闲空间。[6]然后整合城市外围与城市内部各种有生态价值的水域空间。一方面,依据城市的自然生态条件,适宜地扩大或者缩小水面面积,将城市水细胞与城市河渠系统相连接,水系连通、河渠共济以促进水体交换,缓解城市水污染。另一方面,利用城市绿地网络、人工水域等,将破碎的核心水域区域有机融合,从而形成一个立体的、完整的、可持续的城市水域生态网络。
4 结语
基于生态理念的新建城市水环境景观格局构建模式为新建城市水环境的营造提供了新的思路,是对传统的水环境景观格局构建模式框架的改善和补充。对居住区、街区、河流、湖泊等层面的水域空间进行系统的构建,考虑水环境中各个层面和各要素之间的联系和城市整体的生态和景观风貌,具有可持续性和完整性。在我国加快建设生态宜居城市的背景下,这种模式能够促进城市水环境生态良性发展,具有很好的发展前景。
參考文献:
[1] 薛惠峰,程晓冰,乔长录,等.水资源与水环境系统工程[M].北京:国防工业出版社,2008:15-17.
[2] Jun Ho Lee,Ki Woong Bang . Characterization of urban stormwater runoff[J]. Water Research,2000,34(6):1773-1780.
[3] 倪艳芳.城市面源污染的特征及其控制的研究进展[J].环境科学与管理,2008,33(2):53-57.
[4] 孙婕.海绵城市的理念方法在我国水环境治理中的应用研究[J].环境保护与循环经济,2018(04):04.
[5] 江霞.城市理水——基于景观系统整体发展模式的水域空间整合与优化研究[D].天津大学,2006:107-198.
[6] 于青青.乡村绿色基础设施规划设计研究[J].建筑与文化,2013(9).
作者简介:张贤(1993—),女,河南郑州人,西安建筑科技大学2017级硕士研究生,主要研究城乡环境、海绵城市等领域的内容。