基于“城水相融”的城市河道生态治理措施探析

2022-12-26 00:12:19朱雄斌肖波付锡林
河南科技 2022年22期
关键词:水城净化河道

朱雄斌肖 波付锡林

(1.六盘水师范学院,贵州 六盘水 553004;2.六枝特区自然资源局,贵州 六盘水 553402)

0 引言

大自然孕育了河流,河流又哺育了城市,逐水而居是人类选址建设家园的基本规律,世界上,几乎每一个城市都依河而建,依河而兴。千百年来,虽然河流对城市的作用发生了一些改变,但城市与河流始终相依相存。如今,河流依然是城市重要的资源与环境载体,担负着城市的经济功能、文化功能、休闲娱乐功能及泄洪功能,是影响城市风格和城市环境的重要因素。但是,随着各地工业化和城市化进程加快,城市建设规模不断扩大,大量工业废水、生活污水和生活垃圾排入河道,河道负担日益加重。在寸土寸金的城市建设区,为了建设的需要甚至截弯取直、压缩河道宽度,加之人工化、渠道化的建设方式,破坏了河道原有的生态平衡和净化能力,出现了“血管堵塞、粥样硬化”等症状,导致生态退化及水质污染十分严重,黑臭水体随处可见。因此,城市河道的生态治理已成为城市品质提升和生态建设的重要内容。

1 既有的城市河道治理措施分析

1.1 堤岸治理

现阶段堤岸的改造方式大致可分为三类,一是堆砌式,利用块石、人工塑石、植草砖等堆砌的方式,留出空隙让植物在空隙中生长,逐渐呈现出自然型的河岸外貌;二是台阶式,利用混凝土、砂浆或卵石将堤岸改造台阶式地形,为城市提供亲水空间;三是缓坡式,是模仿自然型堤岸,设置缓坡并种植滨水植物,利用植物的根系固定堤岸,同时为生物提供栖息地。

堆砌式可以抵抗较强的流水冲刷,能在短期内发挥作用,且相对占地面积小,适合于用地紧张的城市,其不足之处在于石块的搬运及固定成本较高;台阶式和缓坡式可通过植物有效过滤和净化水体,景观效果较好,但是抗冲蚀能力较弱,洪水冲刷过后维护成本较高,且占地面积较大,要求河道两侧的绿化带宽度较大。

1.2 河床治理

一些城市为了在节约用地的同时增加河道的排洪能力,采用降低河床标高的方式增加径流量,河床的高度下降会降低堤岸的稳定性和城市行人安全性。若采用矩形断面,则河道内的空气流通能力较低,势必造成水质恶化加剧。在枯水期流量很小的河流,天然河床渗水严重,一些城市为了便于蓄积水体,提升城市景观,改善局部小气候,采用水泥河床的形式防止下渗。硬化的河床阻断了河水的下渗,水体自净的功能下降,水质变差。同时,河道抵御、吸收洪水的能力减弱,水流速度在水泥河床上加快,加重了城市水资源从地表流失,在降水量大时易造成洪水泛滥,并可能降低地下水补给,导致自来水厂的水源减少,影响城市供水。

1.3 水质治理

河道水质治理包括对汇水区域的工厂、养殖业及固体废弃物进行规范和管理,采用雨污分流、截污导流等措施从源头上消除污染源等,通常采取的方法有物理方法、生态-生物法、生物膜技术和水生植物净化法。物理方法主要是指疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等;生态-生物法包括河道曝气复氧、生物修复法等;生物膜技术是利用微生物群体附着于某些载体的表面,摄取污水中的有机物作为营养吸收并加以同化,从而使污水得到净化;水生植物净化法即通过湿地,充分利用水生植物的自然净化机能除去水中的富营养物质,该方法净化养护管理成本较低,且有利于从源头上、根本上治理污染,但是占地面积较大,且一次性投入较高。

1.4 景观治理

现阶段,河道的景观治理主要两种方式,一是水利工程与园林风景建设相结合,利用河道及沿线绿地建设沿河景观带,布置广场、廊、桥、亭子、栈道、小品、雕塑等园林设施引入城市文化,打造人文景观;二是结合河道两侧的用地,布置商业建筑,打造具有特色的滨水商业街景。两种方式均有利于充分发挥城市内河的景观和生态功能,但是由于枯洪季节的水位变化不同,控制不力就会出现旱季河道干涸,雨季洪水漫出河道造成洪灾的现象。

2 “城水和谐”的整治思路

有了通畅的河道及清洁的水源,不等于这条河流就是“活”的。一条河流经过城区可达数十千米,即使城市没有对水体造成污染,也缩短了河流自净的空间,影响了河流的生命活力。因此,河流整治必须改变传统的思维方式,全面系统地从时空规划上找出路,让河流经过的每一片土地都能对河流的生命产生积极影响。

2.1 城市与河道相互因借

人类文明的发展需要遵循自然规律,并在此基础上进行一定的人工改造,这样才能达到既创造了文明,又顺应自然的科学发展观社会发展理念[1]。构建社会主义和谐社会要遵循自然与人和谐发展的基本原则,充分利用好河道这一自然系统的重要因子,营造将自然引入城市,让城市融入自然,创造城水和谐、相因相生的城市良好环境。

2.2 人与自然互动共生

在一些用地紧张的城市,建设用地寸土寸金,部分河道的宽度被压缩到最低,规划建设需要兼顾现实,增加河道坡度,并利用生物措施及工程措施净化水体。同时,大部分城市还存在居民日常户外锻炼场地及步行道路不足的情况,规划应充分率用滨河绿地建设户外运动场地及慢性系统,让人与自然互动共生。

2.3 城市让位于河道

自然状态下的河道一般呈优美的曲线型,堤岸往往物种丰富,与局部地域气候、生物多样性等有着千丝万缕的联系,河道沿岸具有稳定的物质、养分和能量流动及河道生态系统。城市选址和规划建设应让位于河道,确保其生态功能的发挥,不改变河道的宽度、深度及驳岸的材质,并设置足够宽度的防护绿带,维持河道生态平衡。

3 生态河道治理措施借鉴(以水城河河道治理为例)

生态河道治理是指在河道陆域控制线内,在满足防洪、排涝及引水等河道基本功能的基础上,通过人工修复措施促进河道水生态系统恢复,构建健康、完整、稳定的河道水生态系统的活动[2]。在用地紧张和资金短缺的城市,河道的治理所受限制条件较多,本研究以六盘水水城河河道治理方案为例,探索经济适用的河道生态治理方案,为构建防洪与生态功能兼顾的河道及“城水相融”的宜居环境提供参考与借鉴。

水城河被称为六盘水市的“母亲河”,全长31 km,自西向东贯穿六盘水市中心城区,是六盘水市中心城区唯一的地表河流,也是六盘水市的景观河和城市绿廊,是体现城市景观特色和人居环境质量的重要区域。由于历史原因,水城河曾因河道狭窄、排洪不畅、水面萎缩、水体恶臭,严重影响着城市居民的生活质量、制约着人居环境的提升,是城市建设的负面景观。通过合理的规划设计,现已建成了引排得当、循环通畅,水清岸绿、生态良好的城市景观河道,形成了以体现六盘水“三线文化”为特色的带状公园。水城河的治理有以下几个方面值得借鉴。

3.1 显山透水

水城河治理采用台阶式与缓坡式结合的方式,以30°的舒适视角将水面展示给城市,让人充分亲近自然。同时,充分利用自然河道、水塘及山体,宜宽则宽,局部敞开打造亲水平台及宽阔水面,有效提高了城市景观质量。

在“千城一面”城市逐渐失去个性及景观特色的今天,河道是城市最为稀缺的景观资源。应拆除河道两侧的部分建筑,并控制一定的建筑后退红线,采用适宜的河堤高度和缓坡,将河道透露给城市或在局部拓宽水面,形成湖泊、池塘,为城市营造粼粼的水面。

3.2 师法自然

水城河治理保持河道的自然弯度,规划城市道路均与河道成90°直角相交,减少与河道的交汇面积,并适当扩宽桥涵的宽度,确保行洪不受影响;堤岸取消了混凝土,采用浆砌石驳岸,并沿岸种植爬藤植物及垂丝海棠遮掩堤岸,让枝叶垂于水面;护坡取消了框格梁和水泥小块,采用斜坡种植各类植物,形成仿自然的河岸景观。

据研究表明,弯曲的水流更有利于流域生物多样性的发展,并有效降低洪水的灾害性,所以要尽可能保留河道天然形态,杜绝人工截弯取直,同时恢复湿地、浅滩和河湾等;堤岸尽量选用自然材料,打造自然积存、自然渗透和净化的“海绵家园”。为了降低河堤的水土流失,应在河岸护坡上种植植物,涵养水源,并种植水生植物,增加河道自净能力,有效保护水生态。

3.3 生态净化

水城河在河内和沿岸种植水生植物,增加河道的自净能力;同时,设计采用生态型河床,保留自然河道的土质河床,并在河底设置了滚水坝,滞留河水,确保枯水期仍不干涸,为各种水生生物生存和繁衍创造条件;同时,水城河上游按湿地和浅溪进行打造,沿岸布置卵石及水草,局部设置亲水平台和浅滩,营造出“几石浮水如鸥,花草熠熠”的原生态景观意境。生态净化主要通过生态河床、生态堤岸和人工湿地实现,应充分利用植物的吸收作用、微生物的分解作用及动物的吞食、吸收作用,以及水体中污染物质的迁移和转化作用对水体进行生态净化。

3.4 融入城市

水城河在适宜的地段设置亲水平台及活动空间,并借助河道绿带在两侧打造人行步道,引导人车分流,分解城市交通压力;同时通过广场建筑、雕塑、彩绘等方式展示六盘水厚重的文化底蕴和多元的民族文化,实现河道与文化的深度融合,打造一个颇具内涵的历史文化长廊,提升了城市的品质。滨水是人们向往的生活环境,将河道与城市休闲场所完美结合,应在保障防洪排涝功能的基础上创造更多的活动空间,为居民提供慢跑、游憩、交流的场所,并结合地域文化打造园林空间,展现城市历史,留住记忆。同时,为避免河道将城市一分为二,除架设车行桥涵外,还应考虑行人穿越河道两侧的需要,设置汀步或石桥,将河道两侧连接为一个整体。

3.5 分流泄洪

将水城河分为两个支流江河水分流出去,便于灌溉沿线的农田;设置活动水闸,在枯水季提升水位,增强亲水性,在雨季则打开水闸泄洪,确保亲水安全。建设生态堤岸还要设立亲水设施,保障水位与亲水台阶的高度相适宜,这需要控制水位变化,让人们能安全地接触水。为有效控制水位,应设置分洪支流,可将承担行洪功能的河道与景观河道分开,这样既不影响河道行洪能力,又可新增城市水系景观。

3.6 引水清源

水城河在上游建设了龙贵地水库、窑上水库及占地197.7 hm2的明湖湿地公园和一线天湿地公园,形成源头活水。同时,方案将城区河道暗河全段打开,拆除河道中心线两岸各50 m范围内建筑物,疏通河道,重建沿河截污管网,排污至污水处理厂处理后排放,从源头清除了污染。

生态型河道整治要标本兼治,河道沿线要铺设截污管道,杜绝生活污水直接排入河道。同时要求河道流域的厂房、企业严格按照国家标准排放,从源头清除污染物来源。河道整治的最基本任务就是改善水体水质,对于一些在旱季容易断流的河道,需要在上游考虑设置水库或利用湖泊储蓄雨水,对河道的水源进行补给。

4 结语

河道连接着城市与乡村,连接着历史与未来,滋润着每一片土地和城市。然而,在近年城市的快速发展过程中,“断头河”“黑臭河”成为城市“通病”,困扰人们的生活,因此,河道的生态治理势在必行。建立一个水生态文明城市,是当下生态城市建设的主要内容之一。河道治理应按照生态设计理念,与城乡环境综合整治相结合,在满足防洪排涝的基础上,通过以上措施修复河道水生态系统,利用自然的力量净化水质,让河道为城市输送营养并健康代谢的“血管”,从而真正实现河道与城市相依相融、和谐共生。

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