城市水系对城市建设的决定性作用研究

马国力

(太原理工大学,太原 030000)

1 成都平原水系概述

1.1 整体概述

成都平原位于四川盆地西侧,其西北部的龙门山,是四川盆地与川西高原的天然分界线;东部的龙泉山,是成都平原与川中丘陵的天然屏障。岷江、沱江,由西部山区冲出谷口,沿途裹挟的砾石和泥沙在山前沉积,形成冲积扇,同时,青藏高原和四川盆地的挤压作用使得地层向下弯折,沉积物愈积愈厚,从而在西部的龙门山和东部的龙泉山之间形成冲积平原。冲出山口的江水,在山地和平原的高海拔落差下分成众多支流,各支流分支交错,交织成一张密集的河网,河网密度0.12 km/km2,构成岷江水系和沱江水系,流域面积700多km2,其中,岷江流域占70.4%、沱江流域占29.6%[1]。城区内有40余条主要河流,总长度约1 500 km,岷江受到都江堰的分流作用,其内江分支为蒲阳河、柏条河、走马河和江安河四大干渠。

(1)蒲阳河：由都江堰市蒲阳镇,流经彭州市、成都市新都区及青白江区,在金堂县汇入沱江。

(2)柏条河：由都江堰市幸福镇,流经成都市郫都区三道堰,在此分支为毗河和府河,府河流向成都市区,成为成都市区河道的组成部分;毗河流经新都区和青白江区,在金堂县汇入沱江。

(3)走马河：由都江堰市灌口镇,流经永丰、幸福、聚源、崇义等乡镇进入成都市区,郫都区两河口以下称清水河,成都市送仙桥以下称南河,至合江亭与府河汇流。

(4)江安河：由都江堰市走江闸,流经成都市郫都区、温江区、青羊区、武侯区、双流区,至天府新区南湖公园汇入府河。

都江堰宝瓶口流出的岷江水,在成都平原上构成特殊的水系格局,呈纺锤状。平原表面密布的四条干渠及其大大小小的支渠,为其提供了丰富的灌溉水源和生活用水。

1.2 成都市区水系概述

成都市区三大水系为沱江水系、青衣江水系、岷江水系,由府河、南河、沙河、江安河、东风渠、毗河、清水河和摸底河及其支渠组成。流经成都市区的两条主要河流,府河和南河,在合江亭汇合后合称为府南河,即锦江。在众多河渠的引导下,奠定了成都市区河道纵横的优越格局。

2 城市水系对城市建设影响研究的必要性

水是生命存在的必要条件,河流是人类文明的发祥地。在远古时期,有水源的地方才能支持人类生存,人们倚靠水源共同生产劳动,建设家园,创造出最原始的人类聚落。所以,“依水而生,依水而作”是人类发展的最底层逻辑。城市是现今人类生活和劳动的主要场所,多数城市均采用沿河分布的建设格局,该格局成为城市自然地理位置最显著的特征,不仅引导城市发展,而且影响城市外在形态和内部架构。决定这种建设格局具体表现形式的就是城市水系,因此,城市水系是影响城市建设及发展的关键因素。下面将从民生和经济两个方面论述该必要性。

2.1 民生方面

民生建设是以人民为中心发展思想的本质要求,城市是在一定范围内多数人类集中生活的高密度地区,对民生具有更高的要求。我国淡水资源总量为28 000亿m3,占全球水资源总量的6%,但我国人均水资源量只有2 300 m3,仅占世界平均水资源量的1/4。水资源总量大,人均低,分布不均的局面,对用水量大且集中的城市区域水资源环境提出了严苛要求,可见,城市水系是城市民生建设的首要问题。

以成都市为例,西周时期,古人依水建都,成都由府河和南河所围,形成一个直径不足5 km的不规则圆形。成都平原水网密布的水系特征,使得平原内水资源丰富且均匀,因此,成都未改变城市原有布局,以旧城为基础,采用环状加放射的道路网布置形式,向四周紧凑发展,形成了如今同心圆环形发散的模式[2]。这种由水系特征而产生的建设模式,既使得城市市区生活用水丰富,又为城市郊区提供了充裕的灌溉水源。城市水系影响下的城市建设,使成都自建城以来就坐落在一张巨大的水网上,成为民生富饶、物产丰富的天府之国。

2.2 经济方面

城市是中国经济发展的重要推动力量,在我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段的背景下,城市的经济发展有了更高的要求。水利是国民经济的基础产业,是经济稳定、持续、健康发展的需要,城市水系又是城市水利的天然布局,因此,城市水系是推动城市经济发展的首要因素。以下就农业和工业分别进行具体论述。

2.2.1 农业

中国作为农业大国,农业人口众多,耕地面积广大,占世界耕地面积的7%,且农业用水占比较高,约占全国总用水量的61.5%。作为由灌溉支撑的产业,城市水系成为农业发展的命脉,成都平原灌溉面积超过66.67万hm2,河渠纵横,土壤肥沃,拥有农业发展极其有利的水利条件。成都市采用因地制宜的发展理念,以城市优越的水系格局为基础,大力发展农业,把成都平原打造成了我国重要的水稻、油菜籽产区。农业的发达不仅大大提高了经济水平,而且带来了一定的人口红利,从而带动城市经济长远发展。

2.2.2 工业

工业是国民经济的主导产业,城市工业要发展,离不开优质的供水条件,同时,作为易造成污染的产业,工业项目要实施,首先应做好水污染防治工作。由此,城市水系是工业发展必然要考虑的因素。

工业供水量相对农业较小,但值得注意的是,随着国民经济和城市工业化的迅速发展,工业供水的增长率却大大超过农业供水的增长率,已然成为工业可持续发展的重要条件。就工程建设而言,管线布设、选择泵型、调蓄是工作的三大方面,作为城市功能区之一的工业区,其区位呈现市区外缘化的特点,而城市供水重心往往是城市主城区,这就要求城市建设必须兼顾工业供水的需求。城市水系是城市的天然水源,从就地取材的角度出发,城市工业区应集中分布在河流、铁路、公路沿线,一方面提高工业原料的输入及工业产品的输出效率,另一方面在满足工业供水需求的同时减少建设成本。

污染防治是城市水系对工业建设的又一指导,城市水系直接关乎城市生态环境和人们的身体健康,工业是水污染物产生和排放的重要来源,而工业区近水源的特点又增大了水污染发生的概率,工业建设的这种矛盾格局极大地增加了工业水污染的治理难度。因此,工业水污染防治的重心应当落在从源头减少污染物的产生上,而非把如何处理污染物当作问题的核心。在以城市水系为根本的城市发展要求下,全国工业水污染防治的缩影大多在于淘汰落后产能、鼓励清洁生产和发展循环经济。

3 城市水系对城市建设的决定性作用

城市水系是城市建设最初步的蓝图,也是城市建设的重要组成部分。在城市的建设和发展中,河流等水系作为关键的资源和环境载体,关系到城市的生存和延续,决定了城市的区位分布和长期规划[3]。

3.1 城市水系决定下的城市建设取向

3.1.1 城市水系是影响城市区位的关键因素

城市水系为城市建设提供了最基础的模板,是城市区位选择的决定性因素。城市多遍布于地势平缓、便于灌溉的河流沿岸或河口的冲积平原地区。由河流带来的优质区位环境和自然资源,是城市诞生的基本条件,也是城市发展的基本要求。下面将以武汉市为例,从城市诞生和发展的角度论述城市水系影响城市区位的具体表现。

湖北省武汉市,位于我国华中地区,是城市沿河分布的典型代表,大江大湖构成了它的水系总框架,汉江在此汇入长江,武昌、汉口、汉阳三镇沿长江两岸分布,大小不一的湖泊散布其中。长江、汉水长期冲击下形成的平原湖沼区域,相继发展为武汉三镇,成为周边众多入江口形成的最大的城市聚落,武汉最早的城市布局由此产生。在长江和汉江的串联作用下,武汉沟通了关中平原、四川盆地及长江中下游平原,沿线分布有成都、重庆、西安、南京、上海等重要城市。以水系为基础的优越地理环境,奠定了武汉九省通衢的自然基底,使其牢牢把握交通优势,修建港口、开辟航道,而交通对城市发展的影响是深远而全面的,从工业革命前的水运到如今的铁路运输时代,武汉都秉承地利成为交通枢纽,率先发展为长江经济带的核心城市,拥有源源不断的经济活力和发展动力。可见,城市水系直接确定城市选址,而城市区位正是城市发展顺应城市水系的体现。

3.1.2 城市水系决定工程项目的实施方案

地基是房屋建设的基础工程,做好地基处理是确保房屋建筑施工质量的关键所在,开展任何工程项目前,均要对场地的工程地质条件及水文地质条件进行详细考察。城市水系会影响天然土壤质量,决定了房屋地基的建设方案。以上海中心大厦为例,上海建在平均海拔4 m的冲积平原上,位于长江入海口,水系环境致使其地表以下拥有近400 m含水量高的软土层,软土地基的存在不利于超高层建筑项目的实施,由此工程师改变项目实施方案,在地基土壤中打入955根长度86 m的基桩,并浇筑结实的钢筋混凝土底板,共同承载建筑物80万t的重量,同时,将建筑物高度的二十分之一埋在地表以下,从而在不利的地质条件下铸造起一座稳固的地基。

3.2 城市建设过程中对城市水系的构建

城市水系是城市天然的宝贵财富,河流为城市构建起良好的生态环境和自然景观,但河水泛滥冲毁房屋、淹没农田、民不聊生的现象仍时有发生。消除水害,造福民生成为城市水系的构建目标,因此,城市水系建设是城市建设中尤为重要的一部分,应当与城市建设并举。

3.2.1 防洪排涝是城市水系建设的根本目的

城市是人口和经济的中心,城市洪涝灾害将直接导致大规模的人员受灾和严重的经济损失,所以城市对防洪排涝有着更加严苛的要求。中国是世界上洪水灾害发生最频繁的地区之一,然而,由于洪涝灾害概率低、预警难等特点,我国城市的防洪排涝整体水平仍相对薄弱,与城市的重要地位不相适应,“7·20”郑州特大暴雨、2023京津冀特大暴雨均造成严重城市内涝,对人民的生命安全和城市发展带来极大威胁,城市防洪排涝水平亟待提升。生命安全是人民群众的根本利益所在,水利工程是最基本的民生工程,一切水系建设的根本目的应当是惠及民生,因而在城市水系建设中,按照相关规定落实防洪排涝设施应当放在首位[4]。

3.2.2 城市水系建设是城市发展的必要举措

城市水系建设在满足供水及防洪基本需求后,应当向生态景观建设和交通建设转型,在兴利除害的基础上将水系建设与城市形象塑造和经济发展有机结合。

生态景观是展示城市形象的窗口,是创造良好人居环境的基础,也是城市可持续发展的支撑,而城市水系作为城市生态景观的关键元素,在城市发展进程中起着重要作用[5]。随着城市居民生活水平的不断提高,人们日益增长的对生活和工作环境的要求提升了生态景观所需的建设水准,因此,城市水系生态景观建设已然成为城市发展的必要条件。例如,在城市发展破坏了城市水网的背景下,自1993年起,成都实施了一系列治理河道、恢复生态的举措,撤除污染企业,集中处理污水;建立梯形复式断面生态河道,沿河开辟绿地公园,修建绿色护坡及堤岸,架设安顺廊桥,重修合江古亭。如今,在生态景观水系建设的加持下,成都正向世界展示一幅蓉城应有的新一线城市面貌,人们可随夜游锦江,感受“晓看红湿处,花重锦官城”的诗词意境。

城市交通是城市发展的动脉,是城市形成和发展的重要条件。水上交通是城市形成的本源,古代城市多兴起于河流交汇处,河流成为城市发展的内驱力。在都江堰水利工程的影响下,府河、南河自古水量充沛,具备行舟条件,为城市构建起沟通外界的黄金水道,加强了成都与我国东部地区的联系,改善了成都自古地理位置相对闭塞的劣势,才有蜀中“窗含西岭千秋雪,门泊东吴万里船”的景象,成都的经济地位由此大大提高。由此可见,城市水系交通建设是带动城市经济活力,促进城市长久发展的必然之举。

4 结语

城市水系与城市建设,二者具有相辅相成的辩证关系,城市水系是城市建设的现实指导,城市建设是城市水系的科学改良。城市水系对城市建设的决定性作用,核心在于因地制宜与因势利导的相互作用,其必要性决定了城市建设应当贯彻因地制宜的理念,遵循城市水系的指导发展民生和经济,最大程度地发挥城市水系的优势;其决定性作用要求城市建设应当围绕因势利导的思想,将城市建设与城市水系相适应,同时,恪守兴利除害的原则,对城市水系进行优化,共同促成城市的高质量发展。