长沙城区处在众河流交汇所形成的冲积平原上,因而水患连连。随着城市的扩张,防洪需求的增大更是凸显人水争地的矛盾,人口剧增所带来的资源和环境的压力不断升级,严重影响到城市河流的景观生态安全格局。本论文针对城市河流生态安全问题开展了较全面的实地踏勘研究。首先,通过对长沙城区范围内湘江、浏阳河、捞刀河、龙王港、靳江河、圭塘河、白沙河以及沙河等8条河流展开调查,发现生态安全问题主要集中表现在生境的单一、生物多样性下降以及生态服务功能衰退三个方面;其次,综合分析生态系统结构和生态服务功能这两个方面受损的原因;再次,采用层次分析法对长沙市区河流生态安全状况进行综合评价,依据权值分布的分析结果,针对长沙市区河流生态安全问题,提出具有针对性的决策方法;最后,综合上述调查与分析,制定城市河流恢复的目标与任务,提出城市河流理性化设计的构思。针对城市河流生态安全问题,笔者提出了理性化设计构思即河流回归设计。河流回归设计是一种指导性的设计,其实质是通过辅助性手段,依靠生态系统自我调控和自我恢复的功能,使城市河流回归到近自然的状态。笔者根据生态学、地貌学、生物学、水工学、景观学等学科的理论,探讨以自我设计理论、演替理论、河流理论以及洪水脉冲理论作为设计的依据;归纳了自然法则、经济可行性原则和美学原则等三原则为设计应遵循的基本原则;在此基础上笔者率先提出了“丁坝-浅滩-深潭模式”、“仿自然断面模式”、“乡土植物配置模式”等理性化设计模式,再现城市河流的蜿蜒性和生物的多样性,藉此解决城市河流顺直化所带来的景观生态安全问题,形成人水和谐的景观生态安全格局。论文最后以捞刀河城区段为例,运用上述理论进行了例证设计。例证设计中,三种设计模式在河段相应的位置得到了充分而灵活的应用,使河流回归设计理念得到了进一步诠释。