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【摘 要】 随着我国城市化进程的不断加快,各地区城市建设越来越现代化,而作为城市重点形象工程的城市河道,其治理也成为不少城市的“重头戏”。本文从城市河道的基本功能入手,结合景观生态学的基本原理,指出城市河道改造的方式方法和基本原则,以期能为所需者提供借鉴。
【关键词】 城市河道;河道治理;景观生态模式
随着整个社会的不断发展,人类对于城市河道的要求也不仅仅局限于古时的防卫及用水需求,为此,治理城市河道也就不再只是拘泥于城市运行的需要。更加的重视河流自然生态,不断地保护和恢复自然环境,更好的做好景观建设与生态的结合,逐步成为城市水利建设的热点。
1 城市河道基本功能
对于城市河道的防洪排水功能而言,其直接关系到整个河流防护区的安全,同时,河流需要做到的防洪标准也决定着河道治理的标准范围。结合大多数城市发展的经验我们看到,城市河道除了需要能够有效地排出过境洪水外,还需要能更好的容纳流域内设计标准降水带来的地表径流。为此,城市河道的排水能力要满足保护对象的防洪标准,有效修正汛期河道内水位与流量的关系,降低河道周边防洪目标的洪水风险;城市河道的景观美感通常来自于知觉。狭义的景观美学重视视觉感受,重视河道空间布局、色彩效果、层次搭配等;广义的景观美学不仅重视视觉感受,而且更加注重听觉、嗅觉等各种知觉的体验,包括体验者头脑对整个知觉感觉的思考。从空间分布模式上讲,河流的条带型特征可以改变以地块拼接的城市地块镶嵌模式。人类是景观环境的构建者,环境中个体与社会群体对环境对象的审美判断,会随着时间趋同;城市河道的景观结构类型属于廊道,是上下游营养传输、污染物运移转化和水生生物迁移的重要通道。同时,滨水地区是城市生态敏感带,应重视植被群落的生态功能,尤其为各种软体动物、鱼类、爬行动物和植物资源等提供栖息场所,这对维持滨水生态系统的稳定至关重要;传统的河道治理往往忽视了河道在雨洪利用中能发挥的作用。随着城市管理水平的提高,不但要防止洪水对城市的破坏,而且要尽可能通过城市河道用好雨洪资源,实现以丰补欠和雨洪资源化。
2 景观生态学原则
景观生态学指的是研究景观单元空间配置、结构组成及其与生态学互动的综合性学科。其更加强调空间异质性的发展和维持、生态学尺度与过程的相互作用,此项学科研究的核心是人类对景观及其元素的影响,其过程中需要遵循:①系统性原则:在景观系统内,每个要素或生态系统均可视为一个具有相当宽度的斑块、狭长的廊道、背景或基质,景观组成的最基本模式是斑块-廊道-基质模式。从本质上看,景观结构是生态客体在景观中异质性分布的结果,生态客体在景观中的运动直接影响着景观结构的变化;②可持续性原则:景观生态学过程研究需要兼顾景观变化与资源利用的协调性、可持续性,河道治理过程强调对改造对象景观目标的实现,同时,要符合水文、动植物资源和土地资源长久发展的需求;③景观改造的谨慎性原则:景观改造的过程与研究范围内的异质性为因果关系,人类通过改造景观的异质性来提升景观价值,但在一定范围内,异质性增加对景观的影响是非线性的,强烈的生态流增加更容易破坏所在系统的稳定性。一般认为,越复杂的系统,其稳定性越强,但稳定性遭到破坏后恢复稳定的难度越大;④经济合理性原则:景观过程是通过工程项目实现的,经济上可行是重要的衡量标准,不仅需要考虑项目实施的投入产出状况,还要对项目后期运行维护费用的落实进行研究。
3 治理关键
3.1基本要素
基于传统水利视角,河道治理重点在水位、流速及雨水入河口高程等3个因素,其对河道治理有直接影响。设计水位依照城市总体规划及防洪规划确定,同时,还需要让雨水入河口内顶高于设计水位。城市河流流速是河道设计的一个重要参数,一般城市河流流速不宜太快或太慢。河道水位与流速可以通过沿途闸坝进行调度控制。
3.2断面选择
河段不同则河道就有不同的功能,河道断面有多种选择,如梯形断面、矩形断面、复式断面等。受制于城市用地紧张的情况,河道空间布局限制可谓多重。采用梯形、矩形断面设计能够有效地提升滨水地带土地利用率,但枯水期与丰水期水位波动大,且硬性护砌切断河流水体与河岸物质能量交流,生态和景观效果并非最好。城市河道整治过程中的断面选择是区域景观结构选择的过程,构成景观的要素数目、类型、大小、形状和外貌特征对生态客体的运动特征产生直接或间接的影响,进而影响系统的整体功能。河道断面设计重点考察标准洪水的影响范围,根据土地条件尽可能预留较宽的河道宽度,再根据河道基本的水量水位关系设计河道河槽和滩地分布比例,这样不仅可满足城市河道景观设计的空间需求,而且可在极端天气条件下起到缓冲作用,提高城市河道行洪能力。
3.3河道景观设计
作为一个线性系统,城市河流景观设计需要依照线性工程特性及经济性原则选择尺度,景观设计核心基于生态原理,需要引导城市河道与周边生态良性互动,尽可能的用好自然力促进系统有机更新再生。设计策略上面,需要尽可能满足多尺度多目标的景观需求,了解区域居住者、办公者、旅行者不同时期需求差异。同时,设计者要用发展的角度思考自然系统自身的变化和发展过程,运用适宜的人工干预引导自然系统向着有利的方向发展。例如,河道在自然状态下产生的水生生物群落和水陆两栖生物群落,会逐渐演化成一个复杂的“水生-水陆两栖-陆生”生态系统,考虑到系统发展带来的景观变化,应在设计阶段做出科学合理的解决方案。对河道滨水空间的规划设计是当前城市景观规划的一个重要内容,同单一的水域治理不同,滨水空间规划以生态理论为指导思想,将影响河道与滨河生态的所有问题加以考虑,制定综合规划,从而达到恢复水域生态稳定性的目的。
3.4生态环境与景观效益
恢复河道生态则代表着河道及滨水带生态恢复,有效地保证河道生态系统衍生。通常,河流廊道生态功能主要分为通道作用、栖息地功能、源汇作用、过滤和屏障作用等。治理河道时,硬质衬砌堤岸可作人工廊道,依照人工廊道距离―效益理论,距离延长,其经济效益就逐步下降,而自然廊道环境效益随距离延长而提升。其中,存在一个平衡点,在这个长度条件下,人工廊道的经济效益和自然廊道的环境效益大致相当。这反映了城市河道通过适度的人工干预,可以扬长避短,也可以解释为适度的局部衬砌可以提高防洪效益,对区域公共与财产安全起到积极作用。城市河道生态恢复设计时,在河道的重要部位需要通过人工措施进行加固,对保障经济效益并发挥环境综合效益是有积极作用的。景观生态设计需要了解景观元素之间的连通性,避免降低景观多样性与生物多样性,考虑在影响生物群落的重点地段保留生境和廊道。在生态系统设计时,尽可能以本地植物为主,以降低外来物种入侵对生态系统的破坏作用。河床坡降设计应避免大跌水方案,充分考虑鱼类洄游和上下游双向的物质、能量联系。
4 结论
经济社会的发展对城市河道治理有了多样化需求,我们通过景观生态设计做到城市防洪、景观改造和生态修复,更好的推动人工河道治理更亲近自然,推动河道生态系统的平衡与稳定,更好的实现城市与河道的有机共存。
参考文献:
[1]杨洪彬.对双流县生态河道建设的思考[J].农业科技与信息,2010(12).
[2]韩玉红.浅谈城市河道整治与水生态修复工作[J].才智,2011(16).
[3]郭玮,解秀丽,潘士勇.钢坝闸与橡胶坝在陷泥河治理中的应用比较[J].水利建设与管理,2010(02).
[4]陈杰,黄凌.城市河道综合整治与河道生态景观[J].水电与新能源,2012(3).
[5]王宗侠,段渊古.城市河道景观规划设计方法探析[J].水利与建筑工程學报,2010(01).
[6]曾昀.城市河道景观提升城市形象的设计方法[D].南京林业大学,2010.
【关键词】 城市河道;河道治理;景观生态模式
随着整个社会的不断发展,人类对于城市河道的要求也不仅仅局限于古时的防卫及用水需求,为此,治理城市河道也就不再只是拘泥于城市运行的需要。更加的重视河流自然生态,不断地保护和恢复自然环境,更好的做好景观建设与生态的结合,逐步成为城市水利建设的热点。
1 城市河道基本功能
对于城市河道的防洪排水功能而言,其直接关系到整个河流防护区的安全,同时,河流需要做到的防洪标准也决定着河道治理的标准范围。结合大多数城市发展的经验我们看到,城市河道除了需要能够有效地排出过境洪水外,还需要能更好的容纳流域内设计标准降水带来的地表径流。为此,城市河道的排水能力要满足保护对象的防洪标准,有效修正汛期河道内水位与流量的关系,降低河道周边防洪目标的洪水风险;城市河道的景观美感通常来自于知觉。狭义的景观美学重视视觉感受,重视河道空间布局、色彩效果、层次搭配等;广义的景观美学不仅重视视觉感受,而且更加注重听觉、嗅觉等各种知觉的体验,包括体验者头脑对整个知觉感觉的思考。从空间分布模式上讲,河流的条带型特征可以改变以地块拼接的城市地块镶嵌模式。人类是景观环境的构建者,环境中个体与社会群体对环境对象的审美判断,会随着时间趋同;城市河道的景观结构类型属于廊道,是上下游营养传输、污染物运移转化和水生生物迁移的重要通道。同时,滨水地区是城市生态敏感带,应重视植被群落的生态功能,尤其为各种软体动物、鱼类、爬行动物和植物资源等提供栖息场所,这对维持滨水生态系统的稳定至关重要;传统的河道治理往往忽视了河道在雨洪利用中能发挥的作用。随着城市管理水平的提高,不但要防止洪水对城市的破坏,而且要尽可能通过城市河道用好雨洪资源,实现以丰补欠和雨洪资源化。
2 景观生态学原则
景观生态学指的是研究景观单元空间配置、结构组成及其与生态学互动的综合性学科。其更加强调空间异质性的发展和维持、生态学尺度与过程的相互作用,此项学科研究的核心是人类对景观及其元素的影响,其过程中需要遵循:①系统性原则:在景观系统内,每个要素或生态系统均可视为一个具有相当宽度的斑块、狭长的廊道、背景或基质,景观组成的最基本模式是斑块-廊道-基质模式。从本质上看,景观结构是生态客体在景观中异质性分布的结果,生态客体在景观中的运动直接影响着景观结构的变化;②可持续性原则:景观生态学过程研究需要兼顾景观变化与资源利用的协调性、可持续性,河道治理过程强调对改造对象景观目标的实现,同时,要符合水文、动植物资源和土地资源长久发展的需求;③景观改造的谨慎性原则:景观改造的过程与研究范围内的异质性为因果关系,人类通过改造景观的异质性来提升景观价值,但在一定范围内,异质性增加对景观的影响是非线性的,强烈的生态流增加更容易破坏所在系统的稳定性。一般认为,越复杂的系统,其稳定性越强,但稳定性遭到破坏后恢复稳定的难度越大;④经济合理性原则:景观过程是通过工程项目实现的,经济上可行是重要的衡量标准,不仅需要考虑项目实施的投入产出状况,还要对项目后期运行维护费用的落实进行研究。
3 治理关键
3.1基本要素
基于传统水利视角,河道治理重点在水位、流速及雨水入河口高程等3个因素,其对河道治理有直接影响。设计水位依照城市总体规划及防洪规划确定,同时,还需要让雨水入河口内顶高于设计水位。城市河流流速是河道设计的一个重要参数,一般城市河流流速不宜太快或太慢。河道水位与流速可以通过沿途闸坝进行调度控制。
3.2断面选择
河段不同则河道就有不同的功能,河道断面有多种选择,如梯形断面、矩形断面、复式断面等。受制于城市用地紧张的情况,河道空间布局限制可谓多重。采用梯形、矩形断面设计能够有效地提升滨水地带土地利用率,但枯水期与丰水期水位波动大,且硬性护砌切断河流水体与河岸物质能量交流,生态和景观效果并非最好。城市河道整治过程中的断面选择是区域景观结构选择的过程,构成景观的要素数目、类型、大小、形状和外貌特征对生态客体的运动特征产生直接或间接的影响,进而影响系统的整体功能。河道断面设计重点考察标准洪水的影响范围,根据土地条件尽可能预留较宽的河道宽度,再根据河道基本的水量水位关系设计河道河槽和滩地分布比例,这样不仅可满足城市河道景观设计的空间需求,而且可在极端天气条件下起到缓冲作用,提高城市河道行洪能力。
3.3河道景观设计
作为一个线性系统,城市河流景观设计需要依照线性工程特性及经济性原则选择尺度,景观设计核心基于生态原理,需要引导城市河道与周边生态良性互动,尽可能的用好自然力促进系统有机更新再生。设计策略上面,需要尽可能满足多尺度多目标的景观需求,了解区域居住者、办公者、旅行者不同时期需求差异。同时,设计者要用发展的角度思考自然系统自身的变化和发展过程,运用适宜的人工干预引导自然系统向着有利的方向发展。例如,河道在自然状态下产生的水生生物群落和水陆两栖生物群落,会逐渐演化成一个复杂的“水生-水陆两栖-陆生”生态系统,考虑到系统发展带来的景观变化,应在设计阶段做出科学合理的解决方案。对河道滨水空间的规划设计是当前城市景观规划的一个重要内容,同单一的水域治理不同,滨水空间规划以生态理论为指导思想,将影响河道与滨河生态的所有问题加以考虑,制定综合规划,从而达到恢复水域生态稳定性的目的。
3.4生态环境与景观效益
恢复河道生态则代表着河道及滨水带生态恢复,有效地保证河道生态系统衍生。通常,河流廊道生态功能主要分为通道作用、栖息地功能、源汇作用、过滤和屏障作用等。治理河道时,硬质衬砌堤岸可作人工廊道,依照人工廊道距离―效益理论,距离延长,其经济效益就逐步下降,而自然廊道环境效益随距离延长而提升。其中,存在一个平衡点,在这个长度条件下,人工廊道的经济效益和自然廊道的环境效益大致相当。这反映了城市河道通过适度的人工干预,可以扬长避短,也可以解释为适度的局部衬砌可以提高防洪效益,对区域公共与财产安全起到积极作用。城市河道生态恢复设计时,在河道的重要部位需要通过人工措施进行加固,对保障经济效益并发挥环境综合效益是有积极作用的。景观生态设计需要了解景观元素之间的连通性,避免降低景观多样性与生物多样性,考虑在影响生物群落的重点地段保留生境和廊道。在生态系统设计时,尽可能以本地植物为主,以降低外来物种入侵对生态系统的破坏作用。河床坡降设计应避免大跌水方案,充分考虑鱼类洄游和上下游双向的物质、能量联系。
4 结论
经济社会的发展对城市河道治理有了多样化需求,我们通过景观生态设计做到城市防洪、景观改造和生态修复,更好的推动人工河道治理更亲近自然,推动河道生态系统的平衡与稳定,更好的实现城市与河道的有机共存。
参考文献:
[1]杨洪彬.对双流县生态河道建设的思考[J].农业科技与信息,2010(12).
[2]韩玉红.浅谈城市河道整治与水生态修复工作[J].才智,2011(16).
[3]郭玮,解秀丽,潘士勇.钢坝闸与橡胶坝在陷泥河治理中的应用比较[J].水利建设与管理,2010(02).
[4]陈杰,黄凌.城市河道综合整治与河道生态景观[J].水电与新能源,2012(3).
[5]王宗侠,段渊古.城市河道景观规划设计方法探析[J].水利与建筑工程學报,2010(01).
[6]曾昀.城市河道景观提升城市形象的设计方法[D].南京林业大学,2010.