郭彩萍
(中水珠江規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司,廣州510610)
河流與城市的發(fā)生、發(fā)展息息相關(guān),河流或穿城而過(guò),或?yàn)I水一側(cè),是水源地、動(dòng)力源、排水排澇承泄區(qū),有的也是城市水運(yùn)交通要道。對(duì)于城市水系多種功能的更深刻的富于哲理的認(rèn)識(shí),是認(rèn)為城市水系是城市之血脈的觀點(diǎn),這種觀點(diǎn)我國(guó)自宋代起就頗為流行[1]。
在遠(yuǎn)古時(shí)代河流就為城市提供了穩(wěn)定的水源和肥沃的土壤,后來(lái),隨著水上交通工具的發(fā)展,河流成為了城市物資運(yùn)輸?shù)闹匾ǖ?在近代工業(yè)化階段,河流對(duì)城市的作用更加重要,不僅成為水源地、動(dòng)力源、交通通道,而且是污染凈化的場(chǎng)所;在現(xiàn)代,生態(tài)成為城市建設(shè)的主流,在生態(tài)城市建設(shè)過(guò)程中,河流顯示出不可替代的意義。
隨著經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)和人們物質(zhì)生活水平的極大提高,對(duì)水系在城市中起到的作用有了更深入的理解,水系既為城市提供了生活與發(fā)展的水源,也在維持城市生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定、保證城市洪、澇安全、消納城市污染和提供生活及休閑場(chǎng)所等方面有不可替代的作用。河流對(duì)城市的繁榮與衰落,對(duì)城市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展有至關(guān)重要的意義。
近些年來(lái)城市水利建設(shè)資金的投入遠(yuǎn)小于市政建設(shè)資金,造成中小河流的治理遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于市其它市政設(shè)施的建設(shè)。由于中、小河流不僅承擔(dān)著城市的排澇功能,同時(shí)還承擔(dān)著一部分排污的功能,雨污河流的排水體制,造成河流臟、亂、差現(xiàn)象隨處可見。
河流的建沒(méi)是城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要組成部分。因此中小河流的治理在城市中顯得尤為重要,結(jié)合近幾年來(lái)廣州市河涌治理的經(jīng)驗(yàn)本文以城市中的河流為研究對(duì)象,提出了城市中河流的整治不應(yīng)只局限在防洪、排澇等傳統(tǒng)水利的范圍內(nèi),而應(yīng)增加改善水質(zhì)、清於、斷面的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)、打通因人為原因及城市建設(shè)填埋的斷頭河流、調(diào)整調(diào)度措施改變網(wǎng)河區(qū)內(nèi)河流的水流方向、枯季為干枯的河流補(bǔ)水、增加河流水文化功能等多種措施,將城市中的河流治理成為不僅可以為城市減少災(zāi)害,同時(shí)又可以成為城市中的景觀帶、游覽區(qū)、休閑區(qū)等,具體包括以下幾方面:
全世界每天約有200萬(wàn)t垃圾倒進(jìn)河流、湖泊和小溪,每1 L廢水會(huì)污染8 L淡水;所有流經(jīng)亞洲城市的河流均被污染;而水面面積卻有逐年減少的趨勢(shì),河流的自凈能力在減少,相對(duì)于20世紀(jì)中,世界人口增加了兩倍,而人類用水增加了5倍,造成了河流的嚴(yán)重污染[2]。
當(dāng)前我國(guó)水資源可持續(xù)利用的最大威脅為河流不同程度的污染,并且日趨嚴(yán)重。從近些年來(lái)河流水質(zhì)變化的速度及污染程度可以看出,河流水質(zhì)的變壞的最主要的原因在于人為的污染,人口的快速增長(zhǎng)及工業(yè)的迅猛發(fā)展是導(dǎo)致河流近些年來(lái)水質(zhì)變壞的最主要原因。解決這個(gè)問(wèn)題的最主要方法就是從污染的源頭治起—截污,截污是水質(zhì)改善的最基本方式,也是河流生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的先決條件。
湖泊、平原河網(wǎng)水庫(kù)中的沉積物是湖泊、平原河網(wǎng)水系及水庫(kù)等營(yíng)養(yǎng)鹽的重要積蓄庫(kù)。污水抽排放、地表徑流的匯入以及水系中水生生物的死亡殘骸,加上植物枯葉、降塵、垃圾等,往往導(dǎo)致水系中沉積物營(yíng)養(yǎng)鹽逐步積累,尤其是城市湖泊及水庫(kù)等會(huì)形成營(yíng)養(yǎng)鹽的內(nèi)負(fù)荷,如杭州西湖、嘉興南湖、德清對(duì)河口水庫(kù)等在周邊環(huán)境截污后,在一定的外界因素作用下(如高溫、洪水等)沉積在湖底的污染物中的營(yíng)養(yǎng)鹽會(huì)逐步釋放出來(lái)補(bǔ)充湖水中的營(yíng)養(yǎng)鹽,仍可以發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化,甚至導(dǎo)致死魚,水臭難聞等現(xiàn)象[3]。因此水環(huán)境改善不能無(wú)視水體河底污染內(nèi)源所起的作用。
對(duì)于感潮河道,大多為雙向流,經(jīng)常由于潮水作用,造成河道淤積層較厚或河道底高程中間高、兩側(cè)低,使河流過(guò)流斷面縮小,影響排澇能力或水體自然交換的,同時(shí)也對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生較大影響,其多余的底泥也必須清除。
從河流主要功能是行洪、排澇、納潮和通航所需斷面寬度及深度而言,疏浚河流更有其必要。
城市現(xiàn)有大部分中小河流堤岸形式單一,且多為混凝土、漿砌石等硬質(zhì)護(hù)岸,不利于水環(huán)境修復(fù)及生態(tài)環(huán)境的改善,因此堤岸整治是河流治理的重點(diǎn),并應(yīng)與兩岸綠化林帶和特色居住區(qū)的開發(fā)相結(jié)合,以順應(yīng)自然的構(gòu)思將流水和人造景觀融為一體,局部設(shè)景觀節(jié)點(diǎn)體現(xiàn)親水、自然、生態(tài)、歷史和人性化有機(jī)的結(jié)合。
新建護(hù)岸應(yīng)盡量避免采用硬質(zhì)材料,而是多用木樁、塊石、卵石堆砌自然型駁岸,使其有利于植物生長(zhǎng)和生產(chǎn)微生物,并在河岸上種植綠化帶,恢復(fù)、加強(qiáng)與擴(kuò)大該河沿岸帶植物,充分發(fā)揮沿岸帶的過(guò)濾、攔截能力,達(dá)到減少入涌污染物的作用。
生態(tài)護(hù)岸技術(shù)不僅保證工程安全,有利于促進(jìn)生物多樣性、提高河道自我凈化能力、提升河涌的環(huán)境景觀并創(chuàng)造親水空間,而且節(jié)約工程投資,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。如廣州南沙區(qū)的三西涌整治采用生態(tài)護(hù)岸技術(shù),3 km長(zhǎng)的河道整治總投資不足1 000萬(wàn)元人民幣[4];此外,廣州海珠區(qū)的赤崗涌整治第二期工程對(duì)采用傳統(tǒng)護(hù)岸方案與采用生態(tài)護(hù)岸方案的工程投資概算進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)生態(tài)護(hù)岸方案的工程投資不足傳統(tǒng)設(shè)計(jì)概算的1/3。
有條件的河流,尤其是上游段,應(yīng)實(shí)施裁直變彎的措施,以恢復(fù)彎彎曲曲的天然河道的自然形態(tài),河中有巨石、有急灘、有跌水,有不同的流速帶。在灘地或濕地種養(yǎng)適生的水生植物,以吸收氮磷,凈化水質(zhì)。這一措施,延長(zhǎng)洪水在支流的停留時(shí)間,削減了河道的洪峰量,對(duì)防洪亦不無(wú)好處。
恢復(fù)河流自凈能力和生態(tài)修復(fù)是水環(huán)境整治中帶有根治性質(zhì)的創(chuàng)新思路,好比恢復(fù)“造血”功能,是實(shí)現(xiàn)水環(huán)境良性循環(huán)不可或缺的措施,對(duì)恢復(fù)河流的生命力和生物多樣性有重要作用。
近幾年由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市用地緊張,大量的城市用地侵占了河道,河道縮窄、被填埋的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn),城市中網(wǎng)河區(qū)的斷頭河流分布較多。由于漲潮與落潮之間水流的回蕩,造成垃圾也在涌?jī)?nèi)回蕩,河流斷頭處水質(zhì)極差,涌?jī)?nèi)淤積嚴(yán)重。
河流水質(zhì)污染單靠城市污水收集與處理設(shè)施的建設(shè)還難以達(dá)到水清水凈的目的,人們受“流水不腐”自然現(xiàn)象的啟示而提出“變死水為活水”的水網(wǎng)概念。
而解決此問(wèn)題的方法除以上方法外,更為有效的辦法是——打通斷頭河流,使河流中的水流動(dòng)起來(lái)。把已被埋填的城市河流重新復(fù)原,在國(guó)內(nèi)較有影響的是北京的轉(zhuǎn)河整治工程[5],國(guó)外的有韓國(guó)漢城的清溪川[6]。
網(wǎng)河區(qū)河流多為感潮河流,且水流方向多為雙向流,且涌底多為平底沒(méi)有坡降,可以利用自然潮汐,落潮排水、漲潮引水,利用涌口水閘,將潮水留在涌?jī)?nèi),通過(guò)水閘靈活調(diào)度控制河流水位,改變河流雙向流為單向流。從而改善水體的水環(huán)境,增加區(qū)內(nèi)水系的流動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)水質(zhì)、水環(huán)境改善的目的。即當(dāng)落潮時(shí),打開閘門排水,當(dāng)漲潮時(shí),關(guān)閉排水所用的水閘,打開同一河流另一方向水閘,引清水入河流,達(dá)到引清換濁的目的,這樣往復(fù)循環(huán),將河流內(nèi)的水體調(diào)活,可以使改善河流生態(tài)環(huán)境。
如廣州市海珠區(qū)黃埔涌水閘建成后,通過(guò)水閘調(diào)度,黃埔涌水質(zhì)已得到明顯改善;廣州市水利科學(xué)研究所在海珠區(qū)做過(guò)群閘聯(lián)控實(shí)驗(yàn),表明河流經(jīng)水閘的靈活調(diào)度后效果顯著,水質(zhì)得到明顯改善。
城市中的水庫(kù)原建設(shè)目的基本為防洪及灌溉,而隨著水庫(kù)控制區(qū)的城市化進(jìn)展,灌溉面積逐步減少,水庫(kù)的功能逐步減退,而河流在枯水季節(jié)缺水問(wèn)題越來(lái)越突出,因此可以利用水庫(kù)剩余水量在枯水期為其下游的河流補(bǔ)水,調(diào)整水庫(kù)的功能,滿足河流的生態(tài)用水要求。此方案廣州市蘿崗區(qū)已對(duì)“水口水庫(kù)改變功能為下游烏涌補(bǔ)水方案的可行性”進(jìn)行了的論證,方案已通過(guò)。
在河流中間擴(kuò)大斷面,建調(diào)蓄湖或濕地,用來(lái)調(diào)蓄雨洪又可為市區(qū)建設(shè)開放性的生態(tài)公園,發(fā)揮其綜合功能。水面可集調(diào)洪、補(bǔ)水、景觀、娛樂(lè)、休閑等多功能于一體,即調(diào)節(jié)了洪水又為城市增添了色彩,還會(huì)增加社會(huì)效益,如廣州的白云湖、三水的云東海、蘇洲的金雞湖等。
河流周邊往往會(huì)有古文化遺址及保護(hù)建筑等,在河流整治過(guò)程中將河流局部景觀節(jié)點(diǎn)與古文化遺址及保護(hù)建筑等結(jié)合建設(shè),并將河流的景觀設(shè)計(jì)特色與遺址及保護(hù)建筑特色相同,力爭(zhēng)將城市中的河流改造成一河一風(fēng)格,一河一特色,如浙江紹興的河流、廣西桂林的河流等。
河流是形成和支持地球上許多生態(tài)系統(tǒng)的重要因素,隨著社會(huì)生產(chǎn)力的提高和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人類對(duì)河流開發(fā)的力度越來(lái)越大,對(duì)河流資源的索取越來(lái)越多,但是,在河流對(duì)人類貢獻(xiàn)越來(lái)越大的同時(shí),也引發(fā)了河流自身和周邊環(huán)境的一系列問(wèn)題,甚至影響到河流的基本功能和永續(xù)利用。
河流的治理涉及到防洪、排澇、截污、清淤、景觀、補(bǔ)水、水文化等諸多方面,隨著時(shí)代的進(jìn)步,使我們?cè)诤恿髦卫淼挠^念方面有了較大的改變,河流的治理涉及到自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域中的諸多方面,不僅要解決當(dāng)前各方受益的問(wèn)題,還要對(duì)未來(lái)年代人類利益及生態(tài)環(huán)境通盤考慮。
[1] 吳慶洲.中國(guó)古代城市防洪研究[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1995.
[2] 百度百科.污水處理.http://baike.baidu.com/view/641843.htm.
[3] 魏高峰 .江河湖庫(kù)污染內(nèi)源治理中的環(huán)保疏浚.http:// www.bjx.com.cn/files/wx/zjslkj/2002-6/34.htm.
[4] 黃岳文,劉曉平,吳壽榮.廣州市海珠區(qū)赤崗涌生態(tài)治理設(shè)計(jì)[J].人民珠江,2009,(01):66-67.
[5] 鄧卓智.從轉(zhuǎn)河工程談今后的城市河道設(shè)計(jì)[J].北京水利,2004,(03).
[6] 孫鋒.生態(tài)之河,生命之河——韓國(guó)清溪川調(diào)研報(bào)告[R].http://www.chinawater.com.cn/wh/swh/gspw/200612/t20061219 _196261.htm