基于景觀水文理論的西北干旱型城市河道生態(tài)修復(fù)研究

摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國西北地區(qū)城市河道生態(tài)系統(tǒng)受損成為普遍現(xiàn)象，文章在分析受損原因的基礎(chǔ)上，探討城市河道生態(tài)修復(fù)策略，以期實(shí)現(xiàn)河道生態(tài)系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)、自我維持、自我演替的良性循環(huán)。

關(guān)鍵詞 風(fēng)景園林;景觀水文理論;城市河道;生態(tài)修復(fù);西北地區(qū)

西北地區(qū)從行政區(qū)劃上界定包括陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆等省和內(nèi)蒙古最西部，自然區(qū)劃上的西北地區(qū)指大興安嶺以西，昆侖山-阿爾金山、祁連山以北的廣大地區(qū)，干旱是本區(qū)的顯著自然氣候特征。自西向東河流水源補(bǔ)給方式主要為高山融雪補(bǔ)充、春夏自然降水，因而，春夏時(shí)間河流徑流量變大，水位上升。

西北地區(qū)城鎮(zhèn)河道大多以防洪與排洪作為主要目標(biāo)的，“渠化、硬化”城市河道堤防建設(shè)導(dǎo)致了生物多樣性喪失，成為市民親水的人工屏障，景觀性較差。而城市河流生態(tài)系統(tǒng)我替較為普遍與突出，而河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與河流水文特征密切相關(guān)，修復(fù)受損河流生態(tài)系統(tǒng)須以河流水文學(xué)規(guī)律做基礎(chǔ)。

1景觀水文理論修復(fù)城市河道生態(tài)系統(tǒng)概述

人類在生命進(jìn)化過程中，總結(jié)了一套關(guān)于水在大氣層、地球表面和地殼內(nèi)部以各種形態(tài)、數(shù)量和質(zhì)量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)、變化、分布的規(guī)律，并運(yùn)用這些規(guī)律為人類服務(wù)，這門學(xué)問就是水文學(xué)[1]。景觀水文學(xué)是研究水文現(xiàn)象對景觀形成演變的影響以及通過風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)塑造水文景觀。河流的水文學(xué)特征主要包含了水位、流量、含沙量等因素，拓展到景觀水文學(xué)及規(guī)劃設(shè)計(jì)學(xué)科還包含了河流堤線位置、河流常水位線、汛期水位線、過水?dāng)嗝?、河流水體流速等相關(guān)概念。

2基于景觀水文理論的城市河道生態(tài)修復(fù)策略

基于景觀水文理論的城市河道生態(tài)修復(fù)即從西北地區(qū)河流的水文學(xué)特征出發(fā)，基于生態(tài)學(xué)原理，結(jié)合風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)手法采取多種策略修復(fù)受損傷的水體生態(tài)系統(tǒng)的生物群體及結(jié)構(gòu)，重建健康的水生生態(tài)系統(tǒng)，修復(fù)和強(qiáng)化水體生態(tài)系統(tǒng)的主要功能，并能使生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整體協(xié)調(diào)、自我維持、自我演替的良性循環(huán)。

2.1 擴(kuò)大堤線或分流調(diào)蓄汛期河水形成濕地

我國西北地區(qū)河道多以排洪為目的，難以實(shí)現(xiàn)較多的滯留利用，常見的方式是局部采用橡膠壩截留蓄水，增加城市段河流水量。這種做法往往會(huì)影響河流的生物的遷徙，影響河流生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性。為解決這一問題，可結(jié)合現(xiàn)狀在城市段河流上游區(qū)域，將河道堤線適當(dāng)外移、擴(kuò)大，或者進(jìn)行疏導(dǎo)分流，在城市上游位置形成濕地（見圖1、2），分流口可設(shè)置水閘導(dǎo)流汛期河水。一方面，濕地可蓄積汛期河水，起到一定的調(diào)蓄泄洪的目的，另外一方面，濕地蓄積的河水可調(diào)節(jié)城市小氣候環(huán)境，增加河水的蓄積與下滲，同時(shí)成為市民休閑娛樂的濕地公園。

2.2 淺河道式分級河槽打造旱澇兩用河道

從減少滲透及蒸發(fā)的角度出發(fā)，在尊重自然河道水文變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過淺河道式分級河槽打造旱澇兩用河道。圖3中分別表達(dá)了某河道枯水期、豐水期及汛期三種水文變化情況，河道整治中利用中心淺河道河槽的河道斷面形式能在保證防洪的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)河道常態(tài)化的小水面，促進(jìn)河流生物多樣性及生態(tài)的良性發(fā)展，提升其游憩價(jià)值。

2.3 合理調(diào)用城市雨水及再生水補(bǔ)充河道用水

將城市雨水、再生水納入河道，通過適當(dāng)?shù)拇胧┭a(bǔ)充城市河道水量。

（1）合理調(diào)用城市雨水補(bǔ)充河道用水。收集汛期雨水，導(dǎo)入河道，排放處設(shè)置雨水濕地，雨季時(shí)可以將洪水截留儲(chǔ)存起來，對雨水水質(zhì)進(jìn)行凈化，旱季時(shí)補(bǔ)給河道。

（2）合理調(diào)用再生水補(bǔ)充河道用水。將再生水收集、輸送，在城市段河流或者城郊區(qū)域通過人工濕地集中凈化和河道濕地自然凈化提升水質(zhì)，再補(bǔ)入城市河道，水質(zhì)接近地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)才能滿足景觀用水需求，并取得較好的景觀效果。

2.4 堤防、駁岸的生態(tài)修復(fù)

（1）生態(tài)修復(fù)駁岸類型

河道堤防是作為擋水構(gòu)筑物常見類型為梯形混凝土硬質(zhì)堤防，其顯著缺點(diǎn)表現(xiàn)為景觀親水性較差，同時(shí)可承載的生物多樣性較差，往往造成河道生態(tài)功能的退化。本文結(jié)合西北地區(qū)城市河道的水文學(xué)特征，同時(shí)考慮所在具體區(qū)位，提出以下幾種類型駁岸：

第一種生態(tài)修復(fù)駁岸類型為生態(tài)漫灘駁岸。在不影響行洪斷面要求的前提下，設(shè)置若干生態(tài)島鏈、淺水漫灘，降低城市段河水流速，進(jìn)而增加河水的滯留量與滯留時(shí)間，為動(dòng)植物提供多流速的水生棲息生境。生態(tài)漫灘駁岸的駁岸材料主要以自然土壤為主，能夠有效增加堤岸的蓄水保墑能力，為生物生境提供生長條件。

第二種駁岸類型為自然石多孔隙生態(tài)駁岸（見圖4）。利用自然土壤駁岸之上增加多孔隙的沙礫、巖石，可與水生植物種植結(jié)合布置，通過自然滲透與植物的吸附作用對水質(zhì)進(jìn)行處理，從而形成了一道城市與河流之間的緩沖區(qū)，起到了過濾膜的作用[2]。

第三種駁岸類型為生態(tài)階梯駁岸（見圖5）。主要應(yīng)對汛期水位變化明顯、河流水量較大、流速較大的城市河道，通過生態(tài)石籠護(hù)堤結(jié)合植物種植，構(gòu)筑多級護(hù)岸，同時(shí)梯級堤防布置可在梯級界面設(shè)置較多的人流集散場地，滿足城市段人流集散要求。在城市河道修復(fù)中，三種駁岸形式可以混合使用，針對不同的河流水文特征而選取不同的駁岸形式。

（2） 河堤及駁岸材料選擇

駁岸材料的選擇主要受水體流速的影響，在城市段通過多種措施有效降低河水流速，從而為材料選擇提供更多可能。筑堤材料一般可分為土堤、石堤、混凝土堤岸或鋼筋混凝土防洪墻及現(xiàn)行的混合材料河堤等。目前以自然土壤護(hù)堤為主，局部采用混凝土的生態(tài)駁岸形式廣泛地應(yīng)用于濱水景觀建設(shè)之中，自然土壤結(jié)合耐水濕植物群落、水生植物群落及自然石等材料營造高孔隙率的駁岸，為動(dòng)植物提供多樣的、多流速變化的生境環(huán)境，為魚類等水生動(dòng)物、兩棲類動(dòng)物提供棲息、繁衍和避難場所。

2.5 城市河道多生境植物群落恢復(fù)是河道生態(tài)修復(fù)的關(guān)鍵

西北地區(qū)河道植物群落的恢復(fù)是城市河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的關(guān)鍵，植被的恢復(fù)有助于河水在城市段的滯留、過濾、下滲，為生物多樣性提供基礎(chǔ)，亦能提高堤岸的防洪能力。另一方面，水陸植被交錯(cuò)帶是生物多樣性和生境多樣性的重點(diǎn)地帶，構(gòu)建較為完整的植被帶能有效消減地表徑流帶來的面源污染，自然水體的三道生態(tài)防線主要包括林帶、草帶和濕地植物帶。

干旱型城市河道可以沿堤線構(gòu)筑鄉(xiāng)土耐旱型喬木林帶+低成本灌木及地被+濕生及水生鄉(xiāng)土植物的三道生態(tài)防線?；謴?fù)自然式駁岸對于生境營造具有重要意義。筆者所參與的西北某河道濱水景觀帶南岸駁岸設(shè)計(jì)中采用1∶6土坡緩坡入水，沿坡面構(gòu)筑新疆楊、垂柳、木槿、波斯菊、大花金雞菊耐旱群落、鳶尾、萱草、蘆葦?shù)饶退疂袢郝浼扒?、水蓼、香蒲低成本水生植物[3]，坡腳部分設(shè)置親水步道增加親水體驗(yàn)，坡頂設(shè)置彩色瀝青自行車道，常水位時(shí)通過親水步道觀賞水景及水生植物，汛期坡頂自行車道成為親水界面，同時(shí)通過立體式觀景平臺(tái)兼顧常水位登高遠(yuǎn)眺及汛期的親水體驗(yàn)雙重功能安排。

3結(jié)束語

新時(shí)代下，城市河道景觀建設(shè)中景觀水文學(xué)理論、景觀生態(tài)學(xué)相關(guān)理論與規(guī)劃設(shè)計(jì)學(xué)科的結(jié)合將是風(fēng)景園林師探索的方向，值得進(jìn)一步研究探討。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓毅，劉海龍，楊冬冬.基于景觀水文理論的城市河道景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐[J].中國園林，2014（1）：24-28.

[2] 陳圣泓.城市濱河地區(qū)生態(tài)修復(fù)與生境營造—以煙臺(tái)市魚鳥河為例[J].中國園林，2015（5）：64-66.

[3] 關(guān)偉鋒，高寧.城市公共開放空間景觀設(shè)計(jì)的“低成本”策略[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（29）：212-216.

作者簡介

高寧（1982-），女，陜西榆林人;畢業(yè)院校：西北農(nóng)林科技大學(xué)，專業(yè)：園林植物與觀賞園藝，學(xué)歷：碩士研究生，職稱：中級工程師;現(xiàn)就職單位：西安建大城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，研究方向：風(fēng)景園林。