上海崇明地區河道生態治理工程建設探討

劉文娟

(上海友為工程設計有限公司，上海 200093)

《上海市崇明區總體規劃暨土地利用總體規劃(2017—2035)》明確：崇明區堅持生態立島，堅持高標準、高視野、高質量。到2035年，建設成為具有引領示范作用的世界級生態島，以“+生態”戰略厚植生態基礎，以“生態+”戰略彰顯生態價值，構建與世界級生態島目標相匹配的空間格局、交通模式、基礎設施與保障機制。

橫沙島作為戰略儲備和預留空間，是建設崇明世界級生態島的先行示范區。為改變橫沙鄉現有排澇標準全市最低的狀況，崇明區水務局制定了橫沙鄉新一輪的水系綜合治理規劃，紅星河是橫沙島“三橫一縱一環”格局的骨干河道中的“一橫”，是反帝圩泵閘的主要引排水通道，其綜合治理對于充分發揮泵閘工程綜合排澇、引水等功能具有重要作用，對紅星河的功能性、生態景觀性都提出了更高的要求。因此該工程在崇明區河道生態治理模式的基礎上，更進一步探索生態河道空間建設，形成其獨具特色的生態水網。

1 河道生態治理思路

崇明區河道生態治理是指在遵循自然規律的前提下，輔以適當的類自然的措施，在滿足防汛除澇、引排水、灌溉及航運等基本功能的前提下[1]，促進河道水生態系統的恢復，形成自然生態和諧、生態系統健康、安全穩定性高、生物多樣性高、河道功能健全的非自然原生型河道[2]。

近年以來，崇明區經過對河道生態治理多年的探索與實踐，取得了一系列規范有效的治理經驗：以問題和需求為導向，結合河道分類和功能定位，明確河道生態治理具體目標和控制指標；明確河道生態治理任務與規模；開展工程總體布局方案設計，包括水陸生態保護、入河污染治理、水文情勢改善、生境地貌修復、生物群落構建、水體輔助凈化、人居環境改善等工程設計。

在學習已有的工程經驗的基礎上，總結出適合該工程河道生態治理的思路及技術路線，如圖1所示。

圖1 河道生態治理技術路線圖

2 工程設計

2.1 工程概況

以上海市崇明區橫沙鄉紅星河綜合整治作為案例[3]。

該工程紅星河治理范圍西起創建河，東至建東河(終點距離反帝圩泵閘約800m)，長度約3.04km。現狀河口寬13～26m，與規劃河口寬40m差距較大，且河道存在一定程度淤積，水環境容量不足，河道調蓄及引排水能力較差。河道穿過農田、村莊、桔園、無花果林、生態廊道(杉林)，河道岸后局部景觀資源稟賦較好。河道水質目前基本滿足Ⅲ類，除生態廊道段，沿河無排口，部分河段岸坡為土坡，岸頂存在裸土，總體布局欠佳，距離“世界級生態島”目標仍有差距。該工程從水環境、水生態、水安全、水文化、水景觀等五方面思考，融入鄉村本底，貼合現場環境，關注場地原貌，探尋全新的河道空間與可持續的河道生態環境建設途徑。

2.2 設計理念

由于用地的限制，河道平面形態為微彎順直型，束縛于河堤之中。而從生態角度出發，河道應具備水文情勢的時空變異性，如水位漲落、動水與靜水轉換等，斷面形態則需滿足地貌單元多樣性，才能更適宜物種生存、繁衍，保障生態系統的完整性和生物多樣性[4]。該工程從因地制宜、低影響開發的原則出發，盡可能營造豐富的生境，該設計遵循的理念如下：

(1)尊重微彎順直的河道平面形態，按照規劃規模拓寬，確保河道的過流能力。增加與其支河的連通性，保留因河道拓寬與支河形成的河心洲，增添生境的多樣性。將河道水系、周邊林地、農地、果林等生態要素進行組合和疊加，打造上海郊區獨特的“水鄉林網”生態景觀。

(2)合理選擇邊坡高程及臺階地，在常水位以下塑造初始河流形態，通過變化的、非對稱的河槽斷面，營造多樣的生境。常水位以上可允許通過天然水流進一步塑造自然河流斷面，并采取措施營造河流生態可觀賞性。

(3)充分利用水域到陸地間的過渡帶，河道均采用緩坡入水，斜坡及臺階濕地平臺種植水生植物，保證河道側向的連通性，可作為天然的動物通道與營養物質交換通道。通過植物群落線型設計，營造錯落變化的生境，柔化水體形態。

(4)在滿足河道安全和生態需求的基礎上，適度加強沿河活動路線的貫通，提高水岸空間的可達性，適當增加濱水小型開放空間節點。

2.3 工程設計

2.3.1河道平面布置

河道根據規劃規模進行疏拓，在不改變設計河口線的前提下，采用多種復合式斷面變化組合，保留一定的河漫灘及濱水濕地空間，創造條件為生物提供棲息地生境，同時實現河水軸線的蜿蜒變化。總體布置在滿足河道行洪過水能力基礎上，結合岸后不同的地貌特征、林地保留價值，形成自然生態格局和景觀節點元素以柔化開闊的水面，形成一條滿足防洪除澇功能、保持橫沙鄉土風貌、營造濱河濕地生境、近自然蜿蜒形態的生態河流。

2.3.2生態型護岸設計

生態型護岸設計既要保證河道邊坡穩定，又要兼顧河道地貌形態空間異質性，增加河道與河岸的連通性，為岸坡提供豐富的生境。

該段河道對抗沖刷要求較高，通過對主要特征高程的分析及水流流態的分析，選擇對局部沖刷風險較大的河段河底至水位變動區進行護砌[5]，通過對不同護砌材料比選，結合當地使用經驗，采用水土保護毯及三維土工網[6]，上覆耕植土種植綠化，有效防止水土流失；常水位以下露出水面的概率小，可看做河道的“隱蔽工程”，該工程采用開挖小、耐久性好的“方樁+塑鋼板樁”作為水下擋墻進行小范圍擋土，每塊塑鋼板樁均開孔設置生態排水漏斗，增加水岸連通性及物質交換能力。根據總體景觀設計對結構形式進行優化，導梁以上設置不同形式坡比的緩坡種植植物，并在常水位及常水位以下40cm高程處設置兩排密排木樁形成植物臺階，設計斷面預留邊坡綠化寬度4.0～7.5m。

2.3.3景觀設計

結合河道兩岸景觀資源稟賦，該工程景觀設計形成“一河、兩岸、三節點”的總體布局。

一河：紅星河生態河道。

兩岸：油菜花田、向日葵田、稻田等回歸田園的四時景觀，沿兩岸通道，一路從驚蟄走到霜降，實現步移景異[7]；水鄉民居，特色民俗等健康質樸的鄉村生活景觀，充分展示當地戲劇文化與民俗風情，體驗“文化”、“情懷”、“場所精神”。

三節點：打造花溪流芳、杉林泛舟、綠徑探幽三大特色園；設計花階賞櫻，河渚聆曲，野塘蛙鳴三個重要景觀節點。節點一沿河建設木制親水棧道，利用臺階式護岸擴大兩岸綠化空間，沿岸設置親水平臺增強訪者與水之間的互動，在步道之間打造騎行驛站，花溪走廊等小景。通過對多樣植物群落與形態的構建，突出觀賞季相、營造疏密有致，尺度宜人的復合化植物景觀空間。節點二充分保留現狀南側一片狹長的小島與北側三角形空地，以良田密林作為景觀視覺背景，打造生態田園水系脈絡，營造水上森林之景。節點三充分保留現有杉林，以“徑”為主題，利用青磚、石板、鵝卵石等材料進行主題化打造特色，建設游步道、慢行系統及活動場所。

2.3.4生態系統設計

該工程主要從影響河流生態系統的水文情勢、河灘濕地生境、陸生植被生境等幾個常規屬性進行設計。

充分保留河道的天然微彎形態，其可以產生的跌水、漩渦、環流、急流等復雜流態，促使水體上下層之間物質的垂向交換。設計斷面制造出深槽與邊灘等不同地貌，利用深槽消耗水能、保護河床，因其在水深方向上光照、溫度等條件的差異性，促進了河道生物群落的多樣化發展；而設計邊灘由于含氧量較高、水體光照充分，更適宜于生物的生存[8]。

河流邊灘的淺水區域，是兩棲動物生活的天堂。通過復合式斷面設計，將現狀河道邊坡改造為緩坡，控制坡比1∶3～1∶7，營造了水深10～50cm的河道邊灘，采用高孔隙率材料防護，種植挺水植物[9]，縫隙可為魚類和其他野生動物提供多樣性的棲息地環境，植物生長后形成的植被既可消散能量、減緩流速、促進攜營養物的泥沙淤積，又可為野生動物提供產卵環境、遮陰和落葉食物[10]，可形成較天然的淺灘濕地景觀。

豐富河岸生態廊道，增植本地開花喬木品種，補種灑金桃葉珊瑚、八角金盤、南天竹、毛鵑、箬竹、一葉蘭等灌木和地被，提升堤頂陸生植被景觀的多樣性。

2.3.5交通設計

該區域交通系統設計主要是解決跨河交通需求及沿河游步道需求。根據遠期道路規劃，結合近期道路使用需求，貫通現有6條跨河道路，河道拓寬近1倍，需拆除重建6座跨河橋梁，完善區域交通體系。根據景觀總體設計，沿河增加防汛通道及游步道，以及外界交通與堤頂的連接道路，發揮三處節點的景觀文化效應。防汛通道設計采用瀝青混凝土路面，游步道采用青磚、鵝卵石路面，體現水鄉田園特色。

3 結語

在構建新的城市發展格局中，城市的發展對生態環境質量提出了更高的要求，加強水資源保護、改善河道環境、修復和構建生態型河道已經受到各界學者的廣泛關注，河道生態治理是一個全過程、多尺度、多目標系統工程[3]。該工程立足河道生態稟賦和治理現狀進行生態綜合治理，以期實現河道水文情勢順暢安全、生物多樣性顯著提高、人居環境明顯改善，提升河道生態環境質量和生態服務功能，為今后同類工程提供了一定參考和借鑒。應加強河道后期的維護和管理，加強對河道生態系統物種多樣性的監測，及時調整應對措施，最終實現“人-城市-河流”和諧共生[11]。