馬亞中
(上海金島市政工程有限公司,上海市 200082)
城市河道水系不僅僅具有“行洪、排澇、灌溉、航運”等功能,還具有保護生存環境、保護自然等各項生態功能,對城市生態建設有著重要意義。但過去河道治理中強調的是行洪、排澇、灌溉、航運等,忽略了河道的生態功能。因此,河道治理大多數采用硬質護岸結構,岸線強調順直,許多彎曲的河段被裁彎取直,城市河道設計完全被人工化、渠道化,河道的形式變得單一,河道生態系統簡單、不穩定,喪失了生物多樣性。而且,由于河水受污染后發黑發臭,迫使人們盡可能地遠離河道。
近年來,城市建設迅速發展,商務開發及小區建設趨向于規模發展。隨著都市人對回歸自然的渴望,臨水社區、濱水住宅的概念悄然興起,所以河道治理,沿河環境的改善對河道沿線的開發帶來巨大的經濟效益。在城市規劃上,河道兩岸的綠化帶一般由開發商代征,河道治理與土地開發結合考慮,既有利于城市景觀建設,又有利于小區的開發建設。但位于中心城區的河道,由于土地資源的緊張,河道斷面往往仍類似于矩形,不得不用鋼筋混凝土筑起沿河的擋墻,因此護岸大多仍是硬質結構,只是強調了沿河景觀,人工痕跡較明顯,而且工程費用較高。將水流置于諸如樓臺亭閣的人工環境之中使人們賞心悅目,但是忽略了水流的自然生態系統。
隨著人們對環境質量的要求越來越高,生態宜居城市目標的逐步明確,河道水系成為城市生態系統的重要組成部分。城市河道水系的功能已經由傳統的防洪、排澇等一般水利建設觀念向建設“安全、舒適、優美”的水環境觀念轉化。在河道綜合整治工程中,充分利用和恢復河道自然生態特征已開始逐漸為人們所接受。尊重河流的自然規律,維持河流的地貌和水文特征,保證城市河流水質,協調城市建設與城市河流的關系,是城市生態建設過程中的基本方法和出發點。
參照國外的先進經驗,目前比較流行的一種河道環境綜合整治的方法是自然型河流建設,它強調了自然、生態的河道整治理念,在平面布置及護岸形式上考慮河流固有的生物環境,保護和創造出優美的自然景觀;它把水邊作為多種生物生息空間,并把河流建設成盡量接近于自然,即把自然河流的狀況作為樣本,在確保防洪除澇安全的基礎上,努力創造出豐富的自然形態和水邊生境,實現與充滿魅力的城市景觀和諧共存。這種自然型河流建設,不是單純地保護自然,而是在積極推動水邊環境建設的同時,讓豐富的自然回到水邊。
隨著生態河道建設目標的確立,河道護岸的建設理念也發生了如下的變化:水工結構→結構+景觀→生態型河道護岸。
(1)統一規劃建設。
在開發利用河流時,明確與其上下游、左右岸的生物群落處于一個完整的生態系統中,進行統一的規劃、建設。
(2)恢復河道自然狀況,為生物營造多樣的、豐富的生境。
在河道整治中,恢復原有的形態與自然特征,是這一生態修復工程中所涉及的改善水質、復原生物種群、重建水生生物生態系統的基礎。
(3)擴大水面和綠地結合,為生物提供更多的生存區域。
向上、下游延伸,并擴大到支流,增加綠化通廊,與岸邊綠地、樹林融合,形成水、綠網絡,增強岸邊動植物棲息地的連續性,形成從水下到陸上較完整的生態系統,增加整個生態系統的多樣性和穩定性。
(4)盡量擴大水面率,使城市的環境更舒適。
在城鎮中,盡量保留和擴大水面率,不僅保護了生態系統,而且地下水得到涵養(有效補給),改善了城市的水循環,調蓄洪澇,凈化大氣,調節小氣候,使城市的環境變得更加舒適優美。
(5)充分利用本土生物物種。
充分利用本土生物物種,有利于提高水體自凈能力,慎重地引進其它物種。
(6)營造具有簡潔、樸實風格的河流景觀。
自然的河流,其形態最為豐富,而且簡潔、樸實,注意保留江河湖泊天然的美學基調。
(1)盡可能保留江河湖泊的自然形態,保留或恢復其多樣性,即保留或恢復濕地、河灣、急流和淺灘。
(2)為本土的水生與陸生植物、魚類與鳥類動物的棲息繁衍提供方便條件,盡量不筑垂直河岸及硬質護面結構,采用新型護坡,既美化環境,又起到河水與地下水的自然交換和調蓄作用。
(3)岸邊的人行步道宜采用透水性材料,有利于雨水滲透和利用。
新江灣城地處上海市中心城區的北部,原為空軍機場用地,現改為上海市城市建設用地。根據市政府要求,新江灣城地區將開發建成生態型、知識型的市民居住區,上海中心城的花園城區,成為21世紀上海城市生態居住區發展的新典范。
新江灣城以水系和綠化為骨架,結合現狀水體,規劃了七橫三縱河道,并以河道串連各小區的人工湖,形成水面率達8.14%的網狀水系,見圖1。
雨水排放采用“就近、分散、自流入河”的緩沖式排水模式,在水系綠化中,除在最高水位以上布置草坪、景點,種植各種樹木花草外,水面以下種植適應相應水深的各種水生植物,并在人工湖泊中設置浮島,島上種植觀賞性水生植物,在河道與湖的水邊設親水平臺,供人們休息、觀景。
河道護岸采用軟質植草緩坡,并與沿岸綠化相溶合,通過水生植物的種植延伸到河流水中,形成回歸大自然的水生存環境,暴雨期間可延滯地面水的匯集,日常則便于河水與地下水的交換,起到一定的濕地作用(見圖2)。
河湖水系主要內容如下:

(1)生態空間布置
a.水面生態布置
根據植物適宜生長的水深,依次布置沉水植物、浮水植物和挺水植物。
b.護坡生態布置
從坡腳到坡頂,依次布置岸邊濕地帶、暴雨過濾系統帶和草皮帶。
c.陸地生態布置
結合景觀平面布置,在經三河段、緯五河東段、緯五河西段分別布置自然式、混合式以及園林式生物群落,并呈片狀或帶狀自然布設。形成自然程度高、對人和動物具有高度親近性的陸地生態。
(2)物種
a.水生物種
采用具有較高的景觀觀賞價值,對污染有一定耐受能力,對水質有較強凈化能力,且容易繁殖和栽培的當地優勢品種。
根據機場地區以及周邊河道植物名錄,采用蘆葦、菰草、香蒲、菱、蓮、苦草、黑藻、微齒眼子菜以及伊樂藻等物種。
b.陸生物種的選擇
采用景觀及觀賞價值高、易于繁殖、栽培及管理的本地喬灌木及草本植物,草坪盡量選用多年生品種。結合景現需求,選用紅楓、紅葉李桂花、梔子花、臘梅、垂柳、山茶、花石榴、馬尼拉、李氏禾等,構成既富有季節變化和層次變化,又具有生態效益的陸地生態。
(3)生態修復關鍵問題
a.人工濕地
以自然河流狀態作為樣本,在確保防洪安全的基礎上,努力創造出豐富自然的水邊環境,恢復和發揮河流濕地調蓄洪水、調節氣候、凈化水體以及保護生物多樣性等自然生態和環境功能。
b.立體式暴雨過濾
針對大量污染物質通過地表徑流流入水體,采用立體式暴雨過濾系統去除部分地表徑流中的污染物質。其系統主要由滯留區、入滲區和植物措施三部分組成。
在滯留區中地表徑流經過沉淀,可去除其中部分顆粒污染物及少量溶解性污染物。入滲區主要功能是短暫貯存雨水,雨水在下滲過程中被入滲設施中的砂石等濾材或下層土壤所濾除,同時消減徑流尖峰流量,減少水患。植物措施是利用地表植被來過濾并吸收徑流污染物,并降低徑流流速,防止表土沖蝕,提高雨水入滲。并且從系統中排出,還要通過岸邊濕地帶,以進一步提高入河水質。主要的植物性控制設施有草帶與草溝,濾床濾料一般為砂子與卵石。
c.雨水收集與利用
城市雨水資源利用在解決城市水資源短缺、補償城市生態用水、補充地下水、減輕城市排水壓力、防洪減災和綠化美化環境等方面均有顯著效益。
接雨水貯水方式以屋頂、綠地(或草坪)為主要集水區域。初期雨水通常較污濁,通過初期雨水沉淀地等簡易處理系統予以初步凈化。由石英砂、褐煤或活性碳組成簡易過濾設施,過濾懸浮物質。經過初步處理的雨水通過水泵輸送到達綠化帶或草坪的滴灌系統或地面出水龍頭,滿足用水需求。
d.河床微生物凈化技術
接觸氧化法:采用目前國際上使用廣泛的河湖直接生物接觸氧化法,即將河床、湖泊作為天然的處理池,在河床或湖泊內直接設置填料和曝氣設備。
有益菌的投放:利用河段的卵石或特殊材料具有較大的接觸面積,適合微生物的繁殖及生長空間這一特性,加入合適的有益微生物群落。有益菌對污染物的處理效果能達80%以上,BOD除去率一般在70%~85%之間,懸浮物除去率在75%~85%之間,從而實現凈化河道水質的目的。
此外,新江灣城河湖水系中的各控制建筑物實行集中管理,統一調度。利用黃浦江的自然潮差,適時調水和補水,既有利于水質控制,又能形成自然的河流形態。
隨著人們生活水平的提高,人們越來越注重生活的質量,人們需要的不僅僅是消除河道黑臭,而是渴望閑暇時光能盡可能接近大自然,因此恢復城市河道的生態功能是必要的。本文探討了生態型河道建設過程中主要應遵循的原則和需要注意的問題,并以新江灣城河湖水系生態設計建設為例,闡明生態理念在上海河道整治中的主要思路。希望能為以后的河道建設提供借鑒。