基于空間分析的城鎮(zhèn)水系生態(tài)景觀規(guī)劃方法

邢夢雅,徐　慧,茹　彪,孟祥永

(1.河海大學(xué)水文水資源學(xué)院,江蘇 南京　210098; 2.水利部珠江水利委員會水文局,廣東 廣州　510610;3.浙江省水利河口研究院,浙江 杭州　310020)

基于空間分析的城鎮(zhèn)水系生態(tài)景觀規(guī)劃方法

邢夢雅1,徐慧1,茹彪2,孟祥永3

(1.河海大學(xué)水文水資源學(xué)院,江蘇 南京210098; 2.水利部珠江水利委員會水文局,廣東 廣州510610;3.浙江省水利河口研究院,浙江 杭州310020)

摘要：總結(jié)了城鎮(zhèn)水系生態(tài)景觀規(guī)劃的內(nèi)涵及理論依據(jù),歸納出一般方法,依據(jù)城鎮(zhèn)水系現(xiàn)狀功能、景觀空間結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)內(nèi)部區(qū)位因素,進行河網(wǎng)水系診斷分析,規(guī)劃有針對性的滿足現(xiàn)代城鎮(zhèn)生態(tài)景觀需求的管治方案,并將該方案應(yīng)用于平原河網(wǎng)區(qū)吳江同里鎮(zhèn)。結(jié)果表明:基于空間分析的城鎮(zhèn)水系生態(tài)景觀規(guī)劃方法框架適用于中小尺度區(qū)域河網(wǎng)水系治理,有利于城鎮(zhèn)生態(tài)文明建設(shè),提升城鎮(zhèn)環(huán)境品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：景觀空間結(jié)構(gòu);城鎮(zhèn)空間區(qū)位;生態(tài)文明;吳江同里鎮(zhèn)

水是生命之源,是城鎮(zhèn)的靈氣所在,是城鎮(zhèn)生態(tài)文明建設(shè)的重要載體,“山無水不秀,城無水不美”[1]。中國自古就有講求“人水和諧”的水文化思想,儒家以水喻德,講求“仁者樂山,智者樂水”;道家亦有“上善若水”、欣賞水謙卑無爭之善的品性。現(xiàn)代化的城鎮(zhèn)水生態(tài)環(huán)境建設(shè)講究人與水環(huán)境的相互依存、相互促進、共處共融,即追求人與水的和諧,人與自然的和諧。“人水相親、自然和諧”的城鎮(zhèn)水生態(tài)環(huán)境是無分姓氏、國界、膚色的人類之大同。

從對生態(tài)考慮較少的末端治理和綜合治理,到強調(diào)工程設(shè)計生態(tài)化的系統(tǒng)治理,再到如今謀求“人水相親、自然和諧”的生態(tài)景觀規(guī)劃治理,城鎮(zhèn)水系對生態(tài)化、景觀化、人文化的要求正在逐步提高。筆者總結(jié)深化城鎮(zhèn)水系生態(tài)景觀規(guī)劃內(nèi)涵[2]為:“以恢復(fù)和改善城鎮(zhèn)水系生態(tài)環(huán)境、謀求‘人水和諧’為目標(biāo),在保障水系灌溉、防洪、供水等傳統(tǒng)功能基礎(chǔ)上,結(jié)合城鎮(zhèn)背景,從復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)、景觀空間結(jié)構(gòu)及城鎮(zhèn)空間區(qū)位等角度,通過恢復(fù)護坡生態(tài)景觀、建設(shè)湖泊濕地保護公園、規(guī)劃城鎮(zhèn)水系旅游線路等措施[3-4],建設(shè)兼具較好生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與地域文化特色的城鎮(zhèn)水系”。本文提出基于城鎮(zhèn)區(qū)位和景觀空間結(jié)構(gòu)分析的水系生態(tài)景觀規(guī)劃方法,以提升城鎮(zhèn)水系規(guī)劃的系統(tǒng)性及科學(xué)性。

1城鎮(zhèn)水系生態(tài)景觀規(guī)劃原則

a. 遵循水系生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)合性特征[5]。城鎮(zhèn)水系可看作一個“人-水復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)”,即以人工技術(shù)和社會行為為主導(dǎo)、以自然生命保障系統(tǒng)為依托、以生態(tài)過程為命脈的人工生態(tài)系統(tǒng)。可分水生態(tài)系統(tǒng)、陸地自然子系統(tǒng)和社會經(jīng)濟子系統(tǒng),彼此促進又相互限制。

b. 遵循城鎮(zhèn)水系景觀的空間結(jié)構(gòu)特征。城鎮(zhèn)水系作為一項重要城鎮(zhèn)景觀要素,相關(guān)空間結(jié)構(gòu)決定并影響元素的自然固有價值及功能體現(xiàn)。河流景觀元素的空間結(jié)構(gòu)由帶狀區(qū)域及線性邊界組成,不僅是構(gòu)成水生態(tài)廊道的空間保障,也是凝練水文化景觀的天然軸線。

c. 遵循城鎮(zhèn)內(nèi)部空間區(qū)位的現(xiàn)狀特征[6]。城鎮(zhèn)特定的地理位置、自然環(huán)境和資源狀況,決定城鎮(zhèn)的發(fā)展規(guī)模、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、經(jīng)濟發(fā)展水平和對外聯(lián)系強度等;城鎮(zhèn)內(nèi)部空間區(qū)位理論存在“最近中心假設(shè)”,即消費者將選擇相應(yīng)的最近中心地獲得所需的各種商品和服務(wù)。

d. 遵循水生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能要求。根據(jù)水生態(tài)系統(tǒng)提供服務(wù)的機制、類型和效用,可分為提供產(chǎn)品功能、調(diào)節(jié)功能、文化功能和生命支持功能4大類。

e. 遵循生態(tài)文明理念。“人水和諧”是“尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然”的生態(tài)文明理念在城鎮(zhèn)水系生態(tài)景觀治理中的具體體現(xiàn),應(yīng)貫穿城鎮(zhèn)水系治理的各方面和全過程。

2城鎮(zhèn)水系生態(tài)景觀規(guī)劃方法

基于城鎮(zhèn)水系現(xiàn)狀功能(如供水、行洪、灌溉、生態(tài)、景觀等)[7]、景觀空間結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)內(nèi)部區(qū)位因素,分析診斷水系問題,規(guī)劃不同尺度治理方案。

a. 城鎮(zhèn)水系功能現(xiàn)狀。收集有關(guān)水系結(jié)構(gòu)、水文特點、水質(zhì)與水生態(tài)景觀等資料,分析河湖濕地功能現(xiàn)狀。

b. 城鎮(zhèn)水系空間分析。結(jié)合水系景觀結(jié)構(gòu)及城鎮(zhèn)區(qū)位因素,選取指標(biāo)分析診斷河湖濕地現(xiàn)狀,找出生態(tài)景觀治理的水系關(guān)鍵位置。

c. 水系生態(tài)景觀規(guī)劃。針對水系整體特征及河網(wǎng)關(guān)鍵位置功能定位,在小尺度如河道護岸、堤防景觀,中尺度如區(qū)域河網(wǎng)的水系生態(tài)景觀格局,規(guī)劃相應(yīng)治理方案。

3應(yīng)用案例

吳江同里鎮(zhèn)地處太湖流域下游,全鎮(zhèn)面積33 hm2。鎮(zhèn)域內(nèi)河道稠密,水域面積9.37 hm2,水面率28.4%。區(qū)域河網(wǎng)水系包含鎮(zhèn)級及以上河道9條,省級保護湖泊9個(圖1)。吳江同里乃典型的江南水鄉(xiāng),“小橋流水人家”是早年最常見的市鎮(zhèn)景觀,水系文化功能底蘊深厚,人文景觀資源異彩紛呈。筆者在城鎮(zhèn)水系生態(tài)景觀規(guī)劃方法框架下,選取河流廊道長度、城鎮(zhèn)區(qū)位值和景觀聚集度,制定同里水系規(guī)劃治理技術(shù)路線(圖2)。

圖1　同里鎮(zhèn)骨干河網(wǎng)及空間區(qū)位

圖2　同里水系生態(tài)景觀規(guī)劃治理技術(shù)路線

a. 河流廊道長度。用于反映河流廊道與基質(zhì)接觸的程度[8]。平原河網(wǎng)區(qū)河流廊道多呈寬淺型,廊道越長,越有利于水流與基質(zhì)進行物質(zhì)交換和區(qū)域水生態(tài)通道構(gòu)建。

b. 城鎮(zhèn)區(qū)位值。用于反映景觀元素距離城鎮(zhèn)中心的空間區(qū)位特征[9],考慮同里鎮(zhèn)發(fā)展現(xiàn)狀,采用400 m、800 m和1 600 m城鎮(zhèn)區(qū)位線,插值計算湖泊濕地景觀的城鎮(zhèn)區(qū)位值(圖1)。空間區(qū)位值越低,景觀元素距離城鎮(zhèn)中心越近,越易受人類社會影響。

c. 景觀聚集度。用于反映同類型景觀組分的空間配置特征[10]。基于同里鎮(zhèn)景觀空間區(qū)位現(xiàn)狀建立河流廊道緩沖區(qū),統(tǒng)計廊道上湖泊濕地、人文景觀節(jié)點數(shù)作為其景觀聚集度。同類型景觀組分聚集度越高,可開發(fā)規(guī)模越大,越適宜進行區(qū)域性景觀規(guī)劃。

3.1吳江同里水系功能現(xiàn)狀

吳江同里河湖水系主要有以下功能:排洪、供水、航運、景觀、生態(tài),骨干河道功能基本滿足排洪、供水要求,但具有生態(tài)功能的河道不足30%,湖泊濕地功能較好(表1)。

表1　吳江同里主要河道和湖泊功能現(xiàn)狀

3.2吳江同里水系診斷分析

根據(jù)吳江市水系監(jiān)測數(shù)據(jù)(2005—2008年)及景觀斑塊GIS數(shù)據(jù)(2008年),結(jié)合河湖濕地現(xiàn)狀功能,選取河流廊道長度、景觀聚集度和湖泊濕地城鎮(zhèn)區(qū)位值指標(biāo),定量分析水系景觀格局,針對河網(wǎng)關(guān)鍵位置進行分類管理和治理,同時規(guī)劃區(qū)域尺度保護開發(fā),具體計算結(jié)果見表2。得出診斷結(jié)果如下:

a. 北大港、虹橋港、中塘港、石浦港河流廊道長度小于2 000 m,不利于提升廊道生態(tài)功能;廊道間通過同里湖、沐莊湖、季家蕩湖泊節(jié)點連通,是構(gòu)成生態(tài)廊道的天然有利條件。

b. 南大港、北大港貫穿同里古鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)。北大港具有行洪排澇功能,河道汛期受洪水沖刷較強烈,在滿足日常休閑需求下,需充分考慮護坡穩(wěn)定性;南大港為生態(tài)型河道,現(xiàn)有水生植物物種豐富,需維持坡面自然特性,提升河道自然生態(tài)景觀效果。

c. 9個省級保護湖泊現(xiàn)狀功能較好,但城鎮(zhèn)區(qū)位差異較大。城鎮(zhèn)區(qū)位值小于800 m的湖泊濕地節(jié)點屬城鎮(zhèn)建成區(qū),區(qū)位優(yōu)勢明顯,開發(fā)性功能比例較高;區(qū)位值800～1 600 m的節(jié)點屬城鄉(xiāng)過渡地帶,開發(fā)利用方式較粗放,自然度較高,需完善和保護生態(tài)環(huán)境;區(qū)位值大于1 600 m的節(jié)點屬鄉(xiāng)村郊野地帶,交通可達(dá)性低、人類活動影響小,需維持自然生態(tài)環(huán)境和公益性功能。

d. 北大港、虹橋港、中塘港、石浦港廊道沿線湖泊濕地、歷史人文景觀聚合度較高;黃泥兜、澄湖片區(qū)現(xiàn)狀功能為蓄洪、生態(tài),功能相似度較高,且湖泊濕地間具有天然水生態(tài)廊道,為區(qū)域尺度生態(tài)景觀規(guī)模化保護開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

表2　同里鎮(zhèn)水系空間區(qū)位分析成果

3.3吳江同里水系生態(tài)景觀規(guī)劃治理方案

針對河段及湖泊濕地節(jié)點進行分類生態(tài)景觀治理(表3)。區(qū)域規(guī)劃北大港—虹橋港—中塘港—石浦港水生態(tài)廊道,同時打造“一軸、一片、兩點”的區(qū)域景觀格局:以水生態(tài)廊道為軸線,規(guī)劃水上生態(tài)景觀游覽線路,主要節(jié)點:“走三橋”(a)—同里湖(b)—沐莊湖(c)—季家蕩(d)—白硯湖(e);以黃泥兜(D)、澄湖(E)片區(qū)為依托,打造生態(tài)濕地公園;以九里湖(A)、南星湖(B)為代表,突出節(jié)點景觀生態(tài)功能(圖3)。

4結(jié)語

在總結(jié)城鎮(zhèn)水系生態(tài)景觀規(guī)劃相關(guān)概念、原則的基礎(chǔ)上,提出了生態(tài)景觀規(guī)劃的一般方法框架,并成功應(yīng)用于吳江同里水系的分析治理案例。結(jié)果表明:基于系統(tǒng)治理和空間分析方法框架構(gòu)建的生態(tài)景觀規(guī)劃技術(shù)路線適用于中小尺度區(qū)域河網(wǎng)的水系生態(tài)景觀規(guī)劃治理,較好地將生態(tài)文明理念運用于城鎮(zhèn)水生態(tài)景觀的治理方案編制過程,有利于提升城鎮(zhèn)整體環(huán)境品質(zhì)。

表3　同里鎮(zhèn)河湖濕地節(jié)點治理方案

圖3　區(qū)域河網(wǎng)水系規(guī)劃示意圖

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Ecological landscape planning method for urban river system based on spatial analysis

XING Mengya1, XU Hui1, RU Biao2, MENG Xiangyong3

(1.CollegeofHydrologyandWaterResources,HohaiUniversity,Nanjing210098,China;2.PearlRiverWaterResourcesCommissionoftheMinistryofWaterResources,Guangzhou510610,China;3.ZhejiangInstituteofHydraulics&Estuary,Hangzhou310020,China)

Abstract：In this paper, the implications and theoretical basis of ecological landscape planning for an urban river system are summarized, and a general method is developed. Based on the current functions of urban river systems, landscape spatial structure, and urban internal location factors, diagnostic analysis of the river network is conducted, and a governance scheme that meets the requirements of modern urban ecological landscapes is designed. The scheme was applied to a plain river network in Tongli Town, in the Wujiang District. The results show that the framework of the ecological landscape planning scheme for an urban river system based on spatial analysis is applicable to river system management in medium and small-scale regions’ river networks, and is beneficial to the construction of urban ecological civilizations and the improvement of urban environmental quality.

Key words：landscape spatial structure; urban spatial location; ecological civilization; Tongli Town of Wujiang District

DOI：10.3880/j.issn.1004-6933.2016.02.019

作者簡介:邢夢雅(1992—),女,碩士研究生,研究方向為水資源及水生態(tài)環(huán)境。E-mail: 455483522@qq.com

中圖分類號：X171.1

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1004-6933(2016)02-0092-04

(收稿日期：2015-12-28編輯：徐娟)