楊朔
為防范季節性洪水,膠東半島城市河流的防洪功能嚴重影響了景觀游憩功能,河流枯水期缺水,水質污染嚴重。結合河流的地域性特點,從流域入手,規劃河流雨洪安全格局,解決汛期洪水與枯期補充水源等問題,釋放河流景觀游憩空間;從城市河流尺度規劃多層次生態體系,修復河流生態功能;通過污染治理規劃和創造流動性,改善河流水質;規劃設計生態節水型河流景觀模式,減少枯水期城市河流的需水量等。
膠東半島地處我國華北平原東北部沿海地區,位于山東省東北,是膠萊河以東的半島地區,從行政區域上劃分主要包括青島市東部、煙臺、威海市全部,北與遼東半島隔渤海灣相望,東與韓國隔海相望,面積約3.9 萬平方千米,是山東省經濟最發達的區域。受特有的地形與氣候條件的疊加影響,膠東半島的河流表現出明顯的地域性特點,在城市河流景觀規劃中要科學分析、合理利用這些特點,有針對性地解決由此引發的問題。
膠東半島是低山丘陵地形,區域內的山脈于半島中部隆起,形成半島中央山脈。中部山地既是河流的發源地,也是河流水系的分水嶺,河流自中部向南北分流入海,河流流程短、坡降大,河網密集。膠東半島河流屬于季風區雨源型河流,半島年降水量約650 ~850mm,其中60%以上集中于夏季,河流在7、8 月份汛期中集中了全年徑流量的70 ~80%。在獨特的丘陵地形與降水量分布季節性差異的疊加影響下,膠東半島城市河流在行洪期間,河川水位、流量過程線隨降水變化而陡升陡降,洪水來的急,去的快,汛期洪水量大,破壞力強,汛后因缺少雨水補充,河流逐漸斷流,河床空曠暴露。
1.防洪與景觀營造的矛盾問題

圖1 膠東半島主要河流水系分布
為了應對兇猛的季節性洪水,膠東半島城市河流景觀改造基本都從城市行洪安全角度出發,將河道截彎取直、修筑直立岸壁、拓寬河道,形成空曠的河床,使洪水快速、順暢、安全地通過城區;為了汛期后的城市河流景觀效果,在河道上修建橡膠壩等可調節的攔水設施,河底用土工膜等做防滲處理,雨季結束前,盡河道之容量攔截滿滿一河道雨水,營造城市河流蓄水池式的水景效果。這種單純為防洪而建設的泄洪通道嚴重擠占了城市河流景觀游憩空間,蓄水池式的河流水景,不但缺乏參與性和游憩功能,而且隨著河水蒸發損耗、水位降低、水質變臭,景觀效果難以為繼。如何處理防洪與河流景觀在空間需求上的矛盾,是城市河流景觀規劃設計首先要面對的問題。
2.枯水期河流缺少補充水源的問題
膠東半島的河流發源于中部山區,是典型的季風區雨源性河流;雨季流量集中全年徑流量的70 ~80%,由于河流坡降大,城市上游河流很難留蓄雨水;雨季之后,由于沒有雨水補充,河流很快會斷流;河流上游修筑了一些攔蓄雨水的水庫、河塘,但這些都是基于農業水利需求規劃建設的,遠離城市,無法為城市河流提供補充水源。河流景觀的本質首先是水景,枯水期缺水是膠東半島城市河流景觀規劃中一個繞不開的難題。
3.河流水質隨豐水期、枯水期交替而發生周期性污染問題

圖2 橫向多層次河流生態功能區布局示意
膠東半島城市河流的水質具有周期性污染的特征。6-9 月份,雨量充沛,河水是從河流上游的丘陵山地匯集而來,由于河流流程短,中途污染很少,水質很好;另外由于水量大,流速快,城市河流中的污染物被迅速稀釋、沖走,城市河流的水質很好。雨季之后,上游來水斷流,蓄水池式的河流失去了流動性,生態凈化與修復功能也很差,污染物不斷在河水中積聚,河水逐漸開始因為富營養化而變質。就這樣,河流水質隨著豐水期和枯水期的交替在優良與劣質之間循環演變。
1.構建流域雨洪安全格局,降低水患、培育水源、釋放河流空間
膠東半島城市河流洪水危害的根源主要是河流上游流域的洪水輸入;只有從流域宏觀尺度出發,從源頭上降低輸入城市河流的洪水規模、流速、強度,延緩洪水的到達時間,減弱河水隨降雨陡升陡降的勢頭,使河流汛期行洪過程由急劇迅猛轉變為平穩緩和,才能從根本上緩解城市河流的防洪壓力。
膠東半島城市河流上游現有的攔蓄庫塘是基于農業水利需求規劃建設的,沒有考慮城市河流的補給用水需求。根據資料顯示,膠東半島多年平均河川徑流量為71.23億立方,攔蓄量僅為25.18 億立方,只占河川徑流量的33.92%,大部分河川徑流以洪水的形式排入了大海。在當前多規合一的政策背景下,城市河流景觀規劃要率先與河流流域的水利規劃統籌協調、無縫對接,從整個流域出發,運用更科學的雨洪管理技術,構建河流的雨洪安全格局,在為城市河流蓄積水源的同時,可以有效降低洪水強度,釋放出更多被防洪功能占用的河道空間,用于河流的生態與景觀游憩功能建設。膠東半島河流流程短、流域面積小,有利于流域雨洪調控措施的實施。
構建流域雨洪安全格局的原理是運用GIS 技術,形成徑流模型與數字高程模型,模擬洪水行洪過程,判別山洪源區,提前實現對防洪關鍵點、關鍵區域的識別,規劃構建濕地、湖塘蓄水滯洪。首先,將區域高程數據格柵化,每個像元流向其最陡的下坡方向,洼地則成為河流匯入集中點;然后,根據現狀地形條件,判讀積水區,包括水塘、水庫、河流;最后,通過徑流非強制性溢出分析,將積水區、低洼點及易澇區等在山洪調節中的關鍵區域作為構建庫塘、濕地滯洪區域的參考依據,使流域的雨水攔蓄規劃科學有序。
2.構建多層次河流生態功能體系,修復河流生態功能
膠東半島城市河流是典型的季節性河流,這類季節性河流景觀的游憩網絡需要以良好的河流生態功能環境作保障。膠東半島河流因枯期斷流、縱向坡降大等原因,河流生態縱向連續性差,多層次河流生態功能體系的構建主要從河流橫向結構著手,將河流去直取彎,延伸河道橫向結構面,形成近自然的河流形態層級,依次布置主河道河流濕地保護區、自然濕地保護區、人工濕地保護區、濱水休閑與主題景觀空間、綠植緩沖區。
主河道河流濕地保護區也是季節性河流徑流的主流槽,保證日常徑流;自然濕地保護區是主河道濕地向外擴展區域,是水禽等的覓食及棲息地;人工濕地由人工利用土壤、人工介質、微生物、植物等的協同作用,增加水體活性,凈化水質;自然濕地、人工濕地區域都是陸地與水體間的過渡帶,用以調節河道平面形態,增加水陸交界面積,同時也是雨季洪水的隱形行洪區域,是城市河流形成多樣性生物生境的空間場所;濱水休閑與主題景觀空間是河流景觀游憩的重要組成部分,是人群活動的主要場所;綠化緩沖區是城市人工空間與河流自然空間之間的生態緩沖地帶。


圖3 人工濕地凈化地表徑流步驟示意
3.通過治污與創造局部流動性,改善河流枯水期的水質
首先,截斷河流污染源,凈化水質。結合海綿城市改造工程的推進,實現雨污分流,將污水輸送到污水處理廠,加強污水處理能力,生成的中水用于城市河流的補充水源。同時,可以在河流兩側建立人工濕地凈化地表徑流,構成梯田凈化區+微生物凈化區+土壤過濾凈化區+植物凈化區+重金屬植物凈化區+植物浮床凈化區+水質穩定調節區的組合,通過土壤、植物、動物、微生物的共同作用,層層凈化,保證河流水質。
其次,在一定范圍內、一定程度上恢復河流的流動性。河水流動會增加水體曝氣機會,沖走一定量的污染物,防止污染物在靜態水體中的過渡集聚而使河水富營養化。一種方式,可以借助水泵實現不同標高水體之間的局部水循環;另一種方式,可以借助城市中水的補充,據調查,膠東縣級城市的污水處理廠,一天處理達標的中水至少有5000 多立方,這些中水可以作為河流枯水期重要的補充水源,可以通過管路輸送到城市河流上游,在城市河流中形成局部的流動性。從長遠來看,隨著城市河流上游流域雨洪安全格局的構建,上游的蓄水體系將逐步建立并發揮作用,屆時,膠東半島城市河流枯水期的補充水源的水質、水量將更有保障,基本徑流的流動性也將從根本上得到解決。
4.規劃設計生態節水型河流景觀模式,減少枯水期需水量
通過科學審慎的規劃設計,構建節水型河流景觀水體,可以有效減少枯水期維持河流景觀的需水量。膠東半島河流坡降較大,大多數河流目前基本都在采用橡膠壩攔蓄水,要維持這樣的河流水景,需水量很大。以3 萬平方米的水域面積為例,對比設置一道橡膠壩與設置三道滾水堰的攔蓄水結果發現,三道滾水堰河流景觀需補水量僅為一道橡膠壩攔蓄的四分之一,可以大大降低河流枯水期所需要的補充水量。同時,滾水堰還可以作為交通流線,聯系兩岸,豐富河流景觀游線和游憩體驗。另外,還可以通過在河流人工濕地中設置濕地泡、雨水泡形成新的、生態的儲水模式。自然界中的河流存在原生形態的雨水泡,人工濕地中的濕地泡是模仿自然界中雨水泡的形態,設計碗狀雨水泡,在河流豐水期儲水,節約景觀用水的補水量。
膠東半島的城市河流有著明顯的地域性特征,由此引發了具有一定地域性特點的城市河流景觀問題;多規合一的政策背景,為這些問題的解決提供了更廣闊的規劃思路;從流域、城市、河流多尺度入手,有針對性地制定多重功能目標共舉的規劃策略,可以有效地解決膠東半島城市河流景觀規劃中的這些地域性問題。