綠色基礎設施視角下重慶盤溪河河流廊道生態修復研究

冷苗 劉駿

LENG Miao＊，LIU Jun

我國的河流修復處于由“消黑除臭”的治污階段向生態系統修復轉變的過程[1]。但多數項目受資金、土地等因素制約，目前還是以建設水庫、壩等傳統工程措施為主。而傳統的水利水電工程設施對河流的生態功能有兩方面影響：一是改變了河流自然水文地貌進程，二是阻隔了水生種群的物種交換、信息交流等[2]。傳統河道工程消耗了大量的綠色開敞空間，同時使得自然系統破碎，逐漸難以滿足社會及環境的訴求。故對于河流治理需要尋求更加有效、多元化的治理方式。

“綠色基礎設施”（Green infrastructure，以下簡稱“GI”）屬于系統性框架的規劃理念，在空間層面表現為網絡結構，由網絡中心（Hubs）、連接廊道（Links）、節點（Sites）組成[3]；在研究層面上其囊括了國土空間、城鄉空間和社區居民點，屬于一種宏觀到微觀的多尺度規劃。其在宏觀尺度上，著力于構建區域及城市綠地系統網絡，包括了國家公園、大型河流廊道等網絡中心及連接廊道；中觀尺度主要包括公園、河流廊道等城市級別的網絡中心及連接通道；微觀尺度主要為社區綠地網絡建設及鄰里服務系統的建設，包括庭院、街角公園等綠色設施建設。

自2000 年起國內逐步有學者引入GI 的相關概念，其中張秋明[4]、沈清基[5]、俞孔堅[6]等對GI 的定義、規劃方法、原則及意義等方面進行了闡述和探討。隨著研究的深入，學者們對GI 進行本土化實踐探索及多學科應用拓展。周鋒等[7]通過濰坊市白浪河景觀設計實踐，討論GI 在河流景觀設計中的具體應用：將自然生態、基礎設施、健康、游憩等多重功能進行整合設計。在過往研究中，眾多學者從多學科、多視角、多功能進行了城市GI 網絡構建的探討，也將GI 網絡與城市空間格局、綠地系統等進行耦合研究，可見GI 在多學科多方向的理論與實踐中的普適性與可行性。

因此，本文以GI 為城市河道生態修復框架，從多尺度類比分析河流廊道與GI 網絡的功能特征，探討基于GI 網絡進行河道生態修復的可行性，提出河流廊道生態修復流程。并以重慶盤溪河河流廊道為例，從中觀與微觀角度出發，統籌考慮盤溪河兩江新區段河流廊道的基礎設施建設特點，在流域既有的水利治理基礎上進行GI 網絡的生態修復、功能優化及景觀提升，以期為盤溪河流域及其他同類型河道生態修復建設奠定相應研究基礎。

1 GI 視角下河流廊道生態修復研究

1.1 河流廊道及GI 功能類比分析

河流廊道（river corridor）是指河流及兩側分布的，與周圍本底不同的植被帶，包括河床邊緣、漫灘、堤壩及部分岸上的高地[8]，是一種對人類社會十分重要的生態系統。其控制著河水以及從周圍陸地進入河流的物質運動，也影響著河流自身的運輸（物質、能量、信息），發揮著生境、傳輸通道、過濾、屏障，與作為源（source）和匯（sink）等重要的生態功能[9]。

將河流廊道與GI 網絡的含義及功能（表1）進行類比，根據河流廊道的特征如廊道寬度、綠地連接等，可將其分為網絡中心、連接廊道、節點，對應GI 網絡中的不同組成部分。這表明河流廊道屬于GI 網絡的重要組成部分，應承擔其重要的功能與責任。

對于GI 網絡的功能特性，國內外學者都進行了深入的研究。2006年英國西北GI 小組提出GI 有5 個特征[13]：類型學、功能性、脈絡、尺度和連通性。2010 年，賀煒、劉濱誼[13]提出了GI 相對于綠帶、綠道、生態網絡等規劃概念，其在規劃的主動性、功能復合性和彈性3 個方面表現出優勢。主動性是指綠地規劃應當通過主動方式來適應城市發展要求；功能復合是指GI 應考慮兼具保護水質、優化水文、提供游憩場所等功能；彈性是指其應當具有應對城市、氣候變化等問題的能力[14]。因此，城市尺度下的河流廊道應具有網絡連通性、生態彈性、功能復合性等功能特點。

同時在規劃層面，GI 為河流廊道生態修復提供了一個整合生態和城市的框架：城市河流廊道作為GI 網絡的重要連接廊道和節點，承擔相關功能的同時，也促進其他GI 系統的建立；此外，城市河道修復將社區居民、社會組織及活動、項目實踐連接到GI 網絡，并形成與其密切相關的社會網絡系統。

1.2 城市河流廊道生態修復流程

GI 并非硬性的土地規劃，而是具有強操作性的“柔性”調控，對于已有流域整治歷史的河流，可利用其“柔性”調控將傳統的水利工程措施生態化，并和GI 網絡有機地結合起來，實現GI視角下河流廊道的生態修復。

本文在參考國內外多項GI 與水系、綠地規劃結合的實踐案例等資料后，提出了GI 視角下的城市河流廊道生態修復流程。其規劃流程可分為5 個步驟：1）進行城市流域資源調查分析；2）對流域的現狀綠地、空間格局、水系格局、水質情況等進行分析闡述；3）提出整體的景觀規劃和生態修復策略，如包含宏觀、中觀、微觀視角的多層次分析規劃；4）針對不同層級的規劃提出具體策略；5）后期規劃管理及動態監測。并以重慶市盤溪河流域為實例進行驗證，以期為相關案例提供參考。

2 盤溪河河流廊道生態修復

2.1 流域現狀

盤溪河為嘉陵江一級支流，地處重慶市中心城區。2000 年至今，系列治理措施使盤溪河基本消除“黑臭”，但在河道生態修復方面仍未見改善。研究流域的整治范圍橫跨北碚、渝北、江北3 個重要城區，整治范圍內河道長10.51 km，其中暗涵段長7.23 km，暗涵率68.81%；河道斷面多為梯形，直立型護岸結構，渠化情況嚴重；河谷深切，水少且淺。同時流域范圍內湖庫眾多，有7 座水庫（胡家溝、六一、茶坪、青年、百林、人和、戰斗），總庫容1 240 km3（圖1）。

表1 GI 網絡的含義及生態功能

盤溪河串聯著眾多湖庫公園等綠地節點，湖庫景觀條件較好，在前期治理中大多結合周邊綠地形成湖庫公園，有良好的景觀基礎，在城市環境占據著重要地位，有著較好的生態與人文優勢。但河流干流存在較嚴重的問題：1）連通性較低，沿線綠地多以斑塊形式存在，同時路橋等建設截斷水系，導致水系雖輻射全線，但多為暗涵連接，廊道景觀斷裂嚴重，生境連通性低；2）水資源污染嚴重，上游河道基流與暗涵污水混合，大部分水庫及干流水質常年處于劣IV類，六一水庫水質常年處于劣V 類，自凈化承載能力不足；3）河床駁岸硬化，生物棲息地喪失，河道水量小，缺乏可供魚類產卵的區域，生物多樣性低；4）岸線親水性差，空間封閉，濱水可達性差，因重慶地形特殊，河流岸邊綠地與水體大多存在較大高差，駁岸陡峭，濱河步道狹窄，難以形成休憩停留節點，較難開展親水活動；5）景觀勻質化，干流在前期治理中多進行渠化處理，且駁岸形式單一，缺乏盤溪河流域文化及重慶山城文化的體現。

圖1 盤溪河流域水系圖

2.2 生態修復多層次分析規劃

盤溪河串聯著多個湖庫、綠地節點，但因其并未形成較為完整的綠地網絡，所以生態效益甚微。本研究從GI 網絡的視角出發，以中觀、微觀2個尺度進行生態修復建設，從而構建完善的GI 網絡，促進河流廊道的正向發展。在中觀尺度下，先進行以水文調節及水質提升為主的水利工程建設，接著對水利設施建設形成的工程開挖及生態破壞進行生態修復，最后對河流廊道的網絡連通性進行優化，調整城市維度的水系格局，修復城市“河流-綠地”生態網絡的連通性。在微觀尺度下，先通過河流廊道適應性設計及多尺度網絡進行低影響開發措施（LID）布局，完成河流廊道生態彈性建設；再通過挖掘山城及盤溪文化，結合場地現狀進行設計，激活濱水空間，實現其功能復合性優化及景觀提升。

2.3 生態修復多層級策略

2.3.1 中觀尺度下生態格局調整

1）水文優化

盤溪河流域中此前建有污水處理廠及排污管道，在晴天時可滿足污水轉輸及處理需求，但在雨天時無法滿足相應需求，大量混流水溢流，造成污染。故需考慮混流水的截流調蓄及處理等問題。前期流域治理采用“上蓄水、中固堤、下利泄”的方式，上游蓄水分洪，中游加固生態化堤防，下游增強河道排泄能力；建立城鄉互補的洪水調節涵蓄系統，利用水利及生態措施一體建設進行基礎水文調節及水質提升。雨污分流及污水處理設施是前期水利工程建設的主要內容，雨污分流設施主要包括排污管道、箱涵、調蓄池和生態庫，污水處理設施主要包括一體化水質提升回用設施和水質提升回用設施。通過建設地埋式污水處理設施對污水、雨水進行處理后排至河道，提升河道水質。同時對地埋式調蓄池、水質提升回用設施等大體量設施頂部及周邊進行覆土復綠并延展景觀設計，結合周邊用地進行場地設計，在減小其生態影響的同時恢復綠地連通，使其具有良好生態及景觀效益。

2）廊道連通性優化

河流廊道連通性包含河道結構與功能的連通，以及兩側濱河綠地的連通。因路橋對河流廊道的截斷較為常見，故連通性優化不僅是河流、綠地之間的連接度優化，還應該從GI 角度，將沿河流廊道的市政設施、路橋等“灰色基礎設施”進行整合。從城市綠地網絡規劃的宏觀尺度出發，通過集成規劃，最大化地給予綠地空間，對斷裂點進行綠地彌補，將河流廊道綠地與其他城市綠地連通，形成城市復合綠地系統網絡，提高城市綠地的連通度。

圖2 河流廊道生態彈性建設圖示

因此，本研究從3 個方面進行連通性優化：a.通過駁岸軟化、河岸拓寬、新增濕地和浮島等措施，來增加河道兩岸綠地面積及橫向聯系；b.通過暗渠復明、生物滯留設施等手段恢復廊道中縱向的斷裂點，提升連通性及完善城市綠地系統；c.在可達性斷點上，連接市政道路與內部游步道，完善道路網絡，將有效加強河流廊道可達性，緩解城市交通壓力，發揮河流廊道更多服務功能。以上3方面的優化，可以提高河流廊道生態連通度與河流自凈能力，豐富生物多樣性，同時可以提升河流與城市的耦合度，增強濱河步道的可達性與連通性。

3）河流廊道寬度優化

在河流廊道優化時，一般指定固定數值作為緩沖區寬度，如美國西北部多使用30 m 作為緩沖區最小寬度[15]。這實際上不夠科學，缺乏普適性，正如盤溪河位于城市中心區，廊道寬度受限于周邊用地性質，多為20~30 m。針對其優化，需首先確定合理寬度，再對周邊用地進行合理協調擴展。對此，本文參照相關研究[15~17]，提出確定適宜寬度的3 個步驟：a.明確所研究的河流廊道的關鍵生態過程及功能；b.基于廊道空間結構，將河流從源頭到出口劃分為不同的類型；c.將最敏感的生態過程與空間結構相聯系，確定每種類型所需的廊道寬度。本研究主要通過對緩沖帶植物配置及空間設計，提升盤溪河河流廊道生態穩定性及社會價值，對其適宜寬度的具體計算不作贅述。

2.3.2 微觀尺度下功能復合及生態彈性建設

1）生態彈性建設

生態彈性建設主要從適應性設計及多尺度網絡2 個方面開展，主要采取的手段有：a.多層級植物群落配置。通過對挺水、浮水、沉水不同層級高度的植物群落進行配置，使流域生物群落可以適應雨旱季不同水量情況的變化。b.旁路高效濕地，是一種新型的高效人工濕地，相較于自然濕地提升了生態效益，兼具景觀性與生態性。c.生態浮島，可置于湖心、水岸等地，為生物群落提供棲息場地的同時，兼具“生態踏腳石”的作用。d.底泥修復。向底泥中添加營養物或接種微生物菌種等，利用微生物降解底泥中的有機污染物，提升湖庫水質。e.駁岸調整。對有條件的區域進行駁岸“軟化”，將原有的渠化駁岸拆除，改建為自然式或混合式駁岸（圖2~3）。上述措施增強了河道生態彈性：在雨季雨量充沛時，濕地植物種類增多，營造了舒適小氣候的同時，也提供了棲息地；旱季雨量減少，以耐旱植物及水下動植物為主導，連接生態浮島及駁岸，保障與完善了河道水庫生態系統，建立起河流廊道橫向與縱向聯系。

2）場地人文記憶激活及植物梳理

因此前的河道渠化等統一改造措施，盤溪河河岸景觀勻質化且單一，缺乏場地文化記憶及場地特色的挖掘與展示。本文對因地勢低洼而閉塞的場地進行展示界面展開，并充分利用場地山地地形特色進行設計及生態處理，形成天然的展示界面與自然科普基地，激活場地人文資源（圖4）。對河道現有郁閉度較高、生長雜亂的種植區域進行中下層梳理及重新種植，考慮“一段一策”，不同區塊以不同的植物主題進行種植，如“百林公園-月亮灣公園-動步公園”城市中軸沿線以櫻花Cerasusspp.為主題，種植多種櫻花，形成城市櫻花主軸；“吳家灣茶坪水庫-六一水庫-胡家溝水庫”線以玉蘭Yulania denudata為主題，以多品種玉蘭打造城市玉蘭宜居區；“人和水庫-戰斗水庫”線以桃花Amygdalus persica為主題，種植多品種桃樹，形成城市辦公區桃花沿途景色。

圖3 駁岸調整效果圖

圖4 場地人文激活效果圖

3 結語

本文針對重慶盤溪河的流域情況及現狀問題，提出了多尺度的GI 網絡建設方法：在中觀尺度上修復網絡連通性，在微觀尺度上優化河流廊道的生態彈性及功能復合性，從而完善城市河流及GI 網絡系統。論證了GI 視角下的河流廊道生態修復的可行性及普適性，為城市河流廊道的健康發展及相關河流生態修復提供參考，也為打造河道可持續發展模式提供研究基礎。

同時研究也存在幾點不足：1）主要研究區域為盤溪河流域兩江新區段，故多為中微觀尺度研究，缺乏大尺度下城市研究及綠地網絡規劃；2）研究區域此前有水利設施及綠地建設基礎，故多采用改善及提升類措施，存在一定局限性。在今后的研究中應進一步掌握各指標（如廊道寬度、植物、連通度等）對河流生態修復的影響，從更科學合理的角度出發進行實踐，使得城市河流系統更具持續性與長久性。