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[摘 要]2017年3月6日,住建部印发《关于加强生态修复城市修补工作的指导意见》,指出改革开放以来,我国城镇化和城市建设取得巨大成就,但同时也面临着资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统遭受破坏的严峻形势,严重制约城市发展模式和治理方式的转型,生态修复刻不容缓。本文对长春市伊通河生态治理及伊通河沿岸使用情况进行调研,总结存在的问题,提出伊通河生态治理、生态修复建议,让伊通河同时发挥文化、休闲、历史等多种功能。
[关键字]伊通河;生态修复;生态治理
中图分类号:TU984.115 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)35-0180-02
1. 引言
源远流长的伊通河,是长春平原上的千年古流,是松花江的二级支流,它发源于吉林省伊通县境内哈达岭山脉青顶山北麓,流经伊通县、长春市、德惠市、农安县,在农安县靠山镇汇入饮马河,全长342.5公里,被两岸老百姓亲切地称为母亲河。
伊通河是长春的母亲河,伊通河的历史就是长春的历史。1958年长春作为重工业基地,伊通河的水体开始受到污染;70年代的伊通河是排污河,是生态状况最糟糕的时期。现在伊通河在人口剧增与经济快速发展的背景下,两岸的土地不断开发利用,伊通河的面源污染比较严重,加之一些污水口处理不当,治理不及时,致使伊通河水质下降,生态环境遭到破坏。生态环境污染使得伊通河与周边环境建设和空间整体开发不协调,迫切需要治理污染,进行生态修复,对整体空间环境进行调整优化。
2. 河流生态修复概念及西方河流保护发展历程
国外习惯上把河道生态整治称为“河流恢复(River Restoration)”、“河流修复(River Rehabilitation)”、或“多自然型河流建设”等。对于河流生态修复,美国土木工程师协会曾概括为“河流恢复的目的就是促使河流系统恢复到较为自然的状态下,在此状态下,河流系统具有可持续特征,并可提高生态系统价值和生物多样性(ASCE,2003)。”
关于河流生态修复的讨论是一个全球性的问题,而西方国家的河流保护发展可以大体看做四个阶段:首先,上个世纪50年代开始,是以水质恢复为重点;其次,到80年代初期重点开始转为建设小型河流的生态恢复工程;再者,到80年代末期进入了以单一物种恢复为标志的大型河流恢复行动;最后,90年代开始规划流域尺度的河流生态整体恢复工程。
3. 河流生态修复案例借鉴
3.1 芝加哥河的生态修复
芝加哥河(Chicago River)是一条贯穿芝加哥市区的河,是一条城市河流,犹如伊通河之于长春市。现在的芝加哥河碧绿而清澈的河水衬托着两岸雄伟的建筑物,使得它成了一处非常受游客们喜爱的旅游胜地。
芝加哥河原来是一条自西向东流入密歇根湖的自然河。但随着城市规模的发展,各种工业生活污水随着城市排水系统进入河道,使它一度成为一条“臭河”,污水给密歇根湖也带来严重的污染。
1900年,芝加哥市政当局在芝加哥河上修建了运河水闸,完全改变了芝加哥河的流向,让它不再流入密歇根湖,而是倒流向西然后向南流入密西西比河。从而彻底消除了芝加哥河的污染,也使密歇根湖水域没有了被破坏的隐患。而经过治理变得清澈的芝加哥河则成了一条水上走廊,在河道可以欣赏到两岸漂亮的建筑群落。在沿河两岸都修建了漂亮的公园,使得这里成为人们休闲娱乐的场所。
芝加哥河两岸都采取了一定的措施使得游人很难直接接触到河水,据说这样做既保护了游客的安全,又避免了河水的污染。
芝加哥河上有十几座铁桥,每座桥的两端都有造型各异的桥头堡。每座桥头都镶有这样的标示牌,上面写着该桥修建的时间,当时的市长,市政局长,总工程师是谁,以此来纪念河流改造的过程。
无障碍步道与全新的滨水边缘创造出通向湖街的连续体验(见图1),并在关键的交叉路口为未来开发建立背景。全新步道系统作为一个全新的联系步道系统,概念性规划框架为公园游客提供不间断步行体验。每个类型空间不同的功能与形态使它们可以提供滨河的多样体验,从餐饮、大规模公众活动,到全新划艇项目设施。同时,设计材料与细节沿整个项目长度提供视觉上的统一。
芝加哥河自然化和生态恢复成功,其意义不在于技术本身,而是他为我们提供了一條改善城市生态的有效途径,即以提高生物多样性为目的,以本地种属的生物为技术手段,将改善生态功能整合于其他城市功能的实践策略。而伊通河的改造也要在河流的沿线上设置一些公园来增加人们的交流与游玩场地,设置系统的滨河步道体系,并且在周围提供各类服务设施,以此可以带动各种设施的发展,并带动整个城市的活力。
3.2 新加坡加冷河生态修复
加冷河位于新加坡中心区域,生态修复由新加坡公用事业局、国家水务局、国家公园局委托三家单位分别进行景观设计、生态工程、工程合作,2007年开始设计,2012年建设完成,加冷河从笔直的混凝土排水渠改造为蜿蜒的天然河流,河道长度由2.7km变为3km 。
公园和河流的动态整合,为碧山公园打造了一个全新的、独特的标识。崭新、美丽的软景河岸景观培养了人们对河流的归属感,人们对河流不再有障碍,恐惧和距离,他们能够更加近距离的接触水体、河流,他们开始享受和保护河流。河流公园可以增强人与自然的亲近程度,而且园区内的安全是最重要的设计内容,但同时也需兼顾考虑引导孩子们去主动探索和积极实践的重要性。不可否认的是,走进大自然、养成积极的日常生活习惯一定比窝在沙发里更加有利于孩子们的身心健康。
生态净化植物群落将周围池塘中的水体循环净化。项目经验最能彰显该创新项目的就是在将混凝土水渠改建成为自然河道的同时,融入了雨水管理设计。这为城市的发展提供了无限可能,比如在管理河流和雨水、自然与城市相结合、提供市民休息娱乐场所等方面。城市一直以来被认为是大自然的对立面,而如今,需要将二者融为一体。城市的韧性需要增强,因为气候变化容易导致洪灾,而干旱期则极大地影响了城市发展。这个创新项目的一体化概念能够帮助新加坡等城市更好地面对未来的挑战。它能够有效地对于雨水进行处理、有助于净化市民的饮用水;能让植物和动物种群回归城市;它还能够为市民创造更多娱乐休闲的场所,并提供更多亲近大自然的机会(见图2)。 加冷河河流生态修复项目是热带地区具有代表性的自然河流改造工程,也是热带地区首个应用土壤生物工程技术进行的河流自然化项目。进行生态修复后,河流与宏茂桥公园融为一体,河流水质改善,景观品质提升。我国河流生态修复起步晚,该案例可为现有的大量未修建的河流进行生态修复提供良好的借鉴。
4 长春市伊通河生态修复建议
4.1 河流与城市空间形态相协调
伊通河对长春市城市发展布局有多方面的影响,主要包括引导长春市发展方向、影响城市用地功能组织、优化城市空间结构等,但由于伊通河的水量小、等级不高导致对整个城市影响的程度较低,与城市整体建设联系不紧密,空间布局缺乏整体性,伊通河和长春市发展缺乏互动性,在宏观层面对城市布局的影响上,伊通河有待合理开发和利用。以河流于城市发展布局相互作用为出发点,结合伊通河对长春城市发展布局的具体影响,选择典型区域,运用河流与城市空间形态相协调的规划手法,对伊通河进行生态修复设计。
4.2 长春市总体规划布局结构相结合
长春整体规划的原则是水清、岸缓、绿浓、境静。布局结构分为五区,都市森林区主要在城区南段,南绕城高速公路桥到卫星桥;文化景观区就是从卫星桥到自由桥;休闲健身区是从自由桥到东大桥;休憩活动区从东大桥到东荣桥;自然野趣区从东荣桥到四化拦河闸。重点是园林绿化和景观、景点以及娱乐设施,与此相配套有道路、给排水、环卫、电力和亮化美化等工程。主要景观以自然生态为主,突出绿色和关东文化,像赛得桥下游伊通河右岸的民族风情园就是关东文化的代表。
4.3 流域改造与生态修复相结合
通过对现有流域的改造和新型生态修复设计的建设,同时将现有的洼地建成大面积的湿地,可使伊通河成为长春市最大的氧吧、加湿器和生态廊道。同时,人工改造河道的弊病和隐患越显突出,开始大力推广河道自然岸线恢复和生态治理工作,会使河流更好地造福于人类。
4.4 生态护岸
20世纪90年代以来,德国、美国、日本、法国、瑞士、奥地利等国纷纷大规模地拆除了硬质衬砌。其实,拆除衬砌的资金投入要比铺衬砌昂贵得多,但这些国家普遍认为,保持河道的自然环境对保护动植物资源、保护水质、防止水土流失都具有极为重要的作用。对河流采用生态护岸,修复水边植物。
长春市城区伊通河流域沿岸生态修复上应采用多种形式的生态型护岸,多采用湿生的乔、灌、草本植物相结合形式。尽量保护和利用原有的自然河岸,避免过分直线形式的河道形态、避免河床材料的单一化、避免河岸的固化和护砌,在确需护砌的河段采用多种人工自然性河岸,提高河流的自净能力。
4.5 生态修复的植物配置
在生态修复的过程中,植物在滨河景观起着至关重要的纽带作用,一方面为生态物种提供良好的栖息地,另一方面影响着人与环境的关系。在修复过程中,尽量保留原生态,根据景观特点,构建一个健康稳定的植被群落关系,合理搭配本土植物,根据植物的习性进行划分区域,以植物的层次结构进行组合,利用植物群落建立一个城市河道与陆地景观过渡带。如选择植物作为生态驳岸材料,植物可通过根系吸收等作用,分解水中残留的非固体污染物,植物还具有涵养水土作用,为其它滨河生物提供适宜的生活环境(杨云云,2013)。
4.6 海绵城市理念的应用
城市发展伴随的地面硬化程度增加,城市下垫面渗水蓄水能力大大减弱,雨水直接流入河流,再加之城市河道驳岸的硬质化,河流生态弹性减弱,而退化成沟通陆地降水和海洋的大水渠。将海绵城市理念应用于滨河绿地景观设计中,在雨水单一流入河流经过滨河区域时,将其阻流渗蓄,在滨河区涵养水源,还能将河流与城市地下水系统联系起来,补充城市地下水,从而使河流不再退化为过水水渠,而是能继续长久滋养人类社会的母亲河。运用“海绵城市”理念,进行滨河绿地景观设计,除了前面讲到的生态湿地设计20基于生态修复和河流文化复兴的滨河绿地景观设计研究与实践和水生植物的有效利用,还可以用透水材料、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组織排水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要策略。
5结语
城市滨河生态景观建设与修复成为城市建设和环保工作的重中之重。众多设计者们也应从城市滨河区域的具体实情出发,在充分了解城市滨河生态景观设计与修复的应用价值的基础之上,运用美学及生态学等诸多理念的指引做好城市滨河生态景观的设计与修复工作。
河流生态修复作为一种新技术仍处在起步和研究阶段。在整治工作中,对于景观建设,生态系统和传统水利结合的还不够完善。在今后的学习中,需要将河流生态修复工作与水利工程相关方面还有生态学相关学科相结合,通过大量资料以及长期监测,掌握相关的生态规律。通过不断的努力最大化了解生态修复后的动态变化过程,从中吸取经验,为今后的河流生态修复工作进行知识储备,形成完整的生态修复指标体系,以便更准确的把握河流生态修复问题。
参考文献:
[1]陈庆伟,刘兰芬,刘昌明.2007.筑坝对河流生态系统的影响及水库生态调度研究[J].北京师范大学学报:自然科学版,43(5):578-582.
[2]刘树坤.2002.刘树坤访日报告:河流整治与生态修复(五)[J].海河水利,(5):64-66.
[3]夏继红,严忠民.2009.生态河岸带综合评价理论与生态修复技术[M].水利水电出版社.
[4]赵彦伟,杨志峰.2005.城市河流生态系统健康评价初探[J].水科学进展,16(3):349-356
※本文为2017年国家级大学生创新创业项目(2017G11018)《长春市母亲河——伊通河生态现状调研与沿岸生态修复创新设计》阶段成果;吉林省社会科学基金项目(2017BS56)、吉林省教育厅“十三五”规划项目2016(163号)项目阶段成果。
[关键字]伊通河;生态修复;生态治理
中图分类号:TU984.115 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)35-0180-02
1. 引言
源远流长的伊通河,是长春平原上的千年古流,是松花江的二级支流,它发源于吉林省伊通县境内哈达岭山脉青顶山北麓,流经伊通县、长春市、德惠市、农安县,在农安县靠山镇汇入饮马河,全长342.5公里,被两岸老百姓亲切地称为母亲河。
伊通河是长春的母亲河,伊通河的历史就是长春的历史。1958年长春作为重工业基地,伊通河的水体开始受到污染;70年代的伊通河是排污河,是生态状况最糟糕的时期。现在伊通河在人口剧增与经济快速发展的背景下,两岸的土地不断开发利用,伊通河的面源污染比较严重,加之一些污水口处理不当,治理不及时,致使伊通河水质下降,生态环境遭到破坏。生态环境污染使得伊通河与周边环境建设和空间整体开发不协调,迫切需要治理污染,进行生态修复,对整体空间环境进行调整优化。
2. 河流生态修复概念及西方河流保护发展历程
国外习惯上把河道生态整治称为“河流恢复(River Restoration)”、“河流修复(River Rehabilitation)”、或“多自然型河流建设”等。对于河流生态修复,美国土木工程师协会曾概括为“河流恢复的目的就是促使河流系统恢复到较为自然的状态下,在此状态下,河流系统具有可持续特征,并可提高生态系统价值和生物多样性(ASCE,2003)。”
关于河流生态修复的讨论是一个全球性的问题,而西方国家的河流保护发展可以大体看做四个阶段:首先,上个世纪50年代开始,是以水质恢复为重点;其次,到80年代初期重点开始转为建设小型河流的生态恢复工程;再者,到80年代末期进入了以单一物种恢复为标志的大型河流恢复行动;最后,90年代开始规划流域尺度的河流生态整体恢复工程。
3. 河流生态修复案例借鉴
3.1 芝加哥河的生态修复
芝加哥河(Chicago River)是一条贯穿芝加哥市区的河,是一条城市河流,犹如伊通河之于长春市。现在的芝加哥河碧绿而清澈的河水衬托着两岸雄伟的建筑物,使得它成了一处非常受游客们喜爱的旅游胜地。
芝加哥河原来是一条自西向东流入密歇根湖的自然河。但随着城市规模的发展,各种工业生活污水随着城市排水系统进入河道,使它一度成为一条“臭河”,污水给密歇根湖也带来严重的污染。
1900年,芝加哥市政当局在芝加哥河上修建了运河水闸,完全改变了芝加哥河的流向,让它不再流入密歇根湖,而是倒流向西然后向南流入密西西比河。从而彻底消除了芝加哥河的污染,也使密歇根湖水域没有了被破坏的隐患。而经过治理变得清澈的芝加哥河则成了一条水上走廊,在河道可以欣赏到两岸漂亮的建筑群落。在沿河两岸都修建了漂亮的公园,使得这里成为人们休闲娱乐的场所。
芝加哥河两岸都采取了一定的措施使得游人很难直接接触到河水,据说这样做既保护了游客的安全,又避免了河水的污染。
芝加哥河上有十几座铁桥,每座桥的两端都有造型各异的桥头堡。每座桥头都镶有这样的标示牌,上面写着该桥修建的时间,当时的市长,市政局长,总工程师是谁,以此来纪念河流改造的过程。
无障碍步道与全新的滨水边缘创造出通向湖街的连续体验(见图1),并在关键的交叉路口为未来开发建立背景。全新步道系统作为一个全新的联系步道系统,概念性规划框架为公园游客提供不间断步行体验。每个类型空间不同的功能与形态使它们可以提供滨河的多样体验,从餐饮、大规模公众活动,到全新划艇项目设施。同时,设计材料与细节沿整个项目长度提供视觉上的统一。
芝加哥河自然化和生态恢复成功,其意义不在于技术本身,而是他为我们提供了一條改善城市生态的有效途径,即以提高生物多样性为目的,以本地种属的生物为技术手段,将改善生态功能整合于其他城市功能的实践策略。而伊通河的改造也要在河流的沿线上设置一些公园来增加人们的交流与游玩场地,设置系统的滨河步道体系,并且在周围提供各类服务设施,以此可以带动各种设施的发展,并带动整个城市的活力。
3.2 新加坡加冷河生态修复
加冷河位于新加坡中心区域,生态修复由新加坡公用事业局、国家水务局、国家公园局委托三家单位分别进行景观设计、生态工程、工程合作,2007年开始设计,2012年建设完成,加冷河从笔直的混凝土排水渠改造为蜿蜒的天然河流,河道长度由2.7km变为3km 。
公园和河流的动态整合,为碧山公园打造了一个全新的、独特的标识。崭新、美丽的软景河岸景观培养了人们对河流的归属感,人们对河流不再有障碍,恐惧和距离,他们能够更加近距离的接触水体、河流,他们开始享受和保护河流。河流公园可以增强人与自然的亲近程度,而且园区内的安全是最重要的设计内容,但同时也需兼顾考虑引导孩子们去主动探索和积极实践的重要性。不可否认的是,走进大自然、养成积极的日常生活习惯一定比窝在沙发里更加有利于孩子们的身心健康。
生态净化植物群落将周围池塘中的水体循环净化。项目经验最能彰显该创新项目的就是在将混凝土水渠改建成为自然河道的同时,融入了雨水管理设计。这为城市的发展提供了无限可能,比如在管理河流和雨水、自然与城市相结合、提供市民休息娱乐场所等方面。城市一直以来被认为是大自然的对立面,而如今,需要将二者融为一体。城市的韧性需要增强,因为气候变化容易导致洪灾,而干旱期则极大地影响了城市发展。这个创新项目的一体化概念能够帮助新加坡等城市更好地面对未来的挑战。它能够有效地对于雨水进行处理、有助于净化市民的饮用水;能让植物和动物种群回归城市;它还能够为市民创造更多娱乐休闲的场所,并提供更多亲近大自然的机会(见图2)。 加冷河河流生态修复项目是热带地区具有代表性的自然河流改造工程,也是热带地区首个应用土壤生物工程技术进行的河流自然化项目。进行生态修复后,河流与宏茂桥公园融为一体,河流水质改善,景观品质提升。我国河流生态修复起步晚,该案例可为现有的大量未修建的河流进行生态修复提供良好的借鉴。
4 长春市伊通河生态修复建议
4.1 河流与城市空间形态相协调
伊通河对长春市城市发展布局有多方面的影响,主要包括引导长春市发展方向、影响城市用地功能组织、优化城市空间结构等,但由于伊通河的水量小、等级不高导致对整个城市影响的程度较低,与城市整体建设联系不紧密,空间布局缺乏整体性,伊通河和长春市发展缺乏互动性,在宏观层面对城市布局的影响上,伊通河有待合理开发和利用。以河流于城市发展布局相互作用为出发点,结合伊通河对长春城市发展布局的具体影响,选择典型区域,运用河流与城市空间形态相协调的规划手法,对伊通河进行生态修复设计。
4.2 长春市总体规划布局结构相结合
长春整体规划的原则是水清、岸缓、绿浓、境静。布局结构分为五区,都市森林区主要在城区南段,南绕城高速公路桥到卫星桥;文化景观区就是从卫星桥到自由桥;休闲健身区是从自由桥到东大桥;休憩活动区从东大桥到东荣桥;自然野趣区从东荣桥到四化拦河闸。重点是园林绿化和景观、景点以及娱乐设施,与此相配套有道路、给排水、环卫、电力和亮化美化等工程。主要景观以自然生态为主,突出绿色和关东文化,像赛得桥下游伊通河右岸的民族风情园就是关东文化的代表。
4.3 流域改造与生态修复相结合
通过对现有流域的改造和新型生态修复设计的建设,同时将现有的洼地建成大面积的湿地,可使伊通河成为长春市最大的氧吧、加湿器和生态廊道。同时,人工改造河道的弊病和隐患越显突出,开始大力推广河道自然岸线恢复和生态治理工作,会使河流更好地造福于人类。
4.4 生态护岸
20世纪90年代以来,德国、美国、日本、法国、瑞士、奥地利等国纷纷大规模地拆除了硬质衬砌。其实,拆除衬砌的资金投入要比铺衬砌昂贵得多,但这些国家普遍认为,保持河道的自然环境对保护动植物资源、保护水质、防止水土流失都具有极为重要的作用。对河流采用生态护岸,修复水边植物。
长春市城区伊通河流域沿岸生态修复上应采用多种形式的生态型护岸,多采用湿生的乔、灌、草本植物相结合形式。尽量保护和利用原有的自然河岸,避免过分直线形式的河道形态、避免河床材料的单一化、避免河岸的固化和护砌,在确需护砌的河段采用多种人工自然性河岸,提高河流的自净能力。
4.5 生态修复的植物配置
在生态修复的过程中,植物在滨河景观起着至关重要的纽带作用,一方面为生态物种提供良好的栖息地,另一方面影响着人与环境的关系。在修复过程中,尽量保留原生态,根据景观特点,构建一个健康稳定的植被群落关系,合理搭配本土植物,根据植物的习性进行划分区域,以植物的层次结构进行组合,利用植物群落建立一个城市河道与陆地景观过渡带。如选择植物作为生态驳岸材料,植物可通过根系吸收等作用,分解水中残留的非固体污染物,植物还具有涵养水土作用,为其它滨河生物提供适宜的生活环境(杨云云,2013)。
4.6 海绵城市理念的应用
城市发展伴随的地面硬化程度增加,城市下垫面渗水蓄水能力大大减弱,雨水直接流入河流,再加之城市河道驳岸的硬质化,河流生态弹性减弱,而退化成沟通陆地降水和海洋的大水渠。将海绵城市理念应用于滨河绿地景观设计中,在雨水单一流入河流经过滨河区域时,将其阻流渗蓄,在滨河区涵养水源,还能将河流与城市地下水系统联系起来,补充城市地下水,从而使河流不再退化为过水水渠,而是能继续长久滋养人类社会的母亲河。运用“海绵城市”理念,进行滨河绿地景观设计,除了前面讲到的生态湿地设计20基于生态修复和河流文化复兴的滨河绿地景观设计研究与实践和水生植物的有效利用,还可以用透水材料、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组織排水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要策略。
5结语
城市滨河生态景观建设与修复成为城市建设和环保工作的重中之重。众多设计者们也应从城市滨河区域的具体实情出发,在充分了解城市滨河生态景观设计与修复的应用价值的基础之上,运用美学及生态学等诸多理念的指引做好城市滨河生态景观的设计与修复工作。
河流生态修复作为一种新技术仍处在起步和研究阶段。在整治工作中,对于景观建设,生态系统和传统水利结合的还不够完善。在今后的学习中,需要将河流生态修复工作与水利工程相关方面还有生态学相关学科相结合,通过大量资料以及长期监测,掌握相关的生态规律。通过不断的努力最大化了解生态修复后的动态变化过程,从中吸取经验,为今后的河流生态修复工作进行知识储备,形成完整的生态修复指标体系,以便更准确的把握河流生态修复问题。
参考文献:
[1]陈庆伟,刘兰芬,刘昌明.2007.筑坝对河流生态系统的影响及水库生态调度研究[J].北京师范大学学报:自然科学版,43(5):578-582.
[2]刘树坤.2002.刘树坤访日报告:河流整治与生态修复(五)[J].海河水利,(5):64-66.
[3]夏继红,严忠民.2009.生态河岸带综合评价理论与生态修复技术[M].水利水电出版社.
[4]赵彦伟,杨志峰.2005.城市河流生态系统健康评价初探[J].水科学进展,16(3):349-356
※本文为2017年国家级大学生创新创业项目(2017G11018)《长春市母亲河——伊通河生态现状调研与沿岸生态修复创新设计》阶段成果;吉林省社会科学基金项目(2017BS56)、吉林省教育厅“十三五”规划项目2016(163号)项目阶段成果。