河流生態修復案例范文
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篇1
快速城市化進程使河流生態系統承受了前所未有的環境破壞壓力,大量河流被“渠道化”“硬質化”“園林化”,導致河流系統美學價值的喪失,也產生了生態系統退化與服務功能下降等環境問題[1,2]。然而,目前的生態修復工程多追求近自然治理[3,4],生態設計也由此被簡化為模仿、模擬甚至重復單純的自然過程與功能,這種缺乏創造性的模仿設計限制了生態美學在景觀設計中的應用[5]。近些年,有研究開始注意到這種片面強調科學性,單純引入自然生態系統導致景觀美學價值降低的問題[6]。河流生態修復是一項綜合、系統的環境生態工程,不僅要考慮水文、生境等生態方面的問題,還要研究經濟和文化等社會方面的問題[7]。城市化是一種長期的干擾,面向未來的城市河流生態修復工作,也應是一個長時間、多尺度的改造過程,一個與人類社會相協調的過程[4]。在城市河流的生態恢復中,展開多尺度、跨學科的綜合研究是實現可持續發展的必然趨勢[8]。生態學理論在景觀設計中有重要的指導作用,能促進人居環境的可持續發展[9]。現代景觀生態學研究的重要內容是結構和功能,強調景觀的時空變化,已被廣泛用來管理和修復河流生態系統[10]。此外,景觀的美學價值在環境保護中也十分重要,與人類社會對生態環境的感知與影響息息相關[11,12]。景觀美學是社會文化中的重要組成部分,有助于構建文化愿景。當河流在社會文化方面也發揮作用的時候,恢復進程才真正開始[13]。如果對景觀美學與生態學概念中的關聯性進行研究,將產生更好的恢復效益。然而,目前生態學與景觀美學理論的關聯性還缺少研究。文章將通過對河流生態與美學價值的研究,探討美學對生態修復的影響:首先引用棲息地理論來分析景觀美學價值,討論景觀美學與河流生態修復的關系。其次在三個不同的尺度上,闡述城市河流生態修復過程中景觀美學的價值。最后結合實際案例,提出通過生態修復技術結合景觀美學,促進城市河流生態恢復的設計手段。
1景觀美學與河流生態修復概念
1.1景觀美學與棲息地理論
景觀美學通常是指人類通過觀察風景而感受到的享受和愉悅。該理論中,感知與偏好的進化、文化偏好等理論,形成了視覺指標研究的基礎[16]。環境審美的生物學基礎理論認為,人類對景觀的審美偏好與進化過程中對環境的適應有關[17],審美偏好受到了生存需要的影響[18],安全感是景觀偏好中的重要因素[19]。因此產生的棲息地理論認為,人類的審美體驗源于對審美客體的感知。審美客體的特征包括形狀、顏色、空間組織等方面,是安全環境的信號。
1.2景觀美學與生態美學
根據棲息地理論,人類的審美偏好是源于生存需求,可以驅動景觀的變化,從而影響生態環境質量[11]。伴隨著城市化進程,這對景觀設計和管理產生了深遠的影響:傳統上以審美為單一目的的景觀規劃設計可能會導致審美-生態沖突,損害可持續發展[14]。如圖1所示,在可感知的景觀領域中,人類獲得了審美體驗,產生了感知過程與情感反應。這樣的反饋又會影響人類的行為,進而影響到景觀格局[11]。因此,生態美學理論認為,緩和審美-生態沖突的關鍵在于擴大美學的范圍,將它放在景觀感知與評估范圍中去研究和實踐。生態美學旨在探討景觀研究中審美價值與生態價值的耦合,融合了自然科學、自然審美哲學、生態藝術與設計以及景觀感知整體性研究實踐中的諸多觀點,將美的形式與生態功能相融合,把審美體驗視為人與環境系統相聯系的途徑,通過加深對生態系統的理解和評估,來建立人與景觀間的和諧關系[12],為城市景觀設計提供新的視角。
2景觀美學與河流生態修復策略
如圖2所示,景觀美學與河流生態修復策略主要體現在以下三個層面:
2.1土地利用與流域規劃
河流生態系統修復,應關注流域的整體性,注重土地利用變化、景觀格局與過程等[1]。一些研究認為,在土地利用尺度上,生態學和美學的共同基礎是景觀結構[9,11],可以為土地利用規劃提供基礎理論[16]。景觀結構主要包括景觀格局、景觀異質性和景觀尺度效應等。斑塊-廊道-基質模型構成三維空間的景觀格局,為生物多樣性與景觀格局和過程之間提供了重要聯系,影響生物多樣性、種群動態、動物行為和生態系統過程等。可以根據土地覆蓋形態的比例關系,研究各類土地利用與河流生態系統的相互作用,比如周邊植被覆蓋情況[22]。
2.2河流生態系統與廊道設計
第二層面是河流廊道的生態系統功能。根據生態美學理論,景觀的生態系統功能會引起情感反應與審美偏好[17,23],影響河流修復和土地管理[24]。城市河流如果具有生物多樣性高、水質清澈等良好的生態功能,同時也會產生高美學價值,喚起積極的情感反應與保護意識。如果河流的生態系統功能降低,可能會引起負面情緒[25]。因此通過合理的規劃設計,提高空間異質性,利用河流廊道連接孤立斑塊,可以保持廊道網絡暢通,改善生態系統功能。
2.3景觀與生態特征
景觀美學與河流生態修復策略的第三個層面建立在河流自然景觀及其呈現的生態特征上,可以用于美學價值的感知與評價。影響審美評價的河流生態特征包括水體、水岸、陸生植被、周邊景觀和整體河流景觀。這五個屬性包含13個因素(表1)。上述審美價值的13個因素可以分為三類。(1)河流生態健康與審美價值緊密相關的因素:營養物質、透明度、水生植物、沉積物、水色、駁岸、陸地植被和背景植被。(2)整體景觀和水面。河流景觀越開闊,水體的可視面積越大,審美價值越高。然而,目前還沒有水體可見面積的大小與景觀開放程度之間關系的研究。(3)因素則是河流周圍的植被,健康的植物群落同時也會具有較高的美學價值[25]。
3基于景觀美學的城市河流修復方法
3.1生態與美學價值并存
城市河流生態系統常與公眾活動密不可分。公眾行為可能會對生態環境產生破壞,但也可能起到保護作用。研究發現,教育僅能將公眾對普通景觀的保護意識提高35%。而提高視覺吸引力,可以將保護意識提升近90%[27]。因此,城市的河流生態修復項目,可以采取讓步設計,主動把公眾的影響納入考慮范圍,綜合美學等社會因素與生態因素的共同作用。這種讓步設計整合了生態與景觀美學的共性,通過提升美學價值,提升社會的保護意識,爭取更多的社會資源,促進河流生態環境的恢復與良性發展[30]。因此,在城市河流的具體生態修復工程中,需要有一個宏觀的視角,同時考慮美學與生態價值(圖3)[25]。可以根據河流所處位置周邊人口的分布情況與密集程度,分析可能受到的干擾強度,再確定美學價值的考量在項目中所占的比重。比如,郊外的河流所受的人類干擾較少,可以更多地考慮生態因素;而人口密集的城市河流,則可以更關注美學價值。例如Sasaki的上海蘇州河城市設計作品,不僅通過設計引入階梯濕地,用以恢復原生棲息地,解決雨洪管理的問題,改善河流生態條件,與此同時,還考慮到該場地位處中心城區,設計團隊還讓這樣的階梯濕地為公眾提供親水活動的空間,將原本呆板的防洪設施改造為城市畫廊,垂直的墻體成為畫布,可供藝術家進行創作,并增加了游人的審美體驗。
3.2美感度與自然度并存
部分研究認為自然度對美感度的影響是不確定的[29],但也有觀點認為存在著重要的正向影響[31],并從棲息地理論的角度給出解釋:人類來源于自然界,自然環境能為人類的生存和繁衍提供支持。也有研究表明,景觀的感知自然度與其美學等級、自然度等級、生態完整性等級和形態狀況之間存在統計上的顯著關系[13]。自然江河的壯闊風景,的確符合人類的審美共性,同時具有生態與美學價值[2]。但如果直接把自然環境復制到城市中,可能反而會產生雜亂、衰敗的視覺效果,降低場地的安全感與吸引力。因此,在城市河流環境中,自然度與美學的關系可能不是簡單的線性關系,恢復項目不能只追求自然度的提高。多數學者認為,公眾喜愛的景觀具有如下的共同特征:有水體存在,較高的自然度,大量植被,豐富且鮮明的色彩對比[32]。在城市河流景觀中,生態形態質量與美學之間有強聯系,審美客體的色彩豐富程度與審美價值呈正相關[15]。如通過生態修復技術,改良水體狀態可以同時提高美學價值。提高河岸植被的覆蓋質量,也有利于使生態目標與審美價值達成一致[14]。在群落尺度,物種豐富度高的景觀更受歡迎。因此,色彩豐富程度在一定情況下,也是生物多樣性的直觀表現[33]。通過提高植被質量,增加色相、明度與飽和度的對比,是一個既能提升生物多樣性,又有較高美學價值的方法[15]。除此之外,對于自然生物群落的處理方式,有研究提出了提供“養護線索(CuestoCare)”的觀點,即用環境暗示公眾,這里的景觀雖然具有高自然度,但也有良好的養護管理,以此來增加環境的安全感,提高視覺吸引力[34]。可以在河流景觀中,有意地將自然的河流生境與規則的人工場地形成對比,使規則的環境看起來安全、整潔,自然的群落看起來更有生命力。美國斯坦福市彌爾河綠色廊道的總體規劃,以增加自然度、為原生生物群落提供生境,作為設計的切入點。設計團隊認識到了城市與生態共生的必要性,讓場地與周邊社區成為了互利共贏的關系。在群落設計上,通過引入鄉土植物群落,為本土生物提供了棲息地。在布局設計上,將自然的植物群落與整齊的人工草坪融合在了一起,產生多樣化的生境與豐富的景觀美學效果。同時利用場地環境,促進公眾參與科普與養護活動,使原生的動植物持續回到這里,生態系統與城市環境保持平衡。因此該項目成為了一個可持續的自我再生式的景觀。
3.3工程手段與生物多樣性并存
篇2
關鍵詞:生態環境;生態水利工程;基本原則;建設探索
Abstract: This paper focus on the exploration of the water conservancy project construction, put forward the construction of the construction of water conservancy project must comply with the natural law of development, ecological, environmental protection concept for construction, water conservancy project practice, summarize the development mode of ecological construction of water conservancy project. Ecological hydraulic engineering is a new branch of the theory of hydraulic engineering and ecology caused by the combination of, the main purpose is to improve and perfect the planning and design of water conservancy projects. And through the relevant basic principles summarized ecological engineering construction, and other functions, the future construction of water conservancy project construction such as: Construction in order to meet the flood control, drainage, combined with ecological and hydrological landscape requirements, will flood, waterlogging and environmental governance, tourism and other aspects organically integrated engineering.
Keywords: ecological environment; ecological engineering; basic principles; construction
中圖分類號:TV文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
傳統意義上的水利工程建設作為一項重要的工程,以建設水工建筑物為手段,目的是改造和控制河流,滿足人們對防洪和水資源利用等多方面的需求。隨著時代的不斷進步,科技水平的不斷提升,人們的生活水平的不斷提高,對環境的要求也隨之增長。人們認識到河流不僅是可供開發的資源,更是河流系統生命的載體,我們不僅要關注河流的資源利用功能,也要關注對河流的生態保護功能,這時才發現傳統的水利工程建設規劃方案存在著明顯的缺陷——就是在滿足人類自身社會需求時,忽視了河流生態系統的安全與可持續性循環的需求。
生態水利工程建設作為水利工程施工建設規劃方案的一個新的分支,是研究水利工程在滿足人類自身社會需求的同時,并兼顧自然水域生態系統安全與可持續性循環的原理和技術方法的規劃方案。現代科學的不斷進步、發展使我們認識到,傳統意義上的水利工程建設在滿足社會經濟發展的需求時,不同程度地忽視了河流生態系統循環本身的要求。而隨著河流生態系統功能的逐漸退化,也會給人們的長遠利益帶來不容忽視的損害。所以,在未來的水利工程建設中,要權衡水資源開發利用與自然生態環境保護二者關系,理性地尋找資源開發與生態保護之間的合理的落腳點和研究建設方案。從河流生態可持續建設的全局出發,使生態水利工程與河流環境立法、水資源的綜合治理、循環的經濟模式以及傳統治污技術聯合在一起,成為河流生態建設規劃的主要方案之一。
一、生態水利工程建設的重要性
水利工程是自然水資源供給和分配的主要項目,關系著人類開發利用自然資源的成效。生態水利工程建設是把人和水資源作為整個生態系統的要素來綜合考慮,照顧到人和自然對水利工程建設的共同需求。通過建立有利于促進生態水利工程規劃、設計、施工和維護的運作機制,達到水生態系統改善的優化、人與自然和諧;水資源可持續循環的利用;并最終達到社會可持續發展的目的。由此可見,要實現人與自然的和諧共處,必須尊重自然生態循環的法則,在水利建設方面,將生態用水列入水資源開發、利用和規劃配置方案當中,搶救和保護濕地生態系統,逐步恢復濕地生物的多樣性。另外,水資源的開發利用不僅要考慮量和質的問題,而且應該是在不超過生態系統自我調節和自我修復能力基礎上的合理開發利用。所以,對于河流開發推廣生態水利建設的思想意義重大。
1、生態水利工程的建設在農業方面,有利于農業的水土保持,可以涵養水源,保護在水利工程局部地區農業用地的土壤質量,促進農業產值的提高,從而進一步促進我國農業的發展。
2、生態水利工程能保護河流的多樣性。
生態水利工程規劃要求在進行水利工程施工建設之前,要對局部河流的現狀和河流的地貌特征進行系統、整體性的調查與評估。包括調查河流的水位變化幅度,河流本身構成的形狀,河床是否穩定,河床的材料和河流的橫截面形狀等諸多方面進行細致的調察和研究。另外,它還包括對河流內部生物的考察、觀測,以及對河流周邊動植物的分布規律、種類和數量進行數據分析,并且建立相應的生物數據庫,這樣會從根本生保護水利工程建設周圍流域的生態多樣性。
3、生態水利工程有利于局部河流域的河床岸坡建設與防護。
生態水利工程主要強調人與自然環境的和諧統一,在滿足工程安全的基礎上,注重生態和水文景觀,使護岸形勢的多樣化。為了讓動植物、水域植物、魚類等有更好的棲息和繁殖的場所,在建設過程中會避免使用不透水的材料,盡量使用良好墊層結構和反濾結構的堆石,以保證水利建設河床岸坡的生態穩定。4、生態水利工程能修復已破壞的河道。
生態水利工程有利于修復河流整個生態系統;生態水利工程還會加強生態社會效益和經濟效益的統一,從而改變傳統單一經濟技術測評的方式,對水利工程進行整體的規劃和建設。
二、生態水利工程建設應遵循的原則
1、制定行之有效的生態水利工程的設計方案
要嚴格控制水利工程設計階段的規劃內容,促進生態水利建設工程質量的提高,使新型生態水利工程發揮應有的環保價值、水利價值。
2、堅持保護和修復河流流域水文多樣化的原則
眾所周知每條河流都有各自不同的特點,具有其自身特殊性。因此,在建設生態水利工程的過程中不能盲目的去效仿前人的案例,而是要根據每條河流的不同水文特征進行水利工程的整體建設。
3、遵守保持和維護河流自我修復的能力的原則
河流具有進行自我修復的能力,這種修復能力不僅能減輕水利工程建設施工對河流的消極影響和破壞程度,而且還能減少人們對河流自然環境破壞之后的人為修復力,對河流的可持續發展起著社會和經濟共同的促進作用。
4、堅持以修復整個河流水體系統為主要目標的原則
水利工程建設所在的河流與周邊的田地和城鎮是相互連接的,它們組成了一個完整的生態循環系統。因此,在生態水利工程的建設中要考慮到各種因素和相互的關系。
當前我國生態環境保護形勢不容樂觀,特別是隨著經濟的不斷發展對河流水域的破壞日趨嚴重。在這樣的情況下,就需要我們利用現代的科學技術,采用生態水利工程建設來對水資源進行合理的開發與利用,這樣不僅能夠實現人類對水資源的開發和利用,而且還尊重和保護自然生態環境。
【參考文獻】
[1]余安邦.《大石灘水庫匯流區的特征與生態保護對策》.[J].水利科技與經濟.2008
[2]具杏祥,蘇學靈.《 水利工程建設對水生態環境系統影響分析》.[J].中國農村水利水電.2008
篇3
關鍵詞:水利工程;生態環境;影響;生態水利工程
中圖分類號:TV 文獻標識碼: A
一、水利工程的分析
(一)、生態堤防是指恢復后的自然河岸或具有自然河岸水土循環的人工堤防。主要是通過擴大水面積和綠地、設置生物的生長區域、水邊景觀設施、采用天然材料的多孔性構造等措施來實現河道生態堤防建設。在實施過程中要尊重河道實際情況,根據河岸原生態狀況,因地制宜,在此基礎上稍加“生態加固”,不作過多的人為建設。
(二)、對局部降水的影響分析
修建水利工程會導致降水量增加,改變降水的分布狀況、改變降水時間。在建設水利工程以后,就會在該地區形成很多積水,這些積水在太陽輻射的作用下就會被蒸發,使降水量增加。一般來說,降水地區出現變化以后,迎風面的降水量大,而背風面的降水較少。這樣就會造成水壩及其周圍的降水減少,而地區的降水增加。在大氣對流的影響下,在夏季降水會很多,而冬季比較少。
(三)、對當地水文的影響分析
修建水利工程還會對周圍的環境產生影響,尤其是河流下游的流量。水庫可以將水資源儲存起來,還可以在非汛期將基流截住,這樣就會導致下游水流減少,嚴重的還會出現斷流現象。這樣水庫周圍的地下水位會大大降低,從而對生態環境產生影響。比如說,下游斷流造成河湖干枯;河流水位降低有可能在入海口出現海水倒灌的現象,這對農業的發展和生態環境都極為不利;修建水利工程還會影響泄洪量,這就會對航運和灌溉等產生影響,還會污染水質。
(四)、生態堤防建設的必要性
過去城市堤防建設,僅是加固堤岸、裁彎取直、修筑大壩等工程,滿足了人們對于供水、防洪的多種經濟要求,但沒有從發揮河流自然生態、休息娛樂、景觀、提升城市形象等綜合功能的角度來考慮。隨著科學進步,人們認識到水利工程對于河流生態系統可能造成不同程度的負面影響。這主要表現在以下兩個方面:
1)自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形態直線化,河道橫斷面幾何規則化,河床的硬質化。
2)自然河流的非連續化,包括筑壩導致順水流方向的河流非連續化,筑堤引起側向的水流聯通性的破壞。堤防工程給人們帶來了巨大效益,但同時也極大地改變了城市河流的結構和功能,造成一些生態環境問題。
(五)、對水生及陸生生物的影響
水利工程的建設不僅改變了河流的水生生物系統,還導致水生生物的生長環境遭到破壞。此外,由于有機物和土壤中的氮、磷相融合,再加上水庫周圍農田、草原的養分和降水直接進入河流中,從而創造出有豐富營養的有機物。由于水庫的建設,阻礙了魚類的遷移路線。水利工程切斷了河流,嚴重影響了魚類的生命周期;水利工程還改變了魚類的生存環境,水庫的建立使魚類的多樣性發生較大的變化;嚴重影響魚類的繁殖,影響魚類的產殖活動,導致魚卵的死亡。水利工程的建設能直接破壞陸生生物和植物。水利工程還會導致嚴重的土壤鹽堿化,間接地影響動植物的結構、種類和生存環境。水庫的建設使河流周邊的植被減少,影響了生物多樣性;動植物的生存環境遭到嚴重的破壞,導致大量的物種的滅絕。不僅如此,水利工程還會影響農業生產,土壤的鹽堿化會降低農產品的產量。然而,水利工程的建設使周圍的空氣濕度增加,使濕地和沼澤地的面積有所增加,這對當地生物的生長帶來了好處。針對水利工程對生態環境造成的嚴重影響,我國開展高度重視和發展生態水利工程。生態水利工程在傳統的水利工程的基礎上,注重水生態的修復和保護工作。生態水利工程符合當前可持續發展的理念,是傳統水利工程與現代生態學的有機融合。
二、生態水利工程中的生態保護
水利工程的修建對生態環境的影響重大,不容小覷,所以我們在追求經濟利益的同時也要考慮到生態效益,故而建設生態環保型的水利工程是一種必然的選擇。生態水利工程的建設,能夠滿足人類的社會發展需求,也能夠兼顧水域生態系統健康與可持續性需求,還能夠促進生態系統和經濟系統的良性循環,最終使社會經濟實現可持續發展的目標。建設生態水利工程要遵循生態效益、社會效益、經濟效益和諧統一的原則,本著對人類和自然負責的態度,將傳統的單純施工管理轉變成施工、生態環境、安全生產的全面管理,不能僅僅考慮水利工程的經濟效益,也要兼顧生態效益和環境效益。在施工過程中,加大科技力量的投入,爭取將對環境的破壞程度降到最低限度。生態水利工程的類型主要有直接保護改善生態型、替代型、綜合型。我國最早的保護生態的水利工程應該屬“大禹治水疏通九河”,疏河使得黃河流域生態受到了保護。替代型如廣西的靈渠,是秦始皇為統一中國,開發現在的廣東、廣西地區修建的,屬于長江水系的湘江和屬于珠江水系的漓江被連接在一起,成為我國古代從中原到嶺南的唯一航道,是世界上最古老的運河之一。
三、生態水利工程的建設原則
(一)、多樣化河流的保護和恢復
天然河流具有不同的形狀、不同的流水狀態、不同的土壤狀態、不同的植被覆蓋情況,這種多樣性是修建生態水利工程的基礎,因地制宜就是要科學地依據具體河流的綜合特征,來設計和建造水利工程,最大限度地保留河流的獨特性和多樣性,不能一味地模仿世界上的成功案例。
(二)、保持和維護河流自我恢復能力
河流的自我恢復能力越強,水利工程對河流環境的破壞程度就越低,人為修復的力度也就越小,投入的維護成本也不多,所以在設計和建設水利工程的時候要充分考慮到如何保持和快速恢復河流的自凈能力,從而降低破壞之后的治理成本,避免一系列的生態問題,促進河流生態環境的可持續發展。
(三)、完善和修復水域生態系統
自然河流與其周邊的森林、田地、鄉村、城市等形成了一個完整的生態系統,修建水利工程的時候不能只著眼于河流兩岸的生態環境,還要綜合考慮河流與森林、田地、鄉村等的關系,將它們都納入到生態水利工程規劃和修復的范圍內。
四、完善生態水利工程策略
(一)、奠定水利工程和生態水利建設的理論基礎
在生態水文學與工程水文學作為生態水利工程設計的基礎,科學分析與計算水文情況,將二者有機結合,才能保障生態水利工程設計的科學性與合理性。這種科學性是建立在理論研究與實踐考察的基礎之上的,要弄清生態目標對水資源的時空要求規律,這樣才能同時滿足濕地、林業、草原、農業、畜牧業和江河湖泊等生態用水需求和工業、城鎮、消防、居民等經濟生活用水需求。
(二)、階段規劃、逐步實施
要辨別水利工程的建設可能影響到的關鍵生態敏感目標,并在工程規劃設計階段就充分考慮好工程對這些目標造成的影響以及有效的解決途徑,做到預防為主,防治結合。
(三)、相互融合、互相促進
把生態水利工程的設計與環境工程的設計有機結合在一起,充分發揮二者的優勢因素,實現資源的優化配置。生態水利工程的設計要充分吸收環境科學與工程的理論與技術,以達到水量與水質配置的科學化與同步化目的。要將水利工程與水污染防治工程結合起來,在實現經濟利益的同時決不能忽視環境效益。
五、結束語
生態水利工程對環境的影響具有長久性和不可逆轉性,它已成為實現我國經濟和環境可持續發展的重要技術。水利工程建設確實給當地的生態環境確實帶來了很多的影響,造成當地環境的污染和破壞,造成生態系統的惡化,因此,我們要盡可能地避免水利工程建設帶來的各種弊端,積極強調和開展生態水利工程。
參考文獻:
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關鍵詞:水利工程;生態環境;影響;生態水利工程
一、水利工程的分析
(一)、影響當地氣候的分析
眾所周知,控制一個地區氣候的是大氣環流。但是如果我們在某地區修建了大型或者是中型的水利工程以后,就會改變該地區的水體和濕地面積,從而使得該地區空氣濕度增加,從而對當地的氣候環境產生影響。比如說降水、氣溫和風霧等。
(二)、對局部降水的影響分析
修建水利工程會導致降水量增加,改變降水的分布狀況、改變降水時間。在建設水利工程以后,就會在該地區形成很多積水,這些積水在太陽輻射的作用下就會被蒸發,使降水量增加。一般來說,降水地區出現變化以后,迎風面的降水量大,而背風面的降水較少。這樣就會造成水壩及其周圍的降水減少,而地區的降水增加。在大氣對流的影響下,在夏季降水會很多,而冬季比較少。
(三)、對當地水文的影響分析
修建水利工程還會對周圍的環境產生影響,尤其是河流下游的流量。水庫可以將水資源儲存起來,還可以在非汛期將基流截住,這樣就會導致下游水流減少,嚴重的還會出現斷流現象。這樣水庫周圍的地下水位會大大降低,從而對生態環境產生影響。比如說,下游斷流造成河湖干枯;河流水位降低有可能在入海口出現海水倒灌的現象,這對農業的發展和生態環境都極為不利;修建水利工程還會影響泄洪量,這就會對航運和灌溉等產生影響,還會污染水質。
(四)、對水體的具體影響
修建水庫還會影響水體,水利工程建設以后就會影響水流的流速,尤其是上游水庫區水質很容易被污染,這就導致水質下降。水利工程對水體的影響主要有兩個方面。
1、積極影響:修建水利工程會減緩水庫區水流的速度,這就會造成懸浮物沉積,這樣水質就會清晰,也利于水生物生存。
2、消極影響:水庫會存儲大量水資源,由于水流速度較慢,水體與大氣之間的污染物就會擴散,使得復氧能力大大降低,也使得水庫區的自凈能力變弱。另外水體的富營養化容易大量消耗氧氣,這就會造成溫室效應。
(五)、對水生及陸生生物的影響
水利工程的建設不僅改變了河流的水生生物系統,還導致水生生物的生長環境遭到破壞。此外,由于有機物和土壤中的氮、磷相融合,再加上水庫周圍農田、草原的養分和降水直接進入河流中,從而創造出有豐富營養的有機物。由于水庫的建設,阻礙了魚類的遷移路線。水利工程切斷了河流,嚴重影響了魚類的生命周期;水利工程還改變了魚類的生存環境,水庫的建立使魚類的多樣性發生較大的變化;嚴重影響魚類的繁殖,影響魚類的產殖活動,導致魚卵的死亡。水利工程的建設能直接破壞陸生生物和植物。水利工程還會導致嚴重的土壤鹽堿化,間接地影響動植物的結構、種類和生存環境。水庫的建設使河流周邊的植被減少,影響了生物多樣性;動植物的生存環境遭到嚴重的破壞,導致大量的物種的滅絕。不僅如此,水利工程還會影響農業生產,土壤的鹽堿化會降低農產品的產量。然而,水利工程的建設使周圍的空氣濕度增加,使濕地和沼澤地的面積有所增加,這對當地生物的生長帶來了好處。針對水利工程對生態環境造成的嚴重影響,我國開展高度重視和發展生態水利工程。生態水利工程在傳統的水利工程的基礎上,注重水生態的修復和保護工作。生態水利工程符合當前可持續發展的理念,是傳統水利工程與現代生態學的有機融合。
二、生態水利工程中的生態保護
水利工程的修建對生態環境的影響重大,不容小覷,所以我們在追求經濟利益的同時也要考慮到生態效益,故而建設生態環保型的水利工程是一種必然的選擇。生態水利工程的建設,能夠滿足人類的社會發展需求,也能夠兼顧水域生態系統健康與可持續性需求,還能夠促進生態系統和經濟系統的良性循環,最終使社會經濟實現可持續發展的目標。建設生態水利工程要遵循生態效益、社會效益、經濟效益和諧統一的原則,本著對人類和自然負責的態度,將傳統的單純施工管理轉變成施工、生態環境、安全生產的全面管理,不能僅僅考慮水利工程的經濟效益,也要兼顧生態效益和環境效益。在施工過程中,加大科技力量的投入,爭取將對環境的破壞程度降到最低限度。生態水利工程的類型主要有直接保護改善生態型、替代型、綜合型。我國最早的保護生態的水利工程應該屬“大禹治水疏通九河”,疏河使得黃河流域生態受到了保護。替代型如廣西的靈渠,是秦始皇為統一中國,開發現在的廣東、廣西地區修建的,屬于長江水系的湘江和屬于珠江水系的漓江被連接在一起,成為我國古代從中原到嶺南的唯一航道,是世界上最古老的運河之一。都江堰是最典型的綜合型生態水利工程,它是把保護改善生態和滿足經濟社會發展需要完美結合的典范,實現了人水和諧、道法自然的治水理念。
三、生態水利工程的建設原則
(一)、多樣化河流的保護和恢復
天然河流具有不同的形狀、不同的流水狀態、不同的土壤狀態、不同的植被覆蓋情況,這種多樣性是修建生態水利工程的基礎,因地制宜就是要科學地依據具體河流的綜合特征,來設計和建造水利工程,最大限度地保留河流的獨特性和多樣性,不能一味地模仿世界上的成功案例。
(二)、保持和維護河流自我恢復能力
河流的自我恢復能力越強,水利工程對河流環境的破壞程度就越低,人為修復的力度也就越小,投入的維護成本也不多,所以在設計和建設水利工程的時候要充分考慮到如何保持和快速恢復河流的自凈能力,從而降低破壞之后的治理成本,避免一系列的生態問題,促進河流生態環境的可持續發展。
(三)、完善和修復水域生態系統
自然河流與其周邊的森林、田地、鄉村、城市等形成了一個完整的生態系統,修建水利工程的時候不能只著眼于河流兩岸的生態環境,還要綜合考慮河流與森林、田地、鄉村等的關系,將它們都納入到生態水利工程規劃和修復的范圍內。
四、完善生態水利工程策略
(一)、奠定水利工程和生態水利建設的理論基礎
在生態水文學與工程水文學作為生態水利工程設計的基礎,科學分析與計算水文情況,將二者有機結合,才能保障生態水利工程設計的科學性與合理性。這種科學性是建立在理論研究與實踐考察的基礎之上的,要弄清生態目標對水資源的時空要求規律,這樣才能同時滿足濕地、林業、草原、農業、畜牧業和江河湖泊等生態用水需求和工業、城鎮、消防、居民等經濟生活用水需求。
(二)、階段規劃、逐步實施
要辨別水利工程的建設可能影響到的關鍵生態敏感目標,并在工程規劃設計階段就充分考慮好工程對這些目標造成的影響以及有效的解決途徑,做到預防為主,防治結合。
(三)、相互融合、互相促進
把生態水利工程的設計與環境工程的設計有機結合在一起,充分發揮二者的優勢因素,實現資源的優化配置。生態水利工程的設計要充分吸收環境科學與工程的理論與技術,以達到水量與水質配置的科學化與同步化目的。要將水利工程與水污染防治工程結合起來,在實現經濟利益的同時決不能忽視環境效益。
五、結束語
生態水利工程對環境的影響具有長久性和不可逆轉性,它已成為實現我國經濟和環境可持續發展的重要技術。水利工程建設確實給當地的生態環境確實帶來了很多的影響,造成當地環境的污染和破壞,造成生態系統的惡化,因此,我們要盡可能地避免水利工程建設帶來的各種弊端,積極強調和開展生態水利工程。
參考文獻:
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【關鍵詞】 渭河流域 關中地區 濱河景觀規劃
基金項目:基于渭河流域整體生境安全約束下的關中地區跨河城市濱水空間建設模式研究,陜西省教育廳專項科研計劃:12JK0897.
1 背景
西安地處關中腹地,東至零河與灞源山地,西至太白山地及青化黃土臺塬地;南以北秦嶺主脊為界,北至渭河,東北跨渭河,與咸陽市市區和楊凌區、三原、涇陽等相鄰。自新一輪的西部大開發提出《關中—天水經濟區發展規劃》后,西安遂成為了“關中—天水經濟區”的核心城市,今后還將建設西咸新區以擴大西安城市范圍,到那時渭河會成為名副其實的城中河。西安在不斷擴大的同時,也帶動了關中城鎮的共同發展,而城市的發展與生態建設已經成為關中地區的核心問題;其中城市濱水區的規劃,尤其是濱水區的景觀規劃設計更關乎著渭河流域整體生態格局的安全。
2 渭河流域關中城市濱河景觀規劃面臨的問題
渭河流域包括甘肅、寧夏、陜西三省區,流經城市包括:天水、寶雞、咸陽、西安、渭南。除天水外,其余四個城市都屬于關中地區,并處在渭河中下游;渭河從整個流域來看,上游的水少,之后流經黃土高原攜帶著大量的泥沙到了中下游,水質渾濁并產生大量淤積;城市化的日新月異直接導致渭河水系以及沿岸區域環境迅速惡化,應該屬于城市濱水區域的優美景觀被兩岸稀疏的植被和大量的生活垃圾代替;河流伴隨著城市化的發展而產生的生態問題在渭河關中段體現的尤為明顯,主要有以下幾點:
(1)河道硬化。由于城市建設對濱河區域的改造,如修建堤頂路、將河道改彎為直等措施對河流的岸線進行人工硬化,破壞了河流生態系統的連續性,從而影響了河流的自身的凈化與修復能力。
(2)水質惡化。由于河岸周圍的產業空間布局分布不合理,許多化工產業沿河修建導致了水質惡化,與上游修建水壩造成的水體富營養化都成為水質變化的主要因素;同時兩岸的農業和生活用水排進渭河也導致相同的問題。
(3)沿岸景觀遭到破壞。由于河道周圍的工業園區和居住區的開發,出現了大量的人工造景,缺乏整體控制,使得河流自然生態景觀無序化,破壞了原本的景觀連續性,喪失河流特色及風貌。
(4)水體系統生境受損。渭河的城市化加速了濱河區域的生境惡化,河流水質污染,河道萎縮,河灘,濕地驟減,動植物物種減少、多樣性缺失,河流的自愈能力缺失,引起洪澇災害。1
渭河的城市化帶來的問題不僅僅影響了城市的開發和渭河水系自身生態系統,更波及到整個關中地區的生境安全,所以有針對性的濱水區景觀規劃是維護整個區域生態完整的保障。
3 城市結合河流的生態化景觀規劃
渭河流域關中城市屬于我國北方內陸型濱河城市2,在水資源缺乏、生態格局支離破碎的情況下,對于濱河區域的景觀規劃都需要在以生態為優先的基礎上進行,渭河水系既保證著兩岸居民的衣食,同時更重要是維護關中地區的生態安全大格局,一旦部分支流水系的生態系統遭到破壞就會牽連渭河整體,總之渭河濱水區所面臨的的問題不僅影響到區域的開發利用,也抑制了城市的發展。3
西安城市的濱水景觀規劃設計更應以整個關中地區的生境格局為出發點,在借鑒渭河流域關中城市濱水景觀設計的優秀案例同時,針對渭河西安段的特點做出應對措施。
3.1 渭河流域關中城市的濱水景觀設計對比
縱觀渭河流域的大中城市,寶雞市早在90年代就制定以自然融合城市的濱河景觀建設現今已相對成熟,概括來說可以總結為“濱河路—緩坡—公園(綠地)—步行小道—綠地—河道”的片段模式,由許多濱河公園串聯起各個不同特色的段落景觀形成完整的系統;咸陽市自2000年以后開始加速進行渭河兩岸的城市建設,濱河區域的景觀設計屬于大開大合模式以剛性堤岸為主,“濱河路—陡坡—公園(綠地)—河道”的片段中以咸陽湖及其周圍的廣場、公園為主體周圍有相應的綠地環繞(圖1);渭南市與楊凌由于城市發展緩慢,不急于擴張至濱河區域暫時沒有相應的景觀規劃。
寶雞與咸陽的濱河景觀設計是根據城市不同的自然環境采取了不同的設計手法,城市化的河流需要有其親水性來帶動居民參與其中,形成綜合性的堤外景觀和多樣性的堤內景觀設計。
3.2 西安城市濱河景觀規劃設計
通過借鑒寶雞與咸陽城市的濱水景觀設計,結合西安(西咸新區規劃后)城市本身現有的景觀生態格局、渭河現有的自然景觀要素,對現有的渭河西安段濱水區域進行規劃設計。采取的方法是:
河堤兩岸:
(1)根據渭河兩岸不同的景觀基質以及河流的生態系統,將其按照功能的分段:生態濕地(澇河濕地)+城市游憩(咸陽段)+歷史文化、生態田園(草灘及秦宮遺址)+城市游憩(西安段)+生態濕地(浐灞濕地及涇河濕地)。
濕地是河流生態系統的重要組成部分,通過大型濕地公園對不同的城市片區進行鏈接,再由小型濕地對較大的片區進行鏈接,組成一個系統,成為整個片區一個共有的特點,同時各個片區仍具有自己相應的景觀特色。
(2)根據各片區不同功能,打造具有親水性的公園群落。河流的城市化應充分融入城市的主體—居民,使其具有親水性并帶動區域發展。
河堤內:
(1)對河道主槽濕地的改造。主槽濕地不僅對生態系統具有恢復作用,并且會吸引不同的鳥類在此進行棲息,打造自然的生態景觀。
(2)堤岸防護綠帶+生質農場。根據渭河西安段的特色,針對河道周邊生態綠道的完整性修建防護綠帶,并對周圍的水體污染加入生質農場部分,作用是過濾兩岸注入的污染水體,將進行處理的水通過生質農場的再次過濾排入渭河中,打造堤壩的凈化系統。
(3)添加相應的可再生能源系統。在添加不同的再生能源系統同時也豐富了河堤內的景觀,例如運用風車發電,以及一些太陽能裝置,其裝置本身就是一種景觀。
(4)結合相應的活動。河堤兩岸要加入親水性的設計,河堤內部更要加入居民的活動帶動河堤內部的可參與性,除了觀賞性景觀還可以添加的活動比如沙灘排球、沙雕展示、跨河可建造大型器械娛樂場所、堤內露營等。
4 結語
對于北方內陸城市濱水區景觀設計,首先要保持生境穩定,其次在濱水景觀的打造上還要修復已經被損壞的部分;生態環境系統較為復雜,但是具有針對性的規劃就會得到多樣化的景觀;西安城市化進程正在有條不紊的進行,城市的擴大帶來的是大都市,但不應造成對生態系統的負面影響;濱水區的規劃設計已經成為西安城市化前行中的重要一環,除了在景觀結合生態的基礎上進行,還應體現城市的歷史文化層面,增加景觀的人文價值。我們還在通過對濱河區景觀規劃優秀案例的研究,不斷對該區的設計進行摸索,期待著為大西安的未來添磚加瓦。
參考文獻
[1] 張定青,胡欣,周若祁.關中地區渭河南岸小城鎮發展與河流水系相互關系研究[J].建筑歷史,2008:10
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摘要:隨著我國社會經濟的快速發展,公路建設進入高速發展時期。路基作為公路的主要載體,一旦受到破壞,不僅會阻礙交通暢通,還將產生巨大的安全隱患,甚至造成重大的人員傷亡和經濟損失。因此,加強公路路基的防護具有重要的意義。本文提出了公路路基相應的防護方法和具體措施
關鍵詞:公路路基; 防護措施
Abstract: with the rapid development of our social economy, into the high speed development of highway construction period. As the main carrier of highway roadbed, once the damage, not only will block the traffic flow, will also produce the huge potential safety problems, and cause serious casualties and economic loss. Therefore, strengthening the protection of highway subgrade is of great significance. This paper puts forward corresponding methods of protection of highway subgrade and concrete measures
Keywords: highway subgrade; Protective measures
中圖分類號:X734 文獻標識碼:A 文章編號
前言
紅河州地處祖國南疆,州內崇山峻嶺,解放前物資運輸,主要通過馬幫,運輸方式原始且效益低下,解放后公路事業得到了快速發展,但受國民經濟限制,省內早期修建的公路大部份為山嶺重丘區三、四級公路,公路往往選擇比較經濟的方案,公路平面線型曲折迂回,縱坡不均衡,橫斷變化較大,路面等級低,沿線溝壑縱深。加之州內氣候環境復雜,素有“一山有四季、十里不同天”之說,水文、地質地貌、氣候情況較為復雜,公路抵抗自然災害能力較差。改革開放后國家經濟發展,大部份山區公路經過改造和改善,逐步提高了公路的路面等級,但均在原老路基礎上提高路面等級,沒有徹底全面完善公路路基構造物,因此,目前云南省山區低等級公路,始終難于較好抵抗惡劣的自然環境。加之公路沿線多為彝、哈、苗等少數民族村鎮,民眾生活較為困難,沿線民眾迫于生活,在公路沿線上、下邊坡毀林開荒,栽種木薯、香蕉等經濟農作物,嚴重破壞了生態環境,造成水土流失。特別是近年沿線降雨較為集中,且山溝水流來勢洶涌,夾帶石頭和泥土形成泥石流坍方,造成公路上、下邊坡坍塌,從而導致交通中斷。因此,如何快速及時編制合理、經濟、安全,適用、既有可操作性和簡單明確的水毀修復工程設計圖,同時又能使公路養護一線技術員及施工隊掌握實施修復的方案,在目前的公路養護水毀修復工程中極為重要。
一般水毀工程修復設計
山區公路平、縱、橫技術指標較低,影響了公路的排水通暢,在公路高邊坡路段,特別是公路彎道內側,由于公路超高橫坡,往往人為造成匯水區,降雨過量時,如不能及時排除隱患水流,流水經常沖毀公路路基,造成路基水毀缺口。或者沿河公路,由于河道變遷、河床上漲,河流流量變大,河流流水中心線改變等原因,隨之河流沖刷線改變,使原來穩定的公路路基受到沖刷,造成路基損壞。以上原因造成的公路路基缺口,往往缺口長度短,缺口高度較小(高度一般不超過8米),構造物地基地質情況也較為簡單,結合地區特點,云南省大部份地區石料來源豐富,便于就地取材,再加上施工方法簡單,因此修復方案盡可能采用圬工砌體擋土墻,圬工砌體擋土墻分為重力式和衡重式,按墻背的傾角又分為仰斜式和俯斜式、垂直式,公路養護水毀修復工程根據實地情況,可分為以下幾種方式:⑴流水沖刷造成的缺口進深不超過缺口高度的1/2,且墻身高度不超過5米,地基承載力不低于250KPa,路基回填土及路基干濕類型為干燥或中濕,路基回填土壓實度不小于90%,擋土墻為路肩墻時,一般情況都采用墻背傾角為垂直和仰斜的重力式擋土墻,主要原因是參照庫侖主動土壓力理論,公路修建后經過長期使用,公路路基回填土基本趨于穩定固結,主動土壓力較小,采用墻背傾角為垂直和仰斜的擋土墻。這樣既可避免開挖擾動原已固結的路基填土,又可減少回填土工程量,同時又可避免重新回填土,由于作業面過窄,不利于壓路機碾壓,只能采用小型打夯機夯實,造成回填土密實所帶來的沉陷。
工程案例:雞那線K202+940-+946水毀缺口,墻背采用仰斜的重力式擋土墻,減少了對老路基固結土的破壞。經過多年觀測使用,自2002年以來,此方案修復的路基缺口,經觀測記錄,沒有發生因墻背土壓力過大而發生傾覆和滑動的情況。
圖1雞那線K202+940-+946擋墻設計圖
⑵流水沖刷造成的缺口進深超過缺口高度的1/2,且墻身高度超過5米,地基承載力不低于250KPa,但路基為局毀較為嚴重時,擋土墻為路肩墻或路堤墻,宜采用墻背傾角為俯斜的重力式擋圭墻或衡重式擋土墻,但應遵循盡量少動原公路路基穩定固結土的原則,墻背與墻面傾斜度,可根據實際高度,結合《路基設計手冊》確定,或者根據實測的墻背穩定地面線,認真分析計算墻背填料主動土壓力,準確驗算擋墻各部門尺寸,做到安全、經濟。工程案例:
G326線K1238+184-+211處水毀缺口 圖2
G326線K1238+184-+211處水毀缺口設計圖圖3
⑶由于河流沖刷形成的水毀路基缺口,局部沖刷深度過大,深基礎施工不便的路段,宜采用護坦,對于流速為5~8m/s的峽谷急流和水流沖刷嚴重的河段,對基礎進行防沖刷防護時,宜采用片塊石砼的浸水擋土墻基礎,同時應根據水力水文調查,根據實地情況設置丁壩、順壩、石籠等設施。同時在設計和施工中應注意以下幾點:⑴沖刷防護工程頂面標高,應為設計水位加上波浪侵襲、壅水高度及安全高度,以防止河水上漲翻越擋土墻項面,沖毀墻背回填,損毀路基。⑵擋土墻兩頭,應與原路基緊密銜接,最好是嵌入原路基穩定部份1米或嵌入基巖內,同時浸水部份擋土墻不宜設置泄水孔,以免壓力水倒灌。⑶沿河或浸水擋墻施工宜在旱季進行,如不可避免在雨季施工時,基坑開挖或澆筑,最好采用分段開挖,逐段回填,避免出現流沙現象。⑷砼最好添加早期劑,澆筑砼時應避免停滯不前,最好是一次澆筑完成。
工程案例:
高紅線K107+240水毀缺口設計圖(增加護坦) 圖4
昆孟線K485+697水毀缺口設計圖(片石砼基礎) 圖5
高紅線K107+240水毀缺口竣工圖片(增加護坦) 圖6
嚴重水毀工程修復設計
對于路基全毀,路基邊坡崩塌,路基地質情況較為復雜,但無復雜地下水影響,缺少石料地區,墻高超過8米時,如再用圬工砌體擋墻,勢必增加工程造價和施工難度,因此宜采用錨定板擋土墻,扶壁擋土墻、加筋土擋土墻等輕型擋墻。此類型擋墻地基由于地質情況相對復雜,設計應根據《公路路基設計規范》及《路基設計手冊》等規范,認真做調查并進行系統計算。
工程案例:新邱線K7+350處路基缺口,缺口高度為12米,缺口長度為30米,原設計意采用衡重式擋土墻,經驗算抗滑移、抗傾覆、基底合力偏心距驗算均難于滿足,同時施工難度較大,需開挖破壞原本已固結的老路基,工程造價成本需26萬元,后來經過對比分析采用錨定板擋土墻,各項指標經驗算滿足要求,且工程造價僅為15萬元,工程至2004年實施后,經觀測至今,沒有發生垮塌現象。
新邱線K7+800處錨定板設計圖 圖7
新邱線K7+800處錨定板竣工圖片圖8
較嚴重水毀工程修復設計
對于路基滑坡、坍塌、軟土、膨脹土地區,且路基滑動棱體的滑動面較深的水毀工程,同時受地下水隱響的路段,宜采用樁基擋墻,此類擋墻應認真進地質勘探,設計應根據地質勘探報告結合相關規范進行設計。
工程案例:G326線K1380+499左缺口長度41米,邊坡上滑動點距離路邊緣高度為3米,經地勘及邊坡穩定性分析,滑動棱體滑動面估計在距離路邊緣標高為7.5米以上,因此采用抗滑樁基擋墻設計,工程于2008實施后,經觀測至今沒有發生邊坡滑移的情況。
G326線K1380+499左抗滑樁基擋墻設計圖圖9
G326線K1380+499左抗滑樁基擋墻竣工圖片圖10
庫區水毀工程修復設計
云南省河流眾多,水力資源豐富,近年來云南省水電開發進入了一個大發展的階段,水電站庫區淹沒還建的公路逐步產生,與一般道路相比,庫區道路與庫區水位存在密切關系,公路路基除受公路自然災害的影響外,還受電站庫區蓄水反復漲落的影響,如果庫區水毀修復工程不認真考慮蓄水的影響,將造成擋墻變形、傾倒、斷裂等病害。為確保路基水毀修復工程長期安全使用,在設計和施工過程中應注意:⑴浸水擋墻腚采用重力式擋,相應的重力式擋墻基底較衡重式寬,承載力要求以比衡重式低,故浸水后較衡重式擋墻更安全,同時施工也較為方便。⑵石質地基路段,浸水擋土墻浸水部份應采用片石砼澆筑。⑶土質地基路段,除浸水擋土墻浸水部份應采用片石砼澆筑外,還應增加樁基礎。⑷擋土墻浸水部份,應做好與庫區蓄水的隔離方案,浸水部份不宜設置泄水孔,以防倒灌或庫區蓄水下降時將墻背填料細小顆粒帶走,造成墻背回填下陷。例如晉思線南沙電站庫區公路改建設計,部份擋墻修建后坍塌,主要原因就是沒有考慮庫區積水反復漲落對公路路基的影響所造成的。
沒有考慮庫區蓄水反復漲落造成的損壞圖11
6以上工程還應附帶設計排水工程,如設置攔水帶、截水溝等排水設施,使公路排水做到有序排水,避免無序排水,同時按照《公路交通安全設計規范》設置示警墩或警示樁等安全設施,另外一方面還應考慮生態環保,使水毀修復工程設計做到全面優化。
7結束語
目前山區低等級公路水毀修復工程,由于零星分散,加之自然環境,地質土質、水利水文復雜,基層施工隊伍施工技術能力較弱,基層技術設備薄弱,才能避免造成較大經濟損失,響應交通運輸部的“五個堅持,六個發展”,保障公路安全暢通,提高行業服務水平,為公路養護事業作出貢獻。因此在山區低等級公路水毀修復工程設計中應加強以下幾方面的工作:
⑴在反復不斷的公路養護實踐中,加強各線路不同路段,氣候、地質、水文、水毀情況統計管理,特別是對水毀嚴重路段的跟蹤觀測及技術評價,以及修復方案的后期使用觀測,以科學的數據為水毀修復工程方案制定基礎。
⑵在公路養護實際生產中,對于急需修復的水毀工程,應結合實際因地制宜,根據各條公路不同路段的情況,結合以往的修復經驗,采取經濟合理有效且能快速及時修復路基損壞的方案。對于比較嚴重的水毀路段,應根據詳細的地質勘察資料及該路段的統計資料,進行多方案對比,采取合理經濟安全的修復方案。
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關鍵字:調水補水 河涌 治理 應用
引言
隨著人們對城市環境的重視,各大城市大力投入資金整治河涌,同時,在治水理念上出現在重大突破,從以往的單一的以防洪排為主,轉變為注重河涌的生態景觀及水質改善。在河涌的整治過程中,開展河涌清淤、截污治污、河涌兩岸的景觀綠化建設,并嘗試用各種方式進行水質改善,之所以說是嘗試,因為治理河涌的黑臭問題是個復雜多樣的問題,各條河涌面臨的情況不同,治理的方法也各不相同,目前的治理手段都各有其局限性。近年來廣州市在治水過程中大膽進行探索和應用,通過調水補水工程,有效的改善了包括東濠涌、獵德涌、石井河等河涌的長期以來的黑臭問題。調水補水工程是在已經實現截污及清淤的基礎上,有效改變河涌不質的重要手段。
1河道黑臭的成因及傳統治理方法
1.1河流黑臭的成因
河涌為什么發臭,一部分是生活污水,另一部分就是沉積在涌底幾十年甚至上百年的淤泥、垃圾發酵。另外由于部分河涌水體流動性差,使河涌的自我凈化能力降低,甚至已經失去自我凈化能力,這樣隨著各種污染源的堆積,河涌不斷變黑變臭。
1.2河流黑臭治理常用方法
(1)清除河底淤泥。由于城市河流一般流動性差,容易造成淤積,通過清除河底淤泥,減輕河道內源污染,提高河道蓄水容量,從而改善河流水質。由于河道的污染源錯綜復雜,除了河道本身淤泥,還有污水口的排放物、河水本身有機物的繁殖造成的污染,通過清除河底淤泥并不能從根本上解決河流黑臭問題。
(2)治污截污。除固體廢棄物污染外,城市河流還面臨的主要威脅還有排水污染,如生活污水、工廠廢水直接的排入河道,直接造成河水污染。通過增設截污系統、銜接市政污水管、封堵非法排污點,從而減少對河道水體的污染減少黑臭形象。截污是河流水質改善的前提條件。
(3)生物修復技術。通過人工手段,利用天然或外源微生物改善污染水體的生物環境,并利用此生物環境(人工投加的微生物,所激活的土著微生物或者是植物等)來降解污染物,從而修復受污染水體,凈化環境的一個受控的過程。但生物修復技術仍有其局限性,在水體變化快,流域廣的河道并不具有較好的效果。
(4)化學處理。通過在受污染的水體中加入某些化學物質,從而降解水體中的污染物,但這種方法容易造成二次污染,不利于生態環境的長期發展。
2調水補水工程的治污原理及前提條件
河涌黑臭治理主要分四個環節:截污、清淤、補水和景觀建設。完成截污只是污水治理的第一步,調水補水才是最終實現和鞏固河涌水質改善的保障。
“堵則必淤,淤則黑臭”。城市河流大多處于平原河網,被污染的河水長期在涌內徘徊,尤其是河網中上游的河涌水體常年得不到置換,水流雙流動或者靜止,容易產生淤積現象,水質自身凈化能力降低,造成原本已經進行清淤和截污的河道,水質很快變差。
因此必須通過工程措施使河流單向流動,從而產生單向流。調水補水方案的總體思路是充分利用現有水利工程體系,實現“以動治靜、以凈釋污、以豐補枯、改善水質”,通過取水、引水、蓄水、提水,可以促使河涌水系連通,補充河道生態活水。通過新建的調水補水工程給河道生態補水,使河道恢復了水動水清。 為河涌調水補水、調活水體,使河涌由“死水”變“活水”,實現“水活、水滿、水清”,河涌水質達到不黑不臭。
長期以來,城市河流承擔著排澇和排污功能,兩岸大量工業和生活污水未經處理直接排入河流,導致河流污染嚴重,水體發黑發臭,因此河流兩岸截污是調水補水前提條件。河涌水質的改善應以治污為前提,溝通為基礎,補水為手段,堅持統籌兼顧、綜合治理、多管齊下、分步實施的原則,先通后暢、先上后下,最終實現整個生態補水的目標。
3調水補水工程措施和手段
調水補水工程按取水、引水、蓄水、提水等功能要求通過在工程建設中應用的主要工程措施和手杖有連通河涌、利用潮汐、水閘控制、增設補水泵站和蓄水補水。
(1)連通河涌
通過打通斷頭涌,即進行河涌連通,通過涌頭水閘控制使河涌雙向流動變為單向流動,實現河涌水體循環,并對河涌按設計比降進行合理清淤,從而有效的解決斷斷涌水質差,淤積嚴重的問題。
(2)水閘控制。
感潮網河區通過群閘聯控調水補水,按照落潮排水漲潮引水的原則,把河涌的雙向流變為單向流,增加河涌的流動性能夠實現河涌單向流,調活水體、保持景觀水位,能夠不效改善河涌水質、提高河涌水體自凈能力、消除黑臭現象。
(3)流域調水補水
流域調水補水主要措施是通過從水源相對豐富的水域抽水補給給水質差流量小的河流,通過提水泵站從水源相對豐富的水域抽水再通過管線或者開挖渠道將達標水體送到需要補水的河涌。
(4)挖湖蓄水補水
通過開挖人工湖進行蓄水,為周邊河涌補充“活水”,周邊河涌還可以與人工湖建立起完整的水循環系統。從而從根本上激活水體,解決河涌的黑臭問題。
4工程應用實例
(1)西航道引水工程
廣州市北部水系建設珠江西航道引水首期工程包括廣和泵站、引水渠及白云湖三部分的建設。西航道引水工程屬于“石井河―白云新城區”水網絡,解決石井河區域河涌生態景觀補水。白云湖工程于2006年年底開建,承接由廣和泵站提水、經引水渠輸送每日100萬m3的水量,為與其相通的心涌、海口涌、石井河及環涌補水,同時兼顧區域雨洪調蓄、休閑景觀功能。
白云湖屬于北部水系建設的首期工程,通過建立廣和泵站,從珠江西航道廣和大橋北側的取水口提水,經華南快速干線北側的引水渠到達白云湖。北部水系首期工程完工后,每天可以從珠江西航道引入100萬立方米的活水進入白云湖,活水不僅可以直接沖刷石井河,可以徹底改變石井河黑臭的現狀,就連北部的4條河涌都可以直接由白云湖補水,而通過河涌之間的溝通,超過25條河涌的水質都可得到改善。
西航道引水首期工程情況如圖1。
圖1 西航道引水首期工程情況
(2)三涌補水工程
三涌補水工程是從珠江前航道取水經東圃泵站抽調,補充到獵德涌、車陂涌、沙河涌三條流經廣州市主城區的河涌里。改善市中心三條主要涌長期以來的黑臭問題,并補入景觀水,構建城市中心濱水景觀。
具體方案是:在珠江前航道東圃大橋東側新建一級泵站(東圃泵站)提水,抽取珠江前航道的水,沿東環、北環、華快等高速路敷設埋管,將珠江水提升至長村長虹苗圃等處的新建或擴建調蓄池。在調蓄池再建二級泵站抽取調蓄池水,分別將水補至沙河涌和獵德涌,并采用重力流埋管方式將水補至車陂涌。
三條河涌補水的路徑一是沿長興路,經元崗村,至元崗路最后到沙河涌;二是沿長興路,經華南農業大學、華南理工大學,至獵德涌補水;三是采用重力流埋管為流經長虹湖的車陂涌補水。據介紹,三涌補水工程管線全長17公里,沿線敏感建筑物較多,穿越了環城高速、地鐵、中山大道、黃埔大道等市政主干道。三涌補水工程情況如圖2。
圖2三涌補水工程情況
(3)海珠調水補水工程
海珠區石榴崗北部片與石榴崗河南部片相連通,因此水流方向應與南部片一致,由東向西,由北向南。按照從石榴崗河引水、北濠涌排水的思路,把石榴崗河、淋沙涌、西碌涌、北濠涌作為引排水的主要通道,通過連通過斷頭涌,建立水閘和泵站實現河流的單向流。
1)龍潭涌和臺涌口分別建立閘站,同時實施龍潭涌和臺涌連通,水質得到了明顯改善。
2)北降涌,除在入珠江口處建立水閘及排澇泵站,還建立了補水泵站和管線,在保證防洪安全的同時,有效縮短水體的置換時間,利用珠江水改善北降涌水質。
3)康樂涌已和瑞寶涌連通,新建西碌涌水閘等工程完成后,康樂涌上游水體將引向調水補水的主要出口―――北濠涌水閘。
4)楊灣涌與瑞寶涌、石溪涌與瑞寶涌、石溪涌與大干涌等連通工程均完成,打通了區內西部水系,將河涌水體引向西南外江水閘出口。
5結語
作為實現截污及清淤的基礎上有效改變河涌水質的重要手段,調水補水工程的實施在城市水環境治理中發揮了重大作用,廣州市河涌整治過程中,堅持以治污為前提,溝通為基礎,補水為手段,堅持統籌兼顧、綜合治理、多管齊下、分步實施的原則,先通過后暢、先上后下,最終實現整個生態補水目標。有效的改善的河涌的水質,為河涌注入的“活水”,恢復了河涌的生態景觀,充分證明了,調水補水工程在城市河涌黑臭治理中的合理和重要性。
參考文獻
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篇8
關鍵詞:水系規劃;探索;實踐;濟源市;
中圖分類號:TU984文獻標識碼: A
西蒙茲說,在大自然的地貌特征中,很少有像河道和溪流一樣為我們提供更多的趣味和全年娛樂的。水是生命的源泉,是萬物生長的基礎,人類對水有與生俱來的親近之感;水也是人類與自然的聯系紐帶。城市水系指城市規劃區內各種水體構成脈絡相通系統的總稱,按其水域形態分為河流、湖泊、水庫、濕地及其他水域。城市河流水系主要由水域、護岸和濱水綠化景觀三部分組成。河流水系是城市存在和發展的基本條件,是城市形成和發展過程中最關鍵的資源和環境載體,關系到城市的生存,制約著城市的發展,是一個城市歷史文化的載體,是影響城市風格和美化城市環境的重要因素。在現代社會中,城市河流水系對城市極為重要,承擔著防洪排澇、保持自然環境生態平衡、調節微氣候、提供旅游休閑娛樂場所等各項功能,因此在城市水系規劃中應更加注重水系在生態系統、濱水景觀環境、公共空間布局中的作用,充分發揮水系的綜合功能,力圖營造和諧的城市環境。
1、濟源及其水系概況
濟源市位于河南省西北部,其北依太行、王屋兩山,與山西省晉城市搭界,南與洛陽市隔黃河相望,西與山西省運城市接壤,東與洛陽吉利區和焦作市相連。面積1931平方公里,人口68萬,屬暖溫帶大陸性季風氣候, 多年平均降水量在670mm左右。濟源市地處黃河中下游,境內大小河流200余條,皆屬黃河水系,其主要河流有沁河和蟒河,均為黃河的一級支流。
濟源市中心城區及其周圍共有13條河流,最終均匯入蟒河,經蟒河匯入黃河,其中比較重要的大型河道為珠龍河、河、蟒河。濟源伴水而生,因地處濟水發源地而得名,濟水古時與長江、黃河、淮河并稱“四瀆”(“四瀆”指四條獨立入海的河流),在我國水文化中具有重要意義,在濟水發源處建有濟瀆廟,為古時帝王祭祀水神的圣地,有“天下第一水神廟”之稱,現為全國重點文物保護單位,也是濟源水文化的重點與精華所在。濟水古河道即為今珠龍河,從濟瀆廟流出后向東,過沁園路后折向北,在濟水大街處匯入蟒河。
Γㄉ同“菊”)河是濟源市中心城區內另一條古老而重要的河流,發源于濟源境內,在中國古今水系中無同名者,與λ相關的“α骸幣淮剩最早出現在《爾雅》“梁莫大于α骸薄河現狀景觀環境較好,為濟源市中心城區一條重要的景觀休閑型河道。
蟒河發源于北部山區,流經濟源市老城區宣化大街――濟水大街區域,是城市防洪排澇的骨干河道,也是城區內重要的生活型河道。
2、規劃重點
(1)水文化建設
近年來濟源高度重視城市文化建設,在《文化濟源》一書中專設有“濟水文化篇”,作
為濟源名稱的由來,作為濟源城市文化的重要載體,濟瀆廟以及珠龍河(濟水古河道)的重要性不言而喻。值得慶幸的是,珠龍河目前仍保持自然河道,并保留有珍珠泉、古水閘等重要空間節點,以濟瀆廟、珠龍河為載體,在水系規劃中突出濟水文化,進而彰顯濟源文化內涵是水系規劃的重點,同時也是水系規劃的特色所在。
(2)濱水區域建設控制規劃
“擇水而居”是人的天性,隨著城市環境的惡化和建設用地的緊缺,城市濱水區域所具有的優質景觀環境使得該區域的建設活動往往“失控”。濟源市中心城區濱水區域也存在同樣的用地失控現象,總結為以下幾點:
a、建設強度過高,缺少濱水空間及濱水通廊;
b、建筑距離河岸過近,擠占濱水空間;
c、建筑體量過大,打斷或遮擋濱水視廊;
d、建筑形態及色彩與濱水景觀不協調。
水系規劃中,在確定河道藍線和濱水區綠線后,要進一步劃定濱水建筑強度控制區(灰線區域),研究制定濱水區建筑后退距離以及建筑強度控制,確定一條濱水區建筑紅線,控制濱水區的開發建設,確保濱水區環境品質。
(3)已硬化堤岸生態修復
長期以來,人們比較注重河道本身的功能,如行洪速度、河道沖刷、水土保持等,因此河道
斷面形式單一,走向筆直,河道護坡結構堅硬,采用重力式漿砌石擋墻和鋼筋混凝土擋墻結構。光潔的剛性護岸,寸草不生,水―土―生物之間形成的物質和能量循環體系被徹底破壞,水體自凈能力消失殆盡;河道的裁彎取直、橫斷面的幾何規則化,使得自然河流系統中河床的異質性不復存在,許多水生植物和水生動物無法安身,不能形成多種多樣的生境組合;另一方面,地下水補充通道被切斷,城鎮地下水位難以得到補充。在濟源以往的河道整治中,將具有行洪需要的河道均進行了硬化處理,導致目前河道堤岸喪失了生態功能,已經出現水華等生態惡化現象。對硬質堤岸進行生態修復是濟源市中心城區城市水系規劃的重要內容。
3、規劃目標
經過以上分析,確定濟源市中心城區城市水系規劃的規劃目標為:保障水安全、謀劃水
空間、建設水環境、彰顯水文化。以自然生態為核心,以人文生態為主旨,以科技生態為動力,全面協調、永續發展。
4、中心城區水系規劃
(1)水系功能分區
規劃依據《濟源市城鄉總體規劃2012―2030》中確定的中心城區土地利用性質,結合城區河道特色和功能,將城區依次分為生態保育、生態游憩、現代物流、現代工業、故道水廊、宜居水岸、舊城溯源、中心水景、行政辦公、水韻新
城九個區域。通過水系功能劃分,在結構和框架上把握城市濱水區建設的基調,在城市水系層面上為各區域城市建設及環境面貌提供選擇和參考。
(2)水系規劃結構
規劃形成“一核、三片、四楔、
五湖、多河、多節點”的中心城區水系結構,“一核”即為三河交匯處水系核心;“三片”即為三個濕地公園,分別為三湖新區濕地公園、龍珠湖濕地公園、東湖濕地公園;“四楔”指流經城區內的四段骨干河道,分別為盤溪河、北蟒河、
河、蟒河河道,四條河道同時是四條通風和景觀綠化廊道,共同為城區提供環境景觀保證。
(3)水系規劃總平面
針對城區內河道多為東西走向,規劃中除保留、擴展原有濱水綠地外,在城區內規劃兩條縱向連通廊道,以加強橫向河道間的聯系。打開并拓寬珠龍河地下河道,周圍設置最
低30米綠線控制范圍,以滿足珠龍河沿岸文化景觀建設需要。城市水系的布局充分協調城市與水系的關系,處理好與城市空間結構與功能布局、城市綠化景觀系統、城市環境保護系統及城市市政工程系統的相關問題。城區內,規劃多樣化的生活岸線和旅游岸線,結合城市景觀規劃,以水造景,將水景觀融入城市景觀,充分考慮城市河流沿岸居民和游人的活動需求及對環境的感受,以“綠”和“水”作為空間基質,構建景觀開敞的親水性人文活動空間,為市民創造一個安全、舒適和富有情趣的濱水環境。
(4)濱水區域(灰線)控制規劃
結合用地性質和開發強度將濱水區域劃分為三級強度控制區域,Ⅰ級為高強度區域,
除重點節點和標志性建筑物外,建筑高度一般不超過100m,應保留一定比例濱水開放空間。Ⅱ級為中強度控制區,建筑高度一般不超過24m,且臨水連續長度不超過100m,高層建筑宜為點式且臨水面寬不宜超過50m。Ⅲ級為低強度控制區域,不應追求建筑濱水的連續界面,且臨水第一線建筑高度不宜超過12m。兼顧土地的經濟性,水面開闊處的居住用地規劃為高強度區域,重要水系景觀節點附近規劃為低強度控制區域。
5、結語
水是不可多得的重要資源,具有多重價值屬性,水系規劃歸根結底是要讓“水”更好的
為城市服務,水系規劃要結合地方實際與特色,通過對地方城市建設的研究、對地方城市文化的挖掘,對城市水系存在問題的梳理,采取切合地方實際的規劃策略,明確水系在城市總體空間格局中的位置與意義,才能構建獨具地方特色的城市水系環境,發揮水系的最大價值。
參考文獻:
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篇9
對城市河流景觀效果進行分析,并簡要介紹了城市河流景觀設計的一些主要內容。
關鍵字:城市河流;河流景觀;景觀設計
我國很多城市依河而建,城市河流與人類關系密切。人們在盡享河流帶來之便利的同時,也在不斷地改造著城市河流,如加固堤岸、裁彎取直、修筑水壩,以滿足人們對于供水、防洪、航運等多種要求。這些改造活動給人們帶來了巨大效益,但同時也極大地改變了城市河流的結構和功能,造成一些生態環境問題,已引起人們的廣泛關注。城市河流的治理在城市建設中非常重要,其中城市河流景觀設計是一個重要方面。經過精心設計的河流景觀,不僅可大大改善城市面貌,也可帶來生態、環境、經濟等效益。應當肯定一些城市河流景觀建設取得的成績十分突出,但是,也有一些設計沒有達到預期目的,引起的爭議也不少。究其原因,一個重要因素是對河流景觀缺乏全面的認識,景觀設計僅停留在景觀一般美學意義上。現代人對城市河流景觀的要求不再是單純地追求視覺的美感,而是包含了生態、休閑、娛樂、文化等多方面的要求,本文就城市河流景觀的有關問題進行探討。
1如何認識城市河流景觀
要全面認識河流景觀,首先應明確“景觀(landscape)”概念的含義。“景觀”的概念有多種解釋,隨著時代的發展,其概念也在不斷深化。景觀一詞的原義是表示自然風光、地面形態和風景畫面。地理學家把景觀作為一個科學名詞,定義為一種地表景象,或綜合自然地理區,或是一種類型單位的通稱,如城市景觀、河流景觀等。景觀生態學認為,景觀是一塊異質性土地區域,由形式相似、重復出現的一種相互作用的生態系統組成,具有經濟、生態和美學等價值。總之,人們對景觀的理解已大大超越了純粹的視覺含義,包括生態功能以及許多其它自然和人類因素。
河流是構成富有特色的城市景觀的重要因素,世界上不少歷史名城,如巴黎、倫敦、華盛頓等,都有美麗的河流貫穿其中,見照片1。對河流景觀的理解不能僅停留在“風景如畫”上,還應該從更深、更廣的層面去把握,特別是從景觀生態的角度去分析,其中的關鍵是要重視河流景觀巨大的生態功能和娛樂價值。
作為城市居民能夠直接接觸到的水,城市河流的價值正在廣泛地為人們所重新認識。人們對河流的要求亦不僅限于傳統的防洪和水利,進而提出了河流多樣化和高品質的要求。從生態角度來說,河流空間是重要的生態環境,有很高的生物多樣性,為魚類、鳥類、昆蟲、小型哺乳類動物以及各種植物提供了良好的生存環境和遷徙通道。
在河流的環境功能中,休閑、娛樂功能尤其得到重視。城市河流營造獨特氣氛,或清新悅目,或激情澎湃,對于人們具有一種無可比擬的吸引力。河流可長期為人們提供最普遍的戶外活動,如劃船、釣魚、游泳,也可利用城市河流特有的自然景觀,創造人們聚集、游戲和休閑的優美環境。
人類活動對城市河流的影響是多方面的。城市化使得不透水地面增加,加大了河流的洪峰流量,另一方面,大規模侵占河岸帶,嚴重破壞了岸邊生態環境,造成岸灘人工化,城市河流生態環境質量下降;河流渠道化造成水流多樣性減少,降低了河流的生物多樣性;河流裁彎取直后,縮短了河流的長度,使水流滯留時間縮短,水能消耗降低,因此,有更多的剩余能量侵蝕河岸并輸送泥沙。城市河流景觀的變化是巨大的,河流自然性、多樣性的喪失,進一步的人工化趨勢,造成了河流的嚴重退化。為此,我們應重新審視城市河流這一寶貴資源,以新的理念規劃和設計城市河流景觀。
2城市河流景觀的構成
原始的水域及周邊的景觀是自然生成的景觀,水域景觀由水域、過渡域和周邊陸域三部分的景觀構成[1]。水域的景觀基本是由水域的平面尺度、水深、流速、水質、水生態系統、地域氣候、風力、水面的人類活動等要素所決定;過渡域的景觀基本是指岸邊水位變動范圍內的景觀;河流周邊的陸域景觀,主要是由地理景觀所確定,但是在人口稠密區,更多的是受人文景觀的影響。
作為水域景觀的一種類型,河流景觀的構成也就不單單指河流本身的景物景觀,它還包括著更大范圍的外延擴展。根據尺度的大小,河流景觀可分為大尺度河流景觀和小尺度河流景觀。大尺度河流景觀是指河谷地區廣域的景觀中,依視覺上所包圍的河谷或泛濫平原地區所界定的范圍;小尺度河流景觀主要由河道、堤防和河畔植被所組成。自然狀態下所形成的小尺度河流景觀,受河道的形態、特性、流水、現有濱河之植被、土地利用等特性等影響。
城市河流的景物構成與自然河流有共同之處,然而,城市河流并非自然河流的不合理模擬,在景觀上,帶有城市河流特點的沿河景物起著重要的作用。對于城市河流景觀,就其構成要素而論,除構成河流景觀的諸如水面、河床、護岸等物質性要素
之外,還包括了人的活動及其感受等主觀性因素。
此外,河流歷史文化等有關人文景觀方面的要素都構成了城市河流景觀的重要內涵。概括起來,城市河流景觀可以包含3個方面的內容。(1)自然景物:如水面的波紋、岸旁的蘆葦、河岸上的樹木、浮動的漁舟、閑適的小鳥、和煦的陽光等,在景觀規劃設計專業上稱為軟質景觀。有樹、草、魚、鳥及水、土、石等自然景物的河流景觀,才能稱其為真正的河流景觀(照片2)。保存、修復這個景觀,留后世以豐富的自然環境是河流景觀設計面臨的一個重要的課題。(2)人造景物:如堤防、護岸、沿河的建筑、橋梁等景觀構筑,專業上稱為硬質景觀。目前我國大多數的河流景觀設計往往側重于構成景觀的“硬質景觀”,而忽視了綠地林蔭一類的“軟質景觀”的規劃設計,軟質景觀材料才適合大眾所需要的充滿生活氣息的環境。(3)人與文化:通常就是指河流空間中活動著的人及其構成的景觀,包括人的活動、節慶活動的開展及與之相關的人文活動,此外,還包括與河流有關的歷史文化等。
為了更好地理解河流景觀,不能僅著眼于表面的構成景物,必須研究河流和地區的關系[2]。城市河流因流經城區的大小不一,被重視的功能也各不相同。而且河流地帶固有的自然、歷史和文化特征畢竟是河流環境的固有特性,即地區風格,因這種地區風格的不同,使城市河流的風貌具有極大的差異。正確理解街區的個性,一面發揮城市河流的復合功能,一面把這些景物組織到城市景觀規劃的環節中去,是生動表現河流景觀的一個課題。
在考慮城市河流景觀設計時,需要想到人在什么位置來觀賞景觀。人在觀賞河流景觀時,景觀視點可呈現多方位、多角度、靜態性與動態性等特性。從橋上可以看到河面景,從河岸可以看到呈某一角度的河面景和對岸景。有的在某個地點站立向某一方向眺望,有的邊移動邊體驗陸續展開的景觀,視角各不相同。
河流景觀因眺望的視點位置不同,可分為縱觀景、對岸景和鳥瞰景3種類型:(1)縱觀景。從橋等處沿河流方向平行眺望河面的景色。縱觀景可表現曲折水流的動感,可一覽兩岸和流水的景色。兩岸的建筑、樹林有近及遠,形成縱深感極強的景觀。(2)對岸景。從堤岸等處與河流流向近乎垂直的方向眺望對岸方向所見的景觀。對岸景看到的是水線、堤防、建筑物等橫向的景物。(3)鳥瞰景。把河流的廣闊范圍盡收眼底的眺望方式,此時,視點在空中較高的位置。
在城市河流景觀設計時,應全面考慮眺望場所的分布及景觀視點,進而考慮如何定位河流景觀。
3城市河流景觀效果的分析
現代景觀環境規劃設計將視覺景觀形象、環境生態綠化、大眾行為心理作為規劃設計三元素[3]。景觀視覺形象是指一個景觀空間所給人的印象。主要是從人類視覺形象感受要求出發,根據美學規律,利用空間虛實景物,研究如何創造賞心悅目的環境形象。環境生態綠化是隨著現代環境意識運動的發展而注入景觀規劃設計的現代內容。主要是從人類的生理感受要求出發,根據自然界生物學原理,利用陽光、氣候、動物、植物、土壤、水體等自然和人工材料,研究如何保護或創造令人舒適的良好的物質環境。大眾行為心理是從人類的心理精神感受需求出發,根據人類在環境中的行為心理乃至精神生活的規律,利用心理、文化的引導,研究如何創造使人賞心悅目、浮想聯翩、積極上進的精神環境。
景觀視覺形象、環境生態綠化、大眾行為心理三方面對于人們環境感受所起的作用是相輔相成、密不可分的。一個優秀的景觀環境為人們帶來的感受,必定包含著這三方面的共同作用。基于上述景觀的3個方面,同時考慮河流的多種功能,對城市河流景觀效果可從以下6個方面進行分析:安全性、自然性、生態性、觀賞性、親水性、文化性。
(1)安全性。安全性是指河流景觀要滿足城市防洪的要求。河流的一個重要功能是防洪,為此,人們采用了諸如加固堤岸、襯砌河道等工程措施來保證安全。出于生態、美學等方面的考慮,人們對傳統工程措施進行了許多改造,如采用生態河堤。河流景觀應符合工程等的要求,保證行洪的安全。河流景觀設計的任務就在于滿足包括防洪功能在內的河流功能后,還能使設施及環境構成一個良好的風景區。
(2)自然性。自然性是指河流景觀要體現河流的自然形態,保護河流的自然要素。天然河流蜿蜒曲折,深潭和淺灘相間。河流景觀設計可運用曲流、淺灘、深潭、河漫灘等手段,使城市河流重歸“近自然”狀態。
(3)生態性。生態性是指河流景觀應滿足生物的生存需要,適宜生物生息、繁衍。城市河流景觀要有生氣就必須建立在生態基礎之上。在天然環境中,靠河流維持生命的生物的種類和個體數量都是非常驚人的,動物和微生物無不藉水澤和樹林等生長和繁殖。
(4)觀賞性。河流具有較好的景觀,符合人們的審美要求,從而具備可供觀賞的性能。對于城市河流,美學考慮尤其重要。從河流的視覺景觀形象出發,任何河流景觀都應考慮其視覺景觀上的審美要求,在河流空間中形成有一定觀賞價值的景觀物。同時整個河流景觀空間的構成也要滿足人的整體視覺觀賞需要,從而形成一個賞心悅目的景觀環境。
(5)親水性。受現代人文主義的極大影響,現代濱水景觀設計更多地考慮了“人與生俱來的親水特性”。水的魅力主要通過視覺、聽覺、觸覺而為人所感受,因此,應提供更多位置能直接欣賞水景、接近水面,滿足人們對水邊散步、游戲等的要求(照片3)。
(6)文化性。城市河流不僅是一種自然景觀,更蘊涵著豐富的文化內涵它是自然要素也是一種文化遺產。城市河流景觀建設應在于提升城市河流的文化價值,促進水文化的繼承和發展。輕視文化的創造,則萬物僅成為軀殼,所謂“看山如觀畫,游水如讀詩”。
4城市河流景觀設計的內容和要求
4.1河道的景觀設計
河道的景觀設計涉及河道平面和斷面兩方面的問題[4]。天然的河流有凹岸、凸岸、有淺灘和沙洲,它們既為各種生物創造了適宜的生境,又可減低河水流速、蓄洪涵水、削弱洪水的破壞力。在設計城市河道平面時,應盡量保持河道的自然彎曲,河
道斷面收放有致,不必強求平行等寬。河道斷面處理的關鍵是要設計一個能夠常年保證有水的水道及能夠應付不同水位、水量的河床。這一點對于北方城市河流景觀尤為重要。采用復式斷面結構是一種有效的辦法。
4.2河岸的景觀設計
在城市河流景觀設計中,河岸處理是個重點。由于對城市河流進行人工治理,容易形成呆板的連續護岸,設計時,可采取措施使景觀有所變化。在河岸處理方式上,應該鼓勵采用生態堤岸,以代替鋼筋混凝土和石砌的硬式護岸。
4.3河邊的附屬設施設計
河邊要有適于河邊風格的設置。柵欄、長椅、燈具等附屬設施都應視作河邊的小景物,為人們休閑、旅游提供方便。
4.4沿河植被的景觀設計
“水”和“綠”是城市中象征自然的要素。沿河植被具有重要的生態功能,對維持河流生態系統的健康具有特殊意義。濱河兩岸植被是河流景觀的基本手段,不應簡單地視作綠化。
4.5重要地點設計
包括橋、河畔公園、小廣場等設計。過去在建設中往往只重視橋的交通功能,而忽視其景觀作用。橋可以成為從上部眺望水面的視點場,橋本身可以成為地區標志,還可以起到分割河流空間的作用。要充分考慮城市河流作為開放空間的功能,可設計一些與城市景觀相和諧的河畔公園、小廣場,使河流兩岸周邊的空間成為舒適、宜人的休閑娛樂場所。
4.6夜景設計
隨著人們生活質量的提高,對城市夜景的要求增加,河流空間夜間景色是一個城市最具特色的內容之一。可充分利用水的反光、倒影、波動等特性,營造五光十色夢幻般的景象,增添城市夜晚的魅力。回歸自然成了河流景觀建設發展的主流,先后提出了“多自然河流”、“建設家鄉河”等概念[1]。多自然河流意味著河流應當具有更多的自然特征,比如使用當地材料、采用傳統工藝等。在保證河流防洪安全的前提下,多自然河流對維護河流自然生態和自然景觀具有良好的效果。即使對已高度工程化的城市河流,河流景觀設計可包括生物棲息地結構、魚道設施、河岸植被、混凝土襯砌的植被覆蓋、恢復河流基流等方面。四川成都府南河是采用多自然河流整治的成功案例[5],獲得“聯合國人居獎”。
城市河流水質一般較差,城市河流景觀建設如何與水質凈化相結合,這是城市河流景觀設計的一項重要課題。四川成都府南河公園就是一個以水的整治為主題的生態環保公園,她以表現水為主題,集水環境、水凈化、水教育于一體。通過清潔水、污染水、凈化水的各種形態,揭示了水、自然和人類互相依存的關系,旨在喚起更多的人們,共同來愛護水、保護水。
5結語
城市河流歷來是城市賴以生存的基礎,蘊藏著城市豐富的歷史和文化,也是現代城市體現其獨特風貌和優美景觀的重要載體。城市河流景觀設計是一個涉及水力學、水生態學、景觀設計、美學、環境心理學等諸多學科的綜合性問題,我們應以一種全新的角度加以研究,而不應停留在傳統的僅僅追求景觀空間視覺效果和對景觀一般美學意義上的理解。應以自然和生態原則為基本依據,通過精心規劃設計,實現城市河流景觀不僅在視覺上令人愉悅,而且在生態上是可持續的。
致謝:本文承蒙劉樹坤教授修改并提供照片,深致謝忱。
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篇10
關鍵詞:城市水系;改造;整治;修復
1 存在問題
通過對桂畔海及其主要支涌現狀調查以及對河涌水質資料進行分析,河涌現狀存在以下主要問題:
(1)城區截污管網建設滯后,排水體系缺乏系統性,多數地段現狀排水體系仍為雨污河流制,大量污水混合雨水排入內河涌,造成污水收集率較低,污水處理廠的實際處理能力得不到充分發揮,內河涌沿岸排污口密布,部分工業廢水和生活污水直排入河。(2)河涌內源污染嚴重。通過現場調查發現,內河涌在穿越老城區的河段,河床質呈現明顯的黑臭狀態,即使在沿岸排污口未排污和上游水質良好的情況下,水體流經內源污染嚴重的老城區,由于內源污染物質的釋放,導致河涌水體水質明顯惡化。(3)部分內河涌涌障林立,導致河涌斷面局部萎縮,并極易造成河涌底泥淤積和表層垃圾截留,嚴重影響河涌的防洪和水體交換。(4)河涌斷頭現象存在。現場調查發現,少數支干河涌和多數支河涌存在斷頭現象,尤其是以充當毛細血管功能的支河涌為甚,斷頭現象嚴重影響枯水期的水體交換。(5)區內大多數河道為單一的排水功能,且河道邊坡多為硬質直立式護坡,同時濱水景觀建設缺乏整體規劃,景觀開發不成體系,景觀的旅游價值未能得到實現。
2 水系整治與修復
2.1 面源污染處理
2.1.1 魚塘面源污染處理。在勒流街道江義村桂畔海沿岸試點建立一個占地約8畝的調節池。主要收集從魚塘排入河涌最終流入桂畔海的污水。區域內的魚塘換水時,先經過調節池沉淀、稀釋、水生植物降解達標后再排入桂畔海,可有效降低農村魚塘面源污染對桂畔海水質的影響。征地及建設費用約1000萬元。
2.1.2 初期雨水污染處理。建設初雨調節池是建設海綿城市的措施之一,但考慮到初雨處理池需設置在城區河道沿線,而本工程實施路線較長,占地、投資大,現階段難以實施。建議在道路新建、改擴建的時候或者片區改造的時候實施。由于現狀的管網為雨污合流,如不進行徹底分流,大雨時還是會有部分污水進入河涌,以致污染水體,短時間內可降低河涌水質一到兩個等級,所以必須徹底進行雨污分流改造。
2.1.3 垃圾收集處理。河涌沿岸的生活垃圾引起惡臭,滋生蚊蟲。為此必須對河涌兩岸居民隨意丟棄的垃圾進行收集外運處理。共計治理河涌61條,工程費用約11028.8萬元。
2.2 管網普查及破舊管網修復
排水管道經過多年運行后,由于腐蝕、運行管理不善等原因,不可避免的會產生各種損傷和泄露,時間一長,地下水的滲入就會把管道外側的泥土帶進管內流走,在泥土被慢慢掏空后,便會形成新的地面坍塌隱患;除此以外,污水也會滲出,污染環境。全線更換新管道,不僅工程量龐大,而且耗資大、工程期長。為此必須對區域內的排水管網進行徹底普查及對破舊的管網進行修復。
2.3 底泥清淤和岸坡修復工程
2.3.1 桂畔海流域生態系統現狀及存在問題。桂畔海干流大部分河段,是經濟、文化的中心區域,人口密集,工商業發達,是未來發展的重要地區,根據主干河涌現狀調查結果,這類河段這些年都已實施護岸工程,特別是近80%流經城鎮中心的河段已有不同程度的整治,如砌筑岸墻,或作護坡,破壞了原始生態結構。雖然這些河涌的整治標準普遍偏低,但該類河涌兩岸現狀一般為公路或城鎮居住區,實施生態恢復二次改造成本高,難度大。
2.3.2 清淤(污)工程。底泥是河涌生態系統的重要組成部分,底泥對水體中污染物的吸附-解吸能力直接關系到上覆水體的自凈能力和河涌生態系統的穩定。在眾多河流污染整治的初期,即使在河流水質得到初步改善的情況下,由于底泥中內源污染物質含量大,污染物質在水相與固相體系中的分配系數發生變化,導致底泥對污染物的吸附-解吸平衡破壞,造成底泥中的污染物向上覆水體釋放。
2.3.3 岸坡修復工程。本次方案從經濟、務實的角度考慮,對河床護岸主要以保持原結構的基礎上對兩岸進行清理并加固美化為主,不進行大規模的改造。通過現場調查,順德的河床護岸主要有以下三類:土坡、砌石及混凝土護岸。為此方案的河岸整治也以此三類為主。
2.4 水體活化工程
2.4.1 桂畔海流域水系概況。隨著經濟社會現代化建設進程的不斷推進,順德區已從城鄉一體化發展成為人口、財富高度密集的城市,城市化發展迅速,堤防的保護對象也由過去的鄉村為主的農業經濟轉型為以城市為主的工業經濟。同時,城市化進程還將改變城鎮的雨洪情勢,導致城鎮孕災環境、致災特性以及承災特性的變化,加大人口及財產的承災風險,加劇城市的防洪壓力,桂畔海及其支流急需改造。
2.4.2 桂畔海流域水利設施概況。隨著經濟社會的迅猛發展,城市化建設對排澇工程設施提出了更高的要求:部分電排站,建成于上世紀六七十年代,設備老化嚴重,運行效率低下,排澇能力達不到設計要求,迫切需要對其進行更新改造或擴容重建。一部分建設年代較久的涵閘存在滲涇不足、防洪高程不足、閘門及啟閉設備簡陋、閘身結構沉、漏、裂等安全隱患。
2.4.3水體活化工程。(1)本方案在金陡涌、三益涌段及龍盤涌段建議設置引調水設施,以實現河涌生態補水,提高河涌的自凈能力,緩解內河涌生態壓力,使河涌生態系統功能逐漸恢復。(2)為防止片區水體污染擴散,可在桂畔海各支涌與主涌的匯合處設置節制閘,一旦支涌發生突發污染事件,可馬上關閉節制閘,以保持主涌的水體潔凈。經過現場踏勘,除了蛇崗涌及雞洲村涌以外,桂畔海沿線的支涌大部分已設有節制閘,本方案在此兩處補充設置節制閘。
3 非工程措施
3.1 管理措施
3.1.1 嚴格環保準入,控制污染物排放總量。嚴格執行建設項目主要污染物排放總量前置審核制度。建立健全重污染企業退出機制,逐年淘汰重污染企業,對區域內重污染企業實施限期治理。
3.1.2 全面開展村級工業環境整治。借力“三舊”改造,結合百村升級行動計劃,全面開展村級工業區環境整治提升工作,實行村級工業區環境保護規范化管理。
3.1.3 強化綜合整治,解決突出水環境污染問題。以流域為體系、以河涌為單位,實施河涌綜合整治,恢復河流生態系統,有序推進重點河涌的水環境治理,因地制宜推M引水活化、清淤疏浚等多項治水工程,提高河涌自凈能力和活水能力。
3.2 保障措施
3.2.1 創新機制,加強督辦考核。從制度建設入手,著力構建水環境整治工作的長效機制。明確全區各級政府水環境質量改善目標和要求,針對每條河涌設定分階段水質目標以及確定建設任務計劃,開展水質目標與建設任務推進雙考核制度。
3.2.2 加大投入,確保資金到位。全區各級政府要逐步提高用于水環境整治的資金投入,每年安排專項資金切實推進水環境污染治理。強化資金保障,積極爭取中央和省級各類專項資金支持,整合涉水、涉農、城建項目資金用于治水,并列入財政預算,確保整治資金落實到位。
3.2.3 加大宣傳,鼓勵公眾參與。動員廣大群眾關心和支持水環境整治工程,發揮輿論監督作用,建立有效的信息反饋機制,使人民群眾的意見能夠迅速及時地反饋到有關部門,并將有關結果能夠迅速地通達到人民群眾,保證信息的雙向交流。