綠色基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)城市河流問(wèn)題的柔性調(diào)控

中國(guó)的河流恢復(fù)是一個(gè)從“黑消失”到生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的過(guò)程?！熬G色基礎(chǔ)設(shè)施”（Greeninfrastructure，以下簡(jiǎn)稱(chēng)“GI”）屬于系統(tǒng)性框架的規(guī)劃理念，在空間層面表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由網(wǎng)絡(luò)中心（Hubs）、連接廊道（Links）、節(jié)點(diǎn)（Sites）組成自2000年起國(guó)內(nèi)逐步有學(xué)者引入GI的相關(guān)概念，其中張秋明因此，本文以GI為城市河道生態(tài)修復(fù)框架，從多尺度類(lèi)比分析河流廊道與GI網(wǎng)絡(luò)的功能特征，探討基于GI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行河道生態(tài)修復(fù)的可行性，提出河流廊道生態(tài)修復(fù)流程。并以重慶盤(pán)溪河河流廊道為例，從中觀與微觀角度出發(fā)，統(tǒng)籌考慮盤(pán)溪河兩江新區(qū)段河流廊道的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)特點(diǎn)，在流域既有的水利治理基礎(chǔ)上進(jìn)行GI網(wǎng)絡(luò)的生態(tài)修復(fù)、功能優(yōu)化及景觀提升，以期為盤(pán)溪河流域及其他同類(lèi)型河道生態(tài)修復(fù)建設(shè)奠定相應(yīng)研究基礎(chǔ)。1從gi的角度來(lái)看，河流走廊的生態(tài)恢復(fù)1.1河流廊道功能特性河流廊道（rivercorridor）是指河流及兩側(cè)分布的，與周?chē)镜撞煌闹脖粠?，包括河床邊緣、漫灘、堤壩及部分岸上的高地將河流廊道與GI網(wǎng)絡(luò)的含義及功能（表1）進(jìn)行類(lèi)比，根據(jù)河流廊道的特征如廊道寬度、綠地連接等，可將其分為網(wǎng)絡(luò)中心、連接廊道、節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)GI網(wǎng)絡(luò)中的不同組成部分。這表明河流廊道屬于GI網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，應(yīng)承擔(dān)其重要的功能與責(zé)任。對(duì)于GI網(wǎng)絡(luò)的功能特性，國(guó)內(nèi)外學(xué)者都進(jìn)行了深入的研究。2006年英國(guó)西北GI小組提出GI有5個(gè)特征同時(shí)在規(guī)劃層面，GI為河流廊道生態(tài)修復(fù)提供了一個(gè)整合生態(tài)和城市的框架：城市河流廊道作為GI網(wǎng)絡(luò)的重要連接廊道和節(jié)點(diǎn)，承擔(dān)相關(guān)功能的同時(shí)，也促進(jìn)其他GI系統(tǒng)的建立；此外，城市河道修復(fù)將社區(qū)居民、社會(huì)組織及活動(dòng)、項(xiàng)目實(shí)踐連接到GI網(wǎng)絡(luò)，并形成與其密切相關(guān)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。1.2城市河流廊道生態(tài)修復(fù)流程GI并非硬性的土地規(guī)劃，而是具有強(qiáng)操作性的“柔性”調(diào)控，對(duì)于已有流域整治歷史的河流，可利用其“柔性”調(diào)控將傳統(tǒng)的水利工程措施生態(tài)化，并和GI網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)GI視角下河流廊道的生態(tài)修復(fù)。本文在參考國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)GI與水系、綠地規(guī)劃結(jié)合的實(shí)踐案例等資料后，提出了GI視角下的城市河流廊道生態(tài)修復(fù)流程。其規(guī)劃流程可分為5個(gè)步驟：1）進(jìn)行城市流域資源調(diào)查分析；2）對(duì)流域的現(xiàn)狀綠地、空間格局、水系格局、水質(zhì)情況等進(jìn)行分析闡述；3）提出整體的景觀規(guī)劃和生態(tài)修復(fù)策略，如包含宏觀、中觀、微觀視角的多層次分析規(guī)劃；4）針對(duì)不同層級(jí)的規(guī)劃提出具體策略；5）后期規(guī)劃管理及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。并以重慶市盤(pán)溪河流域?yàn)閷?shí)例進(jìn)行驗(yàn)證，以期為相關(guān)案例提供參考。2盤(pán)溪河走廊的生態(tài)恢復(fù)2.1水體景觀基礎(chǔ)盤(pán)溪河為嘉陵江一級(jí)支流，地處重慶市中心城區(qū)。2000年至今，系列治理措施使盤(pán)溪河基本消除“黑臭”，但在河道生態(tài)修復(fù)方面仍未見(jiàn)改善。研究流域的整治范圍橫跨北碚、渝北、江北3個(gè)重要城區(qū)，整治范圍內(nèi)河道長(zhǎng)10.51km，其中暗涵段長(zhǎng)7.23km，暗涵率68.81%；河道斷面多為梯形，直立型護(hù)岸結(jié)構(gòu)，渠化情況嚴(yán)重；河谷深切，水少且淺。同時(shí)流域范圍內(nèi)湖庫(kù)眾多，有7座水庫(kù)（胡家溝、六一、茶坪、青年、百林、人和、戰(zhàn)斗），總庫(kù)容1240km盤(pán)溪河串聯(lián)著眾多湖庫(kù)公園等綠地節(jié)點(diǎn)，湖庫(kù)景觀條件較好，在前期治理中大多結(jié)合周邊綠地形成湖庫(kù)公園，有良好的景觀基礎(chǔ)，在城市環(huán)境占據(jù)著重要地位，有著較好的生態(tài)與人文優(yōu)勢(shì)。但河流干流存在較嚴(yán)重的問(wèn)題：1）連通性較低，沿線綠地多以斑塊形式存在，同時(shí)路橋等建設(shè)截?cái)嗨?，?dǎo)致水系雖輻射全線，但多為暗涵連接，廊道景觀斷裂嚴(yán)重，生境連通性低；2）水資源污染嚴(yán)重，上游河道基流與暗涵污水混合，大部分水庫(kù)及干流水質(zhì)常年處于劣IV類(lèi)，六一水庫(kù)水質(zhì)常年處于劣V類(lèi)，自?xún)艋休d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(yú)類(lèi)產(chǎn)卵的區(qū)域，生物多樣性低；4）岸線親水性差，空間封閉，濱水可達(dá)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(jié)點(diǎn)，較難開(kāi)展親水活動(dòng)；5）景觀勻質(zhì)化，干流在前期治理中多進(jìn)行渠化處理，且駁岸形式單一，缺乏盤(pán)溪河流域文化及重慶山城文化的體現(xiàn)。2.2河流廊道生態(tài)彈性的構(gòu)建盤(pán)溪河串聯(lián)著多個(gè)湖庫(kù)、綠地節(jié)點(diǎn)，但因其并未形成較為完整的綠地網(wǎng)絡(luò)，所以生態(tài)效益甚微。本研究從GI網(wǎng)絡(luò)的視角出發(fā)，以中觀、微觀2個(gè)尺度進(jìn)行生態(tài)修復(fù)建設(shè)，從而構(gòu)建完善的GI網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)河流廊道的正向發(fā)展。在中觀尺度下，先進(jìn)行以水文調(diào)節(jié)及水質(zhì)提升為主的水利工程建設(shè)，接著對(duì)水利設(shè)施建設(shè)形成的工程開(kāi)挖及生態(tài)破壞進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，最后對(duì)河流廊道的網(wǎng)絡(luò)連通性進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整城市維度的水系格局，修復(fù)城市“河流-綠地”生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連通性。在微觀尺度下，先通過(guò)河流廊道適應(yīng)性設(shè)計(jì)及多尺度網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行低影響開(kāi)發(fā)措施（LID）布局，完成河流廊道生態(tài)彈性建設(shè)；再通過(guò)挖掘山城及盤(pán)溪文化，結(jié)合場(chǎng)地現(xiàn)狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，激活濱水空間，實(shí)現(xiàn)其功能復(fù)合性?xún)?yōu)化及景觀提升。2.3生態(tài)恢復(fù)策略2.3.1河流廊道連通性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)方法盤(pán)溪河流域中此前建有污水處理廠及排污管道，在晴天時(shí)可滿足污水轉(zhuǎn)輸及處理需求，但在雨天時(shí)無(wú)法滿足相應(yīng)需求，大量混流水溢流，造成污染。故需考慮混流水的截流調(diào)蓄及處理等問(wèn)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(tài)化堤防，下游增強(qiáng)河道排泄能力；建立城鄉(xiāng)互補(bǔ)的洪水調(diào)節(jié)涵蓄系統(tǒng)，利用水利及生態(tài)措施一體建設(shè)進(jìn)行基礎(chǔ)水文調(diào)節(jié)及水質(zhì)提升。雨污分流及污水處理設(shè)施是前期水利工程建設(shè)的主要內(nèi)容，雨污分流設(shè)施主要包括排污管道、箱涵、調(diào)蓄池和生態(tài)庫(kù)，污水處理設(shè)施主要包括一體化水質(zhì)提升回用設(shè)施和水質(zhì)提升回用設(shè)施。通過(guò)建設(shè)地埋式污水處理設(shè)施對(duì)污水、雨水進(jìn)行處理后排至河道，提升河道水質(zhì)。同時(shí)對(duì)地埋式調(diào)蓄池、水質(zhì)提升回用設(shè)施等大體量設(shè)施頂部及周邊進(jìn)行覆土復(fù)綠并延展景觀設(shè)計(jì)，結(jié)合周邊用地進(jìn)行場(chǎng)地設(shè)計(jì)，在減小其生態(tài)影響的同時(shí)恢復(fù)綠地連通，使其具有良好生態(tài)及景觀效益。2）廊道連通性?xún)?yōu)化河流廊道連通性包含河道結(jié)構(gòu)與功能的連通，以及兩側(cè)濱河綠地的連通。因路橋?qū)恿骼鹊赖慕財(cái)噍^為常見(jiàn)，故連通性?xún)?yōu)化不僅是河流、綠地之間的連接度優(yōu)化，還應(yīng)該從GI角度，將沿河流廊道的市政設(shè)施、路橋等“灰色基礎(chǔ)設(shè)施”進(jìn)行整合。從城市綠地網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的宏觀尺度出發(fā)，通過(guò)集成規(guī)劃，最大化地給予綠地空間，對(duì)斷裂點(diǎn)進(jìn)行綠地彌補(bǔ)，將河流廊道綠地與其他城市綠地連通，形成城市復(fù)合綠地系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，提高城市綠地的連通度。因此，本研究從3個(gè)方面進(jìn)行連通性?xún)?yōu)化：a.通過(guò)駁岸軟化、河岸拓寬、新增濕地和浮島等措施，來(lái)增加河道兩岸綠地面積及橫向聯(lián)系；b.通過(guò)暗渠復(fù)明、生物滯留設(shè)施等手段恢復(fù)廊道中縱向的斷裂點(diǎn)，提升連通性及完善城市綠地系統(tǒng)；c.在可達(dá)性斷點(diǎn)上，連接市政道路與內(nèi)部游步道，完善道路網(wǎng)絡(luò)，將有效加強(qiáng)河流廊道可達(dá)性，緩解城市交通壓力，發(fā)揮河流廊道更多服務(wù)功能。以上3方面的優(yōu)化，可以提高河流廊道生態(tài)連通度與河流自?xún)裟芰?，豐富生物多樣性，同時(shí)可以提升河流與城市的耦合度，增強(qiáng)濱河步道的可達(dá)性與連通性。3）河流廊道寬度優(yōu)化在河流廊道優(yōu)化時(shí)，一般指定固定數(shù)值作為緩沖區(qū)寬度，如美國(guó)西北部多使用30m作為緩沖區(qū)最小寬度2.3.2旁路高效濕地1）生態(tài)彈性建設(shè)生態(tài)彈性建設(shè)主要從適應(yīng)性設(shè)計(jì)及多尺度網(wǎng)絡(luò)2個(gè)方面開(kāi)展，主要采取的手段有：a.多層級(jí)植物群落配置。通過(guò)對(duì)挺水、浮水、沉水不同層級(jí)高度的植物群落進(jìn)行配置，使流域生物群落可以適應(yīng)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(tài)效益，兼具景觀性與生態(tài)性。c.生態(tài)浮島，可置于湖心、水岸等地，為生物群落提供棲息場(chǎng)地的同時(shí)，兼具“生態(tài)踏腳石”的作用。d.底泥修復(fù)。向底泥中添加營(yíng)養(yǎng)物或接種微生物菌種等，利用微生物降解底泥中的有機(jī)污染物，提升湖庫(kù)水質(zhì)。e.駁岸調(diào)整。對(duì)有條件的區(qū)域進(jìn)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(qiáng)了河道生態(tài)彈性：在雨季雨量充沛時(shí)，濕地植物種類(lèi)增多，營(yíng)造了舒適小氣候的同時(shí)，也提供了棲息地；旱季雨量減少，以耐旱植物及水下動(dòng)植物為主導(dǎo)，連接生態(tài)浮島及駁岸，保障與完善了河道水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)，建立起河流廊道橫向與縱向聯(lián)系。2）場(chǎng)地人文記憶激活及植物梳理3盤(pán)河口流域景觀整治規(guī)劃，以“兩山”為主題，充分發(fā)揮文化優(yōu)勢(shì)本文針對(duì)重慶盤(pán)溪河的流域情況及現(xiàn)狀問(wèn)題，提出了多尺度的GI網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方法：在中觀尺度上修復(fù)網(wǎng)絡(luò)連通性，在微觀尺度上優(yōu)化河流廊道的生態(tài)彈性及功能復(fù)合性，從而完善城市河流及GI網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。論證了GI視角下的河流廊道生態(tài)修復(fù)的可行性及普適性，為城市河流廊道的健康發(fā)展及相關(guān)河流生態(tài)修復(fù)提供參考，也為打造河道可持續(xù)發(fā)展模式提供研究基礎(chǔ)。同時(shí)研究也存在幾點(diǎn)不足：1）主要研究區(qū)域?yàn)楸P(pán)溪河流域兩江新區(qū)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(wǎng)絡(luò)規(guī)劃；2）研究區(qū)域此前有水利設(shè)施及綠地建設(shè)基礎(chǔ)，故多采用改善及提升類(lèi)措施，存在一定局限性。在今后的研究中應(yīng)進(jìn)一步掌握各指標(biāo)（如廊道寬度、植物、連通度等）對(duì)河流生態(tài)修復(fù)的影響，從更科學(xué)合理的角度出發(fā)進(jìn)行實(shí)踐，使得城市河流系統(tǒng)更具持續(xù)性與長(zhǎng)久性。1）水文優(yōu)化因此前的河道渠化等統(tǒng)一改造措施，盤(pán)溪河河岸景觀勻質(zhì)化且單一，缺乏場(chǎng)地文化記憶及場(chǎng)地特色的挖掘與展示。本文對(duì)因地勢(shì)低洼而閉塞的場(chǎng)地進(jìn)行展示界面展開(kāi)，并充分利用場(chǎng)地山地地形特色進(jìn)行設(shè)計(jì)及生態(tài)處理，形成天然的展示界面與自然科普基地，激活場(chǎng)地人文資源（圖4）。對(duì)河道現(xiàn)有郁閉度較高、生長(zhǎng)雜亂的種植區(qū)域進(jìn)行中下層梳理及重新種植，考慮“一段一策”，不同區(qū)