基于生態(tài)河道需求的海綿城市規(guī)劃策略探討

唐雨語，陳 勇

(1.中水珠江規(guī)劃勘測設計有限公司，廣東 廣州 510610；2.水利部珠江水利委員會水生態(tài)工程中心，廣東 廣州 510610)

城市河流作為城市水資源的重要組成部分，影響著城市環(huán)境文明的發(fā)展和人們的生活質量，已成為人與水和諧研究的主要課題，為城市河道治理提供支持。在此背景下，海綿城市建設方案為治理城市河流提供了新的契機。由藍色和綠色湖泊系統(tǒng)組成的綠地是海綿城市河道景觀生態(tài)恢復和建設的重要內容，也是“藍綠”空間的重要組成部分，綠地的治理效果直接影響污水和生態(tài)水平，對于城市河道的治理十分重要。

1 海綿城市概述及建設要點

1.1 海綿城市理念概述

海綿城市是指一種可持續(xù)發(fā)展的城市規(guī)劃理念，通過集中、分散和利用雨水等方式，將城市變成一個類似于海綿的結構，能夠吸收、儲存和利用降雨水，減少洪水排放，能在適應自然環(huán)境變化和天然災害等方面具備更好的“彈性”[1]。其主要原則是生態(tài)優(yōu)先和環(huán)保，旨在解決城市化進程中面臨的水資源管理、洪澇災害及城市生態(tài)環(huán)境問題，在確保城市排水防澇措施安全有效的同時，實現(xiàn)對城市生態(tài)環(huán)境的保護[2]。為了達到這一目標，海綿城市需要具備以下6個功能：滲、滯、蓄、凈、用、排[3]。其中，“滲”和“滯”指通過雨水吸收、蓄存和滲透來處理降雨；“蓄”是將所儲存的水資源釋放以供合理使用[4]；“凈”指對雨水進行凈化處理以達到可再利用的水質標準；“用”表示合理利用雨水資源，如在農業(yè)灌溉、景觀澆灌、工業(yè)生產等方面；“排”是將不可再利用的廢水排放至污水處理廠進行處理。

1.2 海綿城市建設要點

海綿城市建設需要從多個方面綜合考慮，包括前期準備和綜合評估、系統(tǒng)性建設以及大排水系統(tǒng)建設等要點。在前期準備和綜合評估階段，應全面了解城市地質地貌、人口數(shù)量、水系等方面，并根據(jù)綜合分析結果制定出科學合理、可持續(xù)的建設方案以及相應的綜合評估指標。此外，需要注重系統(tǒng)性建設，將各方面納入考慮范圍內，實現(xiàn)水系的系統(tǒng)循環(huán)，并綜合考慮城市的抗災抗?jié)承问胶涂傮w規(guī)劃，實現(xiàn)建設的可持續(xù)性。在保護現(xiàn)有河道的雨水排泄通道的同時，還需為排泄通道留有足夠空間進行側向移動，以實現(xiàn)大排水系統(tǒng)建設并保證城市排水的暢通和正常運轉[5]。

2 海綿城市與生態(tài)河道的關系

2.1 生態(tài)河道概念和意義

生態(tài)河道指的是在保證流水系統(tǒng)功能的基礎上，通過模擬自然生態(tài)過程、修建人工濕地以及植被栽種等手段，使河道具有凈化水質、保護生態(tài)環(huán)境、提升景觀價值等多種功能的河道系統(tǒng)。生態(tài)河道通過改造設計河岸帶和河床表層形成適應性更強的生態(tài)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)生物多樣性維持、水體凈化和水資源合理利用等目標[6]。相比傳統(tǒng)的硬質河道，生態(tài)河道更注重自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復和重建，更符合可持續(xù)發(fā)展的理念。生態(tài)河道的建設可以有效地改善城市水環(huán)境質量，增加城市生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應能力，促進城市可持續(xù)發(fā)展。具體來說，生態(tài)河道建設意義體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)增加城市景觀空間：生態(tài)河道建設注重營造優(yōu)美的自然景觀，通過河道兩岸的綠化帶、濕地等方式，增加城市綠色空間，此外，將綠地、水體和人文元素相結合，能更有效提高城市濱水空間質量。

(2)改善水體環(huán)境質量：通過植物的吸收作用和土壤的過濾，對城市污水進行處理，減少污染物排放，保障水資源的可持續(xù)利用。

(3)維護生態(tài)平衡：生態(tài)河道為許多生物提供了棲息地和食物源，促進自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復和保護，維護河道生態(tài)系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定性。

(4)洪水調控：生態(tài)河道能有效增加水體的自然排澇能力，減少城市內澇和洪水災害的發(fā)生，并能減緩洪峰和枯水期的影響，提高水資源的利用效率。

可見，生態(tài)河道建設已經成為當前城市可持續(xù)發(fā)展理念中不可或缺的一部分。

2.2 海綿城市與生態(tài)河道的聯(lián)系

海綿城市是一種以自然生態(tài)系統(tǒng)為基礎，通過設計和建設人工設施，實現(xiàn)雨水資源的集中利用、處理和保護的城市形態(tài)；而生態(tài)河道則是海綿城市中重要的雨水管理措施之一，通過生態(tài)修復和濕地恢復等手段，提高河道和周邊區(qū)域的水環(huán)境質量，增加水體儲存能力和水資源利用效率。具體來說，海綿城市通過在城市內部設置排水設施、改善路面透水性、修建雨水花園等方式，減少城市徑流對河道的沖擊和侵蝕，并將雨水集中到生態(tài)河道中進行處理和凈化。生態(tài)河道則通過植被栽種、還原河流自然結構、增加濕地面積等方法，提高其生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自我修復能力，從而實現(xiàn)河道生態(tài)修復和雨水管理的雙重目標[7]。

海綿城市和生態(tài)河道互為補充，相輔相成，通過生態(tài)河道整治和海綿城市建設的相互配合，可以充分利用城市的水資源，提高城市的環(huán)境質量，有效地應對氣候變化帶來的挑戰(zhàn)，共同構建起一個可持續(xù)發(fā)展的城市生態(tài)系統(tǒng)。

2.3 生態(tài)河道治理的必要性

隨著水資源的需求日益增加，部分不合理的使用和污染已經對自然環(huán)境造成了嚴重破壞。河道作為人們獲取水資源的重要途徑，也遭受了巨大的壓力和威脅。“十四五”時期是我國水生態(tài)環(huán)境保護的關鍵期，需要清醒認識保護生態(tài)環(huán)境、治理環(huán)境污染的緊迫性和艱巨性，加強生態(tài)保護區(qū)和生態(tài)流域建設，全面落實“十六字”治水方針，為維護河道生態(tài)健康提供全新的思想保障[8]。

生態(tài)河道治理需要充分認識到河道對當?shù)厣鐣⒔洕铜h(huán)境的重要性。雨季河道中的水位上漲，河水流動時易沖走泥沙和碎石，導致河道岸坡侵蝕嚴重，嚴重影響河道水流暢通，且易引發(fā)泥石流及洪水災害，破壞兩岸的農田及基礎設施，直接威脅著兩岸群眾的生命財產安全；旱季河道中的水位下降，水源缺乏或干涸，導致周邊區(qū)域人畜飲水困難，進而影響人們的生產生活[9]。

在這種背景下，開展河道治理是非常必要的。河道治理旨在滿足人類對水資源的需求、促進水資源的可持續(xù)利用和生態(tài)文明建設，并在保護生態(tài)環(huán)境和維持生態(tài)系統(tǒng)平衡方面起到關鍵作用。

3 基于海綿城市構建的生態(tài)河道治理規(guī)劃策略

3.1 水域生物棲息地與生態(tài)岸線設計策略

為創(chuàng)造更健康、豐富和可持續(xù)的河道生態(tài)系統(tǒng)，需要營造不同深淺程度的水域以及多樣化的生態(tài)岸線。深水淺灘的水域設計能為河道底層生物群落創(chuàng)造合適的生境，設計要對河床底部高程進行處理，并結合水文條件，建立適宜的河道底層生物群落棲息地，如巖石堆、沙質區(qū)域和水下結構物等。在多樣化生態(tài)岸線的設計中，則需控制和預防水土流失，選擇適宜的生態(tài)駁岸類型，并根據(jù)當?shù)氐匦魏蜕鷳B(tài)特征進行因地制宜的規(guī)劃；加固滑坡風險較高的駁岸區(qū)域應采取生態(tài)加固措施，以保護當?shù)丨h(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[10]。這將有助于改善水質，并讓河道岸線景觀、生境更加優(yōu)美和諧，從而提升城市品質和形象。

3.2 河道形態(tài)設計與生境保護策略

要確保河道治理后能夠恢復高質量的自然形態(tài)，應對設計方案和施工過程進行把控。在策劃和實施防洪和防災措施時，除了將地形、水文條件等多種因素進行全面評估和分析之外，還要綜合考慮河岸和河堤的受力和沖刷情況，以減少淤積效應對河道造成的影響。此外，需要深入了解河道結構的性能，通過科學準確的測量和建模，以更精確地理解河道的變化和演化過程，并根據(jù)所獲得的信息制定出相應的治理方案。因此，河道治理需要注重細節(jié)并與自然形態(tài)保持一致，從而實現(xiàn)河道治理的高質量、高效率，提高生態(tài)系統(tǒng)的恢復能力，從而達到最終的生態(tài)治理效果。

自然河道通常具有不規(guī)則的岸線、適宜的寬度深度以及不同的坡度等特征，設計應借鑒些特征，嚴格控制河道形態(tài)，以最大程度地形成河道的自然狀態(tài)，并提高其水力性能和環(huán)境適應能力。此外，設計應采用生態(tài)友好型措施，對河道周邊的環(huán)境進行適當?shù)墓芸?，確保河道與周圍環(huán)境協(xié)調一致，以進一步提高生態(tài)河道治理效果。

在實際治理工作中，需要注意在河岸兩側增加植被面積，并減少人工痕跡，能有效幫助河道恢復至較為原始的自然形態(tài)。這樣有利于恢復河道的自然生態(tài)，從而促進河道中生物群落的增加和多樣性的提高，加強整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和完整性，并且有效推動生態(tài)平衡的形成。

3.3 生態(tài)景觀與河道生物多樣性提升策略

建立一個健康的水生生態(tài)系統(tǒng)需要創(chuàng)建相對完整的水系和濕潤的湖岸土壤灌木，形成一個完整、有序且自然的景觀河段系統(tǒng)。設計可以根據(jù)植物的種類和特性來傳遞陸地和水上的物質流和能量流，形成從河岸到河內的階梯，營造良好的景觀和生物棲息地。同時利用沉水植物，為微生物等提供附著場所，從而豐富生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，為不同生物提供更多的食物資源和能量來源。在具體的設計中，可以選擇如梭魚草、菖蒲、美人蕉等水生植物，來改善河流生物的多樣性；種植黑藻、伊樂藻、金魚海藻、苦草、眼菜等沉水植物來有效固定沉淀物、吸收水中的氨等有害物質，維持生態(tài)平衡，以進一步促進生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。通過綜合運用這些措施，可以為河道創(chuàng)造一個健康的水生生態(tài)系統(tǒng)，促進物種豐富度和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.4 水系暢通保持策略

水系的暢通程度以及水質的優(yōu)劣對整個水生態(tài)系統(tǒng)具有重要影響，因此，保持水系的流通對于維護水生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定至關重要。只有保證水系暢通無才能有效實現(xiàn)小微生態(tài)系統(tǒng)的自我凈化和修復，在進行城市河道的生態(tài)治理中，確保水系暢通是首要問題。以下3個方面是實施疏通水系的主要途徑。

(1)清除河道淤泥和污染底泥

加大疏浚力度，將淤泥堵塞的地方進行深度清淤，確保水系通暢。高含量的總氮和總磷是城市河湖水體二次污染的主要原因之一，底泥由于長期接受面源污染的影響，積累大量的營養(yǎng)物質。在進行河湖清淤工作時，需要根據(jù)國內的經驗來判斷是否需要采取清淤措施，當河湖底泥中的總磷含量超過500毫克/千克，或者總氮含量超過1000毫克/千克時，就需要采取清淤措施對其進行處理[11]。底泥中的過量磷和氮會嚴重影響水體質量，并導致水環(huán)境污染。

(2)進行有效的外部規(guī)劃

為保障城市河道的暢通，需要通過建立泵站、涵閘等設施，并采用人工和機械手段提升水流的動能來實現(xiàn)。具體而言，可以在合適的位置設置泵站，利用水泵將水流引向下游；對于較深的地方，還可以修建涵洞或涵閘，通過調節(jié)水位高低，使水流得以順暢流動。這些外部規(guī)劃措施，有利于提高河道的自凈能力，從而更好地維護城市水生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定和健康。

(3)增強水系的儲水能力

在高水位期間，可以通過建設水庫等其他貯水設施來儲備一定量的水資源。適時向河道補充水流，保證水體總量得以循環(huán)利用，并維護河道生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定。這種措施可以有效地提高水源的供應能力，還可以減輕干旱、洪澇等自然災害給生態(tài)環(huán)境和人類社會帶來的影響。

4 基于海綿城市構建下的生態(tài)河道治理的社會效益

在解決城市水問題和改善生態(tài)環(huán)境方面，基于海綿城市構建下的生態(tài)河道治理具有巨大的潛力。以下是海綿城市與生態(tài)河道治理對社會效益的影響。

(1)環(huán)境質量改善

海綿城市建設和生態(tài)河道治理能夠通過收集、儲存、凈化和利用雨水等手段，促進城市水資源的可持續(xù)利用，同時降低污染物排放，從而改善城市環(huán)境質量，提高人們的生活品質。

(2)災害防治和安全保障

海綿城市建設和生態(tài)河道治理能夠有效降低洪澇災害和滑坡等自然災害的發(fā)生概率，保障當?shù)鼐用竦陌踩拓敭a不受損失，提高社會安全保障水平。

(3)生態(tài)保護和可持續(xù)發(fā)展

海綿城市建設與生態(tài)河道治理強調生態(tài)保護和可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)城市和自然的和諧共處，推進生態(tài)文明建設，形成可持續(xù)的城市發(fā)展模式。

綜上所述，基于海綿城市構建下的生態(tài)河道治理對社會效益有著深遠的影響和作用，在推進城市可持續(xù)發(fā)展方面具有不可替代的重要性。

5 結語

通過生態(tài)河道整治和海綿城市建設的相互配合，可以充分利用城市的水資源，提高城市的環(huán)境質量。我們相信，隨著建設的深入推進，城市水生態(tài)系統(tǒng)將得到有效保護和修復。然而實現(xiàn)這一目標，還需要持續(xù)地深化研究、推動創(chuàng)新和加強各專業(yè)的合作。本文在具體的治理策略方面仍有不足之處，社會效益評估也需要進一步深化與分析，后續(xù)研究可以繼續(xù)完善和深化相關內容，包括具體的技術方法和實施步驟等方面，為決策者提供更有針對性的參考。希望本文能夠對相關領域的從業(yè)者和研究人員提供有價值的借鑒和啟示，共同推動城市水生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。