小編說(shuō)
太湖平原河網(wǎng)密布，湖漾眾多，汛期水患嚴(yán)重。為排除水患、振興農(nóng)業(yè)，太湖流域先民開(kāi)挖土方、竹木圍籬，創(chuàng)造了位位相接、棋盤(pán)化農(nóng)田水利系統(tǒng)--塘浦圩田。它將浚河、筑堤、建閘等水利工程措施統(tǒng)一于農(nóng)業(yè)耕作中，自然河道與人工河道緊密聯(lián)系在一起，這一治水與治田相結(jié)合的水利體系不僅展現(xiàn)了太湖流域傳統(tǒng)治水技術(shù)，催生了“魚(yú)米之鄉(xiāng)”“吳越文化”，甚至被我國(guó)已故水利屆泰斗鄭肇經(jīng)評(píng)價(jià)為“可與‘都江堰’‘鄭國(guó)渠’媲美的獨(dú)特創(chuàng)造”。
在海綿城市建設(shè)中，除了推廣現(xiàn)代城市治水技術(shù)和方法外，還應(yīng)借鑒和學(xué)習(xí)古代水利工程體系中蘊(yùn)含的樸素生態(tài)理念和治水工程哲學(xué)，以期引導(dǎo)海綿城市更好的發(fā)展。本文在分析太湖流域塘浦圩田水利工程體系的建設(shè)理念及雨水管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，探討塘浦圩田體系對(duì)現(xiàn)代海綿城市建設(shè)的啟示。
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塘浦圩田水利體系雨洪管理的智慧
1.1層級(jí)分明的圩田格局
古代先民依托太湖周邊湖漾灘涂眾多的地理?xiàng)l件，在太湖沿岸開(kāi)挖塘浦，用挖出的土構(gòu)筑堤岸，兼有防御外水和農(nóng)田灌溉的作用。堤內(nèi)的灘涂淤地自然發(fā)展成農(nóng)田，圩內(nèi)通過(guò)坑塘湖漾層層調(diào)蓄防洪防澇，橫塘縱浦和各斗門(mén)控制引水灌溉，除此之外，沿湖還有一定數(shù)量的骨干河道可以用于宣泄主流洪峰，各溇港瀆浦之間由規(guī)模不一的橫塘相連，便于水量調(diào)度、水系互通，這些縱橫交錯(cuò)的灌排渠系和堤岸有利于圩內(nèi)分級(jí)控制。太湖沿岸溇瀆港分布見(jiàn)圖1。
層級(jí)分明的圩田格局，是太湖流域水鄉(xiāng)城市極具特色的身份標(biāo)識(shí)。太湖沿岸河湖灘地的水流被整理成層級(jí)分明、相互聯(lián)通的二級(jí)水網(wǎng)和三級(jí)水網(wǎng)，即圩田之間的人工河道和圩田內(nèi)部的灌溉河渠。每一個(gè)單位圩田作為水文流域單元，其內(nèi)部的水位由斗門(mén)控制，形成一個(gè)排水單元，控制太湖流域來(lái)水和去水的平衡。圩田格局正是以流域中的運(yùn)河和自然河道為基礎(chǔ)，以圩田單元內(nèi)外的河道、溝渠為骨干，充分利用太湖流域中間高四周低的地貌特征，因勢(shì)利導(dǎo)地創(chuàng)造出科學(xué)治水和治田的思想
1.2 功能顯著的蓄排系統(tǒng)
“塘”和“浦”是圩內(nèi)橫貫東西和縱穿南北的排灌溝渠。每當(dāng)雨季來(lái)臨，由縱浦擔(dān)負(fù)起宣泄雨水的功能，遇到天旱，便可引水灌溉。而橫塘的作用則是儲(chǔ)蓄積水，通過(guò)斗門(mén)涵閘控制灌溉，調(diào)節(jié)水量，發(fā)揮河網(wǎng)水系的調(diào)蓄、行洪功能。
太湖地區(qū)沼澤滿布，且中部低洼四周高起，形成一個(gè)以太湖為中心的碟形洼地，擁有水高田低的獨(dú)特地勢(shì)。該片區(qū)地勢(shì)低洼，集水量大，且地下水位高，雨季極易內(nèi)澇，因此迫切需要相應(yīng)的水利排灌設(shè)施，于是塘浦圩田體系應(yīng)運(yùn)而生。綜合考慮地形地勢(shì)的影響，根據(jù)水網(wǎng)及灘涂洼地情況進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃布局，針對(duì)太湖周邊高地和腹內(nèi)洼地不同，按照不同的工程措施，實(shí)現(xiàn)高田和低田分治。治低田主要通過(guò)拓寬塘浦，筑高堤岸來(lái)達(dá)到防洪防澇的目的。一方面可以排除積水，另一方面取土筑堤，依靠堤岸抵御急湍之流。治高田則通過(guò)深浚塘浦，儲(chǔ)蓄雨水，這樣做是為了引水灌溉圩田。在高田區(qū)與低田區(qū)交界處設(shè)置閘口控制地面徑流，雨季控制高地的徑流，防止高田雨水漫流至低田，以緩解低田區(qū)的洪澇壓力。旱季高田則依賴存儲(chǔ)的雨水進(jìn)行灌溉。
1.3 行之有效的治水思想
由于西北季風(fēng)的影響，太湖周邊蘇州、湖州等地極易出現(xiàn)泥沙淤積現(xiàn)象。為應(yīng)對(duì)這一現(xiàn)象，古代先民提出一系列治水策略，智慧也在“水”上展露得淋漓盡致、曲韻天成。
(1)閘口控制水位平衡。閘是一項(xiàng)十分重要的水利設(shè)施，入湖口的閘口，用于調(diào)節(jié)河道橫塘與太湖間的水位(見(jiàn)圖2)。汛期，關(guān)上閘門(mén)，太湖高水就無(wú)法侵入圩田;旱時(shí)，引太湖水澆灌良田，閘口起著防、引、蓄、排、擋、運(yùn)等綜合功能。
(2)入湖口朝向設(shè)計(jì)。每條溇港入湖口的水閘都整齊地朝向東北，因太湖南岸主要承受的是來(lái)自西北方向的季風(fēng)，如果溇港的入湖口朝向西北，西北風(fēng)帶來(lái)的泥沙會(huì)直接堵塞溇港，入湖口轉(zhuǎn)向東北，西北風(fēng)帶來(lái)的泥沙，只能沉積在溇港口岸的邊上(見(jiàn)圖3)，不會(huì)對(duì)溇港造成正面的堵塞，水流可以輕易把泥沙沖走。
(3)“束水攻沙”的治水巧思。大錢村溇港上的古橋跨度不大，連續(xù)的4座拱橋，南寬北窄的橋洞，把臨近入湖口的河道突然變小，汛期澇水經(jīng)過(guò)4座拱橋的時(shí)候，橋墩把由南往北的水流逼向了河道中央，入湖口淤積的泥沙被蓄勢(shì)加速的水流沖向了太湖(見(jiàn)圖4);到了旱期，由北往南的水流回到河道，滋養(yǎng)圩田。這一藏在溇港橋下的玄機(jī)，讓世界級(jí)的河工專家潘季馴加以完善形成了“束水攻沙”的治水理論，并應(yīng)用于黃河的治理上。黃河下游泥沙淤積，河水經(jīng)常泛濫，通常人們對(duì)黃河下游的治理，多采取開(kāi)挖支流，把河水疏通到周邊的河道，但潘季馴的做法截然相反，要解決黃河的泥沙問(wèn)題，不僅不能開(kāi)挖新的河道，而且要把現(xiàn)有的支河堵住，逼水歸槽，束水攻沙。
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塘浦圩田體系對(duì)海綿城市建設(shè)的啟示
海綿城市建設(shè)以遵循自然、生態(tài)優(yōu)先為原則，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)雨水快排的理念和模式，將雨水的排放和滲透相結(jié)合，致力于修復(fù)城市水生態(tài)系統(tǒng)，解決城市水環(huán)境問(wèn)題。而塘浦圩田體系在雨水管理方面所展現(xiàn)的智慧與經(jīng)驗(yàn)，無(wú)一不表現(xiàn)出對(duì)雨水資源的科學(xué)化管理以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的敬重，同時(shí)為現(xiàn)代海綿城市建設(shè)策略帶來(lái)了重要的啟示，尤在以下幾方面表現(xiàn)出重要的借鑒價(jià)值。
2.1 充分尊重自然，科學(xué)規(guī)劃，構(gòu)建城市水生態(tài)格局
太湖南岸星羅棋布的塘浦圩田體系具有蓄滯雨洪和農(nóng)業(yè)灌溉兩大功能，圩田系統(tǒng)順應(yīng)水的自然特性，蘊(yùn)含的“蓄滯、調(diào)控以及科學(xué)用水”指導(dǎo)思想與海綿城市的建設(shè)理念不謀而合，且能夠充分利用山水格局與河道彎道旋流的水流規(guī)律，順應(yīng)水的自然特性，既從生態(tài)角度保留河流湖漾自身特色，也對(duì)太湖整個(gè)流域的原始生態(tài)沒(méi)造成任何破壞，這對(duì)當(dāng)前海綿城市建設(shè)中水生態(tài)格局的保護(hù)與修復(fù)有極大的借鑒意義。
太湖南岸現(xiàn)今仍保留“五里七里一縱溇，七里十里一橫塘”的水網(wǎng)格局，以溇為代表的圩田體系串聯(lián)貫通重要橫塘，一方面在梅雨季節(jié)進(jìn)行調(diào)蓄疏泄，一方面在農(nóng)業(yè)灌溉時(shí)進(jìn)行調(diào)配補(bǔ)給，對(duì)優(yōu)化水資源的分配具有重要的意義。因此，在海綿城市建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)將合理規(guī)劃水生態(tài)格局作為關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其次，應(yīng)當(dāng)以保障水域、林地等生態(tài)空間為核心，依托城市山水資源，構(gòu)建“流域-城市-匯水片區(qū)”等多重尺度的生態(tài)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化生態(tài)用地布局。此外，還應(yīng)借鑒塘浦圩田生態(tài)格局的建設(shè)理念，組織網(wǎng)絡(luò)狀的生態(tài)廊道，一方面加強(qiáng)保護(hù)城市水系脈絡(luò)，從流域和城市尺度對(duì)雨水徑流進(jìn)行管控，減緩城市管網(wǎng)的壓力，增大城市區(qū)域范圍內(nèi)對(duì)超過(guò)管渠排放能力的徑流雨水的蓄滯能力;另一方面，能夠?qū)ㄔO(shè)用地形成隔離，防止不透水面成片發(fā)展，緩解熱島和雨島效應(yīng)，并提高削減城區(qū)雨水徑流的能力。
2.2 挖掘城市內(nèi)涵，延續(xù)文脈，構(gòu)建城市水文化體系
延續(xù)千年的塘浦圩田體系見(jiàn)證了太湖兩岸自然變遷和人文發(fā)展，形成了豐富的水文化內(nèi)涵及水、田、人和諧相處的聚落模式，是江南城鎮(zhèn)地域識(shí)別和象征的典型代表。其水管理制度、法規(guī)制度及古橋、碑刻、灌溉節(jié)日、民風(fēng)民俗等，都反映出塘浦圩田千余年的發(fā)展脈絡(luò)以及歷史文化特征，其作為載體凝聚積淀的水文化及蘊(yùn)含的樸素生態(tài)設(shè)計(jì)，對(duì)當(dāng)前城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)分注重功能性，忽略文化內(nèi)涵有著重要啟示，能給當(dāng)前海綿城市建設(shè)者進(jìn)行綠色基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)融合水文化保護(hù)與傳承予以借鑒。
因此，在海綿城市建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)從宏觀、中觀、微觀層面，提出保護(hù)和傳承文化的總體策略并層層落實(shí)，既能實(shí)現(xiàn)水文化傳承目標(biāo)，提升城市內(nèi)涵，又能夠喚起人們對(duì)水文化遺產(chǎn)的保護(hù)意識(shí)，讓人們享受海綿城市建設(shè)的生態(tài)果實(shí)。
宏觀層面，在頂層設(shè)計(jì)階段，明確城市水文化建設(shè)目標(biāo)和指標(biāo)，結(jié)合城市紫線劃定重點(diǎn)文化遺產(chǎn)保護(hù)區(qū)，針對(duì)重點(diǎn)文保區(qū)、城市風(fēng)貌協(xié)調(diào)區(qū)、新建區(qū)，提出相應(yīng)的規(guī)劃策略、設(shè)計(jì)方法和控制指標(biāo);中觀層面，按照城市水文化地域分布特性，考慮按不同主題將建設(shè)目標(biāo)劃分到建設(shè)分區(qū)的具體地塊中去，并結(jié)合濕地公園、生態(tài)景觀廊道等建設(shè)項(xiàng)目落實(shí)水文化目標(biāo)，傳承水文化本體;微觀層面，針對(duì)分散的源頭減排控制項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)將地域水文化元素融入到技術(shù)措施設(shè)計(jì)中去，做到文化延續(xù)，如水體景觀、各類標(biāo)識(shí)等。
2.3 注重豎向設(shè)計(jì)，層級(jí)控制，構(gòu)建水安全保障體系
塘浦圩田區(qū)別于一般圩田的地方在于，針對(duì)太湖周邊高地和洼地不同，因地制宜地采取低田和高田分治策略。此外，利用 “橫塘縱浦”的獨(dú)特的格局，急流緩受、級(jí)級(jí)調(diào)蓄，有利于擴(kuò)散山洪激流、增加排洪能力，較好地解決汛期太湖區(qū)域河流急湍奔突和濱湖平原地勢(shì)低洼、洪澇不易外排和旱季引水的難點(diǎn)。
塘浦圩田水利體系依據(jù)地塊高程不同對(duì)雨水徑流進(jìn)行層級(jí)控制，見(jiàn)效顯著。因此海綿城市建設(shè)過(guò)程中，在排水系統(tǒng)方面要注意豎向規(guī)劃，可通過(guò)多層級(jí)的地表排水通道和內(nèi)澇調(diào)蓄空間，來(lái)提高城市水安全系統(tǒng)能力。另外，在城市濕地設(shè)計(jì)時(shí)，也可借鑒這一思想，可充分利用自然的低洼、水渠、坑塘，如將低洼、坑塘改造成淺灘草地，串聯(lián)人工濕地，并聯(lián)系場(chǎng)地內(nèi)外水系，形成內(nèi)外互通的多級(jí)水循環(huán)系統(tǒng)，等到雨季來(lái)臨，雨水集中于各級(jí)濕地中，蓄水防洪、凈化雨水的同時(shí)，有效控制徑流污染。
2.4 建立管理機(jī)制，長(zhǎng)效維護(hù)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
塘浦圩田體系的可持續(xù)運(yùn)行不僅依靠科學(xué)先進(jìn)的治水理念和技術(shù)，更離不開(kāi)其合理有效的管理制度和后期維護(hù)。唐朝以來(lái)，官府組織人員形成治水治田的隊(duì)伍，負(fù)責(zé)河道清淤、開(kāi)闊塘浦、閘口管理以及其他水利基礎(chǔ)設(shè)施的養(yǎng)護(hù)。私圩則由各圩田的百姓自發(fā)在雨季來(lái)臨前做好修筑堤岸和圩田防護(hù)工作。塘浦圩田具有政府督導(dǎo)、民間自治結(jié)合的管理機(jī)制，并通過(guò)溇港疏浚、防汛報(bào)汛等管理制度將治水治田、防洪排澇結(jié)合起來(lái)，形成了以塘浦為核心的區(qū)域水利社會(huì)管理體系。這對(duì)于當(dāng)前我國(guó)海綿城市建設(shè)與研究重視規(guī)劃、設(shè)計(jì)與技術(shù)，輕視維護(hù)管理的問(wèn)題具有重要的啟示。
近幾年各地海綿城市的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，雨洪管理的最終成效很大程度上與雨水設(shè)施長(zhǎng)期有效的管理維護(hù)有關(guān)。當(dāng)前海綿城市涵蓋了低影響開(kāi)發(fā)與綠色基礎(chǔ)設(shè)施、市政管網(wǎng)排水系統(tǒng)、超標(biāo)雨水控制系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng)，且雨水管理機(jī)制涉及面較廣，包括投資、建設(shè)、管理、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)等多個(gè)階段。因此，我國(guó)在進(jìn)行雨水設(shè)施維護(hù)管理時(shí)，應(yīng)當(dāng)在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，除了項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)外，對(duì)需要管理維護(hù)的內(nèi)容、范圍、費(fèi)用作出合理的安排和估算。在維護(hù)運(yùn)營(yíng)階段，應(yīng)當(dāng)建立適用的維護(hù)運(yùn)營(yíng)承包制度，鼓勵(lì)社會(huì)企業(yè)參與監(jiān)督管理雨水設(shè)施，協(xié)調(diào)政府與企業(yè)的職能。
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結(jié)語(yǔ)
塘浦圩田水利工程，將治理太湖、防澇、灌溉等多種功能整合在一起，綜合解決了防洪防災(zāi)和水資源利用等問(wèn)題，千百年來(lái)滋養(yǎng)世代太湖人民，直至現(xiàn)在仍具有生命力，其中蘊(yùn)含的生態(tài)治水經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。
海綿城市建設(shè)是一項(xiàng)以雨水綜合控制利用為核心的系統(tǒng)工程。在海綿城市建設(shè)背景下，我們應(yīng)借鑒塘浦圩田體系規(guī)劃與建設(shè)的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)。在頂層設(shè)計(jì)層面，應(yīng)當(dāng)遵循自然的生態(tài)建設(shè)理念，規(guī)劃注重因地制宜，時(shí)刻保持對(duì)自然的尊重和敬畏，巧借自然之力解決雨水滯留、管控和科學(xué)用水問(wèn)題。在工程建設(shè)層面，尤其要注重對(duì)城市水系統(tǒng)的統(tǒng)籌考慮和科學(xué)合理的系統(tǒng)方案制定，重視城市水系蓄排功能、雨水的源頭控制、水循環(huán)系統(tǒng)及雨水設(shè)施的生態(tài)服務(wù)功能，不能只追求單個(gè)項(xiàng)目工程建設(shè)成效，以防海綿城市建設(shè)碎片化推進(jìn)。在管理維護(hù)層面，應(yīng)當(dāng)采用政府履責(zé)、公眾參與的管理機(jī)制，賦予公民參與海綿城市建設(shè)、監(jiān)督的權(quán)利，使其積極主動(dòng)地參與到雨水設(shè)施維護(hù)管理中來(lái)，并自覺(jué)承擔(dān)起社會(huì)監(jiān)督的責(zé)任，以提升海綿城市決策的科學(xué)性。
微信對(duì)原文有刪減。原文標(biāo)題“太湖流域塘浦圩田水利體系對(duì)海綿城市建設(shè)的啟示”;作者:李俊奇、吳婷;作者單位:北京建筑大學(xué)城市雨水系統(tǒng)與水環(huán)境教育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京建筑大學(xué)國(guó)家級(jí)水環(huán)境實(shí)驗(yàn)室?？怯凇督o水排水》2018年第8期。
