剛剛做完了巴林左旗的沙里河景觀設(shè)計(jì)這個(gè)項(xiàng)目,對(duì)于我國(guó)濱河小城鎮(zhèn)的防洪策略略有擔(dān)憂。
目前我國(guó)大部分地區(qū)在防洪上還是采用單一的治理方式,而西方國(guó)家卻早就對(duì)這種破壞生態(tài),弊大于利的工程治理提出異議,大力倡導(dǎo)生態(tài)防洪。下面我們就借鑒德國(guó)的治洪經(jīng)驗(yàn)來(lái)比較一下生態(tài)防洪與傳統(tǒng)的工程防洪。
德國(guó)在歷史上多次遭受過(guò)較嚴(yán)重的洪水災(zāi)害。為了防洪減災(zāi),曾對(duì)河道進(jìn)行了大規(guī)模的治理,修建了許多防洪工程,如水庫(kù)、堤防和涵閘等。在治理思路上,曾經(jīng)長(zhǎng)期沿襲單一目標(biāo)的治理思路。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們物質(zhì)生活水平的提高,對(duì)水環(huán)境提出了更高的要求,在治水觀念上相應(yīng)有了很大轉(zhuǎn)變,即由過(guò)去單一的修建防洪工程來(lái)達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)目標(biāo),轉(zhuǎn)變?yōu)橐员Wo(hù)水環(huán)境的多目標(biāo)綜合治理,即生態(tài)水利的概念。他們認(rèn)為,單一目標(biāo)的治理,雖然取得了很大成效,但存在不足,如為了開(kāi)發(fā)利用土地,采取圍墾河灘和對(duì)河道實(shí)施“裁彎取直”等工程措施,改變了河流的自然蓄泄條件,導(dǎo)致洪峰提前和洪峰流量增大,從而增加了洪災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。單一目標(biāo)治理破壞了自然環(huán)境的原貌,往往給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)長(zhǎng)時(shí)期的不利影響,從而又嚴(yán)重威脅到人類(lèi)自身的利益和安全。因此,對(duì)江河的治理宜采取綜合治理的辦法。治理江河修建防洪工程首先應(yīng)從生態(tài)保護(hù)和環(huán)境治理的全局考慮,把工程措施與水環(huán)境、社會(huì)環(huán)境結(jié)合起來(lái)。河流生成和運(yùn)動(dòng)有其自然擺動(dòng)的范圍,人類(lèi)在治水中必須給它們保留足夠的行洪通道,并保證蓄洪區(qū)的蓄洪功能。
近些年來(lái),德國(guó)將水利工程規(guī)劃建設(shè)與建造更加優(yōu)美的環(huán)境緊密結(jié)合起來(lái),普遍采取了“退田還河”和還河道以原態(tài)的措施。如德國(guó)科隆市防御標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇,但在發(fā)生10年一遇、50年一遇或100年一遇洪水時(shí),允許一些地區(qū)被淹。保護(hù)的主要對(duì)象是工業(yè)區(qū),尤其是化學(xué)工業(yè)區(qū)。1995年萊茵河大水,科隆市部分被淹,居民生活很正常,甚至形成了獨(dú)特的“洪水旅游”現(xiàn)象。典型作法如下:
(1)在一些河流上舍直取彎,鏟除堤防,恢復(fù)洪泛區(qū)自然蓄水狀態(tài),保持水生動(dòng)植物適宜的生存條件,以創(chuàng)造良好的自然環(huán)境。這是當(dāng)今歐洲在防洪觀念上的重大轉(zhuǎn)變,也是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家治水基本要求和主要特征之一。
(2)其森林覆蓋率很高,既營(yíng)造了優(yōu)美的自然環(huán)境,也保持了水土,減緩了水流匯集時(shí)間,客觀上起到了正本清源、減小洪澇災(zāi)害的作用。
(3)一些城市根據(jù)地區(qū)的特點(diǎn),在防洪規(guī)劃中規(guī)定城市建筑不透水面積最大不超過(guò)3.3%,這樣可延長(zhǎng)降雨匯流時(shí)間,減輕城市洪澇災(zāi)害。
(4)規(guī)定城市防洪設(shè)施建設(shè)要做到雨污分流,根據(jù)地勢(shì)條件劃分區(qū)域建設(shè)地面和地下蓄洪設(shè)施。
(5)在城市較低的地區(qū)或河道兩岸灘地,開(kāi)辟成公園、綠地球場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)、道路等,平時(shí)為娛樂(lè)場(chǎng)所,當(dāng)降雨有洪水時(shí)作為調(diào)蓄洪水場(chǎng)所。
(6)在日常管理工作中,各部門(mén)除了進(jìn)行必要的工程維護(hù)外,還要解決好洪泛區(qū)的限制開(kāi)發(fā)管理、退田還河(湖)增加河道的蓄泄能力、提高洪水的預(yù)警預(yù)報(bào)水平和如何增強(qiáng)全社會(huì)的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)等問(wèn)題。
范圍
河道
河岸
周?chē)h(huán)境
傳統(tǒng)水利和人為干擾
截彎取直
河道變短
河道光滑
河道於積
河床加深
河道固化
水庫(kù)、水閘興建
植被減少
河堤建設(shè)
房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)
圍墾造田
填河填湖
污水、垃圾任意排放
擠占生態(tài)用水
河流功能改變
l 導(dǎo)致洪水流速加快,加大下游抗洪壓力
l 洪水作為資源而白白流失
l 增大洪水風(fēng)險(xiǎn),加大洪水治理難度
l 導(dǎo)致洪水流速加快
l 造成地下水位下降
l 阻隔地表水與地下水交換
l 減少棲息地
l 影響河道自凈能力
l 影響水體自然通道,致使淤積嚴(yán)重,影響航運(yùn)功能
l 阻隔生物通道
l 減少水體交換,加大污染風(fēng)險(xiǎn)
l 減少棲息地
l 影響河水凈化能力
l 影響氣候調(diào)節(jié)能力
l 水土流失加重
l 將河流與洪泛區(qū)隔離,從而限制了洪水的天然游蕩范圍,加大提防防洪壓力
l 增大不透水地表面積,增加地表徑流
l 減少生物棲息地
l 水域面積減少,河漫灘地、濕地減少,河網(wǎng)調(diào)蓄洪水能力下降
l 減少生物棲息地
l 污染帶來(lái)水質(zhì)惡化,影響生物生存
l 河道萎縮
l 影響河道排污凈化能力
l 影響生物生存
土地利用改變
濕地減少,農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)用地增加。
水力改變
洪水頻繁,洪峰加大;河流干枯,直至斷流。
地貌形態(tài)改變
河床侵蝕,水土流失,河流自然形態(tài)恢復(fù)能力喪失。
水生態(tài)改變
生境破壞,生物群落和種類(lèi)銳減,生態(tài)系統(tǒng)更加脆弱。
景觀改變
景觀單一,審美價(jià)值降低,親水性差。
進(jìn)行防洪安全格局規(guī)劃的出發(fā)點(diǎn)是:目前我國(guó)大江南北所采用的河道硬化渠化,通過(guò)加高和固化河堤進(jìn)行防洪的做法是不科學(xué)的,洪水不應(yīng)是災(zāi)害而更應(yīng)是資源。防洪之道在于流域管理和滯洪系統(tǒng)的建立,特別是上游濕地系統(tǒng)的建立。關(guān)鍵的問(wèn)題是應(yīng)該有怎樣的流域景觀格局,特別是滯洪濕地格局來(lái)保障安全。
而國(guó)外研究表明,由洪泛平原以及沿河的河漫灘、小面積濕地、沼澤地、濕林地等,對(duì)洪澇災(zāi)害有重要的調(diào)節(jié)作用,并提供了多樣的生境條件,它們本身也是河流系統(tǒng)的組成部分。河流保護(hù)范圍應(yīng)該橫向擴(kuò)展,包括水文上有聯(lián)系的臨近區(qū)域。因此,洪水安全格局的目標(biāo)在于建立符合水自然過(guò)程的空間格局。沿河的支流水系、濕地、湖泊、水庫(kù)以及一些低洼地是相互補(bǔ)充的洪水調(diào)節(jié)涵蓄系統(tǒng),安全格局就是從整個(gè)流域出發(fā),留出可供調(diào)洪、滯洪的濕地和河道緩沖區(qū),滿足洪水自然宣泄的空間。通過(guò)控制一些具有關(guān)鍵意義的區(qū)域和空間位置,最大程度地減少洪澇災(zāi)害程度,達(dá)到安全的目標(biāo)。濕地的容量和河道緩沖區(qū)寬度是兩個(gè)重要的變量,洪水安全格局關(guān)鍵是建立兩者動(dòng)態(tài)消漲、相互補(bǔ)充的關(guān)系。
通過(guò)GIS技術(shù),利用徑流模型和數(shù)字高程模型可以進(jìn)行洪水過(guò)程的模擬,并據(jù)此判別不同防洪安全水平下的景觀安全格局。具體步驟和內(nèi)容包括:
(一)尋找具有潛在滯洪功能的濕地范圍(源)
(1)利用GIS技術(shù),首先對(duì)高程數(shù)據(jù)進(jìn)行格柵化,然后計(jì)算每個(gè)像元向它的最陡的下坡方向流向,注入點(diǎn)就是匯流集中的地方,即洼地。
(2)利用現(xiàn)狀地形測(cè)繪圖,確定積水區(qū),包括河流、水庫(kù)、池塘等。
(3)利用GIS技術(shù),通過(guò)徑流非強(qiáng)制性溢出分析,模擬自然徑流沿地形低處在一定范圍內(nèi)遇到低洼點(diǎn)或積水區(qū)作為潛在調(diào)洪濕地區(qū)域的參考依據(jù)。
(一)生態(tài)防洪基本原則
防洪與抗旱密不可分
傳統(tǒng)治水一直視洪水為猛虎,傳統(tǒng)防洪水利工程總以建設(shè)快速排洪為目標(biāo),而忽略的洪水過(guò)后將是干旱。對(duì)于嚴(yán)重缺水的巴林左鎮(zhèn)來(lái)說(shuō),洪水實(shí)際上是一個(gè)補(bǔ)水和蓄水的機(jī)遇。
要正確樹(shù)立“與洪為友”的治水理念,在城市上游規(guī)劃季節(jié)性滯洪區(qū)濕地,營(yíng)造微地形,調(diào)整用土結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮大地這個(gè)天然的蓄水器(水網(wǎng)、植被、土壤、地形)的蓄水功能,盡可能留住洪水。洪水過(guò)后,又從大地蓄水器中不斷流出水對(duì)河流進(jìn)行補(bǔ)充,使河流細(xì)水長(zhǎng)流,源源不斷。
對(duì)特大洪水,采取洪水風(fēng)險(xiǎn)的回避、減輕、分散、轉(zhuǎn)移等手段達(dá)到減輕洪水災(zāi)害的目的。
(二) 洪水產(chǎn)生條件
洪水及其所產(chǎn)生的洪泛區(qū)是自然的結(jié)果,它是自然水循環(huán)的重要組成部分。洪水的產(chǎn)生同時(shí)具備兩個(gè)條件:第一個(gè)條件是有強(qiáng)降水、長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)降水或雪融化再加上降水;第二條件是土壤吸水能力處于飽和狀態(tài)。也就是說(shuō)引起洪水的高洪峰除了持續(xù)和強(qiáng)降水外,還取決于植被、土壤、地形和水網(wǎng)等儲(chǔ)蓄器的作用。這四個(gè)中每個(gè)儲(chǔ)蓄器都有能力使雨水在一定時(shí)間內(nèi)予以截留。在水域周?chē)?,越?qiáng)的蓄水能力,就使洪水抬升越慢,洪峰就越小。
1、植被
在雨水到達(dá)土壤前,灌木叢和樹(shù)木等植物首先捕捉到雨水。據(jù)國(guó)外研究表明,每平方米的綠地蓄水約2升,每平方米的森林蓄水可達(dá)到5升。在下雨后,這些植物蒸發(fā)掉一半雨水,這樣這些植被又重新獲得蓄水的能力。
2、土壤
土壤是一個(gè)更大的蓄水器,按照不同土壤種類(lèi),其蓄水能力是植被蓄水的多倍。土壤就象一個(gè)海綿,可以吸收很多雨水,直到其達(dá)到飽和為止。一個(gè)具有一定深度的、富有腐殖質(zhì)的土壤并有大范圍的凹地空間,其蓄水力是很大的。植被和樹(shù)木具有固定土壤,防止水土流失的作用。它的根系又對(duì)土壤的吸水起促進(jìn)作用。
3、凹地形(濕地、洼地)
凹地形蓄水能力要比陡峭的山地大得多。雨水在進(jìn)入河流之前,將被滯留在凹地更長(zhǎng)時(shí)間。如果其有茂密的植被和好的蓄水能力的土壤,其蓄水能力會(huì)大大提高。
4、水網(wǎng)
河流和它的河灘有著巨大的自然蓄水能力。伴隨著河流和溪流的水位上升,近距離的河灘將被淹沒(méi),它們是洪水的通道。這些水域的蓄水器減緩了洪水的水位和流速,因此水域擁有越多的河灘空間,河水越早淹沒(méi)河灘,就有越多的洪水被滯留在河網(wǎng)內(nèi)。
(三)生態(tài)防洪措施
一條溪流應(yīng)該比一個(gè)排水管的功能多得多,一條河流不應(yīng)該只是個(gè)下水道。河流和河灘是我們景觀的“生態(tài)支柱”。生態(tài)防洪就是為它們免受損害作出了重要貢獻(xiàn)。生態(tài)防洪就是使更多的雨水得以在地面滯留,以自然為典范。從源頭、沼澤地、濕草地等恢復(fù)濕地多樣化,這不僅僅只是生態(tài)防洪的需要,也是自然保護(hù)和維持農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的安全保障。具體措施如下:
1、堤壩往后建設(shè),為河水和河灘贏得更多的空間
生態(tài)防洪保障洪水有足夠空間,保障它的需求和可能在河灘生存。只要有可能,作為洪泛區(qū)的河灘功能必須重新恢復(fù)。只要有可能,堤壩必須往后建設(shè),河灘必須聽(tīng)任于自然的水流體系。此外,舊的堤壩可以予以保留,它具有高的生態(tài)功能,為洪水提供過(guò)道。
2、雨水收集和滲透
生態(tài)防洪需要不被封閉固化的地面。居住區(qū)和工商業(yè)區(qū)的雨水可以通過(guò)收集回用。對(duì)封閉的地面拆除、進(jìn)行屋頂綠化、雨水利用和雨水滲透等措施,都有益于雨水在河流流域內(nèi)滯留。
3、保留潛在自然的洪泛區(qū)
河流和洪泛區(qū)容納了一個(gè)巨大的多樣性的動(dòng)植物群落。河流應(yīng)該有足夠洪泛區(qū)空間。防洪和自然保護(hù)還對(duì)民族經(jīng)濟(jì)有保護(hù)作用,因此建設(shè)和利用洪泛區(qū)是不可替代。
4、對(duì)受損的河流、支流和溪流恢復(fù)生態(tài)自然化
首先必須停止有影響河流生命健康的整治和其它建設(shè)。通過(guò)對(duì)河流恢復(fù)自然化(例如拆除河堤建設(shè)和水壩等設(shè)施),以及軟化溪流和河流,是對(duì)消減洪峰的有效途徑。
5、河漫灘的生態(tài)利用
對(duì)河漫灘的利用必須適合它的自然功能。也就是說(shuō),洪泛區(qū)應(yīng)該作為軟木(喜濕樹(shù)木)河灘、硬木(干旱樹(shù)木)河灘或綠地使用,更確切說(shuō)讓它自然地發(fā)展為河灘林。
6、符合生態(tài)的土地利用
對(duì)一些土地過(guò)渡利用,造成雨水無(wú)法滯留的和滲透的,必須對(duì)其進(jìn)行恢復(fù)。對(duì)此有許多可操作性的作法,例如有效控制地面硬化、促進(jìn)保持土壤耕作和土壤透水性等。防洪的一個(gè)巨大貢獻(xiàn)就是,一個(gè)近自然的森林經(jīng)濟(jì)運(yùn)行操作,即最好保持原始狀態(tài)、選擇本地的樹(shù)種、不進(jìn)行剃光式的砍伐。
(四)工程防洪措施
(1)開(kāi)挖截流溝,合理有效地分流洪水,采取洪水風(fēng)險(xiǎn)的回避、減輕、分散、轉(zhuǎn)移等手段達(dá)到消除洪水對(duì)市區(qū)災(zāi)害的目的。
(2)對(duì)有險(xiǎn)情的水庫(kù)進(jìn)行加固除險(xiǎn),對(duì)不穩(wěn)定的大壩、副壩進(jìn)行加固,對(duì)溢洪道、放水管等進(jìn)行擴(kuò)建或修復(fù),完善水庫(kù)參與防洪的聯(lián)合調(diào)度能力,提高水庫(kù)在防洪除澇中的蓄水功能。
(3)疏浚修復(fù)河道,截污清障,防洪堤向后移,擴(kuò)大行洪斷面,河岸擬采用生態(tài)護(hù)坡為主,大量種植樹(shù)木,對(duì)個(gè)別有險(xiǎn)情或有可能威脅到的基礎(chǔ)設(shè)施和建筑物進(jìn)行硬化加固。
(五)強(qiáng)調(diào)親水性,創(chuàng)建水景觀
濱水景觀設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)“人與生俱來(lái)的親水特性”。水的魅力主要通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)而為人所感受,因此,我們將在規(guī)劃設(shè)計(jì)中提供更多位置來(lái)直接欣賞水景、接近水面,滿足人們對(duì)水邊散步、游戲等的要求。
河流具有較好的景觀,符合人們的審美要求。對(duì)于城市河流,美學(xué)考慮尤其重要。從河流的視覺(jué)景觀形象出發(fā),任何河流景觀都應(yīng)考慮其視覺(jué)景觀上的審美要求,在河流空間中形成有一定觀賞價(jià)值的景觀物。同時(shí)整個(gè)河流景觀空間的構(gòu)成也要滿足人的整體視覺(jué)觀賞需要,從而形成一個(gè)賞心悅目的景觀環(huán)境。
(六)延續(xù)歷史文脈,挖掘水文化
城市河流哺育了燦爛的城市文明。城市河流不僅是一種自然景觀,更蘊(yùn)涵著豐富的文化內(nèi)涵,它是自然要素也是一種文化遺產(chǎn)。城市水體周?chē)臑I水區(qū)是城市中的特定地段,有著與城市其它區(qū)域迥然相異的空間特征,它往往積淀了豐富的歷史遺存。因此,我們將在水系規(guī)劃中與城市文化、風(fēng)格、歷史、人文相協(xié)調(diào),突出親水文化,讓河流文化得以延續(xù),提升城市河流的文化價(jià)值,促進(jìn)水文化的繼承和發(fā)展。