城市河道生态景观设计初探

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　　摘要：阐述了城市河道生态景观设计的总体原则、技术方法和低影响开发建设内容。在此基础上，重点介绍了景观要素梳理、水源更新赋活、路网逐级完善3个方面的内容，提出景观体系构建与生态可持续发展相结合的城市河道景观设计思路。
　　关键词：城市河道;生态景观;水环境治理;低影响开发
　　Abstract： The general principles， technical methods and low impact development facilities of ecological landscape design were analyzed. On this basis， three design contents including landscape elements， water source updating， and road network improving were introduced， then the future development direction of urban river regulation combining landscape system construction and ecological sustainable development was put forward.
　　Key words： urban river; ecological landscape; water environment treatment; low impact development
　　城市河道能够涵养调蓄水资源，改善区域小气候，提供动植物栖息地，丰富景观格局，是城市中重要的生态“绿道”[1]，也是滨水景观表达的良好载体。随着城市化建设的加速，河道水质趋于恶化、景观效果日渐缺失，研究河道景观合理配置和恢复滨水自然生态群落显得尤为重要。
　　1 研究进展及存在问题
　　城市河道“近自然恢复”理念最早由Seifert提出[2]，其宗旨在于平衡河道治理与生态维护间的矛盾，在开发利用河道资源的同时，尽可能减少对周边自然环境的影响。近年来，城市河道景观设计逐步转变为景观体系构建与生态可持续发展相结合的综合工程，结合低影响开发（Low impact development）[3]设计理念，能削弱快速发展带来的环境污染，充分发挥水域特色，解决城市河道生态功能减弱、水质污染加剧、景观效果不佳等问题。
　　1.1 生态功能减弱
　　城市河道治理常采取河床截弯取直、底部基础硬化、钢筋结构护岸等方式，虽能快速有效塑型，但却使河道变得平直生硬，涵养水源能力下降，打破了生态系统平衡，阻隔物质能量循环。
　　1.2 水质污染加剧
　　部分城市河道紧邻居住区，且水网分布不均，除过境河流之外，多呈静止状态，溶解氧含量较低。虽然大部分生活污水和工业废水已通过市政管网排出，但仍有余量汇入，长期累积导致水体富营养化严重，不利于滨水动植物生存，同时也对居民的身心健康造成影响。
　　1.3 景观效果不佳
　　城市河道及周边滨水区域的快速建设，降低了自然景观原有的灵动性和趣味性，固化的造景模式未能和场地实际情况相结合，过度开发致使土壤状况较差，滨水植被长势不佳，景观绿化效果有所欠缺。
　　2 总体构思和设计原则
　　城市河道生態景观设计应遵循“近自然恢复”的总体思想，充分考虑河道水力流态、水质状态、排洪能力等天然属性，遵循生态优先、景观提升、水网疏通和突出特色的原则，逐步迈入健康稳定、可持续发展的良性循环。
　　2.1 坚持生态净化优先，保护自然资源的原则
　　始终将维护生态循环、加强水体净化放在首位，适当引入本土适生植被，增加物种多样性，提高水源清洁度，维持滨水动植物群落的稳定性。
　　2.2 提升滨水景观美化，突出区域亮点的原则
　　“虽由人作、宛自天开”，在满足排洪功能的前提下，河道景观设计需着力运用造景美学，构建风景优美、清爽怡人、实用价值和艺术气息兼备的游赏空间。
　　2.3 推进交通路网构建，加强水陆联系的原则
　　河道或穿行于城市之间，或环绕于城市之外，水系网络与交通运输、市政建设相互渗透。合理规划滨水交通路网，增加两岸可达性与互通性，整合水系网络和陆地交通资源。
　　2.4 保留地方水系特色，彰显城市记忆的原则
　　在滨水产业开发过程中，应多方融合当地人文风貌及历史内涵，逐步达成“绿化、美化、文化”的发展目标，在保留地方特色的基础上，将河道及周边滨水景观打造为靓丽的城市名片。
　　3 设计内容
　　城市河道生态景观设计应结合未来城市发展总体趋势，全方位考虑景观可视面与重点展示区的打造，循序渐进开展景观要素梳理、水源更新赋活和路网逐级完善3个阶段。
　　3.1 景观要素梳理
　　景观的组成要素包括斑块、廊道和基质，斑块的形态和分布体现生产力水平、能量流通情况;廊道的走向代表生境结构的分布和稳定性;基质作为生存环境的本底，起到保障物种多样性的作用。在此基础上，城市河道景观结构可划分为植物群落、水体资源、地形地貌、交通路网和栖息基底5个部分。
　　3.1.1 植物群落 可归纳为现有植被及其分布情况。在设计时对形态不佳和阻碍水流的植被进行移除，对长势良好的植被进行保留，同时在核心展示区穿插以自然种植模式为主的绿化景观组群。
　　3.1.2 水体资源 能被开发利用的河道展宽段，以及周边滨水绿地内现有的水源。以往为了满足水利条件，未能完全展现水体景观价值，现阶段应最大限度利用河道水面宽阔处和滨水绿地内现有水源，打造湿地花园、雨水湿塘等节点。
　　3.1.3 地形地貌 自然地形条件及场地土质状况。应对现有地形加以利用和改造，灵活采取“借景”和“透景”的手法，增加设计的天然属性;同时对种植土壤进行全面分析评估，按需进行土壤改良。 　　3.1.4 交通路网 周边辐射范围内的交通运输网络。交通路网对河道及周边绿地的切割不可避免，从而造成绿地连续性降低，在此情况下可采取增加慢行交通、充盈路网绿量等措施，恢复地块间的相互联系，提升绿化覆盖率。
　　3.1.5 栖息基底 贯穿于以上要素之间的人类和动物栖息地。河道周边多分布有居住区和产业区，用地方正，灵活性较差，在满足防洪标准的前提下，可适当整合地界，充分利用土地资源。
　　3.2 水源更新赋活
　　水源更新赋活是城市河道生态景观设计的核心，包括打造水景观、净化水环境和满足水通行3个部分，设计时应依据《防洪法》《河道法》等相关规定，严格按照场地河道等级和暴雨重现期进行规划，科学构建滨水景观体系。
　　3.2.1 打造水景观——河道景观规划和植物专项设计 河道景观体系涵盖植被、水系、建筑小品、游步道、桥梁、广场、附属设施等内容，通过合理布局和搭配，形成各具特色的景观节点。景观节点依据位置和功能可分为临水互动单元、自然湿地单元、小品构筑单元等，设计时沿主体河道设置景观主轴，用来打造中心展示面和公共活动轴线;同时利用重要节点发展数条不同规模、不同侧重点的景观辅轴，与主轴相互交织，构成滨水景观网络。
　　依据不同绿地结构及淹没状况，流域廊道可分为河道区、河漫滩区、坡地区和高地区，其中河道区和河漫滩区受季节性水位涨幅影响较大，首要保障固堤护土功效;坡地区和高地区则应发挥地势优势，突出绿化工程造景美学。
　　1）常水位以下（河道区、部分河漫滩区）植物设计。考虑到河道的行洪能力和岸线曲度，应合理选择植物种植区域，保障水流通行不受阻碍，例如在开阔区打造流线型景观带，并选用色叶或开花水生植物丰富景观效果。水生植物主要包括湿生植物（适生于陆地与水体间潮湿环境）、挺水植物（根生于泥中，茎叶挺出水面）、浮水植物（根生于泥中，茎没于水中，叶漂浮水面）、沉水植物（根生于泥中，全株沉于水中）和漂浮植物（根不在泥中，株体浮于水面），在设计过程中应注重科学搭配，避免种间竞争和季相重叠。
　　2）常水位与洪水位之间（部分河漫滩区、部分坡地区）植物设计。该区域由于受水位涨落影响，景观表现在枯水期和丰水期会有所不同，空间感和可塑性较其他区域强，应着重考虑水土保持作用良好、根系发达的湿生植物，以减少水位涨落所造成的水土流失，并借助桥梁栈道、建筑小品的空间层次，打造“丰水时临桥望湖，枯水时穿梭踏青”的四季体验。
　　3）洪水位以上（部分坡地区、高地区）植物设计。以自然式种植模式为主，合理安排常绿植物和落叶植物比例，尽量选择常绿植物，以减缓枯水期及秋冬季带来的清冷感。植物配置上推荐选用乔、灌、草相结合的模式，采用复层式种植手法，达到层次错落、天际线起伏的造景效果;除此之外亦应注重植物资源恢复，在合适区域可以开辟本土特种林抚育区。
　　3.2.2 净化水环境——在沿线条件适宜处，打造人工湿地 人工湿地是污水、中水和地表雨水径流的自然处理场所，有着低成本、高效率、景观效果佳的优势。依据其内部结构及水流方式的不同可划分为平流人工湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地等，在设计中还应充分考量水力停留时间、水力负荷和水深[4]等水力条件对湿地功能的影响。
　　人工湿地构建包括水生植物的设计和透水性基质的选择。水生植物根系能维持堤岸稳固，其根际微生物还能将部分污染物进行分解转化;透水性基质由不同粒径的卵石、细沙、土壤自下而上构成，建议选择孔隙度大、穿透性好的基质层，为植物生长提供良好环境，并有效沉降污染物（例如在氮、磷元素的削减过程中，植物根系吸收、微生物降解和基质过滤3种途径同时作用）。
　　人工湿地的布置地点和建设模式应依据场地实际情况设计。例如在河道入水口设置以净化功能为主的综合型湿地，着重净化入流水体;在中心节点附近打造景观功能突出的湿地花园（水生植物园），保障中心段水体洁净度和观赏效果;沿河道主轴布置滨水植被恢复示范区（或湿地科普区），收集地表径流，减少滞水隐患，同时完成地下水的补给;在野生动物栖息地设置自然湿地保护区，维持滨水生态系统的健康平衡。
　　3.2.3 满足水通行——梳理空间层次，进行河道平面和断面改造 河道治理经历了数个阶段，由“自然条件下被动防御”“让地于农田村庄”“着重行洪能力”到现在的“生态景观综合整治”，逐渐将重心转至滨水生态系统的恢复和景观体系的构建。现阶段应在满足水利需求的前提下，丰富岸线形状，增加断面形式，突出河道的自然属性和景观价值。
　　河道平面岸线蜿蜒，可选择平缓开敞处进行水面拓宽，打造连续开阔带状水体，并尽量保证两岸曲度相似或接近，减缓造景对水流的阻力，避免水位过高;同时采用柔性植被，保障水流不被阻塞。
　　河道断面形式多样，依行洪效果推荐采用双层断面或复式断面，对地形进行重新规划，在提升水容量的同时，打开水面空间，丰富视觉效果，构成层次鲜明的立体轮廓，并在板块相邻处布置廊桥、平台等设施，完成区域间的衔接。
　　在进行河道平面和断面改造时应有的放矢、灵活布置，设计前需详细评估全线高风险水患区，提前进行竖向处理，同时留意开挖时的地质情况，避免渗漏和倒灌;对水患风险低的浅滩建议维持其原有自然风貌（或两岸交叉改建），尽可能多地保留未经重塑的自然区域，为河道原生动植物提供天然庇护基地。
　　3.3 路网逐级完善
　　城市道路与河道间、河道景观节点间、河道两岸间应建立起既不互相干扰，又能紧密相连的立体交通路网。立体交通路网可在保留原有道路肌理的基础上，灵活增加慢行系统，包括非机动车道（若滨水绿地宽度较窄，建议设在绿地外围，尽量减少对造景的切割）、汀步、园路等，提高区域的可达性及游赏的趣味性。
　　3.3.1 城市交通（离水）、景观交通（近水）和水上交通（临水） 河道景觀体系中的道路按照与水的远近关系可分为城市交通（离水）、景观交通（近水）和水上交通（临水）。城市交通，离水域尚有一定距离，包括水域周边的市政道路，以及用于连通城市与滨水绿地的通道，如接驳市政道路的游步道、非机动车道等;景观交通，位于滨水绿地内，通常以园路、汀步等形式展现，灵活穿梭于绿地和节点之间，连接各个空间，使游径路线丰富多样;水上交通，如亲水栈道、桥梁等构筑物，是游人与水体最接近的通道。 　　城市交通、景观交通和水上交通三者相辅相成，其中城市交通为基础、景观交通为主体、水上交通为特色，需分别进行专项设计。对于河道周边市政路网与接驳道路，可突出对滨水景观的引导功能，打通内外联系;对于园路、汀步等绿地内的步行系统，重在提高便捷性和通达性，并适当添加自然属性，使其与周边环境融合;对于栈道、桥梁等易于成为核心标志的构筑物，则应充分发挥美学创造性，打造水景亮点。
　　3.3.2 河道路网近期和远期规划 近期规划一般只包括河道本身及周边滨水绿地内的交通设计，配合外围市政交通建设，与河道的生态综合整治同步进行。
　　远期规划将河道周边各类交通资源整体纳入考量，形成以河道为交通活动中心，逐步向外辐射的通达路网。条件允许时，甚至可在城市开发之前就完成滨水立体交通部署，提前进行地界整合与功能划分，有效提升区域活力和用地价值，彰显城市形象，带动经济快速发展。
　　4 低影响开发（LID）生态设施设计
　　河道景观设计中的LID生态设施主要作用于两个方面：一是促进雨水循环利用，二是软化河床堤岸。构建雨水循环利用系统，旨在从源头上减轻河道水质污染问题，并利用净化后的雨水补给景观水源;软化河床堤岸则是采用生态护岸的方式，完成筑堤固土和景觀营造。
　　4.1 促进雨水循环利用
　　解决初期雨水问题是完成雨水回用的首要步骤，“初期冲刷”是指污染物浓度在初期雨水中含量最高，并会随着降雨时间的延长而下降[5]。将初期雨水和中后期雨水分别收集，检测污染物含量，对污染物较多的初期雨水增加LID生态处理工序，绿色环保且净化效果良好。
　　4.1.1 解决初期雨水问题 在河道两侧绿地内布置以净化、传输和调配功能为主的LID生态设施，可有效消纳场地降水和周边市政道路散排径流。在设计时可运用GIS、SWMM等软件模拟绿地内径流量、汇水区域和污染物浓度变化曲线，以相关结果作为参考，确定源头LID生态设施（生物滞留设施、植草沟、下沉式绿地等）的适宜参数和布置地点，规划合理的路径，进一步引入终端LID生态设施中（人工湿地、雨水塘等）。经以上生态途径处理过的初期雨水，污染物浓度有所降低，配合截污过滤装置，完成预处理。
　　4.1.2 雨水分类回用 将经过预处理的初期雨水和中后期雨水排入储水池，明确回用类别及其对应的水质要求，选择适宜的方式继续深度净化，达标后就近回用于周边景观水体、绿化喷灌或道路冲洗。
　　4.2 软化河床堤岸
　　生态护岸是植物生态学与环境美学结合的产物，能够起到缓解水土流失、改善气候条件、增加观赏性等作用，相较传统护岸而言，人工结构占比较低，自然属性突出，对周边水环境破坏较小，可满足低影响开发总体要求。
　　生态护岸类型众多，抗冲击能力由低至高可以分为植被护岸（植被种植在坡度较缓的河岸）、网格护岸（植被种植在驳岸挂网孔隙间）和墙式护岸（挡土墙表面添加植被混凝土，提供植物生长基质）等，需依据现场气候、水流速度、地质情况、施工条件等进行选择，尽可能减少人工痕迹对河道生态系统的影响。
　　除此之外，还可从自然资源（石材、木材）、新型材料（石笼、植草砖、防腐木）、结构基础（生态砼基础）等方面开展绿色护岸设计，完成岸线景观美化。
　　5 结语
　　全民共享水计划（ABC waters program）以“活力、美丽、洁净”为宗旨，倡导人类、水系、自然和谐共生，强调生态治水。城市河道生态景观设计应以生态功能恢复为前提，科学运用景观美学思维，配合采用低影响开发设施，治水与活水同步，开发与恢复并重，把城市河道打造成清洁通畅、风光怡人的景观绿带。
　　参考文献：
　　[1] 周年兴，俞孔坚，黄震方. 绿道及其研究进展[J]. 生态学报，2006，26（9）：3108-3116.
　　[2] 王文君，黄道明. 国内外河流生态修复研究进展[J]. 水生态学杂志，2012，33（4）：142-146.
　　[3] 车生泉，谢长坤，陈 丹，等. 海绵城市理论与技术发展沿革及构建途径[J]. 中国园林， 2015，31（6）：11-15.
　　[4] 王世和，王 薇，俞 燕. 水力条件对人工湿地处理效果的影响[J]. 东南大学学报，2003，33（3）： 359-362.
　　[5] 车 伍，张 伟，李俊奇. 城市初期雨水和初期冲刷问题剖析[J]. 中国给水排水，2011，27（14）：9-14.
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