城市洪泛区湿地生态修复及利用实践论文_杨钰

城市洪泛区湿地生态修复及利用实践论文_杨钰

北京大学建筑与景观设计学院

摘要:本文通过对城市中洪泛湿地的演变过程、目前所处演变阶段及空间分布进行研究,指出当前城市中洪泛湿地存在的问题,解析城市中洪泛湿地恢复的正效应,总结国内外城市中洪泛湿地恢复与利用的相关经验,提出国内城市中洪泛湿地恢复与利用的原则、策略、实施流程等,实现城市社会经济与洪泛湿地的可持续发展。通过所参与的规划实例—大安嫩江湾湿地修复与景观规划,综合分析和说明城市中洪泛湿地恢复与利用在规划层面上的落实,包括具体实施的策略及修复技术等,得出全文研究的结论,并提出洪泛湿地与城市发展互动的进一步研究方向。

关键词:城市洪泛湿地城市修补城市发展边界湿地恢复与利用设计策略实践检验

1.研究意义及背景

1.1研究背景

城市的诞生与水息息相关,千百年来,人类的生产活动和日常生活与水有着密切的关系。从原始社会开始,人们就开始择水而居,早期城市的选址都在靠近河流的地方,光辉灿烂的四大文明古国,也都发源于大河流域。河流孕育了人类伟大的古代文明,在河流沿岸形成了繁华的城市。河流提供了人类生存必需的水源,而河流的周期性泛滥形成了具有独特功能的生态系统一一洪泛湿地。洪泛湿地拥有丰富的水资源,其土壤中含有丰富的营养物质,为人类生产生活提供了基础条件。古埃及人就知道在洪水退去之后,利用尼罗河周期性泛滥形成的洪泛湿地进行农业耕种等生产活动,获取生活所需;而在洪水泛滥时期,维持洪泛湿地的自然状态。这在提供人类生活所需的同时,也保障了城市的安全和稳定。在这一时期,城市与洪泛湿地处于和谐共生阶段。

从近代城市空间的历史演进过程来看,城市湿地与城市空间发展关系主要经历了三个阶段:1)竞争阶段----我国对湿地的科学了解相对缺乏,并且以负面的成分居多。城市建设对城市湿地呈现排斥现象。两者在土地资源上存在相互竞争关系,城市湿地作为城市建设的不利条件存在。城市空间的发展也受到制约。2)拼合阶段----20世纪末,人们逐渐认识到人与自然的相互依存关系,湿地逐渐走入人们的视野,我国对湿地的管理和保护开始进入法律和政策内容,但是两者之间仍然是相对独立的,功能上缺少互动,生态上不能协调,城市湿地仅仅处于被保护的地位,诸多建设项目被城市湿地束缚。3)共生阶段----2004年国务院办公厅的第50号文件《国务院办公厅关于加强湿地保护管理的通知》,提出对湿地要“采取建立湿地保护小区、各种类型湿地公园、湿地多用途管理区”。之后大量湿地开发项目逐渐进入政府的视野。2005年,国家林业部和国家建设部提出了根据实际情况对城市湿地保护与利用相结合的要求。城市湿地公园的建设如火如荼地开展起来。我国城市湿地与城市空间虽然似乎进入了共生的发展阶段,但是由于不合理的生产活动、生活活动开发、掠夺式经营、各种污染物排放、外来生物物种入侵和盲目的规划设计等原因,导致现状城市湿地与城市空间之间仍然存在功能、空间、景观以及生态上的诸多问题。很多湿地遭到破坏。

1.2问题提出

结合近期城市建设思想的反思,人们已经充分认识到洪泛湿地具有的正面效应,破环严重的湿地系统急需进行修复,重新发挥其多种生态服务功能。如何修复,如何在修复之后与城市空间整合,实现城市湿地与城市空间的真正的共生发展是我们需要解决的议题。利用城市湿地与城市空间的动力、发展机制上的一致性,克服二者在空间、功能等方面的分离和矛盾,将各组分内在关联,形成一个具有新型秩序、湿地与城市复合的生态系统是我们的终极目标。

1.3研究对象

1.3.1洪泛区

目前对洪泛区(floodplain)的定义较多,比较权威的是由全国科学技术名词审定委员会审定的洪泛区的科技名词定义,即:“河流的中下游沿岸,经长期洪水泛滥冲积而成的平原。其中已经修筑堤圩保护的为防洪保护区,未建堤的为自然泛区。”

邓伟等认为洪泛区是“与河流毗邻的低地,由周期性洪水冲积而成,通常在河流下游分布最为宽广,其间有常年性积水或季节性积水区。洪泛区是天然河堤外低洼地,高程与高河漫滩接近,微地貌较为复杂,有一定面积浅水水域和各类植物。”

1.3.2洪泛湿地

洪泛湿地,即floodplainwetland,又被称作洪泛平原湿地、洪泛区湿地、河流泛滥平原湿地、泛洪湿地、泛洪平原湿地,目前研究者对其定义各不相同。

中国湿地分类中指出,洪泛湿地为“以多年平均洪水位为基准,河流两岸被洪水淹没的河滩、河谷、草地等地区,一般地势较为平坦。”

根据本文的研究需要,采用的洪泛湿地定义为:“洪泛湿地属于河流湿地的一种,是河流泛滥时期被淹没的与河流毗邻的低地,包括河滩、泛滥的河谷、季节性泛滥的草地等,有常年性积水或季节性积水区。”

1.3.3研究对象概念界定

城市洪泛湿地是从演变的角度对洪泛湿地进行进一步限定,从时间层面来说,包括历史上曾经是洪泛湿地,在城市发展过程中逐渐被填埋的洪泛湿地,以及通过人工手段或自然方式恢复的洪泛湿地;从空间分布上说,目前位于城市中的洪泛湿地,在城市发展变迁过程中逐渐处于交互地带的洪泛湿地,以及处于城市周边地区的洪泛湿地,都属于本文城市洪泛湿地讨论范畴。

1.4研究意义

目前国外已经改变了对待城市与洪水、洪泛湿地三者关系的态度,开始对城市洪泛湿地的恢复进行系统的研究。这些研究多从流域视角出发,基于洪水控制、河道生态修复等目的,通过恢复城市洪泛湿地,保证河流的定期泛滥,恢复洪泛湿地的综合功能,达到防洪与生态环境改善的双赢。

我国对城市洪泛湿地恢复与利用的研究尚处于起步阶段,在城市洪泛湿地恢复与利用实践中缺乏系统的理论指导。为了改变以往处理城市与洪泛湿地之间相互关系的观念与做法,维系和加强城市与洪泛湿地联系,避免洪泛湿地不可逆的丧失,充分发挥洪泛湿地的水文、生态、景观功能,改善城市的生态景观,促进城市与洪泛湿地之间的可持续发展,需要对城市洪泛湿地进行科学认知。

继2014年开始的“海绵城市”建设后,2015年,住建部将三亚列为“城市修补、生态修复(双修)”首个试点城市,开启了全国范围内的城市“双修”活动,希望能以此来解决“城市病”,保障并改善民生问题。城市双修是适应经济发展新常态,大力推动“供给侧结构性改革的有效途径”,是城市转型发展的重要标志。

“城市修补”指对城市发展中存在的突出问题的解决,住房城乡建设部指导意见提到城市修补包括填补基础设施欠账,增加公共空间,改善出行条件,改造老旧小区,保护历史文化,塑造城市时代风貌,增强城市设计。城市边界随着发展在不断扩延,势必与邻近城市的洪泛区湿地产生交集。

2017城市发展与规划大会“城市更新与低碳发展分论坛”上,城市规划权威专家、中国城市规划学会理事长孙安军对“城市双修”进行了解读。孙安军认为,从生态修复角度来说,包括四大任务:加快山体修复,即加强对城市山体自然风貌的保护。因地制宜采取科学的措施对原有受损山体进行修复;开展水体治理和修复,即全面落实海绵城市建设理念,系统开展江河、湖泊、湿地等水体生态修复。加强对城市水系自然形态的保护。整治城市水体,恢复和保持河湖水系的自然连通和流动性。因地制宜改造渠化河道,恢复自然岸线、滩涂和滨水植被群落,增强水体自净能力;修复利用废弃地,即要对矿坑、工业企业搬迁后的场地等进行生态修复;完善绿地系统,即构建完整连贯的绿地系统。优化绿地布局,均衡布局公园绿地。拓展绿色空间。提高存量绿地品质和功能。

洪泛区湿地作为与城市发展边界关联最密切的部分将成为城市双修中最值得关注的部分,也为论题研究的必要性提供了充分条件。

2.理论依据

2.1湿地恢复理论

湿地恢复包括湿地修复、湿地改建和湿地重建。通过实地调研与信息技术手段结合的方式,对湿地的现状进行分析,采取适当的措施保护、修复、重建湿地,使其恢复退化前的功能、特征和结构,充分发挥湿地自身的作用。

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2.2景观生态学理论

景观生态学是研究不同生态系统组成的整体景观的空间结构、主要功能、相互作用、动态变化的交叉学科,主要包括生态学和地理学,最早由德国地理学家特洛尔提出。

2.3城市生态学理论

城市生态学是生态学和城市科学的分支,是以生态学的概念、理论和方法来研究城市的结构、功能、动态调控的学科。城市生态学将城市视为一个生态系统,研究其形态结构,各组分的关系,组分间能量、物质、信息的交换与流动,以及人为活动形成的格局及其产生过程。城市生态学着重研究人们的时空关系以及人类活动和城市环境的关系,通过研究发展动因、分布规律、功能关系、调控机制等,从而改善人类活动与城市系统的关系。

2.4生态设计理论

西蒙•范•迪•瑞恩和斯图亚特•考恩于1996提出了生态设计的定义:任何将对环境的影响降到最低,与生态过程相协调的设计形式,都可以被称为生态设计。通过减少对资源的掠夺,保持水体和营养物质的生态循环,保护动植物的生存环境和物种多样性,建立人与自然协调发展的环境。在解决环境问题的同时,构建高效合理的生态系统。

2.5国内外相关案例解析

2.5.1美国拉斯维加斯城市过水区湿地公园

位于美国内华达州克拉克县拉斯维加斯山谷东南部,作为一条城市河流,全长约19.3km,从斯隆渠道(SloanChannel)到拉斯维加斯湾。过水区养育着约300种鱼类和野生生物物种,并为200多种丘陵、河岸及湿地的植物提供了栖息之地,并且她也是科罗拉多河一个回流的水源.

拉斯维加斯过水区近年的生态复原实践主要包括水土保持、示范湿地、植被覆盖率的提升、外来植被入侵的管理、水质改善、生物监测、考古资源、教育和发展等。

2.5.2德国弗莱堡莱茵河治理

弗莱堡地处上莱茵河流域,历史上曾频遭莱茵河洪水的威胁。加上二次大战以后,莱茵河内水质污染严重,成为城市下水道。上世纪70年代以来,德国推行河道“重新自然化”,通过扩展河道、增加河流沿岸洪泛湿地、对堤岸进行生态改造、在全国范围内尝试拆除混凝土堤岸、重新恢复河流的自然泛滥等方式,恢复河流的自然形态和生态环境。

2.5.3金华燕尾洲湿地公园

这个项目是2014年5月建成的,占地26公顷,它的设计倡导了“与洪水为友”,公园内有不少富有弹性的生态防洪堤,保护了河漫滩的湿地。

2.5.4哈尔滨松花江北岸洪泛湿地开发管理

哈尔滨松花江北岸洪泛湿地位于哈尔滨市区北侧,介于南北大堤之间。哈尔滨松花江北岸洪泛湿地的开发管理中,遵循整体性、自然优先、保护与利用相结合、地方性与文化性等原则。建立动态、定量的湿地生态安全评价体系,将分区保护和专项保护相结合,并制定相应的措施。

3.实证案例概述

大安市嫩江湾洪泛区湿地位于大安市城区东部相距主城区1KM,,东经123°09′,北纬44°57,南北长11.11公里,东西长4.8公里,总面积为28.8平方公里.,规划范围东至嫩江,南至松原边界,西至国堤,北至嫩江湾。

1998年洪水过后,湿地植物大面积死亡,随着农用机械的发展,大量土地被开垦,湿地逐渐退化。面临的挑战是:荒漠化程度严重,且扩散速度快;农耕导致湿地退化严重,出现一定程度的盐碱化;植被退化严重,亟待修复;农牧业仍是嫩江湾湿地生境退化的主要驱动因素;土坎子破坏原有的水系,需要梳理修复;将生态资源优势转化成经济优势,继而反哺生态。

通过综合分析水安全格局、生物安全格局和水土保持分布安全格局,得到场地的生态综合安全格局,用于指导场地的规划建设。结合生态安全格局分析,得出合理的用地布局进行生态恢复。引入嫩江水,补植适宜植物,治理沙漠化土壤,实现修复生态底板目标。以生态本底为基础,发展生态经济,继而反哺生态,实现可持续发展目标。

4.规划设计

4.1设计策略

4.1.1探索行之有效的城市洪泛湿地恢复与利用的策略

a)提出洪泛湿地恢复与利用的策略建议:

形成良好的“河道一一洪泛湿地"系统

划定分区,人工恢复

工程措施与非工程措施相结合(分级处理)

生态恢复措施(水质恢复、植被恢复、栖息地恢复、土壤恢复)

利用洪泛湿地组织观光旅游(建立水上和陆上游览路线)

在恢复与利用过程中加强技术手段的运用(应用地理信息系统、实地观测、研究部门合作等)

b)提出洪泛湿地恢复与利用的管理建议

建立健全的管理机制(建立专门的法律法规,设立湿地保护中心)

探索公众参与、社区共管机制(进行科普知识宣传,建立政府职能部门、专业技术人员、群众共同参与体系)

4.1.2探索城市湿地和城市空间进行整合的设计策略

其中包括三个主要方面:第一,对城市湿地与城市空间的功能规划策略进行探讨,在活动组织、容量控制、交通组织、生态系统维护和人文环境塑造等五个方面上分别给予论述;第二,从区域划分、廊道规划、点轴控制和网络连接四个方面构建城市湿地与城市空间的空间结构规划策略;第三,对城市湿地与城市空间整合中的微观要素设计手段进行系统阐述,主要阐述整合过程中对湿地面积、水质水量、土壤、岸线、动植物群落和辅助设施配置等的设计手段和处理方法。

参考文献

[1]王浩著.城市湿地公园规划[M].东南大学出版社,2008.

[2]崔心红等著.城市湿地动态与健康评价[M].武汉大学出版社,2015.

[3]成玉宁等编著.湿地公园设计[M].中国建筑工业出版社,2012.

期刊论文

[1]卢晓宁,邓伟.洪水对湿地系统的作用[J].湿地科学,2005.

[2]李华,左俊杰,菜永立.基于EI理念的湿地公园规划探讨[J].上海交通大学学报(农业科学版),2008.

[3]张艳红,邓伟.河流洪泛湿地的功能特征及综合开发利用—以向海湿地为例[J].国土与自然资源研究.2002.

学位论文

[1]李茜.城市湿地公园景观规划的地域特色研究—以大庆龙凤湿地公园为例[D].四川农业大学2012.

[2]张艳来.杭州西溪湿地景观空间格局与形态设计研究[D].浙江大学2006.

[3]吴江.上海崇明东滩湿地公园生态规划研究[D].华东师范大学2005.

论文作者:杨钰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/11/20

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