陳 莉
(陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 西安 710001)
自然河流以她無與倫比的活力吐故納新,滋養(yǎng)著人類及其他生命,并孕育出燦爛的文化,所到之處,沙漠披上了綠裝,蠻荒書寫著文明。然而,自從人類進入工業(yè)革命以來,隨著工業(yè)化進程的不斷加快和人口的日益增長,人們在飽受“母親河”河水恩澤的同時,卻不斷地把河水瓜分殆盡,導致人類與河流的關(guān)系不斷惡化。
就我國而言,中華民族的搖籃黃河,1997年利津水文站長達226天無水入海,斷流河段上延到距入???00km的河南開封柳園口。內(nèi)流河的命運就更加令人擔憂,曾經(jīng)創(chuàng)造了“絲綢之路”、“樓蘭古城”等古代綠洲文明的塔里木河,由于中游地帶的過度開發(fā)耗水,導致“死亡之?!绷_布泊的形成;有西北“綠飄帶”之稱的河西走廊,由于水資源長期過度開發(fā),加快了石羊河、黑河、疏勒河三大水系下游地區(qū)荒漠化進程,“綠色走廊”正在蛻變?yōu)椤帮L沙走廊”;曾經(jīng)有著“大漠孤煙直,長河落日圓”壯麗景象的黑河下游已淪為我國四大沙塵暴中心之一;石羊河下游的民勤綠洲有成為中國第二個羅布泊的危險……。而更多的不被關(guān)注的西北地區(qū)中小河流更是在人類追逐經(jīng)濟發(fā)展的浪潮中或萎縮、或長期斷流、或飽受污染,曾經(jīng)最美麗的“母親河”大多變成了干涸的荒灘,穿越城市的河道則成了天然的垃圾場、污水池。
鑒于半個世紀以來治水實踐中的經(jīng)驗教訓以及水短缺的嚴峻形勢,我國提出了由傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利轉(zhuǎn)變,以水資源的可持續(xù)利用支持經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的治水新思路。人與自然和諧相處成為江河治理的終極目標。在這一思想指導下,近年來,我國成功實施了黃河、黑河、塔里木河水資源的科學管理和統(tǒng)一調(diào)度,使 1999年以前頻繁斷流的黃河連續(xù)多年全河復流,黑河下游結(jié)束了多年干涸局面,重現(xiàn)碧波。
隨著人類對社會發(fā)展與自然界之間關(guān)系的深刻反省,怎樣在經(jīng)濟建設(shè)和社會不斷發(fā)展的過程中減少對自然生態(tài)的影響,恢復和拯救已經(jīng)造成的生態(tài)破壞,已逐漸成為社會的共識和建設(shè)的目標之一。
由于西北地區(qū)河流為季節(jié)性河流,具有多泥沙、洪枯水量變化大等自身特點,其承載力要脆弱得多。在人類無節(jié)制地開發(fā)利用以后,遭受破壞的程度要遠比南方地區(qū)河流嚴重得多,對西北地區(qū)城市發(fā)展的影響也要顯著得多。在國家實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略下,一方面,各地社會經(jīng)濟均得到了長足發(fā)展;另一方面,如何保護脆弱的生態(tài)環(huán)境成為難點。大多數(shù)城市都是依河而建,城市河流成為一個城市的形象和品牌。但擺在人們眼前的河流卻或干涸、或垃圾遍地、或污水橫流,已成為城市藏污納垢之所,與城市發(fā)展極不協(xié)調(diào)。因此,對城市河流進行綜合治理成為歷史的必然選擇。
我國率先進行城市河流綜合治理的有福州的閩江、太原的汾河、成都的府南河、遼寧阜新的細河等,生態(tài)環(huán)境的改善和景觀效果顯著。其中太原的汾河治理和成都的府南河治理榮獲聯(lián)合國“人居獎”。近幾年,西北地區(qū)城市河流綜合治理蓬勃發(fā)展,西安浐灞河、陜西渭河沿線城市段、漢中市的漢江“一江兩岸”、鳳縣的嘉陵江、甘肅蘭州的黃河、天水的耤河、敦煌的黨河、嘉峪關(guān)的討賴河、武威的楊家壩河、青海西寧的湟水河、新疆庫爾勒的孔雀河等城區(qū)段河流均進行了或正在進行綜合治理建設(shè)。各地在城市水利上做足文章,彰顯城市河流獨特的魅力,力求人與自然和諧相處,使母親河重現(xiàn)勃勃生機。
城市河流綜合治理工程不同于傳統(tǒng)的水利水電工程,一般為公益性項目,少有直接經(jīng)濟效益的產(chǎn)出。但卻是受益面最廣,功在千秋、利于子孫后代的工程。其效益不應(yīng)簡單地由直接的經(jīng)濟效益來衡量,工程的主要效益為社會效益、生態(tài)環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
西北地區(qū)的城市,大多缺少水體和綠地。因此,類似工程一般均力求摒棄以往水利工程粗、笨的外觀,著力突出“水”、“綠”和“美”,最大可能的實現(xiàn)生態(tài)平衡。昔日雜亂無章的河灘被一片人工湖泊和綠地所代替,重現(xiàn)“水清、岸綠、景美”的自然河流景色,河流兩岸生機盎然,通過水系、綠地的交融,城市古老文明與現(xiàn)代文明的有機結(jié)合,形成良好的自然環(huán)境,創(chuàng)造出獨具特色的城市水景觀廊道。工程的實施對維系城市水體,提高城市人居環(huán)境質(zhì)量,具有十分重要的現(xiàn)實意義。城市綠了,環(huán)境美了,工程所帶來的城區(qū)段河流生態(tài)的恢復和對環(huán)境質(zhì)量的改善作用巨大,具有顯著的生態(tài)效益和社會效益,這方面僅僅用錢來衡量是膚淺的。
工程的經(jīng)濟效益主要體現(xiàn)在防洪效益、河流沿岸和周邊區(qū)域的土地開發(fā)效益、城市排澇效益等。成功的城市河流綜合治理后,作為基礎(chǔ)平臺,可以帶動周邊城市發(fā)展,甚至可以承載一個城市新區(qū)的開發(fā)建設(shè)。
西北地區(qū)大多數(shù)城市目前的防洪標準偏低,達不到國家規(guī)定的設(shè)防標準。而城市河流綜合治理工程的任務(wù)之一便是服從城市防洪總體規(guī)劃,首先提高城市防洪標準,使之達到國家要求,在保障城市防洪安全的基礎(chǔ)上,利用河道蓄水,有效利用灘區(qū)資源營造綠地景觀等。因此,通過城市河流綜合治理工程的建設(shè),市區(qū)河段的防洪能力得以提高,工程的防洪效益顯著。譬如陜西咸陽市渭河城區(qū)段綜合治理工程,將市區(qū)治理前不足20年一遇的防洪標準提高到100年一遇;甘肅省天水市耤河城區(qū)段生態(tài)環(huán)境治理工程,將市區(qū)治理前不足20年一遇的防洪標準提高到50年一遇;西安市灞河入渭段綜合治理工程,將治理前20年一遇的防洪標準提高到100年一遇洪水設(shè)防;甘肅省敦煌市黨河城區(qū)段生態(tài)環(huán)境治理工程,將市區(qū)治理前不足 20年一遇的防洪標準提高到50年一遇。
城市河流綜合治理工程由于其特殊的地理位置,工程的建設(shè)能快速提升城市品位,加大對外部資金的吸引力,帶動城區(qū)沿河兩岸及周邊區(qū)域的開發(fā)建設(shè),經(jīng)濟效益顯著。較為顯著的例子有:西安市灞河入渭段綜合治理工程,距西安市中心城區(qū)約15km,為渭、灞三角洲地帶,屬西安市較為偏遠的地區(qū),工程區(qū)沿河兩岸地域開闊,村莊稀少,工程建設(shè)以防洪和生態(tài)環(huán)境治理為主,重點突出“水”、 “生態(tài)”和“文化”的特色優(yōu)勢,修筑橡膠壩形成寬約480m,長約4.2km,水面面積200萬m2的人工湖泊,沿河兩岸構(gòu)筑生態(tài)景觀長廊。它的建設(shè)使該區(qū)域生態(tài)環(huán)境得到了徹底的改善,以城市河流的綜合治理作為依托的平臺,已經(jīng)成為西安市極具潛力的浐灞河綜合治理開發(fā)區(qū),2011年世園會就在此成功舉辦。
2006年底建成的甘肅省天水市耤河城區(qū)段生態(tài)環(huán)境治理工程,地處天水市中心市區(qū),工程在市區(qū)河道內(nèi)兩岸灘地形成生態(tài)綠地景觀,在中心市區(qū)修筑6道彩色橡膠壩,形成3km長的5級連續(xù)蓄水景觀區(qū),構(gòu)建出“兩山翠綠、碧水中流”的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境,使沿河城區(qū)成為最具活力的地區(qū);敦煌市黨河城區(qū)段生態(tài)環(huán)境治理工程,在塵土飛揚的黨河城區(qū)河段建成近 3km長的蓄水景觀區(qū),使戈壁灘上的國家級旅游城市重新有了水的滋潤,2011年被評為國家級水利風景區(qū);嘉峪關(guān)市通過對討賴河城區(qū)段的生態(tài)環(huán)境綜合治理,在河西走廊的戈壁灘上營造出獨具特色的河流水景觀廊道,支撐起城市南擴發(fā)展;衛(wèi)星城酒泉市的城市新區(qū)規(guī)劃依托的同樣是北大河的生態(tài)環(huán)境治理;陜西渭河流域的西安市、咸陽市、楊凌示范區(qū)等等,也多以周邊河流的綜合治理作為城市發(fā)展的基礎(chǔ)和平臺。
城市河流綜合治理工程不同于傳統(tǒng)的水利工程,在設(shè)計的側(cè)重點上也有別于南方地區(qū)的河道治理。
城市河流綜合治理工程是一項綜合性、系統(tǒng)性工程,由于它地處城市區(qū),涉及水源、城市水利、防洪、排洪、市區(qū)污水治理、工程景區(qū)美化、沿河兩岸土地開發(fā)利用、城市休閑娛樂功能、歷史文化內(nèi)涵等綜合性系統(tǒng)項目,有條件的地方,還涉及工程用水的水體循環(huán)等,必須統(tǒng)籌兼顧,方可打造出集水利、綠化、旅游休閑、城市景觀等多功能為一體的環(huán)境優(yōu)美、風景秀麗、歷史文化特色鮮明的園林化景區(qū)。
西北地區(qū)的河流大多數(shù)是多泥沙季節(jié)性河流,汛期峰高量大,暴漲暴落,河水渾濁;非汛期干涸少水,水質(zhì)較清。因此,在這樣的河流上建人工湖泊,如何確保城市防洪安全,如何減少泥沙淤積,確保水質(zhì)和工程自身的運行安全,是工程成敗的關(guān)鍵。西北地區(qū)城市河流治理工程總體布局具有鮮明的特點。諸如汾河太原城區(qū)段治理、咸陽渭河城區(qū)段治理、天水市耤河城區(qū)段工程、敦煌市黨河城區(qū)段治理等,為了解決泥沙淤積問題和低標準洪水情況下蓄水景觀區(qū)的淹沒問題,工程的總體布局均采用了清洪分治兩槽方案,即將蓄水區(qū)河道一分為二,形成復式河槽,一側(cè)為渾水槽,另一側(cè)為蓄水區(qū)河槽。低標準洪水情況下,蓄水河槽按蓄清水功能運行,平時為蓄水水面;中小洪水或不滿足景觀水質(zhì)要求的水自渾水河槽泄流,為平時主要的泄洪通道;當上游下泄超過渾水槽標準的洪水時,蓄水河槽橡膠壩塌壩,蓄水河槽與渾水河槽共同泄洪,達到暢泄大洪水,確保城市安全的目的。多數(shù)工程采用中隔墻將蓄水區(qū)河道一分為二。但敦煌市黨河城區(qū)段治理工程,由于上游修建了黨河水庫,市區(qū)50年一遇設(shè)防標準下的洪水由建庫前的555m3/s削減為86m3/s。為此,設(shè)計在清洪分治基礎(chǔ)上,于河道左側(cè)布設(shè)10m寬的漿砌石渾水槽,使低于市區(qū) 50年一遇設(shè)防標準下的洪水均從渾水槽通過,剩余的河道規(guī)劃為蓄水區(qū)。為使?jié){砌石渾水槽外觀優(yōu)美,并與市區(qū)環(huán)境協(xié)調(diào),設(shè)計采用在漿砌石渾水槽背水側(cè)種植葡萄,使渾水槽成為一條葡萄溝。這樣,整個工程的總體布局既解決了蓄水區(qū)洪水和泥沙淤積的問題,同時也延長了蓄水區(qū)每年的運行周期,美化了河道。
西北地區(qū)水資源匱乏,城市大多缺少水面和綠色,僅有的穿過市區(qū)的河流也大多干涸無水,有的城市甚至沒有可供市民休閑的水體和綠地。因此,西北地區(qū)的城市河流綜合治理工程在保障市區(qū)防洪安全的前提下,重要的治理目標是通過修建閘、壩等壅水建筑物在河道內(nèi)形成蓄水景觀和生態(tài)綠地。因此,在充分節(jié)約水資源,合理確定蓄水規(guī)模的原則下,應(yīng)最大限度地為城市提供水面和綠色,使人們能夠近距離的親水。有了“水”,城市就有了靈氣;有“綠色”,城市才更秀美。
一般的水利水電工程多建在偏遠的地方,而城市河流綜合治理工程卻多處于一個城市的市區(qū)。因此,環(huán)境的需要賦予了工程文化內(nèi)涵、美學理念以及綜合功能。設(shè)計人員一是要充分了解當?shù)厝宋臍v史,將文化元素融入水利工程設(shè)計中,體現(xiàn)其歷史文化特色。如:在工程區(qū)合適位置布設(shè)文化長廊景區(qū),以歷史畫卷、雕塑等形式反映當?shù)貧v史文化和現(xiàn)代文明;二是水利工程設(shè)計除滿足功能性要求外,美學理念應(yīng)貫徹始終。如:河流以自然彎曲為美,應(yīng)減少人工裁直;水工建筑物外觀的粗、笨視覺如何達到柔和和軟化視覺,如何美化等,注重其景觀效果。在壩型上,可采用橡膠壩這種目前已廣泛應(yīng)用的低水頭、不阻水、可隨時塌泄的壩型,投資省、施工快、管理運行方便,特別是其優(yōu)美柔和的外觀改變了圬工壩粗笨的外觀形象。 橡膠壩的壩袋色彩可根據(jù)各個城市建筑的特點進行選擇,更利于與城市環(huán)境相協(xié)調(diào);三是設(shè)計應(yīng)滲透人文理念,在傳統(tǒng)的堤防梯形斷面型式上可布設(shè)親水平臺、人工碼頭等。在硬性護坡上可采用生態(tài)環(huán)保的柔性材料,同時可采用壁畫、花壇等加以裝飾和軟化。有條的地方,可采用草皮護坡等最自然的形式恢復河流的自然本色。此外,燈光對整個工程的景觀效果、休閑娛樂功能等可以起到很好的提升作用,各種造型優(yōu)美的燈飾或掩映花叢,或亭亭玉立于小徑,或藍、或紫…,本身就是對工程的一個點綴,同時夜晚的流光異彩將整個工程景區(qū)烘托出別樣景色,可成為市民和游人留戀忘返之所。這應(yīng)該是現(xiàn)代城市水利所能達到,且應(yīng)該具備的美。最為典型的工程實例當屬太原的汾河治理、成都的府南河治理、西安浐灞河和漢城湖治理以及庫爾勒的孔雀河治理工程等。
對城市河流進行綜合治理,目的是改善生態(tài)環(huán)境,在城市河流上筑壩蓄水,營造生態(tài)水景觀,應(yīng)合理規(guī)劃蓄水區(qū)規(guī)模,節(jié)約水資源,不宜一味強調(diào)大水面工程。宜以蓄水景觀為主,根據(jù)各地實際情況,輔以濱河生態(tài)綠地、休閑沙灘、濕地等多種生態(tài)型式和多功能性,體現(xiàn)出以水景觀為主,綠地景觀、自然濕地為輔的優(yōu)美景觀,盡量減少人工修復痕跡,多保留河流的自然特色。
由于城市河道水景觀工程處于城市區(qū),其科學預報、安全運行模式尤為重要。一方面在于它的安全運行直接關(guān)系到城市的防洪安全;另一方面在于工程自身的安全保障。因此,此類工程需充分利用流域現(xiàn)有的水情預報系統(tǒng),做到水情提前預報,及時塌壩泄空迎洪,確保城市安全。在流域現(xiàn)有的水情預報系統(tǒng)滿足不了工程需要時,需對工程的水情預報系統(tǒng)進行專門設(shè)計。譬如,天水市耤河城區(qū)治理工程和天水市渭河治理工程,都分別在相應(yīng)控制流域內(nèi)現(xiàn)有雨水情預報設(shè)施的基礎(chǔ)上,分別在合適的地點建設(shè)專用遙測雨量站和自記水位站監(jiān)測斷面等,達到工程水情預報系統(tǒng)全面預報、自動化和安全可靠。
早期的城市河流綜合治理工程,由于缺乏對此類項目建設(shè)的經(jīng)驗,缺少統(tǒng)籌帷幄和通盤考慮,仍抱著貸款籌資建設(shè)的老思路。由于工程屬于公益性項目,要由工程自身產(chǎn)出的經(jīng)濟效益來償還貸款,是無法實現(xiàn)的。此外,工程的運行管理費用也成為負擔。因此,早期的類似工程,一方面由于工程無力償還貸款讓政府背上了沉重的包袱;而另一方面,由于城市河流的綜合治理使城區(qū)沿河兩岸及周邊區(qū)域的土地極大地升值,使開發(fā)商得到了最為直接的經(jīng)濟效益。近幾年,各地政府在進行城市河流綜合治理工程前期策劃時,從自身城市特點出發(fā),吸取經(jīng)驗,探索出了一套良性循環(huán)的建設(shè)之路。
值得一提的是甘肅天水市耤河城區(qū)段生態(tài)環(huán)境治理工程的策劃。工程區(qū)沿河兩岸為天水市繁華地帶,兩岸中低建筑密集,但開發(fā)滯后。市政府卓有遠見,將河道景觀治理工程同兩岸土地開發(fā)統(tǒng)籌考慮,控制周邊土地資源,對沿河兩岸各 150m范圍內(nèi)的建筑進行統(tǒng)一拆遷,拆遷后的土地進行統(tǒng)一拍賣,統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè),從而籌措到河道治理工程的資金,工程的建設(shè)無需貸款,也不需國家投資。在兩岸土地拍賣中,一宗不到0.2hm2的黃金地段拍賣成交價達到 1200萬元,直接經(jīng)濟效益可見一斑。因此,一方面,不但解決了工程的資金問題,同時還減輕了政府的負擔;另一方面,城市河道及沿河兩岸及周邊區(qū)域環(huán)境都得到了極大地改善,形成了城市環(huán)境的良性循環(huán)。這也應(yīng)該是經(jīng)營城市的一個方面吧。
該工程為此類項目在資金籌措方面探索出了一條可行之路。近幾年,城市河流治理蓬勃發(fā)展,項目的策劃也更進一步,諸如 BT模式、土地置換等型式。
城市河流的綜合治理不同于一般的水利水電工程,也不同于一般的河道防洪工程,它是在河流已經(jīng)遭受人類重創(chuàng)下利用人工建筑旨在恢復河流的自身功能,是一項生態(tài)環(huán)境的綜合治理。因此,其設(shè)計、施工和運行管理有其自身的特點和要求。關(guān)于城市河流綜合治理工程,有以下幾點認識,供討論。
(1)現(xiàn)代化城市水利,必須遵循人水和諧、可持續(xù)發(fā)展的治水理念。
(2)河流具有提供水源、合理納污、排泄洪水等自然功能,力求恢復并合理運用河流的自然功能是工程建設(shè)的主旨,不能治理過度,浪費投資。
(3)城市河流綜合治理不僅僅是水利工程,它承載并彰顯著厚重的歷史文化。因此,其設(shè)計理念應(yīng)摒棄只求安全、不注重文化、不注重美觀的陳舊的設(shè)計思路,應(yīng)大膽突破。
(4)每條河流有其自身的特性,也蘊涵著不同的地方文化。因此,設(shè)計必須因地制宜,反對照搬其他河流的工程治理模式。
(5)泥沙是西北地區(qū)河流治理的最大難點,必須處理好。否則,輕則影響工程的正常運行,重則是再次對河流的生態(tài)造成破壞。在城市河流綜合治理中,對泥沙應(yīng)以疏導排泄為主,采取工程措施和科學調(diào)度等非工程措施加以解決,盡量避免將泥沙淤積在蓄水景觀區(qū)內(nèi)。
(6)水源是有限的可再生資源。因此,對于西北缺水地區(qū),工程規(guī)劃更應(yīng)節(jié)約水量,調(diào)配好生態(tài)用水,保持流域水資源平衡。不能由于城市河流的綜合治理,對其他水利工程造成大的影響。同時,更不能引起新的環(huán)境破壞,工程設(shè)計和管理應(yīng)很好地把握好這個度。
(7)對工程的效益應(yīng)持遠見,不應(yīng)僅著眼于短期效應(yīng)。在社會經(jīng)濟發(fā)展到一定程度時,有必要投入資金來改善我們生生相息的“母親河”,功在當代,利于子孫。
(8)政府應(yīng)統(tǒng)籌帷幄,在資金方面加大籌措力度,著眼于未來,探索出可行之路。
(9)河流是有生命的。維持河流生命的基本水量,修復其自然環(huán)境,是河流保護的最低目標,城市河流的綜合治理對整個河道流域而言僅僅是杯水車薪。如何從根本上保護河流,既把握好自然使其與社會發(fā)展目標同步,又能有效控制、保持與河流的和諧,是河流保護的終極目標,更是水利人義不容辭的責任。
(10)我國目前的城市河流水景觀工程建設(shè)不斷發(fā)展,但這類工程有它必須具備的條件和應(yīng)遵循的自然規(guī)律,不宜過熱、過度。治理開發(fā)中應(yīng)避免新的破壞,“河中碧波蕩漾,岸邊青草萋萋”才是人類母親河的自然風貌。