樸希桐 ,李婷婷 ,聶俊坤
(1.北京市城市規(guī)劃設計研究院,100045,北京;2.北京市城規(guī)技術服務中心,100045,北京)
近年,城市發(fā)展與規(guī)劃越來越重視生態(tài)文明建設,城市發(fā)展進入了留住“綠水青山”的關鍵時期。水是生態(tài)環(huán)境的血液,水資源是人類賴以生存的基礎資源,水生態(tài)的好壞直接決定了生態(tài)系統(tǒng)是否健康。城市濕地是城市中多種地表存在形式的水的統(tǒng)稱,與自然濕地有所不同,城市濕地是人與自然博弈與融合的產物,具有諸多被忽略的功能和較為復雜的生態(tài)問題,同時兼具自然濕地的特征,例如生物多樣性明顯、環(huán)境敏感性強、自我恢復能力差、生態(tài)平衡功能特殊等。因此,城市濕地的保護、修復與建設工作難度很大。
城市作為人類的主要聚集區(qū)域,其水生態(tài)問題不僅關系到用水安全,還關系到人居環(huán)境質量、生態(tài)保護紅線及生態(tài)平衡。城市濕地既屬于城市水系,承擔蓄滯洪澇、吸納水資源的任務,又屬于城市景觀的一部分,為綠色城市、活力城市的重要因子,同時也維系著城市的自然生態(tài)系統(tǒng),在水文、地質、氣候、溫濕度、動植物等多方面影響著區(qū)域內物質及能量的循環(huán)與平衡。
當前的城市濕地修復與維護存在著諸多問題,河道斷流、湖泊萎縮、濕地退化、生境阻隔、生物多樣性下降、水污染嚴重等問題依然存在。從規(guī)劃層面上剖析城市濕地存在的問題及應對策略,為城市濕地生態(tài)系統(tǒng)的構建提供規(guī)劃思路,有利于城市水生態(tài)建設的有效推進。
濕地的狹義概念是陸生系統(tǒng)與水生系統(tǒng)的過渡區(qū)域,廣義概念則包含沼澤地、灘涂、森林泥炭地、珊瑚礁、淺海水域、河流、湖泊等多種形式。濕地能夠調節(jié)氣候、調蓄洪水、涵養(yǎng)水源、凈化水質、保護生物多樣性,為人類提供良好的居住環(huán)境。對于城市特別是不透水面積較大、人口分布較集中的大中型城市而言,濕地的主要存在形式是河道、湖泊,其中濕地公園為常見形式。
國外對于濕地的研究起源于對煤炭、鹽化沼澤和紅樹林等資源的探索。美國在20世紀50年代將濕地保護合法化,并制定了具體的保護流程,建立了全國的濕地信息分布圖。我國對濕地的研究近年剛剛起步,在濕地保護及修復、研究指標和影響因素、環(huán)境及景觀評價體系等多方面開展了研究,涵蓋了大范圍流域、城市濕地公園等多重尺度。
城市濕地的發(fā)展變遷與城市發(fā)展密切相關。如北京城自古河湖沼澤遍布,從西周燕都至今三千多年間,歷代統(tǒng)治者開渠引水,以濟灌溉,到唐朝還有幽州 “廣開稻田數千頃”的記載。目前北京有五大水系:永定河、潮白河、北運河、拒馬河、泃河,大小河道共計百余條,但很多中小型河道長年斷流。2008年北京市園林綠化局統(tǒng)計結果顯示,北京的濕地面積為5.14萬hm2,不足全市面積的3.5%。城市的快速發(fā)展導致城市下墊面迅速變化,為縮減城市河道用地而將其變窄,以致流域匯流時間縮短,洪量集中,峰值變大,河道更多承載了行洪泄水的作用,自然濕地系統(tǒng)被改造為人工濕地系統(tǒng),忽略了水生態(tài)的內涵。
近年我國水生態(tài)文明建設力度不斷加大,濕地也越來越被重視。中共中央、國務院印發(fā)的《關于加快推進生態(tài)文明建設的意見》中明確提出,到2020年,全國濕地面積不低于8億畝(1 畝=1/15 hm2),要守住“綠水青山”,堅守生態(tài)紅線。《北京城市總體規(guī)劃(2016—2035年)》明確規(guī)定全市生態(tài)控制區(qū)面積在2020年要達到73%,到2050年要達到80%,要劃定全市生態(tài)保護紅線,且保護面積不低于市域面積的25%。統(tǒng)籌控制濕地總量,劃定最嚴格的濕地資源管理紅線,對城市的水生態(tài)文明建設非常關鍵。在確定了濕地保護目標的基礎上,還需要在各個層面、多重維度和不同尺度上確定規(guī)劃方略及具體實施方案。在此大背景下,本文針對濕地的保護、修復及建設,剖析了當前城市濕地存在的生態(tài)問題,并從規(guī)劃層面提出了應對策略。
城市水系結構退化主要表現在河道斷流、湖泊萎縮、河湖水系連通性下降、地下水位下降、水源補給告急、天然濕地退化、生態(tài)基流滿足度下降等方面,其主要原因為人口密度增加、水資源緊缺、地下水抽取嚴重、濕地保護工作不完善等。城市建設過程中,土地的高度開發(fā)利用擠占了一部分河道用地,部分河道由寬淺變窄深,城市水面率降低導致濱河區(qū)域的自然生態(tài)狀況隨之變化。這些原因造成城市水系萎縮,從而影響到濕地生態(tài)平衡。
舊城區(qū)中,雨污合流、雨水污水管道破舊漏損、管道連接混亂等情況常常導致污水直接進入城市水系;城郊區(qū)域,垃圾處理不及時會污染城市濕地;新改建城區(qū)中,雨污分流之后還存在初雨污染問題。以北方城市為例進行分析,發(fā)現水資源匱乏造成河道湖泊水量小,水體納污能力不足,也會導致城市水污染。北方城市中,除天然河道外,景觀水系的水源以再生水為主,而其水質指標如氨氮、總磷等都接近或劣于Ⅳ類水,在沒有水質凈化和處理的情況下,極易發(fā)生水華。水污染防治在立法及監(jiān)管上力度不足,也是造成城市濕地存在水質及水生態(tài)問題的重要原因。
20世紀60—90年代,在城市基礎設施建設的快速發(fā)展時期,城市水系的規(guī)劃建設更多地關注防洪排水的單一功能上,大部分天然河道被裁彎取直,改造為人工排水渠,水系渠道化嚴重,大大破壞了原有的水生態(tài)環(huán)境,打破了自然水生態(tài)平衡。
自然環(huán)境中的水循環(huán)包含降水、蒸發(fā)、滲漏、水汽輸移、地下徑流、地表徑流等過程。傳統(tǒng)的城市發(fā)展模式對水循環(huán)及生態(tài)環(huán)境的影響為HID(High Impact Development) 模式,即不可持續(xù)性的城市改造,導致水系結構破碎退化、水系渠道化、下墊面硬化等,切斷了原本的天然水循環(huán)過程,加劇了城市的熱島及雨島效應,是導致城市水循環(huán)敏感度降低的重要原因。
相關研究表明,我國約有3/4的城市河湖采用了硬質護砌駁岸。硬質護砌駁岸打破了區(qū)域內的生態(tài)平衡,將水生系統(tǒng)和陸生系統(tǒng)人為分割,大大破壞了濕地的結構和功能,打破了物質和能量的循環(huán),進而破壞了微生物和動植物的棲息環(huán)境。硬質護砌駁岸一方面削弱了地表水與地下水的循環(huán)交換,另一方面也加劇了水華等水污染現象,不利于構建或修復天然的水生態(tài)系統(tǒng)。
城市河湖濕地中存在的上述問題都會導致微生物及動植物生境的阻隔及破壞。相較于自然濕地,城市濕地的自我恢復能力差,生態(tài)環(huán)境脆弱,區(qū)域內生物受環(huán)境影響,或過度繁衍,或群落消失,濕地生態(tài)圈內生物結構破碎,自然生態(tài)失衡,生物多樣性大大降低。
規(guī)劃是指導城市建設的綱領,也是實施具體建設工作時劃定的框架。城市濕地的生態(tài)問題需要從規(guī)劃層面上制定應對策略,以實現戰(zhàn)略目標。規(guī)劃工作中應嚴格控制水資源紅線、生態(tài)保護紅線,做好城市生態(tài)修復規(guī)劃、城市水系規(guī)劃、資源循環(huán)利用規(guī)劃、水系納污能力規(guī)劃、生物保護區(qū)規(guī)劃,綜合評估城市生態(tài)環(huán)境、城市水系完整性與連通性、生物生境適宜性,監(jiān)測河湖濕地水質指標、水生態(tài)指標、城市濕地保留率、生物種群數量變化率,構建城市生態(tài)環(huán)境質量評價體系,從而促進城市的可持續(xù)發(fā)展。
(1)優(yōu)化城市水系結構
構建和修復城市水系完整結構,增強水系連通性,為優(yōu)質水循環(huán)提供保障,切實保護自然濕地,監(jiān)控城市濕地保留率,嚴格控制區(qū)域規(guī)劃水面率。
(2)增強城市濕地環(huán)境生態(tài)功能
重視和強化城市濕地的生態(tài)功能,構建“綠色城市”“生態(tài)城市”“自然城市”,充分發(fā)揮城市濕地改善氣候、涵養(yǎng)水源、凈化水質、養(yǎng)護生物、平衡生態(tài)的功能。
(3)提升城市濕地生物圈效應
保護城市濕地的生物多樣性特征,為動植物提供繁衍生息的優(yōu)質場地,保護濕地濱岸帶,完善生物天然食物鏈,增強生物圈效應,實現城市生態(tài)格局目標。
(4)發(fā)揮城市濕地人文效應
以城市濕地為節(jié)點,連接高密集建設區(qū)和大自然生態(tài)系統(tǒng),開展生態(tài)科研教育活動。實現高質量的自然人文互動,推動人與自然和諧共處。
(1)以完整水系為研究對象
城市濕地規(guī)劃應當秉承多維度規(guī)劃思維,在地塊街區(qū)規(guī)劃之外開展全市及區(qū)域性規(guī)劃,盡量避免割裂天然的水系系統(tǒng),從而實現以水系為研究對象的要素規(guī)劃,如水環(huán)境承載能力規(guī)劃、水系生態(tài)修復規(guī)劃、資源循環(huán)利用規(guī)劃等,并保障同一水系在不同地塊的連通性,通過水系實現區(qū)域之間的聯動,靈活調蓄洪澇,增強城市濕地的功能性和景觀性。
(2)遵循自然生態(tài)的原則
城市濕地規(guī)劃應當遵循天然地形地勢,減少人為改造,保留現有湖泊、坑塘、水渠、水田等形式以及坡地、谷地等自然匯流區(qū)域,借鑒傳統(tǒng)文化中“天人合一”的城市規(guī)劃思維,構建順應自然、保護生態(tài)的城市濕地系統(tǒng)。通過更自然的施工手段處理濕地駁岸,避免裁彎取直,用土工結構結合植物的方式如蘆葦卷等代替鉛絲石籠,利用不同種類的本土植物合理配置凹凸岸的綠化效果,避免沖刷,形成最接近自然生態(tài)效果的濕地駁岸改造,從而修復原有的自然生態(tài)系統(tǒng),如圖1。
(3)強調生態(tài)系統(tǒng)性規(guī)劃
城市濕地屬于城市的生態(tài)系統(tǒng),河道、湖泊、坑塘、沼澤等濕地與山地、森林、農田等共同構成了城市的生態(tài)屏障,劃定生態(tài)控制線的目的就是要保護這一綜合生態(tài)系統(tǒng)。對城市生態(tài)進行系統(tǒng)性規(guī)劃,才能兼顧生態(tài)系統(tǒng)內各要素的相互影響,制定統(tǒng)籌考慮各類生態(tài)資源的規(guī)劃方案,并綜合考量生態(tài)資源的保護與利用,通過圈定城市生態(tài)保護區(qū)及生態(tài)平衡區(qū),從全局把控城市及區(qū)域內的生態(tài)狀況。
(4)分區(qū)域實施規(guī)劃
城市濕地與自然濕地在環(huán)境、規(guī)模、功能上有所不同,城市濕地更脆弱,也更容易被破壞;大規(guī)模的城市森林公園與密集建設區(qū)中的河道也存在差異。針對高密度開發(fā)區(qū)、城鄉(xiāng)接合部、城市公園、城市綠心、郊野農田、自然保護區(qū)等不同區(qū)域的具體特征,應制定不同的濕地保護與修復策略,調整不同類型區(qū)域的濕地保留率、水質及水生態(tài)指標、生境適宜性指標等控制因子,因地制宜,合理布局,組合形成完整的城市生態(tài)系統(tǒng),從而切實發(fā)揮城市濕地在不同區(qū)域內的不同功能。
(5)統(tǒng)籌規(guī)劃及完善配套規(guī)劃
城市濕地離不開水循環(huán),城市的供水、用水、排水到污水處理與利用都離不開城市濕地,處理好人與水的關系才能處理好人與城市濕地的關系,進而處理好人與城市生態(tài)系統(tǒng)的關系。在進行城市及區(qū)域規(guī)劃時,要采取以水為影響因子的多方面統(tǒng)籌規(guī)劃,將城市濕地規(guī)劃耦合于城市水資源及水環(huán)境總體規(guī)劃中,同時完善與水相關的一系列規(guī)劃,理清、理順城市濕地的系統(tǒng)、布局及規(guī)模,實現各項規(guī)劃協(xié)調有序、周密對接。
(6)近遠期規(guī)劃相結合
城市濕地的修復和保護可分為近期和遠期兩種方案,遠期規(guī)劃利于確保城市濕地的發(fā)展方向和總體規(guī)模,并利于確定近期規(guī)劃實施的范圍與力度。城市濕地的發(fā)展既依托于城市的發(fā)展,又需要與城市基礎設施建設相協(xié)調平衡,在城市和區(qū)域的總體規(guī)劃及控制性詳細規(guī)劃中嵌套城市濕地系統(tǒng)性規(guī)劃,也需要通過近遠期兩種方案增強規(guī)劃實施的靈活性,找到城市基礎設施建設與生態(tài)發(fā)展之間的平衡。
(1)城市濕地水源規(guī)劃
城市水系結構遭到破壞、出現退化,除了人為不合理開發(fā)利用自然河湖濕地的原因外,很大程度上是因為水源不足。對地下水的過度開采造成水位下降,自然水循環(huán)系統(tǒng)被破壞,人為補給的水源水質情況不容樂觀,最終造成水生態(tài)系統(tǒng)被破壞,因此水源涵養(yǎng)和補給尤為重要。
城市河湖濕地應盡量避免使用再生水,或在濕地補充再生水水源的背景下,增加和完善水質和水生態(tài)的流域性及區(qū)域性規(guī)劃,通過種植水生植物等措施實現水質凈化升級,以免水質影響到城市濕地水循環(huán)系統(tǒng)和水生態(tài)系統(tǒng)的健康運行。應當充分依托海綿城市規(guī)劃,結合工程性措施將雨水涵養(yǎng)至地下或水系中,發(fā)揮城市濕地涵養(yǎng)水源、凈化水質的作用,避免出現“蓄水而無法用水”的無效規(guī)劃。
圖1 構造自然生態(tài)駁岸
(2)水系修復與構建規(guī)劃
城市濕地水系修復應納入城市總體空間布局規(guī)劃中。傳統(tǒng)的河道湖泊規(guī)劃應延伸拓展至城市濕地水系規(guī)劃,以大、小水系區(qū)分研究對象,確保城市濕地水系在排洪防澇、靈活蓄滯的同時,保有完整性及連通性。構建規(guī)劃時,除了河深、上開口、斷面形式等基本要素外,增加區(qū)域水面率、河網密度、流域面積增長率等參數的具體規(guī)劃,切實保證城市濕地水系的構建與修復。
(3)水資源循環(huán)利用規(guī)劃
水資源的循環(huán)利用是城市可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié),除了設定最嚴格水資源管理制度外,正確處理和利用城市工業(yè)廢水及生活污水是構建良性水循環(huán)的關鍵。一方面,要控制污水進入河湖及滲入地下水,雨污分流,完全截污,切實避免排污造成的城市濕地水污染;另一方面,要依照區(qū)域水體納污能力確定再生水廠處理出水水質及水生態(tài)指標,對出水進行合理利用和凈化后再通過自然水循環(huán)進入城市濕地水系中。
(4)城市濕地水質及水生態(tài)規(guī)劃
通過確定濕地來水水源、計算水系流量條件、測定水位及考察斷面水質指標等方式,可以用模型模擬計算水體水質情況,從而實現城市濕地水質的控制規(guī)劃。在模擬計算的基礎上,通過調整和改變邊界條件,可實現多方面的控制性規(guī)劃,如水源水質、水系人工凈化濕地位置及規(guī)模、雨水入河處理、水系駁岸設計等。在城市濕地水質及水生態(tài)規(guī)劃中,通過控制邊界指標、增加工程性措施、統(tǒng)籌水源及水循環(huán)規(guī)劃,最終實現城市濕地的生態(tài)功能規(guī)劃。
(5)濱岸生境規(guī)劃
城市濕地濱岸帶是水陸相連的生態(tài)廊道,也是濕地物種多樣性的重要依托,增加濱岸生境規(guī)劃是構建城市生態(tài)規(guī)劃系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。將硬質和半硬質護砌駁岸規(guī)劃為自然和半自然的土質或土工植物結合駁岸,通過配置本土植物種群構造水生、挺水、陸生植物帶,規(guī)劃包含鳥類、魚類、兩棲動物分布的動物種群。通過改變原有的河湖濕地規(guī)劃方案,將工程性規(guī)劃優(yōu)化為生態(tài)性綜合規(guī)劃。 ■