基于生態(tài)景觀理念的河道整治與設計

劉 昱，閆少鋒，余凱波，崔 鳴

(湖北省水利水電規(guī)劃勘測設計院，湖北 武漢 430064)

保障水安全和現(xiàn)代化治理水問題是國際上普遍關心的全球性問題，也是我國可持續(xù)發(fā)展面臨的重大戰(zhàn)略問題[1]。為加快推進海綿城市建設，增強城市排澇能力，修復城市水生態(tài)環(huán)境，提高城市持續(xù)發(fā)展能力和城鎮(zhèn)化建設質量，湖北省提出了關于推進海綿城市建設的實施意見。2015年武漢獲得第一批海綿城市的試點資格。遵循“規(guī)劃引領、生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜、全面協(xié)調、技術先進”的基本原則[2]，東湖港綜合整治工程作為青山示范區(qū)海綿城市建設的重要抓手，是有效緩解區(qū)域城市內澇、降低水環(huán)境污染、加快推進青山示范區(qū)海綿城市建設的示范工程，同時作為“大東湖水網(wǎng)聯(lián)通”中重要的一環(huán)，屆時東湖將在華僑城附近經東湖港通道出口與長江實現(xiàn)連通。

1 工程概述

東湖港綜合整治工程位于長江以南，屬東沙湖水系，跨青山、洪山、東湖生態(tài)旅游風景區(qū)三個行政區(qū)。近年來，東湖港周邊區(qū)域城市化發(fā)展迅速，外部建設條件發(fā)生了改變，同時武漢市海綿型城市建設試點、武漢市大東湖生態(tài)水網(wǎng)建設都對東湖港的建設提出了更高的要求。

東湖港北起落步咀閘、南至東湖(湯菱湖)，治理總長4.7km，控制寬度100～140 m范圍內，承擔區(qū)域范圍內防澇排水、生物廊道、濱水生活、航運旅游、海綿城市建設等功能的綜合型生態(tài)廊道；工程是實現(xiàn)大東湖引水的重要通道，是加快推進武漢市水生態(tài)文明建設的重要步驟。工程建設采用高標準進行，防洪標準為50年一遇，雨水設計重現(xiàn)期為3年，年徑流總量控制率為85%，污染物削減(以TSS計)為70%，水質目標為Ⅲ類，綠化率75%。

2 協(xié)同框架構建

以河道水循環(huán)多過程為主線，確保城市安全底線的基礎上，充分挖掘和發(fā)揮天然系統(tǒng)對水循環(huán)的調節(jié)作用，增加城市防洪排澇能力[3]。系統(tǒng)構建沿港灰色與綠色基礎設施，形成路網(wǎng)、綠網(wǎng)、水網(wǎng)相互交織串聯(lián)的生態(tài)網(wǎng)絡[4]。融合現(xiàn)代信息技術的新進展，建設紅色基礎設施，結合文化風貌特質助力多彩基礎設施，促進渠道及沿渠陸域水岸聯(lián)動、協(xié)調發(fā)展、人水相宜。

2.1 灰色基礎設施構建

水系連通：東湖港作為構建“大東湖”生態(tài)水網(wǎng)重要進水通道，通過東湖港引江濟湖[5]，恢復江湖聯(lián)系，增加區(qū)域水資源供給、加快湖泊水體循環(huán)、改善水環(huán)境，還能作為武鋼備用引水渠道。汛期，青山組團雨水、楊春湖副中心雨水、東湖調蓄雨水通過東湖港，泵抽排入長江，聯(lián)合發(fā)揮防洪調蓄作用，提高區(qū)域排澇能力。在滿足引水流量30m3/s、排水流量32m3/s、武鋼反向引水流量10m3/s前提下，鑒于東湖港常水位較高，考慮利用“水下措施換陸地空間”，最大限度擴寬平面空間以爭取更多綠地范圍，為不影響觀賞效果，常水位下布置直立式生態(tài)擋墻，釋放坡度比，同時也為廊道內動植物提供生存寬度，如圖1所示。擋墻以上運用不同層次植物相結合形成生態(tài)駁岸，營造連續(xù)復合的濱岸帶環(huán)境。運用工程措施與非工程措施相結合，打造一個柔性整體界面，恢復河道自然生態(tài)，也為水岸聯(lián)動做好鋪墊。

圖1 “水下措施換陸地空間”示意圖

慢道網(wǎng)絡：東湖港綠道建設是武昌地區(qū)綠道規(guī)劃中的重要組成部分之一，在延伸“東湖綠道”的同時，串聯(lián)其廣場、綠地、水岸及其他公共活動空間，為市民提供生活與休閑場所，形成全新的“東湖綠道+”。為優(yōu)化綠道體驗，結合上位規(guī)劃綜合考慮垂河腹地空間的跨渠交通需求，通過7座垂河通道聯(lián)系腹地空間和濱水空間，與周邊道路合理銜接，沿河步道、綠道、跨渠橋梁共同構成陸上慢行系統(tǒng)；為充分發(fā)揮城市濱水旅游資源的優(yōu)勢和水上旅游的特色，提高城市的整體環(huán)境品質、旅游功能，以橋梁為節(jié)點碼頭組建4.7km黃金水路，結合景觀主題分區(qū)形成水陸互動的4個特色區(qū)段，打通水系景觀游線，盤活沿途景致，構筑水陸齊發(fā)力的復合慢道網(wǎng)絡。

2.2 綠色基礎設施構建

作為長江和東湖的生態(tài)走廊，將東湖港作為城市發(fā)展的生態(tài)底線，東湖港生態(tài)廊道構建不局限于一條綠色廊道或生態(tài)綠帶，而是以河道為依托的市域生態(tài)空間，修復與拓展河道兩側的生態(tài)空間，從區(qū)域協(xié)同的角度串聯(lián)生態(tài)資源，構建多尺度的生態(tài)網(wǎng)絡體系。在100～140m的廊道寬度上，形成“水域藍網(wǎng)”和“生態(tài)綠網(wǎng)”兩網(wǎng)交融的廊道系統(tǒng)。

水域藍網(wǎng)：東湖港既是大東湖水系生態(tài)引水的重要進水通道，也是青山組團和武鋼工業(yè)組團之間的生態(tài)隔離帶[6]。長江與東湖的水體交換為江、湖之間物質交流奠定基礎，既是穩(wěn)定水生態(tài)系統(tǒng)的需要，又是提高區(qū)域生物多樣性的重要條件。平面上重塑河流健康自然蜿蜒形態(tài)，宜寬則寬，宜彎則彎，增設洲島、彎汊，避免河道過分渠化[7]，通過營造地形地貌、植被系統(tǒng)模擬濕地、洲、灘、島等多種生境，增加水陸消落帶邊緣效應，根據(jù)梯度的變化自我完善分布，為兩棲類和昆蟲等動物提供棲息地。渠底疏浚后結合地形進行重塑，采用具有良好透水性的卵石護底，塑造深淺不同、變化多樣水下地形；將碎石和砂土作為生態(tài)擋墻預留空隙的填充物，保持土體與水體之間的自然交換，隨著時間推移，水生動、植物均能依附卵石及生態(tài)塊預留空隙良好生存，為水下生態(tài)系統(tǒng)等功能提供良好的外部生境環(huán)境，進而增加區(qū)域生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性和抗侵擾能力，使江湖水、陸生物交換更加頻繁，完善多維生境的構筑。

生態(tài)綠網(wǎng)：以水系生態(tài)廊道為契機，沿港渠營造良好的水生、濕生和陸生植物環(huán)境，將各種生態(tài)效應輸送給城鎮(zhèn)，并將各類城鎮(zhèn)建設單元相聯(lián)系，形成有機的整體空間結構，增加與其他交叉廊道生物交換的幾率[8]，進而推動區(qū)域景觀生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。運用不同層次不同品種的喬灌草相結合，構成比較自然粗放的植物群落，通過種植深根性、根系發(fā)達植物，達到固土、防止水土流失的同時，立體植物帶跟城市綠地銜接，形成相對封閉式濱水環(huán)境，不僅有利于空氣凈化、噪聲降低，還有利于親水空間的營造。低矮的草坪、灌木不僅能為昆蟲、爬行類等動物提供棲息環(huán)境，也是其他生物類群的食物和能源的提供者。喬木與低矮植被按照錯落有致的景觀美學要求形成對比和參照，以色葉喬木為骨干樹種，搭配漿果類灌木，以及低成本養(yǎng)護的觀賞草和耐陰藤本，為廊道中飛禽內生境系統(tǒng)提供筑巢棲息和覓食的場所。挺拔的喬木能有效延長雨水落地的時間，能為高峰期的徑流緩解壓力，以空間換時間，實現(xiàn)最佳的滲透效果。這種植物群落的建立，在東湖港構筑成沿港渠的生態(tài)屏障，提高水體自凈能力，維護水體生態(tài)發(fā)展，恢復河道生態(tài)廊道的體量與連通性[9]，形成濱岸帶復合生態(tài)圈，形成連續(xù)富有生機、活力、可持續(xù)性的生態(tài)綠網(wǎng)。

2.3 紅色基礎設施構建

融合現(xiàn)代信息技術手段，積累實際運行數(shù)據(jù)，以增強對潛在水安全風險的預測感知能力，從而實現(xiàn)早預警、早發(fā)現(xiàn)、早解決，保障水安全。這將極大地提高管理創(chuàng)新的科學性和有效性，保證管理創(chuàng)新的安全運行和效益的發(fā)揮，促進水資源的合理分配，提高水資源的利用效率。

在重點區(qū)域布置跟蹤監(jiān)測設備，獲取雨量、流量、水質、溫度等多指標的綜合監(jiān)測數(shù)據(jù)，為提供適宜的水文水動力和水環(huán)境條件奠定基礎，構建“自然-人工”二元水循環(huán)多過程紅色基礎設施[10]，為提高水污染治理成效、打好水污染防治攻堅戰(zhàn)提供支撐。在植草溝、雨水花園等設有海綿措施處布置視頻監(jiān)測點，融合現(xiàn)代信息技術的新進展，將自然科普教育等信息與移動設備連接，實現(xiàn)“人到景到、景到知到”。

2.4 水景觀、水文化構建

根據(jù)渠道形態(tài)特征，結合沿港渠所處的區(qū)位、主題等因素及歷史文化資源的保護與利用進行差異化引導，形成“一帶四段”的總體濱水景觀結構，營造綠色休閑的鄰里生活空間，滿足多尺度多目標的景觀需求，服務城市社會文化生活。

“鎏金承業(yè)”段：設計以青山老工業(yè)區(qū)時代特點為主線，塑造展示空間，通過多樣的形式渲染曾經輝煌的武鋼、石化、熱電等工業(yè)氛圍，致力于打造一處保留武漢鋼鐵城市的地域特色和文化風貌景觀，引起記憶共鳴。

“樂活輕享”段：與周邊區(qū)域居民生活緊密結合，綜合腹地空間和人流活動密集程度，最大限度地釋放濱水公共空間，開辟文化交流、生活游憩、體育健身等多種功能復合公共活動場，展示現(xiàn)代武漢城市風貌，為市民、游客創(chuàng)造充裕流暢的休閑活動場所。

“古韻雅集”段：以武漢現(xiàn)存年代最久的古橋——北洋橋作為景觀節(jié)點進行輻射，在充分保護歷史文化遺產和現(xiàn)有空間尺度基礎上，最大限度保持原汁原味的古樸氣質，延續(xù)歷史文脈，再現(xiàn)城市“小橋流水人家”的雅致意境。

“屏翠悠然”段：連接碧波萬頃東湖，以現(xiàn)狀杉樹林生態(tài)保護為定調，形成生態(tài)蜿蜒的濕地景觀。作為東湖綠道延伸部分，漫步其間能俯瞰河水清河流觴，中望東湖群毆歸巢，遠眺湖面浮光躍金。

“一帶四段”的總體濱水景觀結構，以塑造宜居生活為宗旨，依托景觀基礎設施與非工程措施雙管齊下，將灰色基礎設施與綠色基礎設施整合，并融為一體[11]，使水域景觀建設既有外在表現(xiàn)的景觀美，又沉淀了歷史人文，強化水體與場地的記憶關系，并結合海綿城市促進雨水在城市中“自然積存、自然滲透、自然凈化”[12]，自然與人文、形式與功能得到和諧與統(tǒng)一[13]。實現(xiàn)由單一功能向生產、生活、生態(tài)綜合功能轉變，從而利用水的魅力激發(fā)城市的活力。

3 項目亮點

(1)提出城市湖泊群多點水動力驅動的環(huán)形生態(tài)水網(wǎng)構建技術，解決了城市湖泊孤立、水體流動性差、承載力下降、生態(tài)退化等問題。

(2)采用“綠廊、水廊、生物廊、景觀廊四廊空間合一”的建設模式，用微生物、動物、植物、人群的生境組合設置，構建水陸兩項自然基質的生態(tài)空間，解決了城市人口密集區(qū)域人水爭地，城市綠地不足，生物棲息地匱乏的布置難題，將單純的水利工程設施轉變?yōu)闃嫿ㄋ?陸兩項自然基質的生態(tài)空間。

(3)采用“城市河道多物種生物棲息地構建”方法，解決城市河道多種生物棲息、遷移的難題。改變了水利工程中河道功能單一、生境脆弱的傳統(tǒng)現(xiàn)象；解決了河道在城市多種空間功能形態(tài)下，綜合生物廊道構建及區(qū)域多物種生境營造的技術難題，從而保證河道的健康和穩(wěn)定發(fā)展。

(4)綜合其上位規(guī)劃及區(qū)域形態(tài)，構筑沿河文化景觀，營建“四段主題分區(qū)”，展示地域文化，重塑濱岸活力。

4 結語

隨著時代的變遷，治水思路也在變化，從過去滿足工程安全可靠、優(yōu)先，到現(xiàn)在貫徹“十六字”可持續(xù)發(fā)展治水方針。要利用跨專業(yè)的彈性思維協(xié)同共生合作，將水、岸、城整體考慮，實現(xiàn)水利工作思路從單純工程建設向人與自然和諧相處轉變[14]。系統(tǒng)布局地表灰色、綠色基礎設施，構筑“藍、綠交融”的城市生態(tài)基底，使土地能夠持續(xù)提供生態(tài)服務，全面提升河道及濱水陸域環(huán)境對城市的服務能力；融合現(xiàn)代信息技術的新進展，結合景觀建設，強化水體與場地的關系，增加區(qū)域吸引力，實現(xiàn)由“水域本體”向“水陸統(tǒng)籌”轉變，以感受當代水利事業(yè)的巨大成就和水文化的深刻內涵，促進人與水關系和諧。本文僅從項目總體建設思路和關鍵任務方面對其介紹，尚需進一步構建其理論與技術體現(xiàn)，并在實踐中得以進一步檢驗完善。