城市水土保持的六個轉(zhuǎn)變

楊海軍，夏 兵，黃明華

(1.云南大學(xué) 大理大學(xué) 共建洱海溪流生態(tài)與治理研究中心，云南 昆明 650504；2.深圳市北林苑景觀及建筑規(guī)劃設(shè)計院有限公司，廣東 深圳 518071；3.深圳市廣匯源環(huán)境水務(wù)有限公司，廣東 深圳 518000)

昆明《生物多樣性公約》第十五次締約方大會的順利召開，標(biāo)志著全球進入了以生態(tài)文明建設(shè)為抓手，以尊重自然、順應(yīng)自然和保護自然為理念的共建地球生命共同體的時代。城市水土保持為了順應(yīng)這一時代需求，需要進行六個轉(zhuǎn)變(水土控制變生境再生、水土控制變物種恢復(fù)、水土控制變景觀營造、水土控制變生態(tài)教育、水土控制變文明傳承、水土控制變政產(chǎn)學(xué)聯(lián)動)，為以生態(tài)環(huán)境修復(fù)、生態(tài)經(jīng)濟與生態(tài)文化建設(shè)為內(nèi)涵的生態(tài)文明建設(shè)貢獻行業(yè)力量。

下面以景觀型中小河道(溝道)為例，闡述具有國際視野的城市水土保持六個轉(zhuǎn)變的內(nèi)涵，供同行參考。

1 水土控制變生境再生

(1)橫斷面上水工-自組織做功線。傳統(tǒng)的河道治理是以控制徑流減少泥沙為目標(biāo)，多采用漿砌石或干砌石堰壩等水工措施來進行治理。這種結(jié)構(gòu)阻礙了水流泥沙協(xié)同運動的連續(xù)性，無法依靠水流泥沙協(xié)同運動的規(guī)律(自組織)而自然營造出河道棲息地。為了保護生物多樣性，維持物種的無障礙遷徙，日本等發(fā)達國家在20世紀(jì)90年代對阻礙物種遷徙的堰壩進行了改造，拆除實體堰，將其改造為透水過泥沙堰體。

(2)彈性河岸水工-自組織做功線。為了快速輸送洪水與泥沙，我國普遍采用混凝土襯砌河道“三面光”的治理模式。這種治理模式限制了水流自由流淌的空間，無法發(fā)揮水流泥沙協(xié)同運動依靠自組織營造淺灘深潭交錯型河道棲息地的能力。為了發(fā)揮河流自我營造棲息地的能力，需要采用彈性河岸水工措施保護岸坡，讓河流自由地流淌，塑造出不同形態(tài)的蜿蜒型河道。

(3)凸凹傾斜河床-自組織做功線。河流生物多樣性是由沖刷與淤積決定的。水流是矢量(流速有大小、流動方向)，在凸凹(不同粒徑的礫石及泥沙)或傾斜河床、小微丁壩、 低水頭透水堰、開口型溢流壩、矢量護岸等水工措施的調(diào)節(jié)下，能夠改變水流及其分布而影響泥沙、礫石沖蝕—搬運—堆積過程，從而營造出多樣性的生境結(jié)構(gòu)。

2 水土控制變物種恢復(fù)

水土保持不僅僅要控制水土流失，還應(yīng)該運用生物對泥沙運動過程的適應(yīng)規(guī)律而保護物種。河道內(nèi)堆積的礫石及灘-潭交替的凸凹河床結(jié)構(gòu)，為凋落物的堆積、滯留和分解創(chuàng)造了微地形條件，也為洪水期底棲動物提供了避難所。淺灘是河流第一生產(chǎn)力孕育的場所，而深潭則是凋落物等有機物分解的場所。水生生物為了適應(yīng)流速和獲取食物而演化成游泳型、固著型、匍匐型和掘穴型等不同的生活類型，因而生境的多樣性左右著物種的多樣性。從順應(yīng)自然，共建地球生命共同體的視野，水土保持的使命應(yīng)該創(chuàng)造多樣異質(zhì)性的物種生境(圖1)。

圖1 水流泥沙協(xié)同運動與生物的適應(yīng)過程

3 水土控制變景觀營造

我國目前體現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”的成功案例，多是利用溪流或小河道打造親水漂流項目來吸引游客，從而增加經(jīng)濟收入。利用泥沙運動規(guī)律及水土保持調(diào)流措施(凸凹傾斜型涉河汀步、調(diào)流型垂釣平臺等)營造沙洲、急流、緩流、潭等多彩的河道景觀是“綠水青山變金山銀山”的關(guān)鍵，同時也兼顧了物種多樣性的保護，可實現(xiàn)尊重自然與利用自然的雙贏。

4 水土控制變生態(tài)教育

突出生態(tài)教育，培育生態(tài)文明觀是生態(tài)文明建設(shè)可持續(xù)的關(guān)鍵。最有效的是人文關(guān)懷型體驗式潛移默化的做法。鄉(xiāng)村或城市的生態(tài)河道正被用來作為一種全新的教育方式，來增強人們的生態(tài)保護意識，使人們認識到人與自然和諧相處的重要性。2014年建成的北京永定河生態(tài)公園開放兩個多月就接待游客近18萬人次；深圳市觀瀾河生態(tài)修復(fù)示范河段于2009年11月被深圳市水務(wù)局定為“水務(wù)生態(tài)教育基地”，2012年接待來自全國水利、環(huán)保部門的管理和技術(shù)人員1 200人次，為民眾提供了融入自然的野外教室，能夠潛移默化地提高其環(huán)保意識，比教科書式的教育更加有效。

5 水土控制變文明傳承

在以生態(tài)文明建設(shè)為抓手，共建地球生命共同體的時代，城市水土保持也肩負著弘揚中國傳統(tǒng)文化的使命。為了傳承地域特色文化，保護中國文化遺產(chǎn)和促進旅游經(jīng)濟發(fā)展，主要通過凝練篩選出能夠代表地域文化的象征符號，并將其融入河流生態(tài)工程中來實現(xiàn)。中國古代特別注重文化的傳承，將中國傳統(tǒng)文化象征符號融入河流治理工程中。如明朝洪武年間(1368—1398年)在四川省瀘州市瀘縣龍華村的九曲河上建造的龍腦橋，就是融入了中華文化的象征符號——龍，還被列為全國重點文物保護單位(圖2)。這種融入民族元素的河流治理措施已經(jīng)廣泛應(yīng)用于當(dāng)今的生態(tài)河道建設(shè)中。例如，湖南省保靖縣在酉水河的生態(tài)治理中，通過在沿河建設(shè)土家族聊天聚會和少男少女約會的民族式塔樓以及展望臺，在河岸安全墻上雕刻介紹土家族擺手舞及其象征性符號，來展演和傳承土家族文化。

圖2 四川省瀘州市瀘縣的九曲河將象征中華文化的龍符號融入橋梁設(shè)計中

6 水土控制變政產(chǎn)學(xué)聯(lián)動

城市水土保持的實踐表明，生態(tài)河道的建設(shè)仍存在一定程度的挑戰(zhàn)。

(1)河流空間被擠占。城市河流的兩岸已被房地產(chǎn)等商業(yè)性開發(fā)所擠占，農(nóng)村河流兩岸已被農(nóng)地所擠占，想要收回這些土地用于生態(tài)河流建設(shè)非常困難。

(2)河水污染嚴(yán)重。生態(tài)河道的先決條件是干凈的水質(zhì)。中國城市的雨水、污水未能完全分流，河流已成為接納污水的渠道。今后為了恢復(fù)河流生態(tài)，必須徹底地進行河流沿岸的污染防治。

(3)生態(tài)與防洪的權(quán)衡。生態(tài)河道建設(shè)技術(shù)難度大，許多生態(tài)護岸必須在抗洪結(jié)構(gòu)與河岸生態(tài)結(jié)構(gòu)之間做出平衡。

(4)生態(tài)河道需要更多的維護管理。傳統(tǒng)的三面光混凝土河道不需要管理，但是生態(tài)河道要想達到“零管理”是不可能的，因為植被需要管理而利于行洪，同時生態(tài)系統(tǒng)也需要人為幫助發(fā)揮自組織功能，向人類需求方向發(fā)展。因此，為保證長期生態(tài)健康和生態(tài)技術(shù)的可持續(xù)性，科學(xué)管理必不可少且要嚴(yán)格執(zhí)行。

(5)工程與生態(tài)等多學(xué)科的整合。100多年來的傳統(tǒng)土木研究，使業(yè)界對鋼筋混凝土有一套熟悉的理論計算基礎(chǔ)，但是生態(tài)河流建設(shè)需要工程材料與植物材料的組合，其力學(xué)的穩(wěn)定計算還不成熟，技術(shù)方法的信賴度尚待建立，因此需要多學(xué)科的整合。

為了解決上述問題，需要政府主導(dǎo)，產(chǎn)學(xué)聯(lián)動。