袁小葉
(中水珠江規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司,廣東 廣州 510610)
長(zhǎng)期以來(lái),河道堤防建設(shè)作為城市防洪的有效措施,在保護(hù)城市安全,促進(jìn)城市發(fā)展上發(fā)揮著重要作用。黨的十八大以來(lái),隨著習(xí)總書記生態(tài)文明新思想的提出,傳統(tǒng)水利面臨向生態(tài)水利轉(zhuǎn)型的巨大挑戰(zhàn),生態(tài)堤防應(yīng)運(yùn)而生,成為城市建設(shè)關(guān)注的一大熱點(diǎn)。傳統(tǒng)堤防建設(shè)重在防洪保安,存在堤線平直化,堤防橫斷面規(guī)則化,岸坡固化等問(wèn)題,破壞了河道自然形態(tài)和生物多樣性,嚴(yán)重影響了河流生態(tài)系統(tǒng)功能發(fā)揮和可持續(xù)發(fā)展。相較之下,生態(tài)堤防強(qiáng)調(diào)保護(hù)優(yōu)先,統(tǒng)籌兼顧,綠色發(fā)展,推行低影響的開(kāi)發(fā)方式,以降低對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的影響。近年來(lái)我國(guó)生態(tài)堤防建設(shè)雖取得一些初步成果,但數(shù)量還是不多,仍處于探索階段,還需不斷貫徹落實(shí)相關(guān)設(shè)計(jì)理念。
經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展,人民生活水平逐漸提高,對(duì)美好生活的需求日益提高,對(duì)優(yōu)質(zhì)水資源,健康水生態(tài),宜居水環(huán)境的需求也日漸迫切。生態(tài)堤防在滿足傳統(tǒng)堤防防洪、通航等基本功能之上,注重水生態(tài)修復(fù)、水景觀效果、水文化傳承等。其功能主要包括以下3個(gè)方面。
堤防生態(tài)保護(hù)功能主要包括兩個(gè)方面:①生態(tài)調(diào)節(jié)功能,健康的河流生態(tài)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)與修復(fù),具有涵養(yǎng)水源,攔沙保土的作用。②生境支持功能,良好的生態(tài)環(huán)境為維護(hù)河流生物多樣性,保持河流生態(tài)系統(tǒng)平衡可持續(xù)提供有力支撐。
以人為本是水利工程建設(shè)的出發(fā)點(diǎn),為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供支撐與保障是水利工程建設(shè)的最根本任務(wù),也是其社會(huì)服務(wù)功能的具體體現(xiàn),主要表現(xiàn)為防洪、供水、灌溉、航運(yùn)、旅游等功能。堤防建設(shè)的最基礎(chǔ)功能是防洪保安,基礎(chǔ)之上再兼顧景觀、旅游等其他功能需求。
水利工程是傳承治水文化,治水思想的載體,隨著人類文明和精神文化的不斷進(jìn)步,對(duì)水利工程的審美不斷提升。生態(tài)堤防作為河道景觀及城市景觀的一部分,應(yīng)當(dāng)具備傳承生態(tài)文明理念,彰顯地方文化特色的功能。
生態(tài)堤防設(shè)計(jì)在堤線布置時(shí)應(yīng)避免過(guò)多地裁彎取直,盡量保持河流本身的自然空間形態(tài),確保滿足河流及城市規(guī)劃要求,保證河道行洪安全,重視生態(tài)保護(hù)和修復(fù),合理設(shè)置堤防間距,盡量保留或恢復(fù)河灘濕地等生境,有利于保護(hù)河流生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)平衡。常見(jiàn)的堤型斷面包括直立式、斜坡式、多級(jí)直立式、多級(jí)斜坡式和復(fù)合式。選擇時(shí)應(yīng)結(jié)合城市規(guī)劃發(fā)展需求,從地形、地質(zhì)、占地、工程造價(jià)、環(huán)境景觀等多方面綜合分析考慮,因地制宜選擇最優(yōu)型式。為避免斷面形式均一化,可進(jìn)行分區(qū)設(shè)計(jì),采用多種斷面相結(jié)合的方式,更好地與自然風(fēng)景或景觀設(shè)計(jì)相融合。堤身斷面在確保安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,盡可能地減弱鋼筋混凝土式硬質(zhì)化設(shè)計(jì),采用如生態(tài)框或自嵌式擋墻,以實(shí)現(xiàn)水陸橫向連通,提高河流本身的自凈能力,為河流水生動(dòng)植物良好生境提供條件。
傳統(tǒng)堤防“圍城”效應(yīng)為城市景觀建設(shè)帶來(lái)較大困難,為減小其不利影響,需深入貫徹綠色生態(tài)理念,堤防建設(shè)時(shí)應(yīng)在保證水安全的前提下,合理優(yōu)化堤頂高程,為營(yíng)造城水互融,人水和諧的美好景象增效。廣州市區(qū)珠江堤防作為國(guó)內(nèi)較早引入超級(jí)堤理念的案例,在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合堤防功能需求及地形現(xiàn)狀,通過(guò)在堤外灘地種植適生防浪林進(jìn)行消浪[1],以降低波浪爬高,從而優(yōu)化堤頂高程。廣州南沙區(qū)靈山島尖生態(tài)景觀超級(jí)堤對(duì)超級(jí)堤進(jìn)行了升級(jí)改造,運(yùn)用“寬度換高度”的理念[2],采用多級(jí)平臺(tái)消浪技術(shù)、堤腳灘涂潮間帶生態(tài)消浪技術(shù)及新型生態(tài)護(hù)坡技術(shù)進(jìn)行多級(jí)消浪以降低防浪墻頂高程,滿足濱水與生態(tài)美觀需求,同時(shí)保障防洪潮安全。此外還有廣州南沙區(qū)萬(wàn)頃沙聯(lián)圍某堤段,設(shè)計(jì)者提出了生態(tài)堤防消納調(diào)蓄洪水的創(chuàng)新理念[3],通過(guò)打造濕地空間,聯(lián)通堤后水系,構(gòu)建生態(tài)廊道系統(tǒng),以蓄滯洪水和堤防越浪量,輔之灘涂植被和拋石子堤消浪措施,有效降低堤頂高程1.0~1.5m。上述實(shí)例均為生態(tài)堤防堤頂高程優(yōu)化提供了良好的借鑒意義。值得注意的是,以上優(yōu)化措施在一定程度上受相關(guān)因素影響,如植被消浪受植被類型、植被帶寬度及其布置方式等影響,消浪能力需要經(jīng)過(guò)大量計(jì)算論證確定。堤頂高程的降低,可提升親水可達(dá)性和景觀性,但又關(guān)系到防洪安全,需充分考量,結(jié)合水工模型試驗(yàn)等嚴(yán)格論證確定。
傳統(tǒng)堤防常采用干砌石、漿砌石或混凝土護(hù)坡,這種硬質(zhì)護(hù)坡切斷了河道水流與周邊環(huán)境的聯(lián)系通道,造成了橫向水流不連續(xù),從而嚴(yán)重影響周邊生物生長(zhǎng)生存,導(dǎo)致物種多樣性下降,甚至造成周邊生態(tài)系統(tǒng)失衡[4]。生態(tài)護(hù)坡是一種借助植物與工程措施相結(jié)合的護(hù)坡形式,兼顧岸坡穩(wěn)定與生態(tài)性,可起到涵水固土,增強(qiáng)岸坡穩(wěn)定,恢復(fù)自然生境,維持生態(tài)穩(wěn)定等多重作用,目前已在工程建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)得到了較為廣泛應(yīng)用。常見(jiàn)的生態(tài)護(hù)坡包括植草護(hù)坡、土工格柵固土種植基護(hù)坡、生態(tài)袋護(hù)坡、植被毯護(hù)坡、生態(tài)混凝土護(hù)坡等[5],如表1所示。隨著生態(tài)護(hù)坡技術(shù)不斷發(fā)展,涌現(xiàn)出一些新形式,如鏤空駝峰型生態(tài)護(hù)坡[6]、多孔混凝土護(hù)坡、蜂巢格室約束系統(tǒng)生態(tài)護(hù)坡、“雷諾護(hù)墊+高性能基材層”護(hù)坡等[7]。在進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分調(diào)研設(shè)計(jì)范圍周邊環(huán)境條件及生物類型,考慮河道現(xiàn)狀、功能需求、工程定位等多因素,根據(jù)不同生態(tài)護(hù)坡形式的適用范圍及特點(diǎn),選擇因地制宜的生態(tài)材料、護(hù)坡植物和護(hù)坡結(jié)構(gòu),為生物繁殖、生長(zhǎng)、棲息構(gòu)建良好生境,改善堤岸生態(tài)環(huán)境。
表1 常見(jiàn)的生態(tài)護(hù)坡類型及特點(diǎn)
生態(tài)堤防應(yīng)設(shè)置開(kāi)放共享的綠色濱水空間,以滿足居民親水、休閑、觀景等需求。濱水空間的規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)與區(qū)域規(guī)劃,慢行體系規(guī)劃相適應(yīng)?,F(xiàn)常采用構(gòu)建親水平臺(tái)、親水棧橋、親水步道、濕地公園等方式營(yíng)造親水空間,打造活力濱河岸線。親水平臺(tái)或步道多用于復(fù)合式斷面,創(chuàng)建了除堤頂外的行進(jìn)和駐足空間,將人的活動(dòng)空間和觀賞角度重新拉回至水面,打造了多層次的視覺(jué)空間,滿足親水需求的同時(shí)弱化了堤防高差的景觀不利影響。生態(tài)堤防周圍景觀應(yīng)結(jié)合區(qū)域用地規(guī)劃,功能及定位等情況,因地制宜打造,如結(jié)合慢行系統(tǒng)布設(shè)植物景觀帶,整合魚塘建設(shè)濕地公園,改造農(nóng)田為生態(tài)農(nóng)業(yè)觀光園等,拓寬了居民休閑游憩空間,激發(fā)了城市活力;可通過(guò)文化雕塑、文化墻、景觀柱等方式展現(xiàn)城市文化,彰顯城市魅力,打造城市名片。
植物景觀作為主要的軟質(zhì)景觀,是生態(tài)堤防不可或缺的一部分。植物配置對(duì)水土保持,水生態(tài)改善及堤防景觀效果起著至關(guān)重要的作用。將生態(tài)堤防植物景觀進(jìn)行分區(qū),分為陸域、水陸交界帶和水域植物景觀。其中陸域植物景觀主要有生態(tài)密林、疏林草地、開(kāi)敞植被和林蔭廣場(chǎng)4種配置模式[8],不同配置模式描述及特點(diǎn)如表2所示,也可將4種模式進(jìn)行組合,尋找最佳配置模式,如生態(tài)密林+疏林草地模式,可打造多層次視覺(jué)效果,提供多樣化的觀景游憩體驗(yàn)。水陸交界帶植物景觀根據(jù)不同類型駁岸特點(diǎn)構(gòu)建植物群落,以耐水濕生類為主,如表3所示。水域植物主要分為挺水、浮葉和沉水3類,可根據(jù)不同功能和水深條件進(jìn)行選擇,如表4所示。植物配置應(yīng)結(jié)合功能需求,綜合考慮氣候,水文,土壤等環(huán)境條件,根據(jù)色彩、質(zhì)感、季相等變化,科學(xué)合理地將不同形態(tài)及特性的植物組合,以構(gòu)建色彩豐富,質(zhì)感多樣,層次鮮明的植物群落,為堤岸水景增色。
表2 陸域植物配置
表3 水陸交界帶植物配置
表4 水域植物配置
生態(tài)堤防是堤防建設(shè)與生態(tài)文明理念相碰撞的結(jié)果,順應(yīng)時(shí)代和社會(huì)發(fā)展需求。生態(tài)堤防以保護(hù)生態(tài)為前提,以防洪為基礎(chǔ),兼顧景觀、文化等多重功能,營(yíng)造了城水相融,人水相依的和諧氛圍,有利于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)綜合效益最大化。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合建設(shè)目標(biāo)對(duì)堤線、堤型、護(hù)坡及景觀等進(jìn)行統(tǒng)籌考慮,因地制宜地規(guī)劃布置。生態(tài)堤防涉及水利工程、生態(tài)環(huán)境、建筑景觀、給排水、植物學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域,是一門綜合性較高的新興技術(shù)。目前我國(guó)生態(tài)堤防建設(shè)還處于初級(jí)階段,還需在理論和實(shí)踐中進(jìn)一步探索。