城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造設(shè)計研究

摘 要：本研究聚焦于城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造，旨在探索綜合性方法來促進城市河道生態(tài)系統(tǒng)的恢復與可持續(xù)發(fā)展。文中首先分析城市河道生態(tài)系統(tǒng)當前面臨的主要挑戰(zhàn)，包括水體污染、生物多樣性喪失及城市化進程中的生態(tài)負擔。其次，提出一系列具體的治理與改造策略，涉及可持續(xù)城市排水系統(tǒng)的設(shè)計、綠色基礎(chǔ)設(shè)施與生物多樣性保護的融合設(shè)計，以及城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造的方案實施。突出強調(diào)建立生態(tài)恢復目標、實施綜合流域管理、采用綠色基礎(chǔ)設(shè)施、推廣社區(qū)參與以及采用科技創(chuàng)新增強監(jiān)測和評估的重要性。

關(guān)鍵詞：城市河道生態(tài)治理；綠地規(guī)劃；改造設(shè)計文章編號：2095-4085（2024）06-0136-03

0 引言

城市河道作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其健康狀態(tài)直接影響著城市生態(tài)質(zhì)量和居民福祉。然而，隨著城市化進程的加速，城市河道面臨著前所未有的挑戰(zhàn)：水體污染加劇、生物多樣性銳減、以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的退化。此問題嚴重威脅到水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不利于城市的可持續(xù)發(fā)展。因此，本研究旨在通過綜合性的分析和策略制定，提出有效的城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造方案，以期恢復和提升城市河道的生態(tài)健康，促進城市與自然的和諧共存。

1 城市河道的生態(tài)問題

1.1 水體污染與生態(tài)退化現(xiàn)狀分析

當前，城市河道面臨的最嚴峻挑戰(zhàn)之一是水體污染。由于工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)徑流、以及生活污水未經(jīng)充分處理直接排放，河道的水質(zhì)急劇惡化。這種污染不僅含有高濃度的有機物，還常常包含重金屬和有害化學物質(zhì)，對水生生物構(gòu)成嚴重威脅。同時，生態(tài)退化表現(xiàn)為水生植被和動物種群的減少，生物多樣性的喪失，以及河床結(jié)構(gòu)和河流生態(tài)功能的改變。這些生態(tài)問題進一步導致河流自凈能力的下降，形成惡性循環(huán)。因此，城市河道的生態(tài)恢復和水質(zhì)改善迫在眉睫。

1.2 城市化進程中的河流生態(tài)負擔

隨著城市化的加速，城市河道的生態(tài)系統(tǒng)承受著越來越重的負擔。城市擴張和土地利用的變化導致自然水文循環(huán)的改變，河流生態(tài)流量減少，生物棲息地受到破壞。此外，河岸的硬化和河道的直線化改造削弱了河流對洪水的調(diào)節(jié)能力，增加了洪水風險。這些人為活動不僅打破了河流的自然狀態(tài)，還影響了河道內(nèi)生物的多樣性和生態(tài)平衡。因此，城市化進程中的河流生態(tài)負擔需要通過合理規(guī)劃和管理來減輕。

1.3 氣候變化對城市河道生態(tài)的影響

氣候變化正以前所未有的速度影響城市河道的生態(tài)系統(tǒng)。極端氣候事件，如頻繁的洪水和長期的干旱，已經(jīng)開始改變城市河道的水文特征和生態(tài)結(jié)構(gòu)。升高的氣溫導致水體溫度上升，影響了水生生物的生長和繁殖周期，進而影響整個食物鏈的穩(wěn)定性。此外，氣候變化導致的降雨模式改變，對河流的徑流量和污染物負荷產(chǎn)生影響。這些變化不僅威脅著河道生物的生存，也對城市水資源管理提出了新的挑戰(zhàn)。因此，考慮氣候變化因素對城市河道生態(tài)系統(tǒng)的長期適應(yīng)性和恢復力至關(guān)重要。

2 綠地規(guī)劃改造的重要性與原則

2.1 綠地對城市生態(tài)系統(tǒng)的多重貢獻

綠地在城市生態(tài)系統(tǒng)中可提供生物多樣性的棲息地，有助于城市空氣質(zhì)量的改善和城市熱島效應(yīng)的緩解。綠地如公園、街道綠化帶、城市濕地等，通過其綠色植被，有效地吸收空氣中的污染物質(zhì)和溫室氣體，同時為城市居民提供休閑和康養(yǎng)的空間。此外，綠地還有助于城市水文循環(huán)的調(diào)節(jié)，通過增加地面滲透能力，減少徑流量，從而降低洪水風險。

2.2 綠地規(guī)劃設(shè)計的可持續(xù)原則

綠地規(guī)劃設(shè)計應(yīng)遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，注重生態(tài)、社會和經(jīng)濟層面的平衡。首先，生態(tài)方面需要考慮本土植被的選擇、生物多樣性的保護、以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的維護。其次，從社會角度來看，綠地設(shè)計應(yīng)滿足不同群體的需求，包括休閑娛樂、文化教育和社區(qū)互動等，同時確保公共空間的易達性和安全性。經(jīng)濟層面上，綠地規(guī)劃應(yīng)考慮成本效益，實現(xiàn)經(jīng)濟可行和長期可維護的目標。

2.3 綠地規(guī)劃中的創(chuàng)新與技術(shù)應(yīng)用

在綠地規(guī)劃改造中應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)和方法，可以有效提升綠地的功能性和美觀性。例如，采用智能灌溉系統(tǒng)和土壤濕度監(jiān)測技術(shù)，可以實現(xiàn)更高效的水資源管理。同時，利用生態(tài)工程技術(shù)，如生態(tài)屋頂、垂直綠化、雨水花園等，不僅美化城市景觀，還能提高城市的生態(tài)效益。此外，綠地規(guī)劃還可以結(jié)合數(shù)字技術(shù)，如GIS（地理信息系統(tǒng)）和VR（虛擬現(xiàn)實）技術(shù)，進行更精確和直觀的設(shè)計與規(guī)劃，以達到更好的環(huán)境效果和用戶體驗。

3 城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造的方案設(shè)計

3.1 綜合生態(tài)恢復設(shè)計，結(jié)合綠地與河道治理

在城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造的綜合設(shè)計中，關(guān)鍵是要實現(xiàn)水域與陸地生態(tài)系統(tǒng)的和諧共生。

首先，設(shè)計中需考慮河道的自然化恢復，包括重構(gòu)河岸線、恢復河岸原生植被、以及建立河岸濕地。這些措施有助于提升河道生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力，同時為水生動植物提供必要的生存環(huán)境。

其次，綠地規(guī)劃應(yīng)與河道治理相結(jié)合，如在河岸附近設(shè)計城市公園、休閑步道和觀景區(qū)，既美化城市環(huán)境，又提供居民親水空間。同時，綠地設(shè)計應(yīng)注重生態(tài)多樣性，選用適應(yīng)當?shù)貧夂蚝屯寥罈l件的本土植物，增強綠地的生態(tài)穩(wěn)定性和抵抗力。此外，規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)考慮生態(tài)連通性，通過建立生態(tài)走廊和綠色網(wǎng)絡(luò)，連接城市不同的綠地和水域，形成一個統(tǒng)一而協(xié)調(diào)的生態(tài)體系。這樣的設(shè)計不僅有利于動植物種群的遷移和擴散，也有助于維持城市生態(tài)系統(tǒng)的完整性和功能性。

最后，規(guī)劃設(shè)計中需考慮河道與周邊城市布局的整合，確保河道治理與城市發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào)，共同推動城市可持續(xù)發(fā)展。這包括合理布局城市基礎(chǔ)設(shè)施，如排水系統(tǒng)、交通網(wǎng)絡(luò)等，以及確保河道治理與城市土地利用規(guī)劃的一致性。

3.2 可持續(xù)城市排水系統(tǒng)的設(shè)計

在設(shè)計可持續(xù)城市排水系統(tǒng)時，需考慮系統(tǒng)的綜合性能和對環(huán)境影響的最小化。

首先，系統(tǒng)設(shè)計需依據(jù)城市特定的水文和地質(zhì)特征，采用低影響開發(fā)（LID）策略，如生物滯留設(shè)施和滲透性鋪裝。例如，滲透性鋪裝的設(shè)計需考慮地面承載能力和雨水滲透率，其尺寸設(shè)計應(yīng)基于每年的平均降水量（如100mm/h）和地面滲透速率（如15mm/h）。

其次，排水系統(tǒng)中的生態(tài)元素，如人工濕地或雨水花園，應(yīng)根據(jù)流域面積設(shè)計，以確保有效的水量管理和生態(tài)平衡。例如，人工濕地的面積應(yīng)為其服務(wù)的流域面積的10%，以實現(xiàn)有效的污染物去除和生物多樣性保護。此外，排水系統(tǒng)設(shè)計還應(yīng)考慮未來氣候變化對城市水循環(huán)的影響，如極端降雨事件的增加。因此，系統(tǒng)的設(shè)計需有足夠的彈性，以適應(yīng)未來可能的氣候變化。

3.3 綠色基礎(chǔ)設(shè)施與生物多樣性保護的融合設(shè)計

在綠色基礎(chǔ)設(shè)施與生物多樣性保護的融合設(shè)計中，重點是在城市規(guī)劃中整合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和生物多樣性的保護。此融合設(shè)計應(yīng)基于生態(tài)系統(tǒng)的原則，強調(diào)自然過程和生態(tài)連通性的重要性。

首先，綠色基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計應(yīng)以模仿自然生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，包括創(chuàng)建城市濕地、綠色屋頂、生物保留區(qū)和生態(tài)廊道。這些設(shè)施不僅提供了城市生物多樣性的棲息地，還有助于改善空氣質(zhì)量、調(diào)節(jié)城市微氣候、并提高城市居民的生活質(zhì)量。例如，生態(tài)廊道的寬度設(shè)計至少應(yīng)為10m，以確保動植物物種的遷移和遺傳多樣性。

其次，生物多樣性的保護應(yīng)納入城市規(guī)劃的每個階段，確保保護區(qū)域與城市發(fā)展的協(xié)調(diào)一致。設(shè)計時需要考慮本土物種的保護和恢復，同時減少外來物種的影響。例如，選擇本土樹種進行街道綠化，不僅有助于生態(tài)平衡，還能提高綠化的適應(yīng)性和生存率。

此外，公眾參與在融合設(shè)計中也扮演著重要角色。社區(qū)居民應(yīng)被鼓勵參與綠色基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和管理，如通過社區(qū)花園或公民科學項目。這樣不僅能增強社區(qū)的環(huán)境意識，還能促進居民對自然環(huán)境的尊重和保護。

4 城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造的方案實施

4.1 建立生態(tài)恢復目標，達到優(yōu)先考慮

第一，水質(zhì)改善是生態(tài)恢復的核心目標之一。為此，需要定量設(shè)定如減少污染物負荷的具體目標，如將氨氮和總磷含量降低至國家規(guī)定的環(huán)境保護標準以下。同時，通過植被過濾和生物降解技術(shù)減少河道中的懸浮固體和其他污染物。

第二，生物多樣性的恢復和提升也是重要目標。為達成此目標，應(yīng)重點關(guān)注本土物種的保護和恢復，防止外來入侵物種的擴散。例如，通過種植本土水生植物和建立魚類通道，以恢復和維持河流生態(tài)系統(tǒng)的自然功能。

第三，目標設(shè)定中還應(yīng)包括提高河道的生態(tài)教育和休閑價值。通過建立生態(tài)教育路徑、觀鳥站和公共休閑區(qū)，提升公眾對生態(tài)保護的認識和參與度。

第四，目標的實現(xiàn)應(yīng)通過可量化的指標來監(jiān)測和評估，如通過定期的生物多樣性調(diào)查和水質(zhì)監(jiān)測。這些指標不僅為項目的進展提供反饋，還為未來的治理工作提供科學依據(jù)。

4.2 實施綜合流域管理，強化協(xié)同效應(yīng)

在城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造中，實施綜合流域管理是實現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)和可持續(xù)性的關(guān)鍵策略。綜合流域管理的核心是采取跨部門和多學科的協(xié)作方法，通過整合水資源管理、生態(tài)保護、城市規(guī)劃和社區(qū)發(fā)展等方面的策略，實現(xiàn)流域健康和城市可持續(xù)發(fā)展的共同目標。

首先，需要對流域內(nèi)的水文特性和生態(tài)系統(tǒng)進行全面評估，確定污染源、水文循環(huán)變化、生態(tài)敏感區(qū)以及社區(qū)利益點。此評估可以為綜合管理提供科學依據(jù)，確保策略的針對性和有效性。

其次，污染控制是綜合流域管理的重要組成部分。這包括工業(yè)和生活污水的處理、農(nóng)業(yè)徑流的控制以及地表徑流的管理。例如，建立和優(yōu)化污水處理設(shè)施，采用生態(tài)農(nóng)業(yè)實踐以減少化肥和農(nóng)藥流入河道。

最后，恢復和保護生態(tài)敏感區(qū)和關(guān)鍵棲息地是實施綜合流域管理的關(guān)鍵。這可能包括濕地恢復、河岸綠化和生物多樣性保護區(qū)的建立。這些措施不僅有助于提升生態(tài)質(zhì)量，還能增強流域?qū)夂蜃兓蜆O端天氣事件的適應(yīng)能力。

4.3 采用綠色基礎(chǔ)設(shè)施，提高系統(tǒng)彈性

綠色基礎(chǔ)設(shè)施通過模仿自然過程來管理城市水流，增強城市對氣候變化和極端天氣事件的適應(yīng)能力，同時提供重要的生態(tài)和社會效益。

首先，雨水管理是綠色基礎(chǔ)設(shè)施的核心要素。通過建設(shè)雨水花園、滲透性鋪裝、雨水收集系統(tǒng)和綠色屋頂?shù)仍O(shè)施，可以有效地控制和減少地表徑流，提高地下水補給。這些措施有助于減輕城市排水系統(tǒng)的壓力，減少洪水風險，并改善城市的水質(zhì)。

其次，綠色基礎(chǔ)設(shè)施通過提供生物多樣性的棲息地，增強生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定性。例如，建立城市濕地和生態(tài)公園不僅有助于水質(zhì)凈化，還能為鳥類、昆蟲和其他野生動植物提供生活空間，從而提升生物多樣性。

此外，綠色基礎(chǔ)設(shè)施還有助于緩解城市熱島效應(yīng)，提高城市居民的生活質(zhì)量。通過增加城市綠化，如街道樹木和公園，可以降低城市溫度，凈化空氣，為城市居民提供宜人的休閑和社交空間。

為了提高綠色基礎(chǔ)設(shè)施的效益，需要對其設(shè)計進行精心規(guī)劃，確保它們既滿足功能性需求，又與周圍環(huán)境和城市景觀協(xié)調(diào)一致。這包括考慮本土植物種類的選擇、系統(tǒng)的布局和尺寸，以及與傳統(tǒng)灰色基礎(chǔ)設(shè)施的整合。

4.4 推廣社區(qū)參與，共建生態(tài)城市

首先，需積極建立社區(qū)參與機制，其可通過組織公眾咨詢會、工作坊和教育活動來實現(xiàn)，讓社區(qū)居民參與到生態(tài)治理和綠地規(guī)劃的決策過程中。例如，通過組織社區(qū)居民參與雨水花園的設(shè)計和維護，不僅增強了社區(qū)居民對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的理解，也提升了社區(qū)居民對項目的認同感和歸屬感。其次，促進社區(qū)內(nèi)的環(huán)境教育和意識提升是推廣社區(qū)參與的另一個重要方面。通過在學校、社區(qū)中心和公共場所舉辦教育展覽和研討會，可以提高居民對生態(tài)保護的意識，并激發(fā)他們對環(huán)境問題的關(guān)注和參與［1］。

此外，鼓勵社區(qū)居民直接參與生態(tài)治理項目的實施和監(jiān)督也是推廣社區(qū)參與的重要途徑。居民可以參與河岸清潔活動、樹木種植、生物多樣性監(jiān)測等活動，這些活動不僅對生態(tài)恢復工作有直接的幫助，還可增強社區(qū)內(nèi)的凝聚力和環(huán)境責任感。

4.5 采用科技創(chuàng)新，增強監(jiān)測和評估

首先，遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）是監(jiān)測城市河道生態(tài)狀況的強大工具。通過衛(wèi)星和無人機獲取的高分辨率影像，可以監(jiān)測河道水質(zhì)變化、植被覆蓋情況和土地利用變化。GIS平臺能夠整合這些數(shù)據(jù)，提供空間分析和可視化，幫助識別污染源、生態(tài)退化區(qū)域和生態(tài)恢復的潛在區(qū)域［2］。

其次，通過在河道中安裝傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以實時監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)（如pH值、溶解氧、重金屬含量等）、水流速度和水位。這些實時數(shù)據(jù)對于及時響應(yīng)污染事件、評估治理效果和調(diào)整治理措施至關(guān)重要。

5 結(jié)語

綜上所述，本研究全面探討城市河道生態(tài)治理與綠地規(guī)劃改造的多維策略，旨在提升城市河道的生態(tài)質(zhì)量和城市的可持續(xù)性。通過建立明確的生態(tài)恢復目標、實施綜合流域管理、采用綠色基礎(chǔ)設(shè)施、推動社區(qū)參與，以及利用科技創(chuàng)新增強監(jiān)測和評估，為城市河道的綜合性生態(tài)治理提供具體的指導和實踐框架。未來的研究應(yīng)繼續(xù)關(guān)注城市河道生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化，靈活調(diào)整和優(yōu)化治理方案，以適應(yīng)環(huán)境變化和社會需求，從而實現(xiàn)城市與自然的和諧共存，為城市的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

參考文獻：

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