天津海河廊道的生態(tài)修復(fù)

　　【摘要】在天津海河廊道城市更新改造過(guò)程中，結(jié)合城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立，注重河流廊道的生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與重建，運(yùn)用生態(tài)修復(fù)的新技術(shù)和新理念，對(duì)河流水體、堤岸、沿岸綠帶及放大節(jié)點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)化改造，使之有利于城市生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，提高城市競(jìng)爭(zhēng)力。

　　【關(guān)鍵詞】可持續(xù)發(fā)展；生態(tài)城市；河流廊道；生態(tài)修復(fù)

　　1  海河廊道地區(qū)生態(tài)修復(fù)的必要性

　　建設(shè)生態(tài)城市是天津城市的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)之一。在城市建設(shè)中走可持續(xù)發(fā)展的道路不僅僅是城市形態(tài)上的轉(zhuǎn)變，從根本上來(lái)講，是喚醒人們重新認(rèn)識(shí)人與自然的關(guān)系，重新審視自身的生活態(tài)度和價(jià)值觀體系，是人類生存態(tài)度的轉(zhuǎn)變。城市作為全球生態(tài)環(huán)境破壞的主要責(zé)任者，它的輸入輸出如何能夠減少給予自然生態(tài)環(huán)境的負(fù)擔(dān)，城市規(guī)劃如何引導(dǎo)城市形態(tài)的發(fā)展，使之更有利于人類的可持續(xù)發(fā)展是我們今天工作努力的方向。

　　城市的環(huán)境承載力是環(huán)境系統(tǒng)對(duì)人類社會(huì)發(fā)展活動(dòng)的支持能力，它存在著極限。超過(guò)極限，城市安全將受到威脅。世界銀行經(jīng)濟(jì)學(xué)家赫爾曼?戴利將城市最低安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為三條：“社會(huì)使用可再生資源的速度，不得超過(guò)可再生資源的更新速度；社會(huì)使用非再生資源的速度，不得超過(guò)作為其替代品的、可持續(xù)利用的可再生資源的開(kāi)發(fā)速度；社會(huì)排放污染物的速度，不得超過(guò)環(huán)境對(duì)污染物的吸納能力。”在城市可持續(xù)發(fā)展的理論與實(shí)踐的探索中，生態(tài)城市的理論給我們指明了方向，正如王如松先生所說(shuō)：“生態(tài)城市并不是一個(gè)不可企及盡善盡美的理想境界，而是一種可望可及的持續(xù)發(fā)展過(guò)程，是一場(chǎng)破舊立新的生態(tài)革命?！?/P>

　　在全世界都在倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的今天，現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)論著對(duì)資本有了新的評(píng)價(jià)。自然資本已經(jīng)步入現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系中。但是，由于環(huán)境成本還沒(méi)有被納入市場(chǎng)價(jià)格體系，不能被市場(chǎng)通過(guò)合理的行為得到公正的分配，因此，在城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，生產(chǎn)者、消費(fèi)者所造成的環(huán)境負(fù)擔(dān)，無(wú)人計(jì)量，造成這些環(huán)境成本被忽視。然而，提高城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力的工作當(dāng)中，使自然資本增值、保護(hù)自然資源、維護(hù)生命系統(tǒng)的循環(huán)、改善生活環(huán)境，已成為城市更新改造中規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的新的目標(biāo)。

　　作為天津城市母親河的海河是城市中珍貴的自然元素，它西起三岔河口東至渤海，整條河流全部在天津市轄區(qū)范圍內(nèi)。在海河沿岸存留著從滿清的傳統(tǒng)城市到近代租界等各個(gè)歷史發(fā)展階段的建筑遺跡，記載著城市各個(gè)時(shí)期的歷史與文化。天津城市發(fā)生發(fā)展依托于海河，在海河地區(qū)城市更新的過(guò)程中，城市建設(shè)與生態(tài)修復(fù)是城市發(fā)展的兩個(gè)相輔相成的方面。應(yīng)注重海河廊道生態(tài)環(huán)境的再造，使之成為整個(gè)城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中重要的生態(tài)廊道，從而有效地緩解城市環(huán)境壓力，提高海河的自然資本的價(jià)值，加強(qiáng)城市的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

　　2  海河廊道地區(qū)城市定位

　　2.1  海河廊道地區(qū)的城市功能定位

　　海河地處城市建成區(qū)的中心，作為城市近代發(fā)展的主軸，貫穿著天津市舊時(shí)租界的幾個(gè)歷史風(fēng)貌區(qū)，是文化歷史積淀最深厚的地區(qū)。海河周邊聚集著城市的商業(yè)中心、金融中心、商務(wù)中心以及鐵路交通樞紐，是貫穿城市心臟的難得的自然景觀。同時(shí)，海河又是城市居民休閑娛樂(lè)的去處，人們?cè)诖擞斡?、滑冰、垂釣、晨練、約會(huì)。因此，海河地區(qū)的城市功能，定位于城市文化、休閑娛樂(lè)的區(qū)域，與相鄰地區(qū)形成功能上的互補(bǔ)。

　　2.2  海河廊道地區(qū)的生態(tài)功能定位

　　海河沿岸地區(qū)是城市環(huán)境污染最重的地區(qū)，是城市熱島的中心。海河地區(qū)與城市邊緣地區(qū)夏季溫差2℃，冬季溫差5℃；城市空氣中可吸入懸浮顆粒、二氧化硫及氮氧化物等廢氣濃度最高的區(qū)域就在海河附近，同時(shí)由于長(zhǎng)期超采地下水，海河地區(qū)是城市地面沉降量最大的地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自1959年以來(lái)地面沉降累計(jì)達(dá)2m 以上的地區(qū)大部分集中在海河兩岸。海河本身由于上游來(lái)水逐年喊少，下游建閘以防海水倒灌，除汛期外，海河水體流速緩慢，大多處于靜止?fàn)顟B(tài)，水質(zhì)惡劣，絕大部分河段水質(zhì)為V類或劣V類。因此，加強(qiáng)海河廊道地區(qū)的生態(tài)修復(fù)，不僅可以改善海河水質(zhì)，更有利于改善中心城區(qū)的環(huán)境狀況。

　　從景觀生態(tài)學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，城市的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是由基底、廊道和斑塊組成的。城市的物質(zhì)基礎(chǔ)作為基底，城市相互交錯(cuò)的線型要素即主要交通干道、河流水系、鐵路以及高壓線等兩側(cè)的綠化帶形成城市的生態(tài)廊道網(wǎng)，并通過(guò)這張網(wǎng)將散落在城市中的大大小小的、孤立的城市綠地即生態(tài)斑塊聯(lián)系起來(lái)，共同構(gòu)成天津市的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的連通性和寬度是其生態(tài)效益的重要尺度。海河地區(qū)位于網(wǎng)絡(luò)的幾何中心，在城市道路、水系廊道組成的蛛網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中處于提綱挈領(lǐng)的地位，因此，海河地區(qū)在天津城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中主廊道的地位是不言而喻的{圖1}。

　　3  海河廊道生態(tài)化修復(fù)

　　3.1  海河河道堤岸的生態(tài)化修復(fù)

　　城市中的河流與城市發(fā)展密切相關(guān)。隨著河流的功能的轉(zhuǎn)變，更重要的是人的認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)變，城市中河流堤岸的更新改造也經(jīng)歷了自然一人工硬化一人工自然化的轉(zhuǎn)變過(guò)程。以往我國(guó)城市段河道護(hù)岸多是使用混凝土等人工建筑材料構(gòu)筑的直立式護(hù)岸，河流完全被人工化、渠道化，其結(jié)果導(dǎo)致河岸植物群落喪失，破壞了河岸作為連接水陸生態(tài)系統(tǒng)的紐帶作用，破壞了自然河流的生態(tài)鏈和原有的水岸生態(tài)平衡，使河流自凈能力越來(lái)越差。而今北京、上海等地都開(kāi)始河流自然化改造，尤其是俞孔堅(jiān)先生在臺(tái)州將硬化河岸重新軟化的實(shí)踐，更是令人耳目一新。

　　從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，世界上的一些發(fā)達(dá)國(guó)家就在進(jìn)行河流回歸自然的改造。他們將填埋的河流重現(xiàn)天日，將裁直的河道重新改成幾近自然的蜿蜒曲折形、將硬化的河岸重新軟化等等。發(fā)達(dá)國(guó)家針對(duì)水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響，開(kāi)發(fā)研究了河流生態(tài)恢復(fù)的理論和技術(shù)。

　　河道的生態(tài)護(hù)岸形式很多，包括：利用喬木灌木的根系纖維固定岸坡；采用自然材料護(hù)岸，如卵石護(hù)坡、條石護(hù)坡、山石護(hù)坡、石籠護(hù)坡、木樁護(hù)坡等，結(jié)合植物生態(tài)護(hù)岸設(shè)置，營(yíng)造豐富多樣的生態(tài)景觀。海河河道駁岸的生態(tài)化恢復(fù)可以參照國(guó)外常用的幾種護(hù)岸方法。

　　3.1.1  生物材料(植物)施工法

　　(1)編柴施工法。將柳條扎成捆，制成編柴(也稱“梢捆”或“梢籠”)，將一捆或數(shù)捆編柴橫放在河岸邊，并以木樁固定，最后將沙土輕輕的覆蓋在上面。當(dāng)柳條生根后，它能牢牢地拖緊土層，從而起到加固河岸的作用，當(dāng)綠柳成蔭的時(shí)候，可以減緩水溫的上升，為魚(yú)類的棲息和繁殖創(chuàng)造良好的條件{圖2}。

編柴施工法

　　(2)編樁施工法。在河岸坡角處打入成排的木樁，木樁間以柳條編織連接如欄桿一樣，最后將沙土填埋在柵欄后面，待柳樹(shù)根系扎牢樹(shù)木長(zhǎng)大時(shí)，護(hù)岸也會(huì)變得更加牢固{圖3}。

編樁施工法
   

　　(3)沉排施工法。德國(guó)聯(lián)邦河川研究所介紹了沉排施工法，一種是將柳枝象沉排一樣鋪在河岸表面上，并用鋼絲固定在木樁上；另一種是將尼龍制的沉排蓋住河岸表面，并在其中植入草種{圖4}。

沉排施工法

　　3.1.2  混合(植物與木材或石材混用)施工法

　　當(dāng)河岸斷面坡度較大時(shí)，采用植物與石頭相結(jié)合的施工方法??梢工施工法。這種方法是將柳枝插入石縫中直至石頭的背面，當(dāng)柳根生長(zhǎng)時(shí)，便會(huì)固定住石頭背后的沙土，并緊緊包裹住石塊，使石塊與石塊牢牢地結(jié)合成為一體，從而達(dá)到保護(hù)河岸表面的目的{圖5}。

梢工施工法

3.1.3  剛性材料(木、石、混凝土)施工法

　　在寸土寸金的城市中心地段，如采用舒緩的生物護(hù)岸將破壞原有的土地利用規(guī)劃，因此不得不采用石材和混凝土護(hù)岸，但在這種硬化護(hù)岸的施工中仍要采用各種生態(tài)化措施。在國(guó)外有許多混凝土護(hù)岸仿制成自然巖石狀，與植物樹(shù)木相結(jié)合形成野趣盎然的河岸景觀，在水下混凝土制成不規(guī)則形狀的各種各樣的魚(yú)道，有利于魚(yú)兒的繁殖{圖6}。

混凝土仿自然河岸 

　　從生態(tài)學(xué)角度來(lái)說(shuō)，建議優(yōu)先選擇生物材料施工法，其次選用混合施工法，最后選用剛性材料施工法。據(jù)有關(guān)資料介紹，河道經(jīng)過(guò)自然化改造后，河中魚(yú)類個(gè)體數(shù)量和生物量較治理前能夠成倍地增加。歐美及日本等先進(jìn)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模拆除以前在河床上鋪設(shè)的硬質(zhì)材料，采用“多自然型護(hù)堤法”進(jìn)行改造。實(shí)踐表明，該技術(shù)有效地促進(jìn)了地下水的滲透與河水的良性循環(huán)，提高了水邊環(huán)境的自然凈化功能。

　　建議在海河堤岸的生態(tài)化改造中，由市中心向外依次采用剛性一混合一生物等施工方法進(jìn)行海河的堤岸改造，即在中環(huán)線以里采用剛性混合施工法，在中環(huán)與外環(huán)之間采用混合與生物施工法，在外環(huán)以外采用生物施工法。

　　3.2　海河沿河綠帶的生態(tài)化修復(fù)

　　河流生態(tài)廊道的生態(tài)功能主要在于它是生境、能量物質(zhì)和生物的主要傳輸通道，它對(duì)城市空氣污染起著過(guò)濾的作用，對(duì)城市噪聲、細(xì)菌傳遞起著阻抑作用，它串聯(lián)著城市中散落的綠色斑塊，影響和制約著城市中生物種群動(dòng)態(tài)、多樣性和生態(tài)過(guò)程。河流的生態(tài)學(xué)過(guò)程是由河流兩旁植被帶的寬度和長(zhǎng)度共同決定的。河流兩旁植被帶在規(guī)模上要能為兩岸內(nèi)部種群提供足夠的生境和通道以及不間斷的河岸植被廊道，在植物構(gòu)成上宜采用喬、灌、草等多物種組成的復(fù)層結(jié)構(gòu)群落，以形成多樣的小生境，為動(dòng)物、微生物提供良好的棲息和繁衍場(chǎng)所，形成有利于生物多樣性的環(huán)境。

　　國(guó)外許多學(xué)者在實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)達(dá)到不同生態(tài)目標(biāo)所需的沿河綠帶寬度提出了建議(表1)。

　　建議海河地區(qū)沿河綠色廊道寬度分為三個(gè)等級(jí)，即15～30m、30～60m和大于60m。從金鋼橋至劉莊橋段地處城市中心、兩岸建筑密度較大且質(zhì)量好，沿河還有諸如望海樓、袁世凱舊居等各級(jí)文物建筑。為了既保護(hù)文物、保留好原有的城市尺度格局，又能使沿河綠帶具有良好的生態(tài)效益，建議河道兩側(cè)綠化帶寬度宜采用15～30m。在人民廣場(chǎng)、東站及南站綠化節(jié)點(diǎn)地區(qū)，海河沿河綠帶寬度應(yīng)在30～60m之間。

　　從金鋼橋向西即海河上游水系及新開(kāi)河兩岸綠帶寬度均應(yīng)達(dá)到30～60m。從劉莊橋向東至海津大橋兩岸綠帶寬度應(yīng)采用30～60m。從海津大橋以東至外環(huán)線則采用大于60m的綠帶寬度，外環(huán)線以外沿河綠帶寬度應(yīng)大于80m，并在綠化節(jié)點(diǎn)處將廊道與濕地公園相結(jié)合，寬度應(yīng)達(dá)到100m以上。

　　3.3  海河廊道綠化帶的生態(tài)節(jié)點(diǎn)

　　美國(guó)景觀生態(tài)學(xué)家福爾曼提出保護(hù)河流廊道的理論框架，即由廊道或跳板連接幾個(gè)大的生態(tài)斑塊和多個(gè)自然分布在城市景觀中的小斑塊，形成有益于城市生態(tài)的景觀格局(圖7)。由于海河廊道在城市中心地帶寬度較窄，因此，間隔一定的距離作放大的生態(tài)斑塊，將有利于物種在景觀中的遷徙和基因交換，保證生態(tài)廊道的生物多樣性。根據(jù)研究，海河廊道宜每間隔1km距離做緊密型直徑不小于100m的生態(tài)斑塊，生態(tài)斑塊的位置最好選擇在河道與城市道路相垂直的交點(diǎn)；利用城市綠化公園、街心綠地、立交橋綠化隔離帶做綠化斑塊，以有效地增加河流廊道與道路廊道的聯(lián)通性，使海河主廊道的生態(tài)效益通過(guò)這些廊道發(fā)散到城市中去，形成具有生態(tài)意義的城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

美國(guó)景觀生態(tài)學(xué)家福爾曼提出保護(hù)河流廊道的理論框架

　　海河地區(qū)綠色廊道設(shè)計(jì)本著以線帶點(diǎn)串面的設(shè)計(jì)原則，即沿海河廊道的綠帶必須是連貫的，并且按照城市不同區(qū)段的現(xiàn)狀條件，在劃定的幾個(gè)生態(tài)節(jié)點(diǎn)根據(jù)不同的具體情況，采取不同的生態(tài)修復(fù)對(duì)策加以生態(tài)化改造。采取不同的廊道寬度和堤岸做法，在沿河幾個(gè)重要的地段??西沽公園、西沽河口、三岔河口、人民廣場(chǎng)、火車站廣場(chǎng)、南站、上河圈、馮口、外環(huán)線等地塊做綠化放大生態(tài)節(jié)點(diǎn)，并確認(rèn)廊道及其節(jié)點(diǎn)的不可建設(shè)用地范圍，以加強(qiáng)廊道的生物基因傳遞以及生物多樣性等生態(tài)功能。強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)的生態(tài)效益，而非僅僅是景觀效果。強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)處水陸交融的特色。強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)在城市安全格局中的作用(圖 8)。

海河生態(tài)修復(fù)規(guī)劃

　　3.4  海河廊道設(shè)計(jì)導(dǎo)則

　　(1)沿河綠帶應(yīng)為連續(xù)的，綠帶最窄不應(yīng)小于15m，

　　(2)沿河綠帶間隔1km左右應(yīng)設(shè)置占地面積不小于1h?的集中綠地，作為廊道放大生態(tài)斑塊；

　　(3)保護(hù)和修復(fù)廊道范圍內(nèi)現(xiàn)有成年樹(shù)木、水域，種植本地植物，與現(xiàn)有樹(shù)木互為補(bǔ)充，保護(hù)河流自然生態(tài)景觀；

　　(4)沿河綠帶的植物配置比例建議為“5分喬、3分灌、2分草”，使綠帶植被具有更多的復(fù)雜性，植物物種配置要聽(tīng)取專家建議，使其更接近自然形態(tài)；

　　(5)沿河綠帶的綠地率應(yīng)大于80％，綠化覆蓋率應(yīng)大于90％；

　　(6)沿河綠帶的地面透水率應(yīng)達(dá)到95％，綠帶中的步行小路宜采用透水性材料鋪設(shè)；

　　(7)沿河綠地地下不應(yīng)有地下建筑，特殊情況地下建筑上覆土厚度不應(yīng)小于2m；

　　(8)沿河綠帶是濱水區(qū)與城市道路間的屏障，綠化斷面建議采用突出地面0.5～0.7m，以阻隔交通噪聲對(duì)濱水休閑區(qū)的影響；

　　(9)綠化植物種植宜選用適當(dāng)規(guī)格苗木，做到近遠(yuǎn)期效果相結(jié)合。速生喬木原則上選用胸徑6～10cm規(guī)格的苗木，慢生喬木原則上選用胸徑8～12cm規(guī)格的苗木，常綠喬木原則上選用高度不低于2.5m規(guī)格的苗木。苗木要求帶冠，冠形勻稱：

　　(10)沿河綠帶內(nèi)新建項(xiàng)目只限于小型輔助建筑，如休息亭、開(kāi)敞游廊、景觀構(gòu)筑物等。

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