美國查爾斯河——河道生態修復技術
查爾斯河是美國馬薩諸塞州東部的一條長約192千米的河流,源自霍普金頓,向東北方向流過23個鎮、市后在波士頓注入大西洋。隨著波士頓城市的發展,到18世紀末,查爾斯河洪泛頻繁,污水橫流。為改善這條多泥沙河流的衛生狀況,1893年,當地實施“翡翠項圈”計劃,通過采取強有力的治理措施來恢復查爾斯河流域的自然狀態,達到控制洪水泛濫和改善河流水質的目的。
主要措施:一是恢復河流的自然狀態。首先對查爾斯河流進行改造,恢復蛇形、彎曲的河流自然形態,減少波浪對河流的沖擊。二是恢復河流灘地和濕地的蓄水功能。按照自然規律重新構造了灘地和濕地,恢復了約12.14 公頃不規則的盆地,重建了約合8.09公頃濕地用來接納洪水。在查爾斯河上游設置了一個潮汐門,發揮防御洪水和提高對盆地沖刷的雙重作用。三是構建沿河公園體系。通過景觀規劃的手段,建成了沿查爾斯河流域貫穿波士頓全城的帶狀公園體系。查爾斯河景觀規劃的成功,主要歸功于河流自然狀態的恢復與河流灘地、濕地蓄水功能的恢復。
現在查爾斯河及其濕地的面貌,是人類與自然共同協作的結果,是建立在對自然尊重基礎上的成果,在維持城市發展的同時也保持了自然界的穩定發育。
日本土生川——多自然型河川工法
土生川位于日本四國地區,流域面積5.7平方公里,河流總長4.2 公里,其河床狹窄,洪水常常泛濫成災。1989年,局部改善工程開啟,以“恢復河川原貌”為主題,用石頭創造自然的水際,即通過未經加工的天然石材和植被恢復自然河川,河床材料主要為沙礫和玉石。
一是護岸設計采用天然石護岸,河岸栽種柳樹及水草等,讓魚蝦有生存空間,河岸植被擁有成長環境。二是天然石護岸施工時,石材不需要整形加工,只需對形狀及空隙的大小或顏色加以考慮,注意與周圍環境的協調。利用重型機具配置巨石,在最下緣放置較大石頭,依大小堆積,其間砌石可讓人及其他生物自由上下,由人力依石頭樣式進行調整,并在石頭間的空隙栽種植被,另外還在河道中心及兩岸的凹部放置了石頭。
從土生川施工前不自然、單調的河川景觀,到竣工初期的生澀,以及其后兩年的發展,現今土生川沿岸植被繁茂,幾乎己經看不到以前植入的石頭。預期計劃逐一呈現,創造豐富、多樣的水流,滿足不同生物對生息環境條件的需求。這項工程既兼顧了安全、景觀及生態,還能結合地方小區的力量,進行例行性的維護工作,使整體工程效果得以長期有效保持。
韓國清溪川——河流生態文化復原工程
清溪川流經首爾市中心區,橫貫城市東西。1978年,清溪川被完全封閉為一條城市暗河。2002年,韓國政府開始拆掉清溪川上的高架橋以及鋼筋混凝土蓋板,對入河污水進行截流,引入漢江水源為主要水源,利用中水和雨水作為補充水源,以保證清溪川長期有水。韓國清溪川復原工程將河流環境恢復和歷史文化復原相結合,恢復了清溪川的生態和文化風貌,創造了城市文化河流復原的經典范例。
一是河流治理中,將防洪、生態、景觀等很好地結合,在保證防洪的前提下,河道設計為復式斷面,分2~3個臺階,人們可以通過臺階接近水面,開展親水活動。二是河底防滲層采用黏土和礫石混合物,在清溪川治理中注重生物保護,如濕地、鳥類棲息地等,增加生物多樣性。三是在河流的不同位置,采用不同的設計手法,強調自然和生態恢復理念,使人們有置身大自然的感覺;護坡塊石和植被為主,同時將人文、時尚等元素融為一體。
新加坡加冷河——河流公園融為一體
加冷河位于新加坡中心區域。20世紀60年代,新加坡將天然河流系統大規模轉變為混凝土河道和排水渠系統以緩解洪澇災害。在洪澇災害得以緩解的同時,筆直的運河隨著時代發展出現許多問題,與周邊景觀相容性差、生態系統服務功能弱。2006年,新加坡實施“活躍、美麗和干凈的水計劃”,對河流進行生態修復。
一是借鑒德國擬自然理念,將加冷河從筆直的混凝土排水渠改造為蜿蜒的天然河流,河道長度由2.7公里變為3公里。二是構建水循環系統。融入雨水管理設計,公園上游有生態凈化群落,栽種精心挑選的植物品種,過濾雨水和污染物、吸收水中的營養物質,達到減少雨水徑流污染、凈化水質的目的,同時美化環境;凈化后的水輸送到宏茂橋水上樂園,最后流到池塘。三是美化河流景觀。保留受影響樹木總量的30%,移植到宏茂橋公園其他場地。水中種植出水植物,形成荷花群等群落;河邊設計草坪緩坡,提高親水性,也可為動物提供棲息場所,提高生物多樣性。四是注重生態工程技術應用。綜合考慮防止水土流失、美學和生態學要求,優化施工方法,擇優選擇合適的技術和植物;在水流速度快和土壤較易被侵蝕的關鍵位置,配置較茁壯的植物,在比較平緩的區域配置相對柔弱的植物。
加冷河河流生態修復項目是熱帶地區具有代表性的自然河流改造工程,也是熱帶地區首個應用土壤生物工程技術進行的河流自然化項目。進行生態修復后,河流與宏茂橋公園融為一體,河流水質改善,景觀品質提升。
三、關于我國河流生態修復的對策建議
國外典型河川生態修復成功案例表明,擬自然理念是推進河流生態修復的重要指引。采用生態的技術和模式開展河流生態修復,將修復后的河流再次歸還給大自然,充分利用大自然的穩定性、平衡性、抗干擾性和自凈化功能,統籌實現防洪、抗旱、生態、景觀、人文等多方面目標,對推進我國河流生態修復事業具有重要指導意義。結合國內一些山水林田湖草試點河道整治項目存在的突出問題,借鑒國外擬自然河流生態修復經驗和做法,提出以下對策建議。
編輯:王媛媛
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