基于生物氣候條件的寒地城市內(nèi)河整治

黃恩晶 萬婷 仲原

1 相關(guān)定義

1.1 城市內(nèi)河

內(nèi)河是指處于一個國家中的河流。城市內(nèi)河是指流經(jīng)本市城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)，依照法律授權(quán)由市、縣(市)城市內(nèi)河行政主管部門實施管理的河流。我國許多城市都是臨河發(fā)展起來的。隨著城市化進(jìn)程的加快，城市的不斷擴(kuò)張，一些河流逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘袃?nèi)河。

1.2 寒地城市

北緯 45°及以北地區(qū)，每年有兩個月或更長時間的日平均最高溫度在 0℃以下，該區(qū)域內(nèi)城市稱為“寒地城市”。按照中國建筑氣候區(qū)劃，黑龍江、吉林、遼寧三省及內(nèi)蒙古自治區(qū)的東北部地區(qū)城市都屬于寒地城市。

1.3 生物氣候條件

生物氣候?qū)W是生態(tài)學(xué)的邊緣學(xué)科，以生物氣候作為條件進(jìn)行研究主要是依據(jù)環(huán)境中的生物因子和氣候因子特征來分析問題。生物因子主要包括生態(tài)系統(tǒng)中有生命的組分，如生產(chǎn)者(植物)、消費者(動物)、分解者(微生物)等。氣候因子主要包括溫度因子(絕對值、變化類型和幅度)、水分因子(降水量、降雨型、濕度)、光照因子(照度、日照時間)、大氣因子(氧氣及CO2的濃度、風(fēng))等。

2 寒地城市內(nèi)河特征

2.1 寒地城市內(nèi)河的生物特征

動物因子特征:寒地城市內(nèi)河動物數(shù)量少。雖然寒地城市內(nèi)河有結(jié)冰期，但是由于冰的隔絕作用，使得下層的水溫通常在4℃左右，且水生動物多是變溫動物，從而氣候因素不是影響內(nèi)河動物數(shù)量的主要因素。

植物因子特征:寒地城市冬季漫長寒冷、日照時間短，植物的生長期較短，并且大部分植物隨著氣溫的降低臨近冬季就開始進(jìn)入休眠期。樹種種類較少，外地引用樹種不適應(yīng)寒地氣候，成活率低。

2.2 寒地城市內(nèi)河的氣候特征

溫度因子特征:寒地城市內(nèi)河在冬天(11月～次年3月)，溫度低于 0℃時出現(xiàn)結(jié)冰期，隨著溫度漸漸升高會出現(xiàn)融冰期。

水分因子特征:寒地城市內(nèi)河受大陸氣團(tuán)控制，河道水量分配不均勻，具體體現(xiàn)為:一般 6月～9月降水量相對較多為豐水期，其中 7月、8月易發(fā)生洪澇;其他月份降水量少，多為枯水期。

大氣因子特征:風(fēng)由內(nèi)河低密度地區(qū)流向高密度地區(qū)使得城市內(nèi)河空間成為城市風(fēng)廊。我國寒地城市屬大陸性季風(fēng)氣候，冬季，大陸受蒙古冷高壓控制，冷空氣來自高緯度大陸區(qū)，多吹偏北風(fēng);夏季，陸地受印度熱低壓控制，風(fēng)主要來自海洋，多偏南風(fēng)。

3 基于生物氣候條件的城市內(nèi)河整治策略

3.1 基于生物條件的策略

3.1.1 基于動物因子的策略

城市內(nèi)河構(gòu)成的生態(tài)廊道是大量魚類、鳥類、小型哺乳動物、兩棲類動物、無脊椎動物的棲息生境和遷徙廊道。然而傳統(tǒng)的治河理念出于對工程技術(shù)片面的欣賞，通過X年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)建立起的高大的混凝土防洪堤，隔絕了土壤與河流的水氣循環(huán)，明渠變暗渠或者徹底填埋的方式又隔絕了河流與河流的水水互聯(lián)，活水變死水，破壞了動物的生存環(huán)境。

目前在許多城市的內(nèi)河整治中已經(jīng)開始嘗試用生態(tài)駁岸。它是具有自然駁岸可滲透性特征的人工駁岸，保證了土壤與河水間的水氣循環(huán)，在為水生動物提供棲息場所的同時也起到泄洪和滯洪的作用，為動物生存的安全提供保障。同時建議在整治的過程中，疏通被堵塞的河道，還原被侵占的土地，使動物的遷徙路徑保持完整的連續(xù)性。

3.1.2 基于植物因子的策略

受寒地城市氣候特征所限，不宜過多采用外地樹種，應(yīng)在采用本地土生樹種的基礎(chǔ)上，合理配置。注意符合濱河自然植被群落結(jié)構(gòu)，不宜單純追求幾何式構(gòu)圖。同時寒地城市濱河空間冬季植物葉片凋落，容易產(chǎn)生環(huán)境蕭瑟凋敝的感覺，因此在植物種植上，不僅要注意喬灌草的合理搭配，也要考慮春夏秋冬四季景色的搭配。

在臺州黃巖永寧江濱河綠地規(guī)劃中將濱河空間分帶劃分為城市內(nèi)河的植物配置提供了參考:

第一帶，河漫灘濕地，在一年一遇的水位線以下由豐富多樣的鄉(xiāng)土水生和濕生植物構(gòu)成，包括蘆葦、菖蒲、千屈菜、睡蓮、荷花等。

第二帶，河濱芒草種群，在一年一遇的水位線與五年一遇的水位線之間，用當(dāng)?shù)氐木殴?jié)芒構(gòu)成單優(yōu)勢種群，是鞏固土堤的優(yōu)良草本，把場地內(nèi)原有大量九節(jié)芒經(jīng)過設(shè)計樹立，形成疏密有致安全而充滿野趣的空間。

第三帶，降低疏樹草地，在五年一遇的水位線和 20年一遇的水位線之間，用當(dāng)?shù)氐墓费栏鳛榈乇徊壑校厦纥c綴烏桕等鄉(xiāng)土喬木，形成邊界場所。

不同層級的綠化不僅豐富了河岸植物物種，也達(dá)到了自然防洪的目的。

3.2 基于氣候條件的策略

3.2.1 基于溫度因子的策略

寒地城市內(nèi)河冬季有結(jié)冰期，隨后伴隨融冰期。由于氣溫低于 0℃，降水也主要以雪的形式表現(xiàn)，城市積雪中含有垃圾、硫酸鹽、沙礫、氯化物等各種物質(zhì)，在市政清理積雪的過程中，長期將大量積雪就近倒入內(nèi)河河道，覆蓋于冰面上，待春季融化后，這些物質(zhì)嚴(yán)重破壞了流域的生態(tài)環(huán)境。針對此問題莫斯科市目前用兩種辦法處理積雪:

1)將雪運到近 30個定點堆放場集中處理;

2)用 13臺大型雪水凈化裝置凈化積雪。此外，莫斯科市政府還考慮采用最新配方的環(huán)保型融雪劑，以保證融雪不對莫斯科河水產(chǎn)生污染。

冰是寒地城市內(nèi)河特有的形態(tài)，長度達(dá)數(shù)千米的內(nèi)河在冬季就形成了數(shù)千米的冰面，這是一份難得的旅游景觀資源。通過在內(nèi)河冰面上開展馬拉松長距離滑冰，或者接力滑冰等運動既可以提高城市活力，也可以塑造健康的城市形象。

3.2.2 基于水分因子的策略

寒地城市內(nèi)河水量季節(jié)性變化明顯，在應(yīng)對豐水期與枯水期的問題上，應(yīng)該考慮“防洪與蓄洪”相結(jié)合。在蓄洪方面，可通過保留寒地城市內(nèi)河自然的河漫灘和積水沼澤來實現(xiàn)。河漫灘和積水沼澤如同天然的儲蓄水庫，對水量的調(diào)節(jié)作用巨大，可不斷地補給地下徑流來平衡河水流量。當(dāng)破壞嚴(yán)重，無法保留的情況下，可以考慮根據(jù)地形條件，利用舊河道或低洼地帶修建人工湖或濕地。另外通過截留和下滲過程也可以發(fā)揮存蓄功能，不僅可以減少地面徑流，也可以補給地下水。由于城市內(nèi)河河道受洪水影響嚴(yán)重，在整治時可考慮運用曲流的形式來減弱和消耗洪水的沖力，從而保證河床形態(tài)的穩(wěn)定，減小下游河段洪水的壓力。

德國弗萊堡管理機(jī)構(gòu)在城市內(nèi)河整治中有意識地將原來規(guī)則的堤防斷面改為不規(guī)則的斷面，將原來直線河道改為彎曲的河道，復(fù)原河流的自然沖蝕、切變、淤積和蜿蜒等自然特性。事實證明，這種實踐取得了非常積極的效果，彎曲的河道在洪水期能有效減輕下游洪水壓力。

3.2.3 基于大氣因子的策略

城市內(nèi)河及沿河岸的帶狀綠地是城市的通風(fēng)走廊，可以把城市郊區(qū)的自然氣流引入城市內(nèi)部，對緩解城市熱導(dǎo)效應(yīng)，排出城市廢氣具有積極的作用。寒地城市冬季和夏季盛行風(fēng)風(fēng)向不同，可通過在夏季盛行風(fēng)上方向設(shè)較低的開敞的林帶，引導(dǎo)夏季風(fēng)降低城市氣溫，在冬季盛行風(fēng)的上風(fēng)向種植高大的林木又可減低冬季冷風(fēng)的風(fēng)速，發(fā)揮防風(fēng)作用。與此同時，河兩岸的用地也需做些調(diào)整。工業(yè)用地因其產(chǎn)生的廢氣、廢水，不宜建在河流的中上游地區(qū)。部分居住用地(如棚戶區(qū))采用傳統(tǒng)的取暖方式從鍋爐房煙囪等排出的煙對內(nèi)河的環(huán)境也造成了影響，亟需改造。鑒于汽車產(chǎn)生的尾氣在空氣環(huán)流中產(chǎn)生的影響，不宜在濱臨內(nèi)河兩側(cè)規(guī)劃城市主干道，應(yīng)有一定距離的綠化隔離。

濱河地區(qū)由于水體與地面的比熱不同，對太陽輻射的吸收和反射也不同，水體升溫和降溫速率慢于陸地。此溫差會在其上空產(chǎn)生空氣環(huán)流，形成“水陸風(fēng)”。基于濱河空間良好的生態(tài)價值及景觀價值，不可避免的形成了大強(qiáng)度，高密度的開發(fā)。濱河空間的空氣環(huán)流無論從平面還是立面都被限定。

合肥在城市景觀控制策略中提出，老城區(qū)內(nèi)新開發(fā)項目沿河高層建筑高度將按 1∶2控制，即高 50m的建筑，離河岸藍(lán)線后退至少 100m。直接面向河道的高層建筑投影立面寬度不應(yīng)超過45m。濱河地區(qū)橫向通道間距在 300m～500m。此規(guī)定，既保障了內(nèi)河空間水路風(fēng)的環(huán)流，也保障了它向城市內(nèi)部空間的滲透。

4 結(jié)語

內(nèi)河整治是城市化建設(shè)過程中一項重要的內(nèi)容。城市內(nèi)河存在于一個復(fù)雜的系統(tǒng)中，不能以單一的方法來進(jìn)行治理。基于生物氣候條件的寒地城市內(nèi)河整治只是探索其中一隅，希望能引起學(xué)術(shù)界對內(nèi)河綜合整治的更多思考。

[1] 徐小東，王建國.綠色城市設(shè)計——基于生物氣候條件的生態(tài)策略[M].南京:東南大學(xué)出版社，2009:76-77.

[2] 郝立彥，于洪利，李丙瑞.北方城市河流治理新模式[J].東北水利水電，2010(5):23-24.

[3] 孫 鵬，王志芳.遵從自然過程的城市河流和濱水區(qū)景觀設(shè)計[J].城市規(guī)劃，2000(9):19-22.

[4] 歐雄全，魏春雨.淺議城市內(nèi)河的整治開發(fā)[J].城鄉(xiāng)規(guī)劃?園林建筑及綠化，2008(5):120-123.

[5] 黃民生，陳振樓.城市內(nèi)河污染治理與生態(tài)修復(fù)——理論、方法與實踐[M].北京:科學(xué)出版社，2010:9-10.