淄博市馬橋鎮孝婦河河道景觀的近自然修復?

張德順 吳 雪 劉 鳴 滿保珠 張百川

淄博市馬橋鎮孝婦河河道景觀的近自然修復?

張德順 吳 雪 劉 鳴 滿保珠 張百川

同濟大學建筑與城市規劃學院 上海 200092

河道景觀的生態質量不僅關系到河流自身的健康狀況,對整個城市的風貌建設與文化傳承都起著至關重要的作用。文章以淄博市馬橋鎮孝婦河河道景觀為研究對象,通過現場調研的方法,以近自然理論為基礎,對其現狀及存在問題進行分析,并提出改進的技術手段和提升景觀的對策。

近自然修復,河道景觀,生態修復

河道作為影響城鎮發展的重要因素之一,是政治、經濟、文化等多方面的綜合載體。河道的生態修復在城鎮景觀中的作用日益重要。多年的生態退化對城鄉人居環境造成了極大的危害,尤其是在發展中地區,普遍存在2個極端現象:一方面,政府出于對經濟效益的考慮,僅僅在滿足防洪功能的基礎上對河道進行改造,忽略了生態層面的需求,往往為了滿足行洪需求而將河流改道、河道直線化、駁岸的混凝土處理等。另一方面,由于一系列的自然和人為因素,河水枯竭,河道幾乎處于荒廢狀態,荒草雜木和生活垃圾隨處可見,嚴重地影響了河道內外生物多樣性以及生態系統安全。鑒于此,河道景觀修復既要滿足其本身的功能需要、美學需求,也要突出河道作為濱水景觀的生態自然元素,以及游人的空間體驗需求,河道景觀修復的途徑和設計方法是從具體到抽象、再到具體的創作過程[1]。

小城鎮,從形態學的角度來看,可泛指較小的城市、建制鎮(縣城關鎮和實行鎮管村體制的建制鎮),以及集鎮[10]。與城市中的河道相比,小城鎮河道形態更接近自然狀態,且土地充足,更有利于近自然式的修復。此外我國城鎮化率達56.1%,已進入快速城市化階段,同時也意味著該階段小城鎮的快速發展。國家加大投資力度,加強小城鎮之間的聯系和交流、注重城鎮生態環境的保護等一系列措施,為小城鎮河道的生態修復提供了機遇。

1 國內外河道近自然修復概況

近自然修復最早始于歐洲對山溪河流的生態治理。1938年德國Seifert針對河溪提出了“近自然河溪治理”的概念:旨在滿足傳統河道功能的前提下,采取接近自然的并且經濟的手段來對河溪景觀進行治理的方案[2]。20世紀50年代,“近自然河道治理工程學”被提出,其主要思想強調河道治理要復合植物化和生命化原理,并且將植物作為工程材料的一部分來應用到河道治理之中[3]。再加上二戰期間和之后森林的退化,使得歐洲其他國家的工作者也認識到“自然”的必要性[4]。20世紀80年代末德國首先提出“近自然河流”概念[5],1989年美國Mitsch和Jorgensn賦予生態工程定義,奠定了“近自然河道修復技術”的理論基礎[6],美國于20世紀90年代開始恢復已經建設的混凝土河道[7]。

國內在近自然河道生態修復方面的研究起步較晚。1999年,成都市府南河多個自然護岸工程案例,分析并提出了多自然河流治理法[8]2004年生態保護意識開始被普遍認同,倡導在盡量不破壞河流生態環境的前提下進行河流景觀的開發和治理,同時對先破壞再修復的不合理模式進行了反思,修復方案注重綜合效益的發揮,從各方面進行完善[9]。近年來,近自然河道的實踐主要集中在北京、深圳、重慶等大城市,但是大城市中土地資源緊張、自然形態與安全功能的矛盾等一系列問題使近自然的理論發展緩慢。

2 淄博市馬橋鎮孝婦河的近自然修復

2.1 研究地概況

孝婦河發源于淄博市博山區禹王山、青石關、岳陽山一線,全長135.9 km,橫穿博山、淄川、張店、周村入桓臺馬踏湖,后經廣饒、博興等地入小清河注入渤海。上游河段水質較好,到了與人字河交匯處,河水開始出現斷流現象,河道中雜草遍生,部分區域還伴有垃圾堆放的現象(圖1、圖2)。孝婦河景觀帶西起人字河,東至省道S238,途徑引黃干渠,規劃面積約164 hm2,正是破壞現象最嚴重的地區,一系列的問題亟待解決。

圖1 河道現狀(作者自繪)

圖2 河道現狀(作者自繪)

2.2 問題分析

1)水源不足。由于季節性降水的緣故,河水水量起伏不定,且降水量差距較大,并且隨著上游地區城市化進程的加快,水資源也處于緊張狀態,再加上歷史上孝婦河曾經被改道,與人字河交匯處地勢較高,加劇了資源短缺的情況,使得該段河流只有在夏季豐水期才勉強有河水流過,而在其他時期則處于干涸狀態。

2)水質待提高。生活垃圾所引起的水污染是水質待提高的主要原因。由于水源不足導致河流干涸的現象,使得大量居民將生活垃圾丟入其中,而到了豐水期,一旦有河水流過,則會導致水質污染等問題,再加上對水的管理相對滯后、污水直排河道等不良現象,都會加劇水質的嚴重退化。

3)河道形態直線化嚴重。河道形態多為硬質的防洪墻所圍擋的直線形態,不僅違背了自然河道的彎曲性特征,同時單一硬質的駁岸類型也破壞了自然河道本身的美學效果,降低了生態系統的多樣性,與近自然的觀點相悖。

4)綠地分布及植被缺乏系統性。河道兩邊的綠地質量較低,分布不均,未成系統,再加上部分道路規劃不合理,更加劇了綠地的破碎性。雖然現在植被覆蓋率較高,但喬灌木種類過于單一,鄉土樹種未得到有效規劃利用。

5)景觀品質差,文化特色不突出。河道兩邊幾乎無供人游賞的景觀空間,并且河流作為一個城市興衰史的見證,河道兩側僅有的景觀空間也缺乏當地的文化特征。

2.3 修復策略

2.3.1 河道功能與景觀協同修復

項目以打造近自然的河道為主要目標,從而達到凈化水質、提升現存景觀、恢復河道空間活力的目的,并提出“山水交匯,生態融合”的設計概念,以馬橋鎮特有的文化變遷為線索,力求通過模擬自然的手段對孝婦河水體、河道、綠地、景觀、道路等方面的修復,使其最大程度呈現出接近自然的狀態。

2.3.2 生態修復與文化傳承相結合的分區方式

結合近自然的修復目標,以文化過去、現在、未來的變遷為背景,采用文化與生態相結合的區域劃分方式,將河道分為4個部分,分區分段進行修復(圖3)。

圖3 生態修復與文化傳承相結合的分區方式(作者自繪)

1)生態保護區。首先,該區域的起點位于馬橋鎮孝婦河的上游部分,對河道水體的補給、凈化都起著至關重要的作用,故將該段定位為生態保護區,主要采取近自然的生態手段對水體進行修復。其次,該河段的河道雖然長期處于干涸狀態,但是河道形態與其他河段相比還較大程度上保留了自然河道的蜿蜒曲折的形態,駁岸形式以軟質的植被為主,人工痕跡較少,可以達到較好的近自然效果,從而進一步補給水源、凈化水質,更好地推動下游河段的生態修復。最后,考慮到該區域較多的自然狀態和其功能定位,在此設計了僅提供步行功能的便道和棧道,以保持其近自然狀態。

2)歷史紀念區。本段河道的自然彎曲岸帶逐漸被人工化的駁岸所代替,故對其進行2方面的改造:一方面在水平方向上對河道形態進行自然化的處理,重現蜿蜒曲折的河流形態另一方面對其垂直方向上的形態進行改造,建設深潭淺灘,保留低洼之處,以便水生生物繁衍生息,促進水生生態系統的健康性,進一步呈現近自然河流的面貌。景觀效果上該段以當地的歷史文化為主線,著重刻畫孝婦河歷史進程中的魚獵、農耕、紡織、石化及造紙的工業形式。讓市民和游客將當地歷史文脈生動地融入綠地體系中。將文化氣息與景觀相結合,打造漁耕之趣、谷倉茶室、織機雕塑、塔吊秋千、紙卷雕塑這一系列的文化性景觀。

3)中心公園區。作為河道景觀的中心節點,主要為居民和游客提供一個集中的觀賞游憩和感受文化的場地。結合周圍環境分析,且考慮周邊居民使用需求,將該段河流的水面擴大,形成人工湖。一方面出于觀景需要,將西南方向的微地形與水面結合形成良好的區域小氣候另一發面,人工湖可以在一定程度上起到蓄水防洪的作用,進一步提升水體的景觀特性和小氣候調節功能。

4)文化展示區。作為該河段的東段,上游已經具備開闊的人工湖,因此該段河流形態改動較少,在尊重原有形態的基礎上,在小范圍內進一步蜿蜒化。景觀方面則承接前兩段的文化線索,在展示現代信息化特點的同時,也寓意桓臺縣城的文化脈絡可以自然地傳承和發展。

3 具體修復方法

3.1 水體修復近自然化

1)水源補給。水體是河流景觀生態的核心,消除水環境污染,提高河流聯通度,保持穩定水量,提升自凈能力是河流濱水建設、雨季泄洪容量提升、親水游憩增效的前提[11]。水源短缺在很多河流均有發生,采用較多的應對措施是通過水閘調節和建立人工水庫,或者通過再生水的利用以及地下水補給等。雖然效果顯著但是存在較強的人工痕跡,而且在孝婦河與人字河交匯處已經有水閘存在,并未從根本上解決水源問題。針對上述問題,結合近自然的相關特點,通過改變地形和修建人工湖相結合的方法:首先,與人字河相比,孝婦河原有的河道高程較高,尤其在2個交匯處,因而在降水量不足的情況下,僅有的河水也都流入了人字河,只有通過對河床改造的方式,將現有河道下挖,降低河床高程,才能有效地將上游的河水引入該河道,繼而緩解水源不足的現象其次,在引入水源之后,依然存在水量不足甚至河水枯竭的問題,通過在河道中部修建人工湖的方式,不僅滿足蓄水的需求,而且有利于調節小氣候,起到優化景觀效果的作用。

2)凈化水質。通過生態手段凈化水體的方法主要包括利用水生生物、建立人工浮島、人工濕地以及通過圓丘凈水等[12]。從近自然的視角出發,模擬自然河道的特點,結合河道現狀,利用水生植物和構建人工濕地比較符合未受干預的自然河道狀態。首先,植物作為工程材料運用到河道修復中的方法一直是近自然理論所倡導的,不僅可以體現河道的自然狀態,還可以增加鄉土植物的運用,增加植物的多樣性其次,由于天然河道水位的季節變化,創造濕地內部干濕交替的環境,有利于濕地基質物質性狀的改良,增強了濕地系統對污染物的吸收能力[13],利用河道自然水位變化和水流流經擴展的水面起到凈化河水的作用。

3.2 河道改造近自然化

1)在水平方向上將河道形態化直為曲。健康的自然河流包含曲流、濕地、三角洲等多樣形態[13],因此,河流呈現出一種蜿蜒曲折的形態。近自然的河道之所以不同于自然河道在于前者是滿足城市防洪等安全需求的前提下,來模擬自然狀態。而孝婦河的現狀僅僅滿足了安全需求,忽略了河道的自然因素,將孝婦河的河道化直為曲,模擬自然形態,更有利于河道的修復。

2)在垂直方向上豐富河道的豎向設計。建造深潭淺灘,在對河道進行改造的過程中,不僅僅是從形態上模擬自然河流,在功能方面,深潭淺灘既能減輕河水對河床的沖刷程度,清淤時河床的低洼處也可以為魚類等水生生物提供藏身之處[14],起到保護生態系統的作用(圖4、圖5)。

圖4 現狀河道斷面(作者自繪)

圖5 改造后河道斷面意向圖(作者自繪)

3)駁岸多樣化,水面開合有致。首先,現狀河道以規則式為主,部分河段以自然式為主,形式單一,并且未起到對駁岸的緩沖作用。在滿足防洪要求的前提下,采取以自然材料為主的軟質駁岸來達到豐富駁岸線的目的,在小范圍內加強水面開合的對比,既推動了鄉土植物的運用,減緩了水體流速、減小水體對駁岸沖擊,使水體與水生植物充分接觸,也有利于水體的凈化。其次在中心公園區,由于該區域地處孝婦河與人字河交匯處,僅僅依靠自然式的植被駁岸來改變岸線已經不能滿足當下需要,在此以建造人工湖的方式挖大水面,以達到調節水量和提升景觀的雙重效果。

3.3 植被的近自然營造

1)自然式的種植方式。河道兩岸的喬木常以孤植的方式出現,既保證了遮陰效果,又起到了開闊視野的作用。但是,現有的植被主要以高大喬木為主,尤其以毛白楊(Populus tomentosa Carrière)最多,對原有樹木選擇性地保留更新。由于現狀場地中毛白楊的種植間距都比較小,對其疏伐,適當增加喬灌木和草本植物的運用。為營造出接近自然的景觀效果,選取馬齒莧(Portulaca oleracea L.)、黃芩(Scutellaria baicalensis Georgi)、沙參(Adenophora stricta Miq.)、黃花菜(Hemerocallis citrina Baroni)等鄉土地被植物形成野生花境,力求最大程度地模擬自然,也為野生動物提供棲息之地。

2)經濟樹種的使用。景觀河道所經過的桓臺縣造紙、建筑等工業產業相對發達,但是仍然是以農業為主的城鎮,房屋后大片的農田、街道旁種植的果樹都奠定了其農業基調。采用石榴(Punica granatum L.)、桃(Amygdalus persica L.)、杏(Ar￣meniaca vulgaris Lam.)等果樹,既可以提升經濟價值,突出其農業特征,又能與一成不變的城市風格相區別。除果樹外,藥用植物也起著同樣的作用,例如上文提到的馬齒莧、黃芩入藥后皆有清熱、解毒等功效。加大對果樹、藥用植物等經濟樹種的種植,不僅有利于景觀的美學效果,與城鎮的風貌想協調,更可以實現植物的多重功能,提升使用價值。

3.4 以文化為線索的近自然景觀

1)文化的自然傳承。文化通過多年的歷史沉淀所形成的精神內在,也是一個地域與眾不同之處。孝婦河所經過的馬橋鎮自古以來就是文化沃土,為推動馬橋文化的自然傳承,從古代的文人足跡到近現代的造紙、建筑等工業的發展,再展望未來的信息時代,以馬橋鎮的歷史變遷為背景,以河道景觀為載體,在對河道進行近自然修復的同時,發揚其不同時期的文化特點,推動文化的自然傳承。通過歷史紀念區、中心公園區、文化展示區3個區域的景觀塑造,分別設計轅固、王漁洋等文人雕像、文化墻打造漁耕之趣、谷倉茶室、織機雕塑、塔吊秋千、紙卷雕塑(圖6)設計帶有信息時代色彩的文化廣場來營造獨具文化魅力的景觀。

2)打造自然式的景觀風格。首先,馬橋鎮水網較多,因此大小不同河流搭配蘆葦和“溜子”(當地特有的一種木舟)則是當地最為常見的景觀場景,在中心公園的人工湖中用“溜子”代替一般的游船,則更具代表性。其次,文化景墻的建造則使用河道改造過程中的廢棄磚石材料,從材料上體現文化質感,與整個城鎮的風格融為一體。

圖6 以文化為線索的近自然景觀(作者自繪)

4 結語

現階段城市化進程不斷加速,為片面促進經濟發展而犧牲生態環境,城鎮中河流經常被改道或者直線化來滿足人們的需求,不僅使河流的功能受到威脅,其周邊的景觀也受到忽視,進而會產生一系列的環境問題。本文從近自然修復的角度,主要對孝婦河河道景觀進行了修復規劃,并將其兩邊的景觀從水體、河道形態改造、綠地、文化與景觀等方面進行重新整合,來恢復其生態系統以及河道景觀的活力。基于近自然修復的方法,將被破壞的河道形態重新自然化,通過對人工濕地的設計將現有的水質污染問題加以緩解,以及對各個層面問題進行梳理,從而達到良好的景觀效果,創造優美的人居環境,為城鎮中一系列的河道問題提供了科學有效的解決途徑。

從近自然的視角下,主要是針對城鎮中的河道景觀修復進行探討。在經濟發達的地區用地緊張,而近自然的修復強調植物作為工程材料,模擬自然,這必然會占用大量的城市空間,加劇用地壓力。而城鎮中未利用的土地較多、用地面積相對充足,雖然河流改道、河流形態直線化的現象時有發生,但是仍有足夠的空間可以為河道景觀修復來服務,城鎮的風貌也更加接近自然。因此,在小城鎮生態規劃中,近自然的修復方法不僅有利于河流功能和景觀的修復,滿足人們接近自然的需求,促進整個城鎮風貌的統一性,更有利于城鎮的和諧發展。

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Close￣to￣nature River Landscape Restoration: A Case Study of Xiaofu River in Maqiao Town,Zibo City

Zhang Deshun Wu Xue Liu Ming Man Baozhu Zhang Baichuan
(College of Architecture and Urban Planning,Tongji University,Shanghai200092,China)

The ecologicalquality of river landscapematters the health of the river itselfand also plays a critical role in forming the city?smemorial landscape and cultural heritage.The paper took Xiaofu River in Maqiao Town(Zibo City) as an example,and analyzed its current situation and arising problems by using field investigationmethod and based on the close￣to￣nature theory.Finally,the technicalmeans to solve the problems and the countermeasures to improve the landscape were proposed.

close￣to￣nature,river landscape,ecological restoration

10.3969/j.issn.1672－4925.2017.03.005

2017－02－28

國家自然科學基金面上項目“應對氣候變化的園林植物選擇機制研究——以上海為例(31470701)”和重點項目“城市宜居環境風景園林小氣候適應性設計理論和方法研究(51338007)”共同資助

張德順(1964－),男,教授、博士生導師,IUCN/SSC委員、中國植物學會理事,研究方向為園林植物生態與應用,E－mail:156548363＠qq.com