湖泊濕地生態(tài)修復(fù)規(guī)劃研究：以岳陽南湖濕地生態(tài)修復(fù)為例

朱江 林小莉

（1 中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院，北京 100044；2 北京市建筑設(shè)計研究院，北京 100045）

濱水而建的城市由于所處的地理單元和流域位置不同而具有不同的環(huán)境特征，了解城市地區(qū)的生態(tài)聯(lián)系和水文系統(tǒng)對于確保城市的安全可持續(xù)發(fā)展十分必要。在地勢平坦并靠近水系的地區(qū)會受到當(dāng)?shù)亟涤昴Ｊ胶徒涤炅康挠绊懀M(jìn)而可能會影響到城市安全。

岳陽市位于長江中游下荊江南岸，地處長江和洞庭湖交匯處，江湖關(guān)系復(fù)雜，加上受亞熱帶濕潤型氣候影響，全市洪水災(zāi)害頻繁，是湖南省防汛抗災(zāi)的重點地區(qū)(岳陽市情網(wǎng), 2017)。南湖風(fēng)景區(qū)是岳陽市區(qū)最大的生態(tài)綠地(面積32.72 km2)，同時也是岳陽樓洞庭湖國家級風(fēng)景名勝區(qū)的重要組成部分。隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，許多開發(fā)商看中南湖的一潭碧水，在湖邊大規(guī)模開發(fā)房地產(chǎn)項目，或侵入景區(qū)進(jìn)行度假村、賓館等開發(fā)建設(shè)，導(dǎo)致景區(qū)和城區(qū)的生態(tài)聯(lián)系被破壞，原本可以延伸到湖區(qū)的生態(tài)廊道、天然河道被城市開發(fā)所占據(jù)。景區(qū)內(nèi)的村民也在不斷增加住宅建設(shè)，影響了南湖的環(huán)境與風(fēng)貌。

作為距離岳陽市城區(qū)最近的大型生態(tài)綠地，南湖景區(qū)需承擔(dān)城市防災(zāi)和生態(tài)保護(hù)等功能。在改善水文環(huán)境，恢復(fù)調(diào)蓄能力等方面都要涉及到水系的重新調(diào)整或重新組織，我們研究了許多國家和地區(qū)的雨洪管理措施，包括美國提出的“低影響開發(fā)”(Low Impact Development)，即通過模擬自然界的水循環(huán)過程，由集中處理轉(zhuǎn)為對雨水進(jìn)行分散式的就地處理。英國實施的“可持續(xù)排水系統(tǒng)”(Sustainable Urban Drainage System)措施，旨在從排水系統(tǒng)上減少城市內(nèi)澇發(fā)生的可能性，同時提高雨水等地表水的利用率，兼顧減少河流污染。澳大利亞與新西蘭實施的“水敏感性城市設(shè)計”(Water Sensitive Urban Design)措施等，其根本目標(biāo)是通過模擬場地開發(fā)前的自然水文環(huán)境，保護(hù)、恢復(fù)場地原有自然景觀，達(dá)到維護(hù)及修復(fù)場地的水循環(huán)過程及其生態(tài)功能的目的。總體而言，濕地修復(fù)的研究和實踐更趨向于回歸自然、順應(yīng)自然，或恢復(fù)到歷史發(fā)展軌跡中的某一個狀態(tài)，以便讓場所能夠持續(xù)地適應(yīng)環(huán)境，加速生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。

1 研究地概況與問題分析

南湖又稱邕湖，是洞庭湖的主要湖汊之一。南湖形態(tài)優(yōu)美，岸線蜿蜒曲折，主湖面呈長方形，有大小湖汊48 個，岸線總長54 km。據(jù)統(tǒng)計，南湖最高水位為29 m(相對高度)，最低水位為26.68 m，常水位為27.68 m。主水體面積達(dá)12.51 km2，占南湖景區(qū)面積的38.2%。南湖是岳陽的內(nèi)湖內(nèi)港，與城市緊鄰，湖、城、山形成相輔相成的有機(jī)布局。

岳陽市區(qū)及周邊水系發(fā)達(dá)，河湖密布，全市水面約占總面積的20%，有洞庭水鄉(xiāng)之稱。4—7 月因受到夏季風(fēng)影響，降雨強(qiáng)度大，易造成水災(zāi)。南湖作為岳陽市重要的調(diào)蓄湖泊，目前主要存在以下生態(tài)問題。

1.1 原有湖灣水系被填占，南湖水容量下降

由于盲目圍湖造地，南湖景區(qū)的湖灣水系被大量填埋侵占，主體水面已由建國初的17 km2減至目前的12.51 km2，水資源流失嚴(yán)重。由于湖泊萎縮，湖泊調(diào)蓄洪水的能力大大降低，遇到暴雨洪澇，岳陽市內(nèi)大小河道同時漲水，易形成水患。

1.2 天然河道淤塞，城市排水系統(tǒng)能力不足

周邊的河道由于長期未能清淤疏通，導(dǎo)致河床抬高，寬度和深度變小，天然河道泄洪能力下降；其次，河灘地、湖濱地帶幾乎被房地產(chǎn)侵占，大規(guī)模城市建設(shè)導(dǎo)致地面硬化增加，增加了地表徑流量，在瞬時降雨量極端情況下，城市排水系統(tǒng)的排水速率就會變慢甚至發(fā)生系統(tǒng)堵塞，造成城市外洪內(nèi)澇的局面(戴慎志, 2012)。

1.3 洞庭湖與南湖之間水生態(tài)循環(huán)中斷

南湖是洞庭湖東部的湖汊，歷史上兩湖之間水網(wǎng)縱橫，水交換頻繁，后來由于南湖堵堤割裂了與洞庭湖之間的聯(lián)系，兩湖之間的水交換過程逐漸消失。由于南湖自身面積有限，當(dāng)水體流動性下降，湖底淤泥難以控制，導(dǎo)致納洪行洪能力下降。

1.4 內(nèi)湖污染嚴(yán)重，生態(tài)安全不容樂觀

南湖為內(nèi)湖內(nèi)港，多年來承載著岳陽市內(nèi)外物資交換重任，導(dǎo)致內(nèi)湖水質(zhì)污染，城市治污難度倍增，同時非生態(tài)化的水利工程措施也降低了南湖的自凈能力。其次，環(huán)湖土地開發(fā)、旅游接待，以及周邊農(nóng)田的面源污染、水產(chǎn)養(yǎng)殖等生產(chǎn)生活行為對南湖的生態(tài)環(huán)境也產(chǎn)生較多破壞，水質(zhì)污染較重。

2 濕地環(huán)境修復(fù)策略與目標(biāo)

河湖濕地修復(fù)項目大多涉及水系的重新調(diào)整或重新組織，使退化的水文環(huán)境得到恢復(fù)。在靠近水系的地區(qū)能夠接受一定程度的洪水?dāng)_動，這是地域性的特征，在沒有形成大的洪水危害前，城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)具備一定的韌性以抵御災(zāi)害風(fēng)險。從另外一個角度來說，洪水也是增加生態(tài)多樣性，恢復(fù)生態(tài)演替的一個重要因素。

南湖是岳陽的生態(tài)源流，南湖濕地系統(tǒng)的修復(fù)對于南湖景區(qū)以及岳陽市整體的生態(tài)安全格局至關(guān)重要。讓水流回歸，以恢復(fù)地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)原有的自然演替過程，同時調(diào)節(jié)水的流入和流出，以補(bǔ)償和緩解生態(tài)環(huán)境所帶來的影響。在當(dāng)前極端天氣頻發(fā)、城市人口不斷增加的趨勢下，南湖濕地生態(tài)修復(fù)以提高水文生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)，恢復(fù)歷史水系特征，構(gòu)建大尺度南湖濕地生態(tài)系統(tǒng)，提高地區(qū)生物多樣性，擴(kuò)大湖區(qū)的調(diào)蓄能力，結(jié)合城市建設(shè)提出水環(huán)境改造策略，緩解自然災(zāi)害的影響，提高城市的防災(zāi)能力。

3 濕地修復(fù)要點和措施

3.1 恢復(fù)兩湖歷史水系，提高城市防洪能力

洞庭湖是我國第二大淡水湖，也是長江中下游重要的調(diào)蓄湖泊。通過對歷史上洞庭湖和南湖水文水系的研究，我們提出恢復(fù)南湖和洞庭湖之間的水生態(tài)循環(huán)，復(fù)原兩湖之間的歷史水系，形成順應(yīng)自然的水體形態(tài)，增加水體容納空間(圖1)。讓南湖回歸大洞庭湖生態(tài)圈，發(fā)揮洞庭湖地區(qū)整體蓄水防洪的功能，增強(qiáng)岳陽市的防洪能力。同時，由于兩湖之間開放多條水道，將加強(qiáng)湖泊之間的流動性，同時提高湖水的自凈能力，避免湖泊富營養(yǎng)化。

3.2 構(gòu)建南湖大濕地系統(tǒng)，緩解生態(tài)環(huán)境壓力

圖1 南湖與洞庭湖的水生態(tài)聯(lián)系Fig.1 Waterways between Dongtinhu lake and Nanhu lake

南湖景區(qū)處于東洞庭湖自然保護(hù)區(qū)的實驗區(qū)，從生態(tài)保護(hù)、野生動物棲息地保護(hù)等方面國家有著嚴(yán)格的法律規(guī)定。但由于近年來大量濱湖地區(qū)的開發(fā)建設(shè)、使得湖區(qū)水循環(huán)能力嚴(yán)重不足，南湖濕地生態(tài)環(huán)境開始出現(xiàn)逆向演化的跡象，包括動物棲息地的喪失和生物多樣性的下降。為完善岳陽市生態(tài)安全格局，保護(hù)生物多樣性，提高排洪蓄洪能力，增加城市韌性，規(guī)劃提出并構(gòu)建全面、協(xié)調(diào)的南湖大濕地系統(tǒng)(圖2),包括大面積永久性濕地、間歇性濕地、水鄉(xiāng)濕地和田園濕地4 種類型。

圖2 南湖大濕地系統(tǒng)規(guī)劃圖Fig.2 Ecological wetland planning of Nanhu lake

3.2.1 大面積永久性濕地 永久性濕地是指南湖北岸與城區(qū)接壤的湖灣地區(qū)、重要的半島以及帶狀濱湖濕地等生態(tài)高價值區(qū)域。規(guī)劃總面積約4 km2，未來將形成永久性濕地景觀，優(yōu)化城湖界面。為維持湖岸生態(tài)演替，營造多樣化的棲息地條件，北岸濕地將進(jìn)行精細(xì)化處理，包括入湖水道清淤，鳥類覓食地修建、鳥類棲息地修復(fù)和生態(tài)浮島布設(shè)等措施(馮嵩 ，2017)。連片大規(guī)模濕地可以保護(hù)水面，蓄滯雨洪，同時還可作為游憩用地，提供公共服務(wù)設(shè)施，開展?jié)竦刂R科普教育，包括洞庭湖生態(tài)展示館、自然演替之路、生態(tài)觀鳥園和水循環(huán)展示園等，吸引市民尤其是青少年關(guān)注環(huán)境，保護(hù)地球。

3.2.2 間歇性濕地 間歇性濕地主要指南湖南岸統(tǒng)領(lǐng)的山體、丘陵、林地、自然植被和水灣港汊等自然資源所發(fā)育形成的自然野化濕地、雨水濕地等。由于山林茂密，植被豐富，南岸具有多種野生動植物的棲息地條件。間歇性濕地所形成的季節(jié)性沼澤、泥潭、溪流和池塘等強(qiáng)化了本地物種的自然演替能力和持久力，對于抵御外來入侵物種具有重要意義。

3.2.3 水鄉(xiāng)濕地 水鄉(xiāng)濕地主要指西岸通過復(fù)原歷史水系，結(jié)合“洞庭水鎮(zhèn)”項目建設(shè)的人工濕地。首先，恢復(fù)洞庭湖和南湖之間的河流水系將加速物質(zhì)交換，促進(jìn)水系周邊發(fā)育濕地系統(tǒng)；其次，考慮到建筑空間結(jié)合水環(huán)境、水動力的復(fù)雜性，根據(jù)不同季節(jié)的水系流動條件和濕地生物環(huán)境，對建設(shè)地塊進(jìn)行引導(dǎo)和管控，形成具有海綿城市特點的微循環(huán)系統(tǒng)，打造生動有序的水鄉(xiāng)濕地環(huán)境。

3.2.4 田園濕地 田園濕地是指在南湖東岸形成東溪濕地片區(qū)，延續(xù)本地鄉(xiāng)土環(huán)境，統(tǒng)籌自然村落和農(nóng)田魚塘，形成具有本土文化的田園濕地景觀。為避免周邊住宅和工業(yè)區(qū)等建設(shè)用地對濱水岸線的侵蝕，向東溪上游拓展?jié)竦乇Ｗo(hù)范圍，進(jìn)一步完善現(xiàn)有水系的功能和形態(tài)，通過藍(lán)線外延，結(jié)合水系治理，未雨綢繆，做好生態(tài)保護(hù)和防洪減災(zāi)的提前管控。

3.3 街區(qū)、建筑與濕地相結(jié)合，融入海綿城市理念

南湖大濕地系統(tǒng)將在防災(zāi)減災(zāi)、保護(hù)生物多樣性等方面發(fā)揮重要作用，并促進(jìn)清潔水和空氣的供應(yīng)。然而，鑒于當(dāng)前洪澇災(zāi)害的規(guī)模以及未來的環(huán)境挑戰(zhàn)，單純增加綠地面積不足以產(chǎn)生理想的效果，我們還希望通過綠色基礎(chǔ)設(shè)施來增強(qiáng)社區(qū)抵御極端天氣的能力，為當(dāng)?shù)鼐用窬徑猸h(huán)境壓力。

圖3 洪泛區(qū)“海綿城市系統(tǒng)”設(shè)計Fig.3 “The Sponge city system” in flood zone

我們在“洞庭水鎮(zhèn)”的設(shè)計中將道路規(guī)劃、建筑設(shè)計與防洪減災(zāi)相結(jié)合，提出了一套具有地域特征的“海綿城市系統(tǒng)”(圖3)。社區(qū)尺度的雨洪設(shè)施是滲、蓄、滯、排的綜合(王虹, 2015)。首先，建筑物地面標(biāo)高要高于街道標(biāo)高，一些老舊房屋的一層應(yīng)適當(dāng)加高“門檻”，當(dāng)特大暴雨到來時街道可以成為溢洪水道，讓雨水直接流入南湖或洞庭湖；其次，將位于地勢較低的建筑底層架空，建筑基礎(chǔ)要位于洪水水位以上，成為“洪水適應(yīng)性住房”；第三，結(jié)合濕地設(shè)計將河道兩岸自然化，通過濕地系統(tǒng)重新整合河道與湖灣地區(qū)，促進(jìn)棲息地恢復(fù)、改善水質(zhì)并加強(qiáng)防洪機(jī)制。此外，“海綿城市系統(tǒng)”還建議在洪水適應(yīng)住房旁邊，設(shè)置一定量的綠地，綠地面積和形式應(yīng)根據(jù)生態(tài)修復(fù)的要求來確定。圖3 展示了洪水適應(yīng)住房如何與街區(qū)相互作用，以及如何將綠色空間并入社區(qū)，從而在水鎮(zhèn)與綠色通道的自然環(huán)境和生態(tài)保護(hù)之間產(chǎn)生凝聚力。

3.4 提高南湖生物多樣性，強(qiáng)化監(jiān)測管理

南湖大濕地系統(tǒng)有利于恢復(fù)整個場地的原生棲息地，提高南湖生物多樣性。該項目整合和維持濕地中的淡水沼澤生境和河岸林地生境，保護(hù)森林資源，積極營造野生動植物生存的環(huán)境。增強(qiáng)野生動植物生長的自然生態(tài)環(huán)境，如景區(qū)的南湖公園、龍山片區(qū)的水生植物園、三眼橋湖片區(qū)等天然的湖泊港汊，增加水生植物的種植，并投放一些魚類、動物和兩棲類動物，恢復(fù)營建良好的野生動植物的棲息地；對于現(xiàn)存的鳥類棲息水域及周邊地區(qū)進(jìn)行保護(hù)，吸引更多的野生動物來此棲息繁衍(李麗鳳,2013)；強(qiáng)化監(jiān)測管理，建立景區(qū)的生態(tài)控制研究中心，定期對南湖景區(qū)的水質(zhì)、空氣等環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，實時觀測南湖的動態(tài)，并為南湖水質(zhì)的生態(tài)演變提供數(shù)據(jù)與技術(shù)支持。

4 結(jié)論及建議

規(guī)劃方案將南湖景區(qū)濕地面積增加11.06 km2，新增岸線長度約7.2 km2，新增蓄水量404.6 m3，結(jié)合藍(lán)線保護(hù)要求，較修復(fù)前蓄水量提高了約20%。方案實施后將提高濕地蓄水能力，并對周邊生態(tài)環(huán)境的改善起到重要作用(表1)。

表1 南湖大濕地水系統(tǒng)水面面積及蓄水量Table 1 Water surface area and water storage capacity of Nanhu lake wetland system

在抵御惡劣氣候方面，濕地可以通過規(guī)模優(yōu)勢降低災(zāi)害對城市的影響。本規(guī)劃通過不同的濕地類型形成豐富的生境環(huán)境，提高南湖景區(qū)的生物多樣性。由于南湖景區(qū)處于洪泛區(qū)，景區(qū)內(nèi)應(yīng)嚴(yán)格控制居民人口規(guī)模，制定淹沒區(qū)人口遷移和管控計劃。

在項目實施后要開展南湖濕地資源調(diào)查，包括優(yōu)勢物種的數(shù)量和分布；植被、魚類、兩棲類、無脊椎動物的密度、多樣性和分布情況，以及水質(zhì)參數(shù)等，并對鳥類的數(shù)量、棲息地和繁殖活動進(jìn)行監(jiān)測調(diào)查，重點觀測如灰樹鵲(Dendrocitta formosae)、灰喉山椒鳥(Pericrocotus solaris)、黑頭蠟嘴雀(Eophona personata)等鳥類種群變化，以評估生態(tài)恢復(fù)的進(jìn)展。

岳陽是被河湖水系包圍的城市，人們必須知道如何與水共存。洪水不可能完全被控制，洪水風(fēng)險也不可能完全消除( 姜付仁, 2003)。在濱水地區(qū)，最常見的修復(fù)就是提供水系回流，新淹沒土地上的水需要調(diào)整分布狀態(tài)來保障城市的安全，有時需要通過河道或者控制裝置來調(diào)節(jié)水位高度和持續(xù)時間。在這種情況下，讓水文學(xué)家或水利工程師來確定特定位置的地表高程和水文高程的關(guān)系非常重要。河岸修復(fù)還包括降低鄰近河道或漫灘的部分場地，以達(dá)到預(yù)期的洪水淹沒頻率或接近淺層地下水水位，通過水文環(huán)境調(diào)整完成河湖水系生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)。