城市水土保持的六個轉變

楊海軍，夏 兵，黃明華

(1.云南大學 大理大學 共建洱海溪流生態與治理研究中心，云南 昆明 650504；2.深圳市北林苑景觀及建筑規劃設計院有限公司，廣東 深圳 518071；3.深圳市廣匯源環境水務有限公司，廣東 深圳 518000)

昆明《生物多樣性公約》第十五次締約方大會的順利召開，標志著全球進入了以生態文明建設為抓手，以尊重自然、順應自然和保護自然為理念的共建地球生命共同體的時代。城市水土保持為了順應這一時代需求，需要進行六個轉變(水土控制變生境再生、水土控制變物種恢復、水土控制變景觀營造、水土控制變生態教育、水土控制變文明傳承、水土控制變政產學聯動)，為以生態環境修復、生態經濟與生態文化建設為內涵的生態文明建設貢獻行業力量。

下面以景觀型中小河道(溝道)為例，闡述具有國際視野的城市水土保持六個轉變的內涵，供同行參考。

1 水土控制變生境再生

(1)橫斷面上水工-自組織做功線。傳統的河道治理是以控制徑流減少泥沙為目標，多采用漿砌石或干砌石堰壩等水工措施來進行治理。這種結構阻礙了水流泥沙協同運動的連續性，無法依靠水流泥沙協同運動的規律(自組織)而自然營造出河道棲息地。為了保護生物多樣性，維持物種的無障礙遷徙，日本等發達國家在20世紀90年代對阻礙物種遷徙的堰壩進行了改造，拆除實體堰，將其改造為透水過泥沙堰體。

(2)彈性河岸水工-自組織做功線。為了快速輸送洪水與泥沙，我國普遍采用混凝土襯砌河道“三面光”的治理模式。這種治理模式限制了水流自由流淌的空間，無法發揮水流泥沙協同運動依靠自組織營造淺灘深潭交錯型河道棲息地的能力。為了發揮河流自我營造棲息地的能力，需要采用彈性河岸水工措施保護岸坡，讓河流自由地流淌，塑造出不同形態的蜿蜒型河道。

(3)凸凹傾斜河床-自組織做功線。河流生物多樣性是由沖刷與淤積決定的。水流是矢量(流速有大小、流動方向)，在凸凹(不同粒徑的礫石及泥沙)或傾斜河床、小微丁壩、 低水頭透水堰、開口型溢流壩、矢量護岸等水工措施的調節下，能夠改變水流及其分布而影響泥沙、礫石沖蝕—搬運—堆積過程，從而營造出多樣性的生境結構。

2 水土控制變物種恢復

水土保持不僅僅要控制水土流失，還應該運用生物對泥沙運動過程的適應規律而保護物種。河道內堆積的礫石及灘-潭交替的凸凹河床結構，為凋落物的堆積、滯留和分解創造了微地形條件，也為洪水期底棲動物提供了避難所。淺灘是河流第一生產力孕育的場所，而深潭則是凋落物等有機物分解的場所。水生生物為了適應流速和獲取食物而演化成游泳型、固著型、匍匐型和掘穴型等不同的生活類型，因而生境的多樣性左右著物種的多樣性。從順應自然，共建地球生命共同體的視野，水土保持的使命應該創造多樣異質性的物種生境(圖1)。

圖1 水流泥沙協同運動與生物的適應過程

3 水土控制變景觀營造

我國目前體現“綠水青山就是金山銀山”的成功案例，多是利用溪流或小河道打造親水漂流項目來吸引游客，從而增加經濟收入。利用泥沙運動規律及水土保持調流措施(凸凹傾斜型涉河汀步、調流型垂釣平臺等)營造沙洲、急流、緩流、潭等多彩的河道景觀是“綠水青山變金山銀山”的關鍵，同時也兼顧了物種多樣性的保護，可實現尊重自然與利用自然的雙贏。

4 水土控制變生態教育

突出生態教育，培育生態文明觀是生態文明建設可持續的關鍵。最有效的是人文關懷型體驗式潛移默化的做法。鄉村或城市的生態河道正被用來作為一種全新的教育方式，來增強人們的生態保護意識，使人們認識到人與自然和諧相處的重要性。2014年建成的北京永定河生態公園開放兩個多月就接待游客近18萬人次；深圳市觀瀾河生態修復示范河段于2009年11月被深圳市水務局定為“水務生態教育基地”，2012年接待來自全國水利、環保部門的管理和技術人員1 200人次，為民眾提供了融入自然的野外教室，能夠潛移默化地提高其環保意識，比教科書式的教育更加有效。

5 水土控制變文明傳承

在以生態文明建設為抓手，共建地球生命共同體的時代，城市水土保持也肩負著弘揚中國傳統文化的使命。為了傳承地域特色文化，保護中國文化遺產和促進旅游經濟發展，主要通過凝練篩選出能夠代表地域文化的象征符號，并將其融入河流生態工程中來實現。中國古代特別注重文化的傳承，將中國傳統文化象征符號融入河流治理工程中。如明朝洪武年間(1368—1398年)在四川省瀘州市瀘縣龍華村的九曲河上建造的龍腦橋，就是融入了中華文化的象征符號——龍，還被列為全國重點文物保護單位(圖2)。這種融入民族元素的河流治理措施已經廣泛應用于當今的生態河道建設中。例如，湖南省保靖縣在酉水河的生態治理中，通過在沿河建設土家族聊天聚會和少男少女約會的民族式塔樓以及展望臺，在河岸安全墻上雕刻介紹土家族擺手舞及其象征性符號，來展演和傳承土家族文化。

圖2 四川省瀘州市瀘縣的九曲河將象征中華文化的龍符號融入橋梁設計中

6 水土控制變政產學聯動

城市水土保持的實踐表明，生態河道的建設仍存在一定程度的挑戰。

(1)河流空間被擠占。城市河流的兩岸已被房地產等商業性開發所擠占，農村河流兩岸已被農地所擠占，想要收回這些土地用于生態河流建設非常困難。

(2)河水污染嚴重。生態河道的先決條件是干凈的水質。中國城市的雨水、污水未能完全分流，河流已成為接納污水的渠道。今后為了恢復河流生態，必須徹底地進行河流沿岸的污染防治。

(3)生態與防洪的權衡。生態河道建設技術難度大，許多生態護岸必須在抗洪結構與河岸生態結構之間做出平衡。

(4)生態河道需要更多的維護管理。傳統的三面光混凝土河道不需要管理，但是生態河道要想達到“零管理”是不可能的，因為植被需要管理而利于行洪，同時生態系統也需要人為幫助發揮自組織功能，向人類需求方向發展。因此，為保證長期生態健康和生態技術的可持續性，科學管理必不可少且要嚴格執行。

(5)工程與生態等多學科的整合。100多年來的傳統土木研究，使業界對鋼筋混凝土有一套熟悉的理論計算基礎，但是生態河流建設需要工程材料與植物材料的組合，其力學的穩定計算還不成熟，技術方法的信賴度尚待建立，因此需要多學科的整合。

為了解決上述問題，需要政府主導，產學聯動。