基于生態河道需求的海綿城市規劃策略探討

唐雨語，陳 勇

(1.中水珠江規劃勘測設計有限公司，廣東 廣州 510610；2.水利部珠江水利委員會水生態工程中心，廣東 廣州 510610)

城市河流作為城市水資源的重要組成部分，影響著城市環境文明的發展和人們的生活質量，已成為人與水和諧研究的主要課題，為城市河道治理提供支持。在此背景下，海綿城市建設方案為治理城市河流提供了新的契機。由藍色和綠色湖泊系統組成的綠地是海綿城市河道景觀生態恢復和建設的重要內容，也是“藍綠”空間的重要組成部分，綠地的治理效果直接影響污水和生態水平，對于城市河道的治理十分重要。

1 海綿城市概述及建設要點

1.1 海綿城市理念概述

海綿城市是指一種可持續發展的城市規劃理念，通過集中、分散和利用雨水等方式，將城市變成一個類似于海綿的結構，能夠吸收、儲存和利用降雨水，減少洪水排放，能在適應自然環境變化和天然災害等方面具備更好的“彈性”[1]。其主要原則是生態優先和環保，旨在解決城市化進程中面臨的水資源管理、洪澇災害及城市生態環境問題，在確保城市排水防澇措施安全有效的同時，實現對城市生態環境的保護[2]。為了達到這一目標，海綿城市需要具備以下6個功能：滲、滯、蓄、凈、用、排[3]。其中，“滲”和“滯”指通過雨水吸收、蓄存和滲透來處理降雨；“蓄”是將所儲存的水資源釋放以供合理使用[4]；“凈”指對雨水進行凈化處理以達到可再利用的水質標準；“用”表示合理利用雨水資源，如在農業灌溉、景觀澆灌、工業生產等方面；“排”是將不可再利用的廢水排放至污水處理廠進行處理。

1.2 海綿城市建設要點

海綿城市建設需要從多個方面綜合考慮，包括前期準備和綜合評估、系統性建設以及大排水系統建設等要點。在前期準備和綜合評估階段，應全面了解城市地質地貌、人口數量、水系等方面，并根據綜合分析結果制定出科學合理、可持續的建設方案以及相應的綜合評估指標。此外，需要注重系統性建設，將各方面納入考慮范圍內，實現水系的系統循環，并綜合考慮城市的抗災抗澇形式和總體規劃，實現建設的可持續性。在保護現有河道的雨水排泄通道的同時，還需為排泄通道留有足夠空間進行側向移動，以實現大排水系統建設并保證城市排水的暢通和正常運轉[5]。

2 海綿城市與生態河道的關系

2.1 生態河道概念和意義

生態河道指的是在保證流水系統功能的基礎上，通過模擬自然生態過程、修建人工濕地以及植被栽種等手段，使河道具有凈化水質、保護生態環境、提升景觀價值等多種功能的河道系統。生態河道通過改造設計河岸帶和河床表層形成適應性更強的生態系統，從而實現生物多樣性維持、水體凈化和水資源合理利用等目標[6]。相比傳統的硬質河道，生態河道更注重自然生態系統的恢復和重建，更符合可持續發展的理念。生態河道的建設可以有效地改善城市水環境質量，增加城市生態系統的穩定性和適應能力，促進城市可持續發展。具體來說，生態河道建設意義體現在以下幾個方面：

(1)增加城市景觀空間：生態河道建設注重營造優美的自然景觀，通過河道兩岸的綠化帶、濕地等方式，增加城市綠色空間，此外，將綠地、水體和人文元素相結合，能更有效提高城市濱水空間質量。

(2)改善水體環境質量：通過植物的吸收作用和土壤的過濾，對城市污水進行處理，減少污染物排放，保障水資源的可持續利用。

(3)維護生態平衡：生態河道為許多生物提供了棲息地和食物源，促進自然生態系統的恢復和保護，維護河道生態系統的完整性和穩定性。

(4)洪水調控：生態河道能有效增加水體的自然排澇能力，減少城市內澇和洪水災害的發生，并能減緩洪峰和枯水期的影響，提高水資源的利用效率。

可見，生態河道建設已經成為當前城市可持續發展理念中不可或缺的一部分。

2.2 海綿城市與生態河道的聯系

海綿城市是一種以自然生態系統為基礎，通過設計和建設人工設施，實現雨水資源的集中利用、處理和保護的城市形態；而生態河道則是海綿城市中重要的雨水管理措施之一，通過生態修復和濕地恢復等手段，提高河道和周邊區域的水環境質量，增加水體儲存能力和水資源利用效率。具體來說，海綿城市通過在城市內部設置排水設施、改善路面透水性、修建雨水花園等方式，減少城市徑流對河道的沖擊和侵蝕，并將雨水集中到生態河道中進行處理和凈化。生態河道則通過植被栽種、還原河流自然結構、增加濕地面積等方法，提高其生態系統的穩定性和自我修復能力，從而實現河道生態修復和雨水管理的雙重目標[7]。

海綿城市和生態河道互為補充，相輔相成，通過生態河道整治和海綿城市建設的相互配合，可以充分利用城市的水資源，提高城市的環境質量，有效地應對氣候變化帶來的挑戰，共同構建起一個可持續發展的城市生態系統。

2.3 生態河道治理的必要性

隨著水資源的需求日益增加，部分不合理的使用和污染已經對自然環境造成了嚴重破壞。河道作為人們獲取水資源的重要途徑，也遭受了巨大的壓力和威脅。“十四五”時期是我國水生態環境保護的關鍵期，需要清醒認識保護生態環境、治理環境污染的緊迫性和艱巨性，加強生態保護區和生態流域建設，全面落實“十六字”治水方針，為維護河道生態健康提供全新的思想保障[8]。

生態河道治理需要充分認識到河道對當地社會、經濟和環境的重要性。雨季河道中的水位上漲，河水流動時易沖走泥沙和碎石，導致河道岸坡侵蝕嚴重，嚴重影響河道水流暢通，且易引發泥石流及洪水災害，破壞兩岸的農田及基礎設施，直接威脅著兩岸群眾的生命財產安全；旱季河道中的水位下降，水源缺乏或干涸，導致周邊區域人畜飲水困難，進而影響人們的生產生活[9]。

在這種背景下，開展河道治理是非常必要的。河道治理旨在滿足人類對水資源的需求、促進水資源的可持續利用和生態文明建設，并在保護生態環境和維持生態系統平衡方面起到關鍵作用。

3 基于海綿城市構建的生態河道治理規劃策略

3.1 水域生物棲息地與生態岸線設計策略

為創造更健康、豐富和可持續的河道生態系統，需要營造不同深淺程度的水域以及多樣化的生態岸線。深水淺灘的水域設計能為河道底層生物群落創造合適的生境，設計要對河床底部高程進行處理，并結合水文條件，建立適宜的河道底層生物群落棲息地，如巖石堆、沙質區域和水下結構物等。在多樣化生態岸線的設計中，則需控制和預防水土流失，選擇適宜的生態駁岸類型，并根據當地地形和生態特征進行因地制宜的規劃；加固滑坡風險較高的駁岸區域應采取生態加固措施，以保護當地環境和生態系統的穩定性[10]。這將有助于改善水質，并讓河道岸線景觀、生境更加優美和諧，從而提升城市品質和形象。

3.2 河道形態設計與生境保護策略

要確保河道治理后能夠恢復高質量的自然形態，應對設計方案和施工過程進行把控。在策劃和實施防洪和防災措施時，除了將地形、水文條件等多種因素進行全面評估和分析之外，還要綜合考慮河岸和河堤的受力和沖刷情況，以減少淤積效應對河道造成的影響。此外，需要深入了解河道結構的性能，通過科學準確的測量和建模，以更精確地理解河道的變化和演化過程，并根據所獲得的信息制定出相應的治理方案。因此，河道治理需要注重細節并與自然形態保持一致，從而實現河道治理的高質量、高效率，提高生態系統的恢復能力，從而達到最終的生態治理效果。

自然河道通常具有不規則的岸線、適宜的寬度深度以及不同的坡度等特征，設計應借鑒些特征，嚴格控制河道形態，以最大程度地形成河道的自然狀態，并提高其水力性能和環境適應能力。此外，設計應采用生態友好型措施，對河道周邊的環境進行適當的管控，確保河道與周圍環境協調一致，以進一步提高生態河道治理效果。

在實際治理工作中，需要注意在河岸兩側增加植被面積，并減少人工痕跡，能有效幫助河道恢復至較為原始的自然形態。這樣有利于恢復河道的自然生態，從而促進河道中生物群落的增加和多樣性的提高，加強整個生態系統的穩定性和完整性，并且有效推動生態平衡的形成。

3.3 生態景觀與河道生物多樣性提升策略

建立一個健康的水生生態系統需要創建相對完整的水系和濕潤的湖岸土壤灌木，形成一個完整、有序且自然的景觀河段系統。設計可以根據植物的種類和特性來傳遞陸地和水上的物質流和能量流，形成從河岸到河內的階梯，營造良好的景觀和生物棲息地。同時利用沉水植物，為微生物等提供附著場所，從而豐富生態系統的食物鏈，為不同生物提供更多的食物資源和能量來源。在具體的設計中，可以選擇如梭魚草、菖蒲、美人蕉等水生植物，來改善河流生物的多樣性；種植黑藻、伊樂藻、金魚海藻、苦草、眼菜等沉水植物來有效固定沉淀物、吸收水中的氨等有害物質，維持生態平衡，以進一步促進生態系統的健康發展。通過綜合運用這些措施，可以為河道創造一個健康的水生生態系統，促進物種豐富度和生態系統的穩定性。

3.4 水系暢通保持策略

水系的暢通程度以及水質的優劣對整個水生態系統具有重要影響，因此，保持水系的流通對于維護水生態系統的健康和穩定至關重要。只有保證水系暢通無才能有效實現小微生態系統的自我凈化和修復，在進行城市河道的生態治理中，確保水系暢通是首要問題。以下3個方面是實施疏通水系的主要途徑。

(1)清除河道淤泥和污染底泥

加大疏浚力度，將淤泥堵塞的地方進行深度清淤，確保水系通暢。高含量的總氮和總磷是城市河湖水體二次污染的主要原因之一，底泥由于長期接受面源污染的影響，積累大量的營養物質。在進行河湖清淤工作時，需要根據國內的經驗來判斷是否需要采取清淤措施，當河湖底泥中的總磷含量超過500毫克/千克，或者總氮含量超過1000毫克/千克時，就需要采取清淤措施對其進行處理[11]。底泥中的過量磷和氮會嚴重影響水體質量，并導致水環境污染。

(2)進行有效的外部規劃

為保障城市河道的暢通，需要通過建立泵站、涵閘等設施，并采用人工和機械手段提升水流的動能來實現。具體而言，可以在合適的位置設置泵站，利用水泵將水流引向下游；對于較深的地方，還可以修建涵洞或涵閘，通過調節水位高低，使水流得以順暢流動。這些外部規劃措施，有利于提高河道的自凈能力，從而更好地維護城市水生態環境的穩定和健康。

(3)增強水系的儲水能力

在高水位期間，可以通過建設水庫等其他貯水設施來儲備一定量的水資源。適時向河道補充水流，保證水體總量得以循環利用，并維護河道生態系統的健康穩定。這種措施可以有效地提高水源的供應能力，還可以減輕干旱、洪澇等自然災害給生態環境和人類社會帶來的影響。

4 基于海綿城市構建下的生態河道治理的社會效益

在解決城市水問題和改善生態環境方面，基于海綿城市構建下的生態河道治理具有巨大的潛力。以下是海綿城市與生態河道治理對社會效益的影響。

(1)環境質量改善

海綿城市建設和生態河道治理能夠通過收集、儲存、凈化和利用雨水等手段，促進城市水資源的可持續利用，同時降低污染物排放，從而改善城市環境質量，提高人們的生活品質。

(2)災害防治和安全保障

海綿城市建設和生態河道治理能夠有效降低洪澇災害和滑坡等自然災害的發生概率，保障當地居民的安全和財產不受損失，提高社會安全保障水平。

(3)生態保護和可持續發展

海綿城市建設與生態河道治理強調生態保護和可持續發展，實現城市和自然的和諧共處，推進生態文明建設，形成可持續的城市發展模式。

綜上所述，基于海綿城市構建下的生態河道治理對社會效益有著深遠的影響和作用，在推進城市可持續發展方面具有不可替代的重要性。

5 結語

通過生態河道整治和海綿城市建設的相互配合，可以充分利用城市的水資源，提高城市的環境質量。我們相信，隨著建設的深入推進，城市水生態系統將得到有效保護和修復。然而實現這一目標，還需要持續地深化研究、推動創新和加強各專業的合作。本文在具體的治理策略方面仍有不足之處，社會效益評估也需要進一步深化與分析，后續研究可以繼續完善和深化相關內容，包括具體的技術方法和實施步驟等方面，為決策者提供更有針對性的參考。希望本文能夠對相關領域的從業者和研究人員提供有價值的借鑒和啟示，共同推動城市水生態環境的可持續發展。