摘要:對城市生態(tài)水系的水文特征、水環(huán)境質量、水生態(tài)系統(tǒng)結構與功能、河岸帶構造及景觀效果等特征要素進行了分析, 并以鄭州市為例, 提出了各特征要素的指標與規(guī)劃的重點。

關鍵詞:城市規(guī)劃 指標體系 生態(tài)水系 鄭州市

1 城市生態(tài)水系的特征要素

在河流健康問題提出以前, 伴隨經濟、社會發(fā)展對河流提出更多的水量和水質需求, 河流治理思想大致經歷了從單純的除害、興利到興利除害相結合、寓除害于興利之中的發(fā)展變化。隨著經濟、社會發(fā)展到一定規(guī)模, 出現了河流水資源緊缺、水質差、水生態(tài)惡化等諸多問題, 反過來影響河流興利功能的發(fā)揮。為了更好地支撐經濟社會的可持續(xù)發(fā)展, 人們逐步意識到系統(tǒng)解決河流問題的重要性。在這一過程中, 河流治理思想也經歷了從節(jié)約用水、治污、保護水質等發(fā)展到河流生態(tài)恢復、注重河流自身健康的質的轉變。盡管對河流健康的概念還存在方方面面的爭議, 但涵蓋了水生態(tài)系統(tǒng)與滿足社會服務價值的看法被認可、被接受的程度較高, 而對生物和生態(tài)系統(tǒng)的關注是目前河流保護、管理活動的重要內容。

1. 1 城市水系的基本功能

多數城市的水系主要由水庫、河流、湖泊等組成, 在城市建設中承擔了防洪排澇、供水、水體自凈、生態(tài)走廊、文化承載、旅游景觀、水產養(yǎng)殖、改善城市環(huán)境等綜合性功能。張丙印等[1]提出, 城市河流功能可以分為流水功能、親水功能、空地功能和自然生態(tài)功能(見表1), 各功能之間相互作用、相互影響。

表1 城市河流的功能

1. 2 城市生態(tài)水系的空間關系

城市水系治理應處理好幾個空間關系[2], 即水系與城市綠化空間體系的關系、水系與環(huán)境質量的保護與控制、水系網絡的連通和銜接, 因此要實現城市水系水體功能全面發(fā)揮, 必須水體、岸線、濱水空間統(tǒng)籌考慮。水體是核心層, 以水域控制線為基準線, 是水系生態(tài)保護和生態(tài)修復的重點。岸線是水系生態(tài)綠化建設與修復的重點, 也是濱水功能設施布局的重點。瀕臨水體的陸域是進行城市各類功能布局、開發(fā)建設以及生態(tài)保護的重點地區(qū)。水系和城市綠化系統(tǒng)一起, 形成城市總體空間格局的重要組成部分, 即城市總體框架虛實相生的“虛空間”體系, 起著重要的生態(tài)作用 水系河網不僅能強化水系的自凈能力, 還能形成連續(xù)的水網游覽線路, 提升城市游憩和旅游功能。

1. 3 城市生態(tài)水系特征要素

目前, 生態(tài)水系特征要素的研究較多, 其特征要素也因研究對象的差異而各有側重。筆者立足于城市水系的功能及其在城市總體空間格局的定位, 提出了生態(tài)水系的五大特征要素及相應的指標體系(見表2)。這些要素互相依存、互相影響、互相輔助, 完成不同的河流生態(tài)過程, 發(fā)揮不同的功能, 有機地組成完整的河流生態(tài)系統(tǒng)。

表2 城市生態(tài)水系的特征要素與指標體系

2 鄭州市生態(tài)水系要素指標體系構建

2. 1 鄭州市城市水系概況

鄭州市北有黃河, 南有設計的南水北調總干渠, 城區(qū)內現有賈魯河、金水河、東風渠、熊耳河、索須河等9 條河流。市區(qū)河道均屬季節(jié)性河流, 除賈魯河下游、七里河下游、潮河有少量基流外, 其余河道無自然基流, 非汛期干涸或排泄城市污水, 雨季則雨、污并流而下。除金水河、熊耳河、東風渠的部分河段外, 其余均無水面景觀。河流兩側一般無防護林, 僅賈魯河兩岸有少量樹木。鄭州市市區(qū)及周邊地區(qū)與城市水系關系密切的水庫有12座, 包括尖崗、常莊等7座中型水庫, 劉灣等5座小(1)型水庫, 擔負著城市防洪、供水的重任。西流湖位于鄭州西部, 是鄭州市的備用水源地。目前, 城市水系存在以下主要問題:

(1)防洪設施不完善、生態(tài)功能不健全。隨著鄭州城市化進程的加快, 下墊面硬化加大了洪澇災害風險?，F有河道中金水河、熊耳河受到城市建設用地條件限制, 自身已無法達到防洪排澇標準 現有部分水庫年久失修, 已不能實現原有的設計功能 加上祭城調蓄池(龍湖)、圃田調蓄池(龍子湖)等關鍵工程尚未建設, 使得整個城市水系設施不完善, 功能也不健全。

(2)防洪標準偏低, 行洪排澇能力不足?，F狀市區(qū)內河道中, 除金水河、東風渠、熊耳河、七里河等部分已治理河道防洪排澇標準達到了20~50 a一遇防洪、5a一遇除澇之外, 大部分未進行河道治理, 行洪斷面小, 淤積嚴重, 建筑物不完善。即便是已治理的河道, 多數河段防洪標準也一般為20a一遇, 除澇標準接近5a一遇, 遠達不到城市防洪的要求。位于城市上游的水庫均存在著不同程度的險情, 年久失修、設施老化、庫區(qū)淤積嚴重等。

(3)水資源緊缺, 配置不合理。鄭州市多年平均水資源量為13.4億m3, 人均資源量不足200m3, 約為全省人均的1/2、全國人均的1/10, 水資源嚴重匱乏。河道均屬季節(jié)性河流, 雨水資源、中水資源也未能得到有效利用, 地下水超采形成局部漏斗。

(4)河流水質污染嚴重。鄭州市工業(yè)廢水和城市生活污水排放量逐年增長, 河道、水庫、地下水均受到不同程度的污染,除金水河外, 大多數河流斷面水質超過Ⅴ類水標準, 無法達到水功能區(qū)劃和河流生態(tài)所需要的水質標準。

(5)水體生態(tài)功能退化, 濱河生態(tài)環(huán)境單調。水體嚴重污染、河道堤岸工程阻隔、生態(tài)環(huán)境水量不足等, 造成河湖萎縮、河道斷流、生態(tài)環(huán)境惡化, 城市水系中的水生植物、魚類、底棲生物、微生物、濕地等大多消亡, 既喪失了水體的自凈能力, 又破壞了河、湖濱水景觀環(huán)境。同時, 河道裁彎取直大量采用混凝土、漿砌石等建筑材料, 堤岸簡單劃一, 河道內水體污濁, 城市濱河生態(tài)環(huán)境單調, 親水景觀建設較為落后。

2. 2 鄭州市生態(tài)水系指標體系及規(guī)劃

(1)首先確保防洪安全, 再考慮營造城市水景。針對鄭州市水系現狀與特點, 考慮中水回用、雨水資源化。

(2)河岸帶構造是水系規(guī)劃的重點。面對城市總體規(guī)劃中與水爭地的現實, 水系規(guī)劃不僅要考慮岸線的自然度、連通性及連續(xù)性, 還要對水體、岸線的水陸交錯帶(灘、坡等)進行控制, 同時, 還要對城市總體規(guī)劃提出陸生生態(tài)系統(tǒng)的種類、配置等方面的要求。

(3)必須了解城市面源污染強度、有限的地表水質量、底質污染、水營養(yǎng)化程度等基本狀況, 明確污水處理率及處理效果。

(4)為提升水體的觀賞游憩價值, 營造水景的水工設施應具備較好的和諧性, 通過各種供水工程措施, 保證景觀最小需水保證率, 提高公眾對環(huán)境的滿意率。

最終的城市生態(tài)水系的水生態(tài)系統(tǒng)結構與功能包括水生植物覆蓋率、物種多樣性、浮游植物初級生產力等關鍵指標, 通過這些指標的控制, 形成較為完善的生態(tài)水系。

3 對指標體系的相關探討

(1)時間尺度與生態(tài)水系規(guī)劃措施。生態(tài)水系的時間尺度對于資料的收集、評價結果的綜合都很重要。河流水生、濱水陸生生物生命周期的差異, 反映的是河流不同尺度的生態(tài)狀態(tài), 真正意義的河流生態(tài)恢復已經超出生態(tài)水系規(guī)劃的時間尺度(通常是10a左右)。因此, 規(guī)劃所能考慮的生態(tài)水系特征,還是以考慮滿足社會服務功能為主的時間尺度, 水生態(tài)系統(tǒng)的恢復主要是立足于營造河岸帶生態(tài)水工程和生態(tài)植被, 營造水生態(tài)趨于良性發(fā)展的環(huán)境, 還不能追求水生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的完整性、可恢復性。

(2)服務功能與生態(tài)水系規(guī)劃工作的核心。在生態(tài)水系服務功能的評判中, 各要素、各指標間的作用機理錯綜復雜, 如何在維持河流生態(tài)系統(tǒng)結構的完整性和保持河流的社會服務功能之間建立一種協調狀態(tài), 對于生態(tài)水系的建設、維護具有重要意義。因此, 根據鄭州市水系的特點, 水通、水清是規(guī)劃的核心, 水系河網構建、水資源配置及水源方案、水質保護是規(guī)劃重點。

參考文獻:

[ 1]  張丙印, 倪廣恒. 城市水環(huán)境工程[M] . 北京: 清華大學出版社, 2005.

[ 2]  陳雄志. 城市水系規(guī)劃規(guī)范條文說明征求意見稿[R] . 武漢: 武漢城市規(guī)劃設計研究院, 2005.

作者簡介: 何予川(1971—), 男, 河南正陽人, 高級工程師, 研究方向為水利規(guī)劃。