温州城市内河生态景观设计与应用探讨

2010-07-26项延军江海东周立宗

中国水土保持 2010年11期

项延军,江海东,周立宗

(1.温州科技职业学院/温州市农业科学研究院,浙江温州 325006;2.南京农业大学,江苏南京 210031;3.温州市温瑞塘河整治工程指挥部,浙江温州 325000)

温州市区内河纵横交错,主流自三溪汇流口仙门由西向东进入市区塘河,流经吴桥一带后大部分南折流向温瑞塘河,河网干河总长约 74k m,其中主要干河共 13条约 28k m,内河河网通过一系列沿江水闸与瓯江沟通,是一个典型的河网密布的江南水乡。随着经济的高速发展,温州的许多河道先后遭到了严重污染,近几年在有关部门的关心和支持下,对一些河道进行了整治与疏浚,效果极其明显,但岸堤及种植形式较为简单,影响了河道生态效果,有些自然坡因得不到植物的保护而滑动、损坏,导致水土流失、水道堵塞,因此有必要对温州城市内河生态修复技术进行探讨,以期为建设生态温州、山水温州提供技术参考。

1 温州城市内河堤岸的现状结构及其对生态环境的影响

1.1 河道护坡的现状

长期以来,由于人们片面强调河道的行洪功能,导致大多数河道形状单一、走向笔直、护坡结构坚硬。如温州城市内河护岸结构均采用了高耸的重力式浆砌石挡墙和钢筋混凝土挡墙结构。

1.2 对生态环境的影响[1-2]

这些结构形式的护坡,在保持岸坡稳定、防止水土流失以及防洪、排涝等方面起到了一定的作用,但对沿岸生态环境却有极大的负面影响。

(1)光洁的刚性护岸,寸草不生,导致水-土 -生物之间的物质和能量循环体系被彻底破坏,水体自净能力消失殆尽。

(2)城镇地下水补充通道被切断,导致地下水位下降。

(3)河道的裁弯取直,导致自然河流生态系统中河床的异质性不复存在,许多水生植物和水生动物无法安身,不能形成生物多样性生境组合。

(4)没有绿色植物护坡的河道失去了原有的生机。

2 温州城市内河生态景观修复技术设计

2.1 生态修复设计理念

温州城市内河生态景观修复技术以“生态人居,环境可持续发展”为主题进行景观设计,以创建 “街繁可商,景美可赏,水清可渔”的都市环境和适合人们休闲、居住、观赏的城市滨水环境为目的。在具体设计修复中要遵循以下两点:

(1)以人为本。在水体得到治理的前提下,充分考虑居民游憩、购物需要,加大两岸的绿化力度,丰富水体景观。

(2)生态可持续发展。充分考虑生态的景观设计,弱化现有的人为硬质景观,创建可持续发展、人与环境和谐共生的环境,提升温州市整体的景观环境档次和品位。

2.2 温州城市内河绿化植物配置与选择[3-4]

温州市属中亚热带季风气候区,气候温和,雨水充沛,为植物种植的多样性提供了条件。植物选择优先考虑温州的本土植物,尽可能不引用外来物种,并要求主次分明,乔灌草的形态、叶色、花色等搭配协调。生态浮床外观选用自然曲线,取消平直线型。

(1)河道堤岸植物应用。①生态堤岸上乔灌木种植以固土护岸为主,选用榕树、夹竹桃、水杉、垂柳、杜英、枫香等耐水性强的植物。同时采用立体绿化的方法,种植多层次与多样化的植被群,以丰富河、湖堤岸的生态效应,使河道生机盎然,极富自然情趣。②草本植物作为下层种植材料主要应用于河道坡面,起绿化、保护河岸,防止水土流失的作用,可选用大花萱草、玉簪、报春花、马蹄莲与狗牙根、黑麦草、高羊茅混播种植,但因草本植物根系浅,必须配置适当的乔灌木。③藤本植物主要应用于驳岸绿化或河道坡面的覆盖绿化。在岸边栽植,让枝叶向下延伸,可以覆盖河道坡面或驳岸,起到较好的绿化效果。定植植物有常春油麻藤、藤本月季、薜荔、络石、常春藤、爬山虎、迎春花、金银花、炮仗花、凌霄等。

(2)河道水生植物应用。河道水生植物一般以露出型和沿岸型水生植物为主,例如芦苇、香蒲、再力花等可减轻流水对河岸的冲刷并具有阻滞河沙作用。减轻流水对河岸冲刷的水生植物资源较为丰富,常见的有水菖蒲、水葱、泽泻、慈姑、鸭舌草、梭鱼草等。在水生植物造景设计时,应根据水生植物的生态特征和景观的需要进行选择。

挺水植物。可选择再力花、荷花、水菖蒲、美人蕉、千屈菜、鸢尾、香蒲、泽泻、慈姑、旱伞草及芦苇等景观效果好、具备一定耐水性,且净化能力较强、花期长、株高有一定优势的植物。

浮叶植物。可选择睡莲、荇菜等能够适应工程区水体生境,且具备一定景观效果、好养护、水体净化效果好的植物。

沉水植物。应选择耐污染、净化能力较强、具有较高光补偿点、易于扎根的先锋物种。夏季种主要有苦草、黑藻、金鱼藻、狐尾藻,冬季种主要有黄丝草、菹草,夏季种和冬季种可使沉水植物形成自然交替。

2.3 温州城市内河生态堤岸工程建设模式

2.3.1 工艺简介[5-6]

目前生态堤岸的建设方法较多,如生态混凝土、悬挂式生态堤岸、阶梯式生态堤岸、石笼护岸、栅栏护岸和木桩-石材复合型生态护岸等。

(1)生态混凝土堤岸工艺。生态混凝土是由低碱度水泥、粗骨料、保水材料等按照特殊工艺制成的混凝土。它不仅有一定的抗压强度,而且有大量的连续孔隙,透气性、透水性良好,应用于生态堤岸建设既能保护堤岸不受侵蚀,又可在孔隙中播种小型植物,便于建成亲近自然的生态护坡护岸,进而促进水质净化。

(2)藤条倒挂式生态堤岸工艺。在堤岸上种植各类藤条花卉植物,通过藤条倒立在堤岸,减轻直立堤岸的硬质感。选用植物主要有络石、金银花、云南黄馨、凌霄、藤本月季(图 1)。

图1 藤条倒挂式生态堤岸工艺实例

(3)岸边植物定植堤岸工艺。该工艺不仅可为河道内水生植物的生长创造条件,而且可有效减少现有堤岸的硬质感,还可改善河流水质。具体工艺是将种植土装入编织袋,固定堆砌在河道底部,为植物生长提供基底(图 2)。

(4)石笼护岸工艺。用镀锌、喷塑铁丝网笼或竹子编的竹笼装碎石(有的装碎石、肥料和适于植物生长的土壤)垒成台阶状护岸或做成砌体挡土墙,并结合植物、碎石以增强其稳定性和生态性。石笼尤其适用于碎石或砂子来源广泛,而缺少大块石头的地区。石笼的网眼大小一般为 60～80 m m,也可根据填充材料的尺寸大小进行调整。其表面可覆盖土层种植植物,即使是全断面护砌,也可为水生植物、动物与微生物提供生存空间。石笼护岸比较适合于流速大的河道断面,具有抗冲刷能力强、整体性好、应用比较灵活、能随地基变形而变化的特点。根据河岸周边实际情况及功能需求,石笼还可以采用如下两种工艺(图 3、4)。

图2 岸边植物定植堤岸工艺示意图

(5)栅栏护岸。栅栏护岸是以各种废弃木材(如间伐材、铁路上废弃的枕木等)和其他木质材料为主要护岸材料的护岸结构(图 5)。该护岸结构是先在坡脚处打入木桩,加固坡脚,然后在木桩上横向捆绑木材或已扎成捆的木质材料(如荆棘柴捆等),做成栅状围栏。围栏可根据景观要求做成各种形状,围栏后堆积石料或回填土料,栅栏与石料或回填土料的搭配不仅可进一步加固坡脚,而且可为微生物、水生动植物提供生存环境。围栏以上的坡面可植草坪植物并配上木质的台阶,最终实现稳定性、安全性、生态性、景观性与亲水性的和谐统一。

图5 栅栏护岸示意图

(6)木桩 -石材复合型生态护岸。在坡底采用生态混凝土护岸,保证护坡的稳定性和安全性,并为水生植物生长提供条件;在上部用木桩框架护面,框架内嵌有砾石或卵石,是融合亲水性、景观性、净水功能为一体的生态型护岸结构(图 6)。

图6 木桩 -石材复合型护岸示意图

3 温州城市内河生态景观修复技术应用

3.1 温州市农科院河滨生态景观修复工程

该河道位于温州市区西郊,与汇昌河公园紧紧相连,河道总长度 800多 m。由于周围居民生活污水及其他污水汇集到河里,河道水体被严重污染,再加上河堤已被块石护砌,河水与堤岸落差达 1.0～2.0 m,生态修复前亲水性差,缺乏生态景观性。为此,我们将其作为项目研究示范点,进行布点试验、抗性试验及示范工程建设研究等。其生态景观修复效果见图 7。

3.2 瑞安市上河潭水体生态景观修复工程

上河潭位于瑞安市区西北,北面通过沙河和水库连接,西面与飞云江相连,东面通过横河与西植河汇合。湖面东西最宽处 70 m,南北直线距离约 350 m,中心湖面面积约 1.8万 m2。瑞安市政府曾投入巨资对上河潭进行了改造和疏浚,并在湖面上建造了亲水平台和九曲桥,但因河道护岸全部采用石头垂直驳岸和砂浆嵌缝,致使水体无法体现生态景观效果。经生态景观修复后,完善了水体生态系统。同时,营造了一个具有极高观赏价值的城市水体生态景观,水面犹如诗意画卷(图 8)。

3.3 平阳县郑楼镇河道生态景观修复工程

该工程位于郑楼镇,河塘面积 2.6万 m2,河道堤岸全部用块石勾缝垒砌而成,堤岸边缘寸草不生,受周围居民生活污水及其他污水影响,水体被严重污染,水体黑臭,生态修复前周围居民反应非常强烈。生态景观修复工程实施后,完善了水生食物链,逐步恢复自然演替,营造了具有极高社会效益和环境效益的城镇水体生态景观(图 9)。