基于生物气候条件的寒地城市内河整治

2011-08-15黄恩晶万婷仲原

山西建筑 2011年2期

关键词：滨河寒地内河

黄恩晶万婷仲原

1 相关定义

1.1 城市内河

内河是指处于一个国家中的河流。城市内河是指流经本市城镇规划区，依照法律授权由市、县(市)城市内河行政主管部门实施管理的河流。我国许多城市都是临河发展起来的。随着城市化进程的加快，城市的不断扩张，一些河流逐渐转变为城市内河。

1.2 寒地城市

北纬 45°及以北地区，每年有两个月或更长时间的日平均最高温度在 0℃以下，该区域内城市称为“寒地城市”。按照中国建筑气候区划，黑龙江、吉林、辽宁三省及内蒙古自治区的东北部地区城市都属于寒地城市。

1.3 生物气候条件

生物气候学是生态学的边缘学科，以生物气候作为条件进行研究主要是依据环境中的生物因子和气候因子特征来分析问题。生物因子主要包括生态系统中有生命的组分，如生产者(植物)、消费者(动物)、分解者(微生物)等。气候因子主要包括温度因子(绝对值、变化类型和幅度)、水分因子(降水量、降雨型、湿度)、光照因子(照度、日照时间)、大气因子(氧气及CO2的浓度、风)等。

2 寒地城市内河特征

2.1 寒地城市内河的生物特征

动物因子特征:寒地城市内河动物数量少。虽然寒地城市内河有结冰期，但是由于冰的隔绝作用，使得下层的水温通常在4℃左右，且水生动物多是变温动物，从而气候因素不是影响内河动物数量的主要因素。

植物因子特征:寒地城市冬季漫长寒冷、日照时间短，植物的生长期较短，并且大部分植物随着气温的降低临近冬季就开始进入休眠期。树种种类较少，外地引用树种不适应寒地气候，成活率低。

2.2 寒地城市内河的气候特征

温度因子特征:寒地城市内河在冬天(11月～次年3月)，温度低于 0℃时出现结冰期，随着温度渐渐升高会出现融冰期。

水分因子特征:寒地城市内河受大陆气团控制，河道水量分配不均匀，具体体现为:一般 6月～9月降水量相对较多为丰水期，其中 7月、8月易发生洪涝;其他月份降水量少，多为枯水期。

大气因子特征:风由内河低密度地区流向高密度地区使得城市内河空间成为城市风廊。我国寒地城市属大陆性季风气候，冬季，大陆受蒙古冷高压控制，冷空气来自高纬度大陆区，多吹偏北风;夏季，陆地受印度热低压控制，风主要来自海洋，多偏南风。

3 基于生物气候条件的城市内河整治策略

3.1 基于生物条件的策略

3.1.1 基于动物因子的策略

城市内河构成的生态廊道是大量鱼类、鸟类、小型哺乳动物、两栖类动物、无脊椎动物的栖息生境和迁徙廊道。然而传统的治河理念出于对工程技术片面的欣赏，通过X年一遇的防洪标准建立起的高大的混凝土防洪堤，隔绝了土壤与河流的水气循环，明渠变暗渠或者彻底填埋的方式又隔绝了河流与河流的水水互联，活水变死水，破坏了动物的生存环境。

目前在许多城市的内河整治中已经开始尝试用生态驳岸。它是具有自然驳岸可渗透性特征的人工驳岸，保证了土壤与河水间的水气循环，在为水生动物提供栖息场所的同时也起到泄洪和滞洪的作用，为动物生存的安全提供保障。同时建议在整治的过程中，疏通被堵塞的河道，还原被侵占的土地，使动物的迁徙路径保持完整的连续性。

3.1.2 基于植物因子的策略

受寒地城市气候特征所限，不宜过多采用外地树种，应在采用本地土生树种的基础上，合理配置。注意符合滨河自然植被群落结构，不宜单纯追求几何式构图。同时寒地城市滨河空间冬季植物叶片凋落，容易产生环境萧瑟凋敝的感觉，因此在植物种植上，不仅要注意乔灌草的合理搭配，也要考虑春夏秋冬四季景色的搭配。

在台州黄岩永宁江滨河绿地规划中将滨河空间分带划分为城市内河的植物配置提供了参考:

第一带，河漫滩湿地，在一年一遇的水位线以下由丰富多样的乡土水生和湿生植物构成，包括芦苇、菖蒲、千屈菜、睡莲、荷花等。

第二带，河滨芒草种群，在一年一遇的水位线与五年一遇的水位线之间，用当地的九节芒构成单优势种群，是巩固土堤的优良草本，把场地内原有大量九节芒经过设计树立，形成疏密有致安全而充满野趣的空间。

第三带，降低疏树草地，在五年一遇的水位线和 20年一遇的水位线之间，用当地的狗牙根作为地被槽中，上面点缀乌桕等乡土乔木，形成边界场所。

不同层级的绿化不仅丰富了河岸植物物种，也达到了自然防洪的目的。

3.2 基于气候条件的策略

3.2.1 基于温度因子的策略

寒地城市内河冬季有结冰期，随后伴随融冰期。由于气温低于 0℃，降水也主要以雪的形式表现，城市积雪中含有垃圾、硫酸盐、沙砾、氯化物等各种物质，在市政清理积雪的过程中，长期将大量积雪就近倒入内河河道，覆盖于冰面上，待春季融化后，这些物质严重破坏了流域的生态环境。针对此问题莫斯科市目前用两种办法处理积雪:

1)将雪运到近 30个定点堆放场集中处理;

2)用 13台大型雪水净化装置净化积雪。此外，莫斯科市政府还考虑采用最新配方的环保型融雪剂，以保证融雪不对莫斯科河水产生污染。

冰是寒地城市内河特有的形态，长度达数千米的内河在冬季就形成了数千米的冰面，这是一份难得的旅游景观资源。通过在内河冰面上开展马拉松长距离滑冰，或者接力滑冰等运动既可以提高城市活力，也可以塑造健康的城市形象。

3.2.2 基于水分因子的策略

寒地城市内河水量季节性变化明显，在应对丰水期与枯水期的问题上，应该考虑“防洪与蓄洪”相结合。在蓄洪方面，可通过保留寒地城市内河自然的河漫滩和积水沼泽来实现。河漫滩和积水沼泽如同天然的储蓄水库，对水量的调节作用巨大，可不断地补给地下径流来平衡河水流量。当破坏严重，无法保留的情况下，可以考虑根据地形条件，利用旧河道或低洼地带修建人工湖或湿地。另外通过截留和下渗过程也可以发挥存蓄功能，不仅可以减少地面径流，也可以补给地下水。由于城市内河河道受洪水影响严重，在整治时可考虑运用曲流的形式来减弱和消耗洪水的冲力，从而保证河床形态的稳定，减小下游河段洪水的压力。

德国弗莱堡管理机构在城市内河整治中有意识地将原来规则的堤防断面改为不规则的断面，将原来直线河道改为弯曲的河道，复原河流的自然冲蚀、切变、淤积和蜿蜒等自然特性。事实证明，这种实践取得了非常积极的效果，弯曲的河道在洪水期能有效减轻下游洪水压力。

3.2.3 基于大气因子的策略

城市内河及沿河岸的带状绿地是城市的通风走廊，可以把城市郊区的自然气流引入城市内部，对缓解城市热导效应，排出城市废气具有积极的作用。寒地城市冬季和夏季盛行风风向不同，可通过在夏季盛行风上方向设较低的开敞的林带，引导夏季风降低城市气温，在冬季盛行风的上风向种植高大的林木又可减低冬季冷风的风速，发挥防风作用。与此同时，河两岸的用地也需做些调整。工业用地因其产生的废气、废水，不宜建在河流的中上游地区。部分居住用地(如棚户区)采用传统的取暖方式从锅炉房烟囱等排出的烟对内河的环境也造成了影响，亟需改造。鉴于汽车产生的尾气在空气环流中产生的影响，不宜在滨临内河两侧规划城市主干道，应有一定距离的绿化隔离。

滨河地区由于水体与地面的比热不同，对太阳辐射的吸收和反射也不同，水体升温和降温速率慢于陆地。此温差会在其上空产生空气环流，形成“水陆风”。基于滨河空间良好的生态价值及景观价值，不可避免的形成了大强度，高密度的开发。滨河空间的空气环流无论从平面还是立面都被限定。

合肥在城市景观控制策略中提出，老城区内新开发项目沿河高层建筑高度将按 1∶2控制，即高 50m的建筑，离河岸蓝线后退至少 100m。直接面向河道的高层建筑投影立面宽度不应超过45m。滨河地区横向通道间距在 300m～500m。此规定，既保障了内河空间水路风的环流，也保障了它向城市内部空间的渗透。