城市水系生态修复中的湿地规划建设研究

2015-12-02董刚明

四川林业科技 2015年3期

董刚明

(四川省林业调查规划院，四川成都 610081)

城市水系指在城区范围内具有一定生态服务功能的各种河流及其支流、湖泊、水库、池塘、湿地、沼泽及与之相连的人工水文物体以及邻接的水陆交接地带［1］。湿地生态系统可净化提高城市水系水质、稳定保障水量、保护和提高水生生物多样性。因此，湿地规划建设能够在城市水系生态修复之中发挥重要作用。

1 城市水系生态修复

1.1 城市水系生态修复发展概况

河流生态修复是指通过适度人工干预促进河流生态系统恢复较为自然状态的过程［2］。1938年，德国学者Seifert提出“近自然河溪治理”概念，建议河流整治采用接近自然并保持景观美的治理方案［3］。20世纪50年代，德国提出从生态学角度考虑河道治理并付诸实施［4-5］。1990年，日本推出《近自然工法》以指导河道工程与河流周边环境的保护以及自然生境的恢复［6］。20世纪90年代，以美国密西西比河为代表的流域尺度下的河流整体生态修复工程逐渐增多［7］。生态治水思想在西方发达国家取得了良好的效果［8］。

1.2 城市水系生态修复特点

城市社会经济系统运行中的工程建设、污染排放、水生生物过度捕捞等协同作用导致城市水系水量短缺、水质恶化、水生态系统退化，城市水系生态服务功能下降［9］。城市水系生态修复必须涵盖水量、水质和水生态三大方面内容［10］。除了依靠生态系统本身的自调节能力修复水生态系统外［11］，还可采取重建物理环境条件、调节化学条件、减轻生态压力、生物修复或生物调控等措施保护水生态系统中尚未退化的组成部分等过程［12］。

2 湿地规划建设与城市水系生态修复关系

2.1 城市水系生态修复为湿地规划建设奠定基础

城市水系生态修复包括水系污染综合治理、流域水土流失治理、河道水生态环境修复与保护等内容。为完成上述内容需相应开展各项林业工程规划建设，如沿河流种植植物缓冲带、建设人工湿地、自然河道修复、河流驳岸生态化整治、植物种类配置、构建生态斑块、生物栖息地营造等。上述工程内容正是城市湿地规划建设的基础性内容。同样地，城市湿地规划建设以水系本底资源勾勒城市湿地规划建设蓝本。依据城市水系及其两侧陆地廊道来规划布局、设计建设城市湿地项目，实现城市水系生态保护规划与城市湿地规划的融合统一。

2.2 城市水系生态修复与湿地规划建设的交集

生态性是水系生态修复和城市湿地规划建设的共同出发点和着重点。城市水系生态修复重在保护水系自然过程完整性和生境的完整性［13］。以城市水系为基础构建城市生态廊道，可促进城市水系的健康发展［14］。同理，城市湿地规划建设中构建湿地保护体系，维护和修复湿地生态系统的自然生态特性与基本功能。在此过程中，城市水体污染受到了控制和处理，城市水系的水质得到净化和提升。

植被规划建设是城市水系生态修复和城市湿地规划建设的共同核心措施。城市水系生态修复需恢复河岸带植被和湿地群落［15］，包括缓冲区修复、植被恢复、河道补水、生物-生态修复、生境修复、水生生物群落修复等［16］。河岸带廊道修复、河流自然性质修复、生态型岸坡防护、河岸种植植被等修复措施用来改善河流的生态功能［17］，均以水系相关植被恢复和植物群落构建为核心内容。

2.3 基于生态学的城市湿地规划

河流廊道是动植物迁移、传播的通道和水生、陆生动植物的栖息地。将城市水系作为自然过程的连续通道来设计，利用水系两岸的生态防护绿地把城市的自然斑块联系起来，共同构成一个完整的网络化城市生态系统，以生态平衡来修复水系的生态景观功能［18］。在景观生态学思想指导下，城市湿地规划建设以城市河流水系为基础，拓展到水体沿线岸线陆地空间，构建城市生态廊道;水系所经过和连接的各处湖泊、绿地作为景观斑块。众多水系生态廊道和绿地生态廊道纵横交错，构建一个结构合理、层次分明、功能完善的城市生态网。

3 眉山市城市水系生态修复中的城市湿地规划案例

3.1 眉山市城市水系概况

3.1.1 水系分布

四川省眉山市城市规划区范围内所辖岷江水域及其支流水系发达，江河纵横，人工水库及塘堰渠密布，水体资源非常丰富，主要包括一江(岷江)、一湖(东坡湖)、两库(石埂子水库和高塔水库)、四条河流(醴泉河、永通河、王店子河、水碾河)以及东风渠和通济堰两条人工水系。河流呈南北走向带状分布，形成醴泉河、永通河、岷江三条水体生态走廊带。上述河流将其他城市水体相互连接起来，成为了整个城市生态系统中水体更新的主要通道。

3.1.2 水资源概况

眉山市城区水资源较为丰富，多年平均地表水资源量6.47×108m3，地下水资源量1.46×108m3。其中岷江干流水流量最大，年均过境径流总量134.2×108m3。通济堰和东风渠为城区中非常重要的两条人工水系，水量随季节和灌溉需求变换可以人工调剂。2010年城市规划区供水量达4.2213×108m3，城区截污率超过50%，供水水源水质合格率100%。

3.1.3 水质概况

眉山市城区范围内49.6 km长度岷江干流及支流河道全年期为Ⅳ类水标准;丰水期为Ⅲ类水标准，水质较好，枯水期为Ⅴ类标准。城区地下水可达到国家I级或II级标准。总体来看，眉山市城区地下水所受污染尚较轻，地表水主要污染来自城市生活污水和工业污水，近年来还受到农田径流污染、土壤污染等影响。

3.2 眉山市城市水系现存主要问题

3.2.1 水体污染有所加剧

一方面，眉山市工业废水和生活污水的大量直接排放，导致水体纳污能力下降。另一方面，城市周边农村中大面积不规范的禽类水产养殖行为、农业生产中化肥农药等有害物质的滥用等都造成了非常严重的农业面源污染。受此影响，导致部分水体中水生生物死亡和水体富营养化。水体污染对以水资源为依托的城市湿地生态系统造成严重威胁。

3.2.2 水工建设对水生态的干扰

眉山市城区中的水库建设、河道渠化、采砂作业、疏浚航道等水工活动对水生生物资源的影响日益加大。河底、湖底、河堤、湖岸的硬化导致水生生物物种丰富区的面积不断减少，水生生物个体数量减少且生存能力退化，种质资源及野生亲缘种丧失，部分水生生物物种多样性开始出现严重衰退。

3.2.3 水资源保护不力

近年来，随着眉山市工业化、城市化进程的进一步加快，开发建设用地需求与河道保护之间产生了不可避免的矛盾，与河争地、与水争地现象相当普遍。同时，城市大型工程建设或多或少地改变了既有的城市水系格局。在工程结束之后施工方往往没有及时进行河道水面补偿，这不但降低了区域防洪排涝能力，而且还恶化了自然水生态环境。

3.3 基于水系分布的眉山市城市湿地保护规划

3.3.1 城市湿地布局规划

眉山市城市湿地空间布局以当前城区水系分布现状为基础，制定了旨在保护城区水系的《眉山市城市湿地资源保护规划》(2013-2020)。城市湿地空间布局按地域划分为岷江河道及其支流重点保育区、水源涵养及生态游憩保护区、人工湿地多用途管理区3个湿地保护类型区域。详见表1所示。

表1 眉山市城市湿地空间布局及功能区划

3.3.2 城市湿地生态系统建设

规划实施“一江两堰四湖”和“三条湿地生态走廊带”建设工程，构建完善的城市湿地生态系统。“一江”指建设生态岷江景观。在满足岷江防洪标准的前提下，增加眉山中心城区段蓄水量1 500万m3，增加天然水域面积2 km2。“两堰”是指保护通济堰、蟆颐堰的水利设施，展现古堰水文化。“四湖”是指新建或改建“亲水”东湖、“休闲”南湖、“垂钓”西湖、“戏水”北湖四个城市湖泊，以此为基础来打造城市生态湿地公园。

在“三带”建设中，岷江及两岸湿地生态走廊带以岷江及其两岸滩涂、防护林为基础，构建层次丰富、景观优美的城市湿地生态走廊带。醴泉河湿地生态走廊带以醴泉河及支流为基础，连接西醴泉河湿地自然保护小区、醴泉河湿地公园、通济堰、西湖湿地公园等湿地资源，形成眉山市另一条重要的湿地生态走廊带。永通河湿地生态走廊建设将河道治理和绿化改造结合，打造眉山城市景观生态走廊带。

3.3.3 河道整治规划

结合河道整治和水系调整，根据生态要求和防洪标准对已被填占天然湿地退地还水，保证水面率占补平衡并逐步增加。保护河流两岸现有植被，建设生态复合型岸线，营造湿地生物宜居环境。在沿途河滩及堤岸开展植被恢复，配置杨树、枫杨、柳树、水杉等植物。在对永通河部分河段进行人工清淤基础之上，通过上游通济堰引进生态补水以提高永通河的径流量。在永通河进入城市规划区的上游位置建设人工湿地作为蓄水和氧化塘，在丰水期蓄积部分来水用于填补枯水期永通河的生态需水，同时净化水体，确保流入城市规划区的水质达标。

3.3.4 水体岸线生态设计规划

做好岷江航电枢纽工程建设过程中的堤岸保护工作，尽量保持岷江东岸区域岸线为自然岸线状态。应用“多自然型”的手段对湿地水体的岸边环境进行设计。生态护坡和亲水护坡能防止水土流失和营造多元生态环境。在有条件区域配置植被隔离带，在鸟类活动频繁区域配置芦苇丛等适合鸟类栖息的场所。水体岸线建设应综合水体情况、行洪需求、用地条件等因素，因地制宜进行设计。图1和图2为7种不同的水体岸线设计示意图。

图1 眉山市城市湿地水体岸线设计示意图

图2 眉山市城市湿地水体岸线设计示意图

对于没有条件建设自然化驳岸的区域，可建立一个水体与岸线自然过渡的区域，相应种植各类湿地植物。不但可促进水面与岸线之间的生态交接，还能为鸟类、两栖、爬行类动物提供生活的环境。通过充分发挥出湿地的渗透和过滤作用，增强湿地的自然调节功能。

3.3.5 水源涵养林建设工程

针对眉山市城区水系的分布特点，结合城市建设用地需求，规划对1 500 hm2水源涵养林进行保护建设，进行封山育林、森林抚育和补植补造。开展岷江以及各水库周围水源涵养林的建设工程。在河流上游易造成水土流失区域增加水土保持林，在河流上游溪源区域增加水源涵养林，提高水源涵养能力。对岷江东岸、醴泉河沿岸等区域护岸林及水源涵养林实施封山育林和补植补造。选择乔、灌、草的复合型配置模式，提高水源涵养功能和景观效果。

3.3.6 生物栖息地恢复规划

重建岷江河道和醴泉河被破坏的生态环境，恢复高草滩地。对岷江沿岸崖式的硬质直立堤岸进行保护和植物隔离，为鸟类提供筑巢环境。在岷江两岸、醴泉河两岸及穆家沟沿岸建立植物群落廊道，构建多样化的生态系统与栖息环境，促进恢复小型湿地兽类种群。河岸建设以自然生态型岸线为主结合生态护岸工程，为鱼类生息繁殖提供良好生态条件。

3.3.7 湿地水文及环境监测规划

湿地水文监测重点在主要河流(岷江、醴泉河、永通河)、大型水库(穆家沟水库)、河流洪泛区(岷江干流河道内洪泛湿地)、人工湿地等区域。利用眉山市水利系统现有监测网络对湿地水文进行监测。包括水文站、水位站、径流实验站、雨量站、水质站，基本满足各重点湿地、主要河流水系、大型水库和主要湖泊的水文监测任务。利用眉山市环保系统现有监测站(点)对湿地水环境、大气环境质量进行监测。结合环境监测网，承担各城市规划区内主要河流水系、大型水库和主要湖泊的水环境、大气环境质量监测任务。