基于“城市双修”背景的城市滨水景观环境修复技术
——以浦口区珠西支河恢复工程为例
2020-11-20许松,孙源
许 松,孙 源
(1.雨发建设有限公司,江苏 南京 211800;2.江苏建筑职业技术学院,江苏 南京 2118000))
1 引言
河流,是城市发展的血脉,河流环境改变也伴随着城市的兴衰,近年来随着我国经济发展模式的改变,我国城市发展思路也在逐步改变,从以往一味追求经济效益扩张的“摊大饼”式逐步向低碳环保的可持续发展集约化模式转变,因此城乡建设也由增量阶段转向存量阶段。当前,国家高度重视城市发展模式的转变,先后出台了一系列重大决策部署,通过修补和修复城市的现存问题,能以此解决“城市病”灶,本文就城市滨水景观环境的现状和修复情况、相关修复思路进行初步阐述,旨在共同探讨城市滨水景观环境修复技术,推动“城市修补、生态修复”经济发展新模式,探索生态文明的发展新思路,总结积累一套符合中国城市绿色发展的宝贵经验,为努力建设美丽中国,实现中华民族伟大复兴的生态文明建设而努力奋斗。
2 城市滨水景观环境现状及修复情况
2.1 滨水景观水安全问题
河道行洪断面过窄及管涵管径偏小,无法满足规划行洪标准,有的河道上下游落差较大,中间段无相应的蓄水设施,暴雨或汛期时期水流过快,非汛期时河道水位很浅,而且自然河道两岸的护坡多为土坡,杂草丛生,抗水流冲刷能力差,存在严重的水利安全隐患。
2.2 滨水景观水环境问题
由于前期缺乏合理规划,沿河周边污水大部分都是直排入河,不仅有城市生活污水,还有部分工业废水,导致河流异味明显,垃圾漂浮,水质受到严重污染,水体生境条件差,不利于生物生长,鱼类及鸟类早已不复存在,进一步恶化河道生态环境,在雨洪设施不足条件下,极易导致周边环境发生洪涝灾害。
2.3 滨水景观水景观问题
河道周边环境缺乏景观配套设施,河道水与岸边竖向高差大,高差处理不合理,驳岸断面往往不加处理或用混凝土加以硬化,使得土壤的渗透功能丧失,给人们整体感觉单调生硬,国内大多数城市常常让人感觉到临水而不见水,水岸的连续性和可达性差,亲水性差,滨水景观空间很难形成。
3 城市滨水景观环境修复思路
3.1 城市双修概念解读
在2015年的中央城市工作会议上习近平总书记指出:要加强城市设计,提倡城市修补,城市建设要以自然为美,把好山好水好风光融入城市,要大力开展生态修复,让城市再现绿水青山,留住城市特有的地域环境、文化特色等基因,依法规划建设及治理城市,促进城市治理体系和治理能力现代化,城市双修是一种新兴城市建设发展理念,主要包含生态修复和城市修补两个方面,其中生态修复主要是在修复生态环境,保护自然资源,对山体、海岸线及河岸线进行相关的修复,推进海绵城市建设,城市修补则是指城市绿化改造升级、拆除违建、城市外立面出新等方面,“城市双修”由此成为当下城市建设和治理过程中转型发展的重要手段。通过逐步实施城市修补措施,解决城市中一些环境品质差强人意、空间秩序混乱等问题,恢复或重新构建城市功能和活力、其中城市滨水景观环境修复是“城市双修”活动的重要篇章,对城市可持续发展具有战略性的深远意义。
3.2 城市滨水景观环境修复策略
3.2.1 结合行洪、景观需求,优化断面
①重塑河道断面,确保行洪安全;②生态驳岸改造,提高抗冲刷能力;③设闸蓄水,减缓流水速度,有效控制水位。
3.2.2 结合景观空间、恢复滨水生态环境
①控源截污,去除外源污染;②内源清淤,疏浚畅流;③生态绿植,恢复滨水生境;④雨洪管理,建立滨水海绵体系。
3.2.3 布局滨水空间,引领慢行水岸生活
①营造优质城市滨水开放空间;②完善景观基础设施,引导人群进入场地;③重塑城市水人关系,倡导滨水慢行生活。
4 城市滨水景观环境修复技术
4.1 滨水景观水利行洪安全性
根据城市整体规划平面布局,合理划定河道蓝线,布局水系平面,结合水利规划,计算洪水位及确定设计常水位,确保行洪安全,结合景观生态,优化设计断面,满足河道及周边城市水系行洪排涝的主要功能要求,保证河道两侧地块的排水安全,不受淹水影响。
4.1.1 重塑河道断面,确保行洪安全
根据当地防洪标准规定,确定河道洪水设计标准,充分考量河道整治走向和实测河底高程,保证河道上下游水位衔接,结合景观效果、雨水设计流量等因素,选择河道驳岸方式,重塑河道断面。公式(1)为雨水设计流量计算公式。
Qs=q·Ψ·F
(1)
式(1)中,Q为雨水设计流量(L/S);q为设计暴雨强度,(L/s·hm2);Ψ为径流系数;F为汇水面积(hm2)。
4.1.2 驳岸改造
城市滨水景观驳岸生态化改造是整治黑臭河道及海绵城市建设的重要手段,改造后能够保证河岸与河流水体之间的水分充分交换和调节,除了具有保护河堤和汛期防洪的基本功能外,还能提高河道水体的自我净化的能力,重建或修复原有生态系统,还能通过栏杆、铺装样式及景观小品等形式,传承历史人文信息,发挥不同的生态景观视觉效果和彰显地方地域特色。
4.1.3 设闸蓄水
河道沿线如果纵坡较大,水流较快,非汛期水位偏低,不利于河道蓄水,也无法形成稳定的水生态环境,可以设立固定式景观坝或水闸(图1),减缓水流速度,蓄水并控制水位,能够形成相对稳定的水环境。
4.2 生态水环境整治
通过雨污分流,禁止污水直接入河,消除外源污染源,通过生态清淤,清理河底淤泥,消除河道内的污染源。
4.2.1 外源污染控制
通过完善城市基础管道建设,对污水下河口进行截留封堵,改造其污水管道后,将污水接入到规划市政污水管道中,并结合相关地块规划,近期对污水进行截留,远期实现污水入河零排放,特别是工业废水对河流水质污染影响更大,势必控制来自外源的各种污染源,保证雨水和污水有序的排放和收集处理利用,杜绝雨污合流或污水管道直接从城市市政管网排入河道,导致水体恶化,确保良好的水生态环境条件,并结合景观水生绿植,净化河道中的水质。
4.2.2 内源生态清淤
生态清淤是保护水资源,治理河湖、缓解水体富营养化的最有效、最环保的措施,通过选择合理的清淤机械及施工工艺,去除污染底泥,增大河湖水总容量,减少氮磷等无机物的总负荷,清理出的淤泥通过合理处置和资源化利用,用于生产地砖及混凝土(图2)。
图2 生态清淤
4.2.3 复合型滨水缓冲带
复合型滨水缓冲带就是在保证河道安全的前提下,对驳岸进行修缮、平整及恢复成1∶2~1∶3的自然斜坡,选用乔木、灌木及水生植物等建造出一种仿自然的植物群落,结合景观设施形成的缓冲地带,可以通过植物间的相互作用进行生态调节,有效地减少水土流失和控制面源污染,还能够完善滨水环境生物链系统,形成良好的景观视觉效果(图3)。
图3 复合型滨水缓冲带
4.2.4 初期雨水治理与控制
初期雨水是指从降雨到地面径流开始,前12.5 mm(1/2英寸)降雨形成的径流量,治理初期雨水可以采取以下措施:①采取透水型材料,保持硬化地面与地下水层的渗透性畅通,并充分利用土壤的吸附和净化能力,改变地面径流条件,增加降水向地下渗透,减少地面径流量;②建设雨水调蓄设施和利用管道系统自身的调蓄容量,将初期雨水进行收集,然后适时进入污水处理厂处理,并加以后期设施维护管理。
4.2.5 水体生境修复
以整个生态系统为出发点和立足点,恢复和改善滨水景观生态系统结构,采取生物措施与工程措施相结合,可以采取以下措施:①通过建设水闸蓄水,扩大水体面积,形成较开阔的水面空间,为动植物提供稳定的生存空间;②通过利用生态恢复和植被体系建设,引入水生生物,形成滨水生态河道,使得河道水质得到净化,同时兼具景观美化功能,而且水生植物对地面上污染物具有拦截作用,水生植物根系形成的微生物膜对有机质的降解作用和植物本身对营养盐的吸收作用而去除、降解污染物(表1)。
表1 部分水生植物净化能力
4.3 滨水景观改造
4.3.1 慢行步道
慢行步道,又称绿道,作为连接区块之间的载体及城乡之间的绿色廊道,不仅改善了城市人居环境,而且也提升了人们的生活品质,传播了低碳生活的理念。其具有生态、休闲。健身等多项功能,可以让市民沿绿道网络拥抱大自然。
4.3.2 城市文化
在城市滨水景观塑造过程中,应避免重复开发建设,突出滨水景观地域特色文化,在以人为本的基础上,尊重当地历史文脉及生态环境,叠加符合当代人生活功能和审美观点,营造出具有地域特色的滨水景观。
5 城市滨水景观环境修复案例-浦口区珠西支河恢复工程
5.1 项目地理位置
浦口区珠西支河恢复工程,是一项以防洪为主,兼顾城区景观功能的综合性水利工程,本次实施区域为东西由钢坝至海都路,南北由公园北路人行道至商铺前,总设计面积1.96 hm2,长度1374 m,改造进深20~43 m,河道上口宽6.5~12 m。项目地理位置见图4,项目实施范围见图5,项目现状图片见图6。
图4 项目地理位置
图5 项目实施范围
图6 项目现状
5.2 场地地型地貌
南京市浦口区江浦街道公园北路及龙华路沿线场地起伏较平缓,场地地貌单元为长江漫滩-阶地过渡地貌单元。
5.3 水文地质
5.3.1 场地地表水
珠西河作为沟通城南河、七里河的截洪道,东段为七里河水系,西段为城南河水系,其主要功能为行洪、截洪。因平时缺少管理,现有河道行洪排涝的功能不断退化,河道内局部淤塞严重,水流不畅,影响了正常的行洪、截洪。
5.3.2 场地地下水
勘探深度范围内所揭示的地层内地下水的水文特征绝大部分属于潜水性质,孔隙潜水赋存于浅部层填土、下覆软土层中,稳定水位埋深在1.28~2.30 m之间,相应水位标高在7.35~8.01 m之间。场地地下水主要受大气降水及周边地表水补给,以径流、蒸发形式排泄,水位随季节性变化明显,年变幅约1.0 m。因为南京地区地下水位冬雨季存在较大变化,施工时按地表下0.5 m考虑。
5.3.3 场地内水和土腐蚀性评价
为判定水、土对建筑材料的腐蚀性,本次勘察取2组地下水样(J13、J21)和2组土样(J13、J21)及1组地表水(现状河道内水)进行分析,用于判定地下水及土对建筑材料的腐蚀性。场地环境类型属Ⅰc类。
5.4 珠西支河项目的河流修复处理方案
5.4.1 地域文化引入
浦口自古墨香浓郁,有“书法之乡”美誉,被文化部授予“中华民间文化艺术(书法)之乡”。当代草圣林散之早年就工作生活在浦口,与胡小石、高二适、萧娴一起被称为“金陵四老”。沿河景观塑造方面,融入“一代草圣、十里温泉、百里老山”地域文化元素,通过雕塑、小品、景桥、地砖、墙刻等进行融合表现,达成以书入画,书画相容的意境。
5.4.2 河道排水清淤
珠西支河原有河道结构形式为盖板箱涵和明渠组合,行洪能力已完全满足不了现在需要,而且暗涵段内淤积严重,导致水质极差,对于市政道路下的箱涵段,采用市政道路管道作业方法。清疏工艺为:施工准备 →人工清捞检查井→封堵、截污、调排→射水车管道射水→局部管道绞拉→淤泥清运及资源化利用→ 管道冲洗。对于河道明渠段:河道内蓄水较浅,河道大部分断面狭窄,采用水力冲挖方法。项目中通过脱水干燥,焚烧后制作混凝土、熔融后制造地砖,实现淤泥科学处置和资源化利用。
5.4.3 水体生态修复
职校段采取抛石护脚的驳岸方式,河道中间结构层右下至上为:500 mm抛石挤淤+300黄黏土封水层+300 mm种植土,河道两侧为直径20 mm松木桩密打+坡比1∶2抛石护脚+300 mm种植土,采用自然生物处理系统,沿岸栽植水生植物,以提高植物对有机物和N、P等无机营养物质的去除效果,浮水植物有凤眼莲、慈姑、菱角等,沉水植物有金鱼藻等(图7)。
图7 水生植物栽植效果
6 结语
基于“城市双修”背景,全国各城市以生态文明建设为指引,积极落实“绿水青山就是金山银山”理念,坚持“创新、协调、绿色、开放、共享 ”发展理念,持续推动开展城市绿色生态空间规划建设,总结以前发展教训及观念,建立城市滨水环境与生态环境的可持续共生关系、切实处理好人与自然和谐共处的关系,通过完善的规划管理,逐步分片分阶段采取各种水环境修复措施及技术,不断修补完善城市功能,兼顾文化遗产保护与传承,滨水环境治理与管理同步,以高质量建设城市目标,共同提升城市公共环境建设和治理城市滨水景观环境修复水平。