基于生态河道需求的海绵城市规划策略探讨

唐雨语，陈 勇

(1.中水珠江规划勘测设计有限公司，广东 广州 510610；2.水利部珠江水利委员会水生态工程中心，广东 广州 510610)

城市河流作为城市水资源的重要组成部分，影响着城市环境文明的发展和人们的生活质量，已成为人与水和谐研究的主要课题，为城市河道治理提供支持。在此背景下，海绵城市建设方案为治理城市河流提供了新的契机。由蓝色和绿色湖泊系统组成的绿地是海绵城市河道景观生态恢复和建设的重要内容，也是“蓝绿”空间的重要组成部分，绿地的治理效果直接影响污水和生态水平，对于城市河道的治理十分重要。

1 海绵城市概述及建设要点

1.1 海绵城市理念概述

海绵城市是指一种可持续发展的城市规划理念，通过集中、分散和利用雨水等方式，将城市变成一个类似于海绵的结构，能够吸收、储存和利用降雨水，减少洪水排放，能在适应自然环境变化和天然灾害等方面具备更好的“弹性”[1]。其主要原则是生态优先和环保，旨在解决城市化进程中面临的水资源管理、洪涝灾害及城市生态环境问题，在确保城市排水防涝措施安全有效的同时，实现对城市生态环境的保护[2]。为了达到这一目标，海绵城市需要具备以下6个功能：渗、滞、蓄、净、用、排[3]。其中，“渗”和“滞”指通过雨水吸收、蓄存和渗透来处理降雨；“蓄”是将所储存的水资源释放以供合理使用[4]；“净”指对雨水进行净化处理以达到可再利用的水质标准；“用”表示合理利用雨水资源，如在农业灌溉、景观浇灌、工业生产等方面；“排”是将不可再利用的废水排放至污水处理厂进行处理。

1.2 海绵城市建设要点

海绵城市建设需要从多个方面综合考虑，包括前期准备和综合评估、系统性建设以及大排水系统建设等要点。在前期准备和综合评估阶段，应全面了解城市地质地貌、人口数量、水系等方面，并根据综合分析结果制定出科学合理、可持续的建设方案以及相应的综合评估指标。此外，需要注重系统性建设，将各方面纳入考虑范围内，实现水系的系统循环，并综合考虑城市的抗灾抗涝形式和总体规划，实现建设的可持续性。在保护现有河道的雨水排泄通道的同时，还需为排泄通道留有足够空间进行侧向移动，以实现大排水系统建设并保证城市排水的畅通和正常运转[5]。

2 海绵城市与生态河道的关系

2.1 生态河道概念和意义

生态河道指的是在保证流水系统功能的基础上，通过模拟自然生态过程、修建人工湿地以及植被栽种等手段，使河道具有净化水质、保护生态环境、提升景观价值等多种功能的河道系统。生态河道通过改造设计河岸带和河床表层形成适应性更强的生态系统，从而实现生物多样性维持、水体净化和水资源合理利用等目标[6]。相比传统的硬质河道，生态河道更注重自然生态系统的恢复和重建，更符合可持续发展的理念。生态河道的建设可以有效地改善城市水环境质量，增加城市生态系统的稳定性和适应能力，促进城市可持续发展。具体来说，生态河道建设意义体现在以下几个方面：

(1)增加城市景观空间：生态河道建设注重营造优美的自然景观，通过河道两岸的绿化带、湿地等方式，增加城市绿色空间，此外，将绿地、水体和人文元素相结合，能更有效提高城市滨水空间质量。

(2)改善水体环境质量：通过植物的吸收作用和土壤的过滤，对城市污水进行处理，减少污染物排放，保障水资源的可持续利用。

(3)维护生态平衡：生态河道为许多生物提供了栖息地和食物源，促进自然生态系统的恢复和保护，维护河道生态系统的完整性和稳定性。

(4)洪水调控：生态河道能有效增加水体的自然排涝能力，减少城市内涝和洪水灾害的发生，并能减缓洪峰和枯水期的影响，提高水资源的利用效率。

可见，生态河道建设已经成为当前城市可持续发展理念中不可或缺的一部分。

2.2 海绵城市与生态河道的联系

海绵城市是一种以自然生态系统为基础，通过设计和建设人工设施，实现雨水资源的集中利用、处理和保护的城市形态；而生态河道则是海绵城市中重要的雨水管理措施之一，通过生态修复和湿地恢复等手段，提高河道和周边区域的水环境质量，增加水体储存能力和水资源利用效率。具体来说，海绵城市通过在城市内部设置排水设施、改善路面透水性、修建雨水花园等方式，减少城市径流对河道的冲击和侵蚀，并将雨水集中到生态河道中进行处理和净化。生态河道则通过植被栽种、还原河流自然结构、增加湿地面积等方法，提高其生态系统的稳定性和自我修复能力，从而实现河道生态修复和雨水管理的双重目标[7]。

海绵城市和生态河道互为补充，相辅相成，通过生态河道整治和海绵城市建设的相互配合，可以充分利用城市的水资源，提高城市的环境质量，有效地应对气候变化带来的挑战，共同构建起一个可持续发展的城市生态系统。

2.3 生态河道治理的必要性

随着水资源的需求日益增加，部分不合理的使用和污染已经对自然环境造成了严重破坏。河道作为人们获取水资源的重要途径，也遭受了巨大的压力和威胁。“十四五”时期是我国水生态环境保护的关键期，需要清醒认识保护生态环境、治理环境污染的紧迫性和艰巨性，加强生态保护区和生态流域建设，全面落实“十六字”治水方针，为维护河道生态健康提供全新的思想保障[8]。

生态河道治理需要充分认识到河道对当地社会、经济和环境的重要性。雨季河道中的水位上涨，河水流动时易冲走泥沙和碎石，导致河道岸坡侵蚀严重，严重影响河道水流畅通，且易引发泥石流及洪水灾害，破坏两岸的农田及基础设施，直接威胁着两岸群众的生命财产安全；旱季河道中的水位下降，水源缺乏或干涸，导致周边区域人畜饮水困难，进而影响人们的生产生活[9]。

在这种背景下，开展河道治理是非常必要的。河道治理旨在满足人类对水资源的需求、促进水资源的可持续利用和生态文明建设，并在保护生态环境和维持生态系统平衡方面起到关键作用。

3 基于海绵城市构建的生态河道治理规划策略

3.1 水域生物栖息地与生态岸线设计策略

为创造更健康、丰富和可持续的河道生态系统，需要营造不同深浅程度的水域以及多样化的生态岸线。深水浅滩的水域设计能为河道底层生物群落创造合适的生境，设计要对河床底部高程进行处理，并结合水文条件，建立适宜的河道底层生物群落栖息地，如岩石堆、沙质区域和水下结构物等。在多样化生态岸线的设计中，则需控制和预防水土流失，选择适宜的生态驳岸类型，并根据当地地形和生态特征进行因地制宜的规划；加固滑坡风险较高的驳岸区域应采取生态加固措施，以保护当地环境和生态系统的稳定性[10]。这将有助于改善水质，并让河道岸线景观、生境更加优美和谐，从而提升城市品质和形象。

3.2 河道形态设计与生境保护策略

要确保河道治理后能够恢复高质量的自然形态，应对设计方案和施工过程进行把控。在策划和实施防洪和防灾措施时，除了将地形、水文条件等多种因素进行全面评估和分析之外，还要综合考虑河岸和河堤的受力和冲刷情况，以减少淤积效应对河道造成的影响。此外，需要深入了解河道结构的性能，通过科学准确的测量和建模，以更精确地理解河道的变化和演化过程，并根据所获得的信息制定出相应的治理方案。因此，河道治理需要注重细节并与自然形态保持一致，从而实现河道治理的高质量、高效率，提高生态系统的恢复能力，从而达到最终的生态治理效果。

自然河道通常具有不规则的岸线、适宜的宽度深度以及不同的坡度等特征，设计应借鉴些特征，严格控制河道形态，以最大程度地形成河道的自然状态，并提高其水力性能和环境适应能力。此外，设计应采用生态友好型措施，对河道周边的环境进行适当的管控，确保河道与周围环境协调一致，以进一步提高生态河道治理效果。

在实际治理工作中，需要注意在河岸两侧增加植被面积，并减少人工痕迹，能有效帮助河道恢复至较为原始的自然形态。这样有利于恢复河道的自然生态，从而促进河道中生物群落的增加和多样性的提高，加强整个生态系统的稳定性和完整性，并且有效推动生态平衡的形成。

3.3 生态景观与河道生物多样性提升策略

建立一个健康的水生生态系统需要创建相对完整的水系和湿润的湖岸土壤灌木，形成一个完整、有序且自然的景观河段系统。设计可以根据植物的种类和特性来传递陆地和水上的物质流和能量流，形成从河岸到河内的阶梯，营造良好的景观和生物栖息地。同时利用沉水植物，为微生物等提供附着场所，从而丰富生态系统的食物链，为不同生物提供更多的食物资源和能量来源。在具体的设计中，可以选择如梭鱼草、菖蒲、美人蕉等水生植物，来改善河流生物的多样性；种植黑藻、伊乐藻、金鱼海藻、苦草、眼菜等沉水植物来有效固定沉淀物、吸收水中的氨等有害物质，维持生态平衡，以进一步促进生态系统的健康发展。通过综合运用这些措施，可以为河道创造一个健康的水生生态系统，促进物种丰富度和生态系统的稳定性。

3.4 水系畅通保持策略

水系的畅通程度以及水质的优劣对整个水生态系统具有重要影响，因此，保持水系的流通对于维护水生态系统的健康和稳定至关重要。只有保证水系畅通无才能有效实现小微生态系统的自我净化和修复，在进行城市河道的生态治理中，确保水系畅通是首要问题。以下3个方面是实施疏通水系的主要途径。

(1)清除河道淤泥和污染底泥

加大疏浚力度，将淤泥堵塞的地方进行深度清淤，确保水系通畅。高含量的总氮和总磷是城市河湖水体二次污染的主要原因之一，底泥由于长期接受面源污染的影响，积累大量的营养物质。在进行河湖清淤工作时，需要根据国内的经验来判断是否需要采取清淤措施，当河湖底泥中的总磷含量超过500毫克/千克，或者总氮含量超过1000毫克/千克时，就需要采取清淤措施对其进行处理[11]。底泥中的过量磷和氮会严重影响水体质量，并导致水环境污染。

(2)进行有效的外部规划

为保障城市河道的畅通，需要通过建立泵站、涵闸等设施，并采用人工和机械手段提升水流的动能来实现。具体而言，可以在合适的位置设置泵站，利用水泵将水流引向下游；对于较深的地方，还可以修建涵洞或涵闸，通过调节水位高低，使水流得以顺畅流动。这些外部规划措施，有利于提高河道的自净能力，从而更好地维护城市水生态环境的稳定和健康。

(3)增强水系的储水能力

在高水位期间，可以通过建设水库等其他贮水设施来储备一定量的水资源。适时向河道补充水流，保证水体总量得以循环利用，并维护河道生态系统的健康稳定。这种措施可以有效地提高水源的供应能力，还可以减轻干旱、洪涝等自然灾害给生态环境和人类社会带来的影响。

4 基于海绵城市构建下的生态河道治理的社会效益

在解决城市水问题和改善生态环境方面，基于海绵城市构建下的生态河道治理具有巨大的潜力。以下是海绵城市与生态河道治理对社会效益的影响。

(1)环境质量改善

海绵城市建设和生态河道治理能够通过收集、储存、净化和利用雨水等手段，促进城市水资源的可持续利用，同时降低污染物排放，从而改善城市环境质量，提高人们的生活品质。

(2)灾害防治和安全保障

海绵城市建设和生态河道治理能够有效降低洪涝灾害和滑坡等自然灾害的发生概率，保障当地居民的安全和财产不受损失，提高社会安全保障水平。

(3)生态保护和可持续发展

海绵城市建设与生态河道治理强调生态保护和可持续发展，实现城市和自然的和谐共处，推进生态文明建设，形成可持续的城市发展模式。

综上所述，基于海绵城市构建下的生态河道治理对社会效益有着深远的影响和作用，在推进城市可持续发展方面具有不可替代的重要性。

5 结语

通过生态河道整治和海绵城市建设的相互配合，可以充分利用城市的水资源，提高城市的环境质量。我们相信，随着建设的深入推进，城市水生态系统将得到有效保护和修复。然而实现这一目标，还需要持续地深化研究、推动创新和加强各专业的合作。本文在具体的治理策略方面仍有不足之处，社会效益评估也需要进一步深化与分析，后续研究可以继续完善和深化相关内容，包括具体的技术方法和实施步骤等方面，为决策者提供更有针对性的参考。希望本文能够对相关领域的从业者和研究人员提供有价值的借鉴和启示，共同推动城市水生态环境的可持续发展。