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城市景觀河道構建與生態修復技術研究

文檔作者：袁敏1 唐運平1 陳斌2 文檔來源： 1天津市環境保護科學研究院 2湖南旺和環保實業有限公司		點擊數：	更新時間： 2024年09月03日
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城市景孓見河道構建與生態修復技術珊寬
袁敏t唐運平1陳斌2
(1天津市環境保護科學研究院天津300191
2湖南旺和環保實業有限公司湖南長沙410205)
摘要景觀河道是一個城市的生命紐帶。闡述景觀生態學的基本原則，介紹利用生態工程為主的技術措施，并以工程案例
作為河道綜合構建技術的佐證。
關鍵詞景觀生態學生態工程景觀河道生態修復技術
中圖分類號：X522 文獻標識碼：A 文章編號：1672—9064(2010)01-0050-03
隨著城市化進程和工農業污染．使城市河道水體水質呈
現出明昆的下降趨勢．并破壞了河道生態系統的平衡．嚴重
時造成水體發黑發臭．喪失城市景觀水體的功能。因此，現代
河流的構建．既要考慮到人類的需求。同時也要保護好河流
水質．給生物提供良好的棲息場所。為了實現河道的清潔，必
須全面理解河流景觀生態學的內涵．利用合理的生態工程措
施．最終建成生態良好、水質穩定的清流河道。營造出人與自
然和諧的水廊道。
l景觀河道構建的基本原則
1．1 規劃遵循與系統化原則
景觀河道構建是城市規劃的一部分．是對城市規劃的進
一步深化。以系統論為指導．強調景觀河道與城市的整體和
諧．優化城市河流生態功能體系。持續改善城市水環境質量，
發揮城市水環境生態服務功能．彰顯城市水文化．促進城市
社會、經濟與人文環境的可持續發展。
1．2環境優先原則——必須遵循“生態景觀學”的概念
“景觀生態學”理論強調景觀空間格局對區域生態環境
的影響與控制．并試圖通過格局的改變來維持景觀功能流的
健康與安全。從而把景觀客體和“人”看作一個生態系統來設
計．它的基本模式是“斑塊——廊道——基質”模式：斑塊是
指存在的有一定面積的自然區域，以維系一定的動、植物群
體及涵養水源：廊道是指聯系孤立的景觀元素——斑塊之間
的線性結構體：基質是指不同于周邊地區的本區域所固有的
物質屬性?2川。“集聚間有離析”模式要求對土地利用進行分
類集聚．在發展區和建成區內保留少的自然斑塊。并在自然
邊界地帶公布一些人類活動的“飛地”?。
1．3超大尺度空間原則——由功能決定尺度原則
現代景觀設計的成果是供城市內所有居民和外來游客
共同休閑、欣賞、使用的．因而這決定了它要以超常規的大尺
度概念來規劃設計的：同時，又受六、七十年代西方大地藝術
思潮及手法的影響。即注重設計空間與大自然的自然力、自
然空間的融合。在廣袤空間中創造作品。“人在畫中以作嘲”
的設計思路．這些都決定了“尺度空間的定量優先于局部”[4】。
1．4文脈原則——注重現代與傳統的交流、互動
我們雖然在進行現代式的景觀設計．也不能完全脫離本
地原有的文化與當地人文歷史沉淀下來的審美情趣．不能割
裂傳統。在處理這個問題時一般有2種方式：①保留傳統園
林的內容或文化精神．整體上仍沿用傳統布局，在材料及節
點處理上呈現一定的現代感和現代工藝、手法；②目前國際
景觀設計界流行的做法是在設計中汲取“只言片語”的傳統
園林形式移植人現代景觀設計中．使人在其中隱隱約約地感
受歷史的信息與痕跡?。
I．5親水原則
受現代人文主義極大影響的現代濱水景觀設計更多地
考慮了“人與生俱來的親水性”。在以往。人們懼怕洪水，因而
建造的堤岸總是義高、又厚．將人與水遠遠隔開。而科學技術
發展到今天．人們已經能較好地控制水的四季漲、落特性，因
而親水設計的原則應貫穿于河流景觀設計的每一環節。通過
沿河修建親水設施．形成舒適、安全的沿水環境，供人們能直
接欣賞水景、親近水體．滿足人們的親水天性。同時提供給人
們在水邊休閑、娛樂和健身等活動的場所【6]。
1．6立體設計原則
以往景觀、園林設計．景觀設計師們非常注重美學上的
平面構成原則，甚至到了苛求的地步．去刻意追求平面圉案
的美觀、線型的流暢。但他們忘了景觀是使人在其中游憩的
場所，人不能一直俯瞰這個景觀空間。而對于人的視覺來講。
垂直面上的變化遠比平面上的變化更能引起他的關注與興
趣。因而，景觀設計不應儀僅是平面設計，而應是全方位的立
體設計【7】。縱觀現代景觀設計的一些名品。無不注重立體層
次的設計。立體設計涵蓋了軟、硬質景觀兩方面：軟質景觀如
種植喬木、灌木時．應先堆土成坡。再分層高底立體種植；硬
質方面則運用上下層平臺、道路等等手法進行空間轉換和空
基金項目：國家水體污染控制與治理科技重大專項天津濱海工業園區產業布局優化與"9,g-4t源減排技術研究與工程示范(2008ZX07314--001)
作者簡介：袁教(1980．)，男，湖南衡山人，工程師，博士，主要從事水污染控制與資源化研究。
2010．No．1． o 萬方數據
問高差創造【引。
1．7技術創新原則
由于科技的發展．新材料與技術的應用，使得現代景觀
設計師們具備了超越傳統材料限制的條件．通過選用新穎的
建筑、裝飾材料，達到只有現代景觀設計才能具備的質感、透
明度、光影等特征。
1．8需求導向原則
以滿足城市水環境建設的現實需求為目標，進行技術和
工程的選擇．構建出健康的城市水環境．確保技術和工程可
在城市水環境的生態保護、修復與改善中能得以推廣應用。
2景觀河道構建與生態修復技術
2．1構建人工濕地水處理系統
人工濕地是一種由人工建造和監督控制的由土壤和填
料(如卵石等)混合組成填料床，在床體的表面種植去污力
強、成活率高的水生植物(如蘆葦等)，形成一個獨特的動植
物生態環境。污水在床體的填料縫隙中或在床體表面流動的
過程中．主要利用濕地生態系統中的物理、化學、生物3重協
同作用，通過過濾、吸附、共沉淀、離子交換、植物吸收和微生
物分解．來實現對污水的高效凈化。人1=濕地最顯著特點是
對有機污染物有較強的降解能力。廢水中的不溶性有機物通
過濕地的沉淀、過濾作用，可以很快地被截留進而被微生物
利用：廢水中可溶性有機物則可通過植物根系生物膜的吸
附、吸收及生物代謝降解過程而被分解去除．通過定期更換
濕地床填料及收割濕地植物將污染物移出水體。與傳統污水
處理技術相比較，人下濕地具有投資少、見效快、易維護、運
行費用低等特點19】。近30余年來．國外日益重視濕地對污水
的凈化作用，把濕地法作為廉價、低能耗和有效處理污水的
方法在歐美已得到證實．并在工程應用中取得了巨大成功．
其中以利用天然砂和半天然濕地系統來維持城市河道水體
水質得到了普及。
2．2構建生態浮島
人工浮島生態治理技術是國際上新興的污水處理技術。
它用輕質材料在水面上做成一個個“浮島”．上面種植一些觀
賞性較強的水生植物．如美人蕉等花卉．通過植物對污染物
的吸收作用，達到凈化水質的目的，同時具有創造生物(鳥類、
魚類)的生息空間、改善景觀、消減波浪、保護堤岸等作用|10】。
2．3構建生物柵
生物柵是一種人工繩狀填料．它是以硬質的纖維絲作為
骨架，再用絲狀纖維作為骨架中空部位的填充物．正是通過
絲狀纖維纏繞出的細小空隙來保護附著其上的浮游動物免
予濾食性魚類的攝食。又提供了較高的比表面積．從而使浮
游動物和微生物在填料上以較高的密度生存．當含藻水體流
經填料區時。將其以較高的速率牧食。這樣通過人工措施增
加了單位水體中微生物和浮游動物的數量．從而也就增加了
水體的自凈能力【II】。
2．4構建河道生物群落
在生態景觀河道內種植一些觀賞植物、放養濾食性魚
20lO．No．1．
類，利用各級營養級之間的生物鏈效應達到凈化水質的目
的。如水草吸收水中的氮與磷；浮游動物以藻類為食：濾食性
魚類以浮游動物為食：雜食性魚類以小型魚類為食。通過合理
搭配草、植、魚之間的比例。構建一個平衡的水生生態系統tlz]。
2．5構建生態護岸
岸邊環境是水陸生態系統之間的一道橋梁．對水陸間的
物流、能流、生物流的交換有著重要意義。發揮著廊道、過濾
器和天然屏障的功能．在鞏固堤岸、防止沖刷、攔截污染物、
提供棲息地等方面都有著巨大的作用．根據實際情況，可選
擇自然緩坡植物型護岸、石籠凈水復合護岸、石積護岸、木樁
護岸等護岸形式【13】．
2．6強化水體循環
調活水體。提高水體白凈能力。擬構建的生態景觀河道
人工濕地應該與其它水系相連通．水體從濕地的一端流入．
經凈化處理后，從另一端排出，再進入河道。實現水體循環流
動。同時達到凈化污水的目的。
2．7水質動態監測與預報
景觀河道水質監測．是實施景觀水體水質恢復的基礎。
開展水環境時空動態監測．定期定點實施水質監測。針對不
同河段、不同時期水環境惡化程度。采取相應技術措施．一旦
發現水質惡化。及時啟動污水處理緊急預案。以免水質惡化。
是保持河道清潔的重要措施。
3工程實例
天津某化1二園區位于天津市塘沽區海河入海口灘涂淺
海區．該海岸帶地區由于長期開發．已經累積了相當程度的
污染。加之，上游地區污染物下泄和自然環境變遷，區域環境
質量呈現逐步惡化趨勢．區域環境容量也不容樂觀，在新的
開發過程中應進一步強化環境保護與生態建設T作。鑒于區
域環境容量現狀和天津市污染減排的壓力．對該化工園區污
水處理廠排水進行深度處理和利用勢在必行。綜合考慮區域
污水污染減排和生態景觀建設，推薦采用投資省、水循環利
用效字高、生態效益好的以人工濕地處理工藝為主、其它生
態工藝為輔的河道綜合構建技術。
此次工程進水量為1．75萬m3／d。其中．一級B達標水量
1．1。1．75萬m3／d．再生水廠尾水(RO濃水)量0～0．65萬m3／d。
該丁程內容包括：調節塘工程、人工潛流濕地工程、河道濕地
生境修復工程、生物柵工程、生態護岸工程等5項工程。
(1)調節塘T程：該塘面積為2．4hm2，位于該區域起始
端．主要起到水量調蓄、水質調節以及為后續人工潛流濕地
均勻配水等作用．為了保證調節塘內的水力流態、強化凈化
以及景觀效果．宜在塘內設置若干中心生態島。
(2)人工潛流濕地丁程：位于調節塘之后，分布于起始端
500m區段河道濕地的兩側．為污水深度凈化的主要功能區。
總占地面積為6．Ohm2。該系統分成100個單元，分布在調節
塘之后的綠化景觀帶與河道之間的兩側。
(3)河道濕地生境修復工程：面積為52hmz，包括河道中
心河床、兩側淺水水面濕地、中心島、生態浮島等。其主要功
能包括：進一步凈化潛流濕地出水、形成低維護生物多樣性
萬方數據
豐富的自然生態景觀濕地系統。
(4)生物柵工程：位于河道濕地末端．面積為2430m2，水
力停留時間為5h．主要起到防止河道出水富營養化和藻類
滋生。
(5)生態護岸工程：在調節塘和生境修復工程與其周邊
生態重建及景觀區分界處是水陸生態系統之間的一道橋梁．
對水陸間的物流、能流、生物流的交換有著重要意義．發揮著
廊道、過濾器和天然屏障的功能，在鞏同堤岸防止沖刷、攔截
污染物、提供棲息地等方面都有著巨大的作用．根據實際情
況。本工程主要選擇自然緩坡植物型護岸、石籠凈水復合護
岸、石積護岸、木樁護岸等4種方式。
該工程的實施，極大程度地緩解建立環境友好型社會的
要求與環境治理能力不足之間的矛盾．符合國家現行產業發
展政策：削減污染物排放，減少園區建設對臨近海域的生態
影響。而且。污水再生和高效循環利用，節約了水資源．促進
了園區循環經濟模式的建立：大規模濕地工程和河湖水系的
構建，將大大改善該園區的生態環境質量．提高園區的競爭
力，為同厭的招商引資工作打下良好的基礎：工業區投資環
境的改善能夠獲得較大的經濟效益和顯著的社會效益．
4小結
城市景觀河道構建和水體生態修復技術應以“系統布
局、環境優先、標本兼治、技術創新、以人為本”的思想作為指
導原則．在河道構建過程中充分利用各種河道生態修復技
術，形成一個有效控污、治污相結合的循環水系。實行預防與
整治、管理與保護并舉。城市景觀河道生態修復技術應在設
計上充分考慮河道的自然特性．對現有的河道治理技術進行
優化組合．尋找適合各種類型河道的最優治理方案．盡量發
揮河道的自我凈化能力．與人工凈化技術相結合，確保河道
的構建與水體生態修復目標的實現，成功打造出“凈、活、穩、
益”的城市水系統。
參考文獻
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(上接第45頁)
的分析．可以得出如下結論：
(1)礦區總體為一向西北傾斜的單斜構造；但在礦區西
南部發育了一向兩北傾伏的小背斜．而其兩翼和南端則發育
了更次一級的褶曲。
(2)區內斷層分3類：深部的Fo和艮。等2條滑覆斷層；
邊界正斷層的F6和F4及其它正斷層(F。、F3)、F7逆斷層。各
斷層按形成的時空上從早到晚依次為：F3正斷層一F，正斷
層一F4正斷層一艮。滑覆斷層一F0滑覆斷層一F6正斷層一F7
逆斷層．
(3)本區的含煤地層在不同程度上受到構造的影響和破
壞，按破壞程度從大到小依次為：F^正斷層一F0滑覆斷層一
艮。滑覆斷層一F4正斷層一F3正斷層。其它斷層對區內的主
采煤層影響不大．
(4)礦區構造演化主要分3期：印支期主要形成呂鳳一
賴源復式向斜(本區出露復式向斜南東翼)和F3、F。、F4正斷
2010．No．1．
層以及Fo、艮。等2條滑覆斷層；燕山早期形成邊界F6正斷
層和邊界外圍F7逆斷層．并沉積了大面積上侏羅統南園組
(J3n)火山沉積巖；燕山晚期形成上侏羅統南園組(J311)地層
以角度不整合覆蓋在上二疊統翠屏山組(P笫p)和下二疊統
童子巖組(P．t)之上。在這些過程中，區內構造進一步復雜化．
從而形成了今天的呂鳳礦區控煤構造。
參考文獻
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