《景觀設(shè)計學》
2019年第4期
040 | 流域治理與生態(tài)修復
Watershed Management and
Ecological Restoration
主編寄語 | 論文 | 觀點與評論 | 主題實踐 | 探索與過程
伴隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,人類過度開發(fā)水資源的問題日益嚴峻,造成流域環(huán)境劇烈變化。理解流域環(huán)境與社會經(jīng)濟變遷及流域景觀特征是流域治理的關(guān)鍵,實施生態(tài)保護與生態(tài)修復更是迫在眉睫。
繼2017年“水系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計”(Symbiotic Water System)主題及2018年“傳統(tǒng)智慧與生態(tài)修復”(Traditional Wisdom and Ecological Restoration)主題之后,《景觀設(shè)計學》再次聚焦水生態(tài)相關(guān)主題,以期從以下角度進行探討:1)人類活動與城鎮(zhèn)開發(fā)背景下,流域水資源與水循環(huán)、土地利用與土地覆蓋及空間格局的演變過程與特征;2)流域生物多樣性與景觀的綜合調(diào)查與評價;3)跨尺度和多目標情境下的流域綜合治理體系(包括工程體系和非工程體系);4)流域治理效果的綜合評估與優(yōu)化?;诖?,“流域治理與生態(tài)修復”一期希望從對頂層設(shè)計的理解出發(fā),對流域的發(fā)展規(guī)律進行識別,鼓勵讓自然做工,人工適度干預(yù),探索多學科、多行業(yè)協(xié)作下的生態(tài)修復方案。
流域問題識別
1 水安全隱患
20萬年來,一個接一個的綠洲文明相繼消失,一撥又一撥的綠洲占有者最后都從這里(歐拉綠洲)神秘離去——對流域內(nèi)有限水資源的濫用導致綠洲的承載力不斷下降,并形成了惡性循環(huán);最終,人和自然之間的微妙平衡被打破,人類不得不遷徙他方另謀生路。
主編寄語 俞孔堅 /
歐拉綠洲與消失的文明
沙特阿拉伯歐拉古城。這座曾經(jīng)的地區(qū)政治和經(jīng)濟中心,如今只留下戈壁荒灘上的一片廢墟。如何修復和管理流域,才能使綠洲持續(xù)充滿生機?? 俞孔堅
在調(diào)研了全國幾十個河流治理項目之后,筆者發(fā)現(xiàn),中國的流域普遍存在以下問題:1)河流水質(zhì)差,點源和面源(特別是農(nóng)業(yè)面源)污染嚴重;2)自然河流逐漸被改造為以防洪排澇為主的水利工程;3)河流的生態(tài)基流保障程度低;4)河道及泛洪平原內(nèi)存在基本農(nóng)田;5)河流的生態(tài)廊道功能脆弱;6)河流防洪標準普遍偏低,與規(guī)范要求存在一定距離;7)眾多沿河、沿海灘涂被開發(fā),流域內(nèi)的濕地逐漸減少。
觀點與評論 張莉 /
國土空間規(guī)劃下的流域生態(tài)規(guī)劃思考
工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展在提升人民物質(zhì)生活水平的同時,也帶來了日益嚴峻的環(huán)境問題。目前長江流域生態(tài)的惡化加劇了水體污染,同時造成了水質(zhì)性缺水,使得水資源短缺問題愈加嚴重。
觀點與評論 趙峰 /
創(chuàng)新體制機制,共抓長江大保護
近年來,黃河下游頻繁斷流,嚴重破壞了生態(tài)平衡,使得水環(huán)境狀況進一步惡化。濕地生態(tài)系統(tǒng)斑塊的廊道連通性和生態(tài)完整性遭到破壞。此外,目前黃河下游兩岸多為人工種植的農(nóng)田和林地,種植結(jié)構(gòu)單一,極大地限制了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的多樣性。
主題實踐 Philip ENQUIST,周茵櫻,Drew WENSLEY,Alan LEWIS /
黃河國家濕地公園濟南區(qū)段生態(tài)規(guī)劃實踐
(越南承天順化地區(qū))水力發(fā)電與水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)種植和洪澇治理活動之間存在難以調(diào)和的矛盾,多種密集型生產(chǎn)活動之間的用水協(xié)調(diào)問題依然是當?shù)孛媾R的一大挑戰(zhàn)。此外,大型水庫還面臨著山體滑坡和漏水問題。與此同時,上游居民被迫適應(yīng)新的生產(chǎn)生活方式,極大地削弱了他們對水源地的管理和保護能力。長期的系統(tǒng)性造林伐林活動損害了生態(tài)系統(tǒng),加劇了水土流失、山體滑坡和其他水文災(zāi)害。
論文 Bruno De MEULDER, Kelly SHANNON /
越南承天順化地區(qū)的人-水共生歷史、現(xiàn)狀與未來
越南承天順化省的水系由眾多高度硬質(zhì)化、錯綜復雜的流域和子流域組成,這些硬化工程始于阮氏王朝,直到今日,仍有大型水壩群大興土木。?RUA drawing based on information from Department of Construction Thua Thien Hue, 2019
由于海平面上升和內(nèi)澇問題,未來幾年研究區(qū)域內(nèi)預(yù)計將發(fā)生嚴重的洪災(zāi)。?RUA drawing based on information from Department of Construction Thua Thien Hue, 2019
(深汕特別合作區(qū))淡水供需矛盾突出,可持續(xù)利用面臨挑戰(zhàn)。區(qū)域水系發(fā)達且比降大匯流快,洪澇潮災(zāi)害頻發(fā)。現(xiàn)狀防洪基礎(chǔ)設(shè)施整體薄弱,難以抵御汛期暴雨洪水的侵襲。隨著合作區(qū)發(fā)展的加速,用地矛盾進一步加劇,對自然資源的干擾不可避免,流域生態(tài)安全面臨嚴峻考驗。
主題實踐 李毅,薛菲,景瑞瑛,王燕,王健 /
中國深汕特別合作區(qū)流域尺度海綿城市水城格局策略研究
當代的基塘景觀(珠江三角洲地區(qū))雖然仍保留著部分原本的空間形態(tài),但其中曾經(jīng)高效的生態(tài)循環(huán)卻已經(jīng)不復存在?;练N養(yǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了轉(zhuǎn)變,出現(xiàn)“重養(yǎng)殖,輕種植”及“種養(yǎng)分離”等問題。
探索與過程 田夢曉 /
當代基塘景觀的空中觀察
當代擴張的城市邊緣已開始侵占基塘景觀。? 田夢曉
(長沙市圭塘河)河道上游的渠化河岸切斷了流域內(nèi)地表水與地下水的自然交換,導致河道生態(tài)基流難以保障。被污染的雨水、污水處理廠尾水、農(nóng)業(yè)面源污染等直接造成水體黑臭。高硬化率和雨水調(diào)蓄空間的喪失也使得城市內(nèi)澇頻發(fā)。平直而硬質(zhì)的河道完全喪失了原本的自然結(jié)構(gòu),嚴重影響了生態(tài)多樣性;攔水壩等設(shè)施也阻斷了河道的生態(tài)連續(xù)性。
主題實踐 劉苑,王潤,陸文欽,彭赤焰 /
城市河流社會-經(jīng)濟-自然復合生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建——長沙市圭塘河流域治理與生態(tài)修復規(guī)劃設(shè)計
亟待修復的長沙市圭塘河 ?Wasser Hannover GmbH
2 規(guī)劃統(tǒng)籌不足、責任邊界模糊
當前,中國住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部要求各城市針對水系統(tǒng)問題編制排水防澇專項規(guī)劃、海綿城市專項規(guī)劃、水系規(guī)劃等各專項規(guī)劃,但由于編制時序、管理主體不同等原因,各專項規(guī)劃又普遍缺乏目標及方案的綜合銜接,部分內(nèi)容甚至出現(xiàn)矛盾沖突,難以系統(tǒng)指導工程實施。
論文 楊正,趙楊,車伍,陳偉,李貞子,俱晨濤 /
新西蘭流域綜合管理規(guī)劃概況及對中國實踐的啟示
國土空間規(guī)劃中與生態(tài)相關(guān)聯(lián)的地表水系統(tǒng)、地下水系統(tǒng)、森林系統(tǒng)、生物多樣性系統(tǒng)等的管理分散在水利部、自然資源部、生態(tài)環(huán)境部等不同部門,導致山、水、林、田、湖、草各個系統(tǒng)未實現(xiàn)協(xié)同,有時甚至會發(fā)生沖突。
觀點與評論 張莉 /
國土空間規(guī)劃下的流域生態(tài)規(guī)劃思考
城市水質(zhì)與上游水質(zhì)情況密切相關(guān),如果忽略流域上下游關(guān)系,一味對城市內(nèi)部水體提出高水質(zhì)要求,很有可能造成過度投資且收效甚微。每個城市的排水系統(tǒng)與流域水系之間均存在著復雜的相互影響關(guān)系,無法在城市內(nèi)部分割洪與澇的聯(lián)系并分而治之[1]。很多城市水體由于跨越不同行政管轄區(qū)域,其管理責任和邊界仍需進一步明確。
論文 楊正,趙楊,車伍,陳偉,李貞子,俱晨濤 /
新西蘭流域綜合管理規(guī)劃概況及對中國實踐的啟示
實踐中對于生態(tài)修復措施的布局常受限于對污染負荷量的考量,即僅布局在污染嚴重的地區(qū)[2]~[4]。若該地區(qū)涉及兩個或以上行政區(qū),這些措施的責任主體將難以落實。
論文 丁洋,趙進勇,彭文啟,閆軍波,馮健 /
基于控制單元的湖北省小南海湖流域生態(tài)修復措施體系及布局分析
流域治理舉措
1 基于自然的解決方案
綠洲及滋養(yǎng)綠洲的流域是一個完整的系統(tǒng),其中的水循環(huán)一旦失去平衡,必將使整個系統(tǒng)發(fā)生不可逆的惡化,最終導致人與土地和諧關(guān)系的破裂。所以,修復水循環(huán)是重建人地關(guān)系的不二選擇。
主編寄語 俞孔堅 /
歐拉綠洲與消失的文明
水安全問題實質(zhì)上是社會綜合問題,首先需在理念和行動層面進行全方位、系統(tǒng)性籌劃,通過公眾教育等途徑,引導企業(yè)和群眾改變生產(chǎn)生活方式,同時完善營商環(huán)境,增強企業(yè)的環(huán)保意愿;而后借助景觀規(guī)劃設(shè)計手段實現(xiàn)水環(huán)境治理與生態(tài)修復;當水體生態(tài)恢復到良好的自然狀態(tài),就可以進一步開展水資源的科學保護、開發(fā)與利用。
觀點與評論 趙峰 /
創(chuàng)新體制機制,共抓長江大保護
流域生態(tài)規(guī)劃的核心是構(gòu)建人與自然和諧相處、不同土地利用類型協(xié)同集約開發(fā)的流域和山水廊道空間。從以防洪排澇為優(yōu)先的水環(huán)境規(guī)劃,到生物多樣性規(guī)劃,到兼顧人類游憩和城市發(fā)展需求的土地利用規(guī)劃,再到統(tǒng)籌經(jīng)濟的區(qū)域產(chǎn)業(yè)規(guī)劃及旅游規(guī)劃,通過將這些規(guī)劃進行疊加,可以整合出生態(tài)優(yōu)先的綜合規(guī)劃。
觀點與評論 張莉 /
國土空間規(guī)劃下的流域生態(tài)規(guī)劃思考
生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展已經(jīng)成為一種越來越廣泛的共識。承天順化省的新型空間發(fā)展戰(zhàn)略采用了“自然化”的解決方式:將水視為資源,同時確保開發(fā)水平與生態(tài)環(huán)境的自我修復能力相匹配。公園中的人居建設(shè)要以品質(zhì)而非數(shù)量為先,對原始森林、沙丘、澙湖、海灘、河流及其流域的管理與滿足生活需求并重。
論文 Bruno De MEULDER, Kelly SHANNON /
越南承天順化地區(qū)的人-水共生歷史、現(xiàn)狀與未來
擬建的譚江-曹海潟湖公園的運行有賴于環(huán)境管理措施的施行。潟湖區(qū)包括特定的熱點生態(tài)修復項目,并整合了生態(tài)旅游。? RUA drawing based on information from department of construction thua thien Hue, 2019
通過基于自然的解決方案,設(shè)計團隊期望重塑圭塘河的自然水循環(huán)過程,建立長沙市水生態(tài)體系的可持續(xù)運行機制。具體措施為:恢復自然河道形態(tài),在實現(xiàn)防洪防澇的同時,保障河道生態(tài)基流;結(jié)合海綿城市建設(shè)和河道改造,優(yōu)化土地利用和土地覆蓋類型;整合生態(tài)凈化設(shè)施,提高污水處理廠排放標準,從而提升河道水質(zhì),最終修復流域生態(tài)體系。
主題實踐 劉苑,王潤,陸文欽,彭赤焰 /
城市河流社會-經(jīng)濟-自然復合生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建——長沙市圭塘河流域治理與生態(tài)修復規(guī)劃設(shè)計
井塘海綿城市示范公園效果圖 ?Wasser Hannover GmbH
針對不同污染源特征,將三級人工濕地工程、自然型濕地工程、清水廊道工程、湖岸緩沖帶工程與淺水水生植物帶工程等生態(tài)修復措施布局在小南海湖流域不同的控制單元上。
論文 丁洋,趙進勇,彭文啟,閆軍波,馮健 /
基于控制單元的湖北省小南海湖流域生態(tài)修復措施體系及布局分析
生態(tài)修復措施之一——三級人工濕地工程的空間布局 ?丁洋,閻軍波
2 優(yōu)化體制,推動合作
流域綜合管理是一項復雜的系統(tǒng)工程,涉及雨水、污水、供水等綜合水系統(tǒng)問題,同時也涉及與生態(tài)、景觀、文化等的銜接,以及跨區(qū)域的綜合管理機制構(gòu)建的問題。
需要不同專業(yè)間打破藩籬、達成共識,形成清晰可行的城市水系統(tǒng)綜合目標和技術(shù)策略,同時加強與景觀、建筑等專業(yè)的密切協(xié)作,在解決水系統(tǒng)問題的同時,提升城市居民的生活品質(zhì)。
論文 楊正,趙楊,車伍,陳偉,李貞子,俱晨濤 /
新西蘭流域綜合管理規(guī)劃概況及對中國實踐的啟示
以往的流域環(huán)境治理政策、體制、機制存在較多局限,相關(guān)激勵及約束措施均未能適應(yīng)生態(tài)環(huán)保行業(yè)的特性。在此背景下,三峽集團應(yīng)充分發(fā)揮市場化運作和可持續(xù)發(fā)展模式機制探索的作用,協(xié)助推動治水模式、價格機制、投資機制、回報機制和建設(shè)機制等的更新?lián)Q代。模式?jīng)Q定治理效果,機制解決可持續(xù)問題。
就長江流域的治理與生態(tài)修復而言,中央制定的“中央統(tǒng)籌、省負總責、市縣抓落實”的管理體制非常必要,這也是當前推動“長江大保護”工作的核心工作機制。
觀點與評論 趙峰 /
創(chuàng)新體制機制,共抓長江大保護
黃河國家濕地公園項目突破傳統(tǒng)行政區(qū)的概念,從國家、區(qū)域的層面入手,將整個黃河流域當作一個國家濕地公園。規(guī)劃強調(diào)區(qū)域尺度的生態(tài)系統(tǒng)的連接,通過各級政府的溝通與合作,由點及面再到區(qū)域,形成完整的黃河生態(tài)系統(tǒng)廊道。
主題實踐 Philip ENQUIST,周茵櫻,Drew WENSLEY,Alan LEWIS /
黃河國家濕地公園濟南區(qū)段生態(tài)規(guī)劃實踐
沿整個黃河沿岸構(gòu)建連續(xù)的黃河國家濕地公園 ? SOM
不同于水利基礎(chǔ)設(shè)施將水從其所在的自然環(huán)境中抽離的現(xiàn)狀,項目引入了一種多層的包容地域水分的“域”,從自然的雨到植被到層層的地質(zhì)材料,這為景觀的積極介入打開了無限的設(shè)計可能性。
探索與過程 何潔茹 /
在水體中/截獲水分:在中國山西省的采礦景觀中創(chuàng)造雨
該圖揭示了城市與山體,或是基礎(chǔ)設(shè)施及其所在環(huán)境,如何通過兩種截然不同的形態(tài)——(可見但被限制的)水所在的“流”和(潛在但更具包容性的)水分代表的“域”——相互關(guān)聯(lián)。?何潔茹
3 數(shù)學模型輔助規(guī)劃設(shè)計
研究將土壤和水體評價模型(SWAT模型)與MIKE 21模型進行耦合,構(gòu)建小南海湖流域水環(huán)境系統(tǒng)模型。將SWAT模型計算得出的各入湖河流的流量與污染負荷作為邊界條件輸入MIKE 21模型中,分析水質(zhì)并定量評估各類生態(tài)修復措施對污染物的削減效果。
論文 丁洋,趙進勇,彭文啟,閆軍波,馮健 /
基于控制單元的湖北省小南海湖流域生態(tài)修復措施體系及布局分析
技術(shù)路線圖 ?丁洋,閻軍波
項目涉及河流水系、城市排水系統(tǒng)及海綿城市體系等多個系統(tǒng),且需要跨專業(yè)協(xié)調(diào),相關(guān)因素多且復雜,因而設(shè)計團隊借助數(shù)學模型進行研究,探索平衡社會經(jīng)濟發(fā)展與流域水環(huán)境治理需求的規(guī)劃設(shè)計方案。設(shè)計過程中共建立了水系水動力模型、水質(zhì)模型、排水管網(wǎng)水動力模型,及流域水文模型4個數(shù)學模型。
主題實踐 劉苑,王潤,陸文欽,彭赤焰 /
城市河流社會-經(jīng)濟-自然復合生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建——長沙市圭塘河流域治理與生態(tài)修復規(guī)劃設(shè)計
通過數(shù)學模型分析現(xiàn)狀并指導設(shè)計 ?Wasser Hannover GmbH
治理效果評估
研究針對不同污染源特征將各類生態(tài)修復措施布局在小南海湖流域不同的控制單元上,分別通過水環(huán)境系統(tǒng)模型與水環(huán)境容量計算,對生態(tài)修復措施效果進行評估。結(jié)果表明,在實施本研究所提出的生態(tài)修復措施后,小南海湖水質(zhì)可達地表水Ⅲ類水質(zhì)標準。
論文 丁洋,趙進勇,彭文啟,閆軍波,馮健 /
基于控制單元的湖北省小南海湖流域生態(tài)修復措施體系及布局分析
小南海湖流域2016年現(xiàn)狀水平下未采取任何措施(方案1)與采取生態(tài)修復措施(方案2)后各污染物濃度對比?丁洋,閻軍波
在景觀規(guī)劃領(lǐng)域,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估通常分為稀缺性評估和綜合性評估兩類。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)稀缺性評估是指對生態(tài)系統(tǒng)中的不可替代資源(如物種多樣性)以及不可逆過程(如土壤形成過程)進行評價。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合性評估是指在景觀規(guī)劃中對各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進行全面評價,通過將不同的服務(wù)類型轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的客觀標準進行比較或疊加,從而協(xié)助診斷問題和支撐決策,輔助規(guī)劃者制定可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的指標體系[5]。
論文 李方正,彭丹麓,王博婭 /
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究在景觀規(guī)劃中的應(yīng)用
目錄
主編寄語
歐拉綠洲與消失的文明/ 俞孔堅
論文
越南承天順化地區(qū)的人-水共生歷史、現(xiàn)狀與未來/ Bruno De MEULDER,Kelly SHANNON
新西蘭流域綜合管理規(guī)劃概況及對中國實踐的啟示 / 楊正,趙楊,車伍,陳偉,李貞子,俱晨濤
基于控制單元的湖北省小南海湖流域生態(tài)修復措施體系及布局分析 / 丁洋,趙進勇,彭文啟,閆軍波,馮健
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究在景觀規(guī)劃中的應(yīng)用/李方正,彭丹麓,王博婭
觀點與評論
創(chuàng)新體制機制,共抓長江大保護/ 趙峰
國土空間規(guī)劃下的流域生態(tài)規(guī)劃思考/ 張莉
主題實踐
黃河國家濕地公園濟南區(qū)段生態(tài)規(guī)劃實踐/ Philip ENQUIST,周茵櫻,Drew WENSLEY,Alan LEWIS
中國深汕特別合作區(qū)流域尺度海綿城市水城格局策略研究 / 李毅,薛菲,景瑞瑛,王燕,王健
城市河流社會-經(jīng)濟-自然復合生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建——長沙市圭塘河流域治理與生態(tài)修復規(guī)劃設(shè)計/ 劉苑,王潤,陸文欽,彭赤焰
探索與過程
水陸之間/ 陸小璇
當代基塘景觀的空中觀察/ 田夢曉
在水體中/截獲水分:在中國山西省的采礦景觀中創(chuàng)造雨/ 何潔茹
參考文獻
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[2] Wang, J. (2012). Research on the Rainstorm Runoff Effect of Mountainous City and Measures of Ecological Reconstruction Based on SWMM (Master’s thesis, Chongqing University, Chongqing, China). Available from CNKI database.
[3] Chang, J. (2017). Evaluation for the effectiveness of best management practices (BMPs) based on SWAT model — A case study of West Tiaoxi Watershed (Master’s thesis, Zhejiang University, Hangzhou, China). Available from CNKI database.
[4] Geng, R., Liang, X., Yin, P., Wang, M., & Zhou, L. (2019). A review: Multi-objective collaborative optimization of best management practices for non-point sources pollution control. Acta Ecologica Sinica, 39(8), 2667-2675. doi:10.5846/stxb201804140860
[5]Daly, H. E., & Cobb, J. B. (1989). For the Common Good:Redirecting the Economy towards Community, theEnvironment and a Sustainable Future. Boston: Beacon Press.
特別感謝學術(shù)召集人趙進勇(中國水利水電科學研究院水環(huán)境研究所研究室主任、教授級高級工程師)對本期的貢獻
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