摘要:城市发展通常会对周边河道系统产生较为明显的破坏,而河道污染等问题又会反过来阻碍城市的正常发展。具体来说,城市发展对于河道生态产生影响的主要因素包括农业活动、水利工程以及城市建设方面,另外随着社会进步,城市对于水利工程建设的要求也在不断提升,除了必须具备基础的防洪防旱功能,还应与城市景观配合,完善河道水利工程建设。对于生态、景观与河道的共同发展,水净化系统设计和防洪系统设计两个方面考虑,而水净化设计又包含了人工湿地、生物浮岛以及花水路。
关键词:县城;水利规划设计;生态;景观;河道;共同发展
引言
在整个人类的生存与发展过程中,河流都起到了关键作用,可以说无可替代。但目前在大规模的经济建设活动影响下,很多河道已经遭到严重破坏,影响因素包括农业、工业、民众生活等,另外河道的饮水工程建设也不够完善。如果县城无法做到足够重视生态建设工作,那么不管对于农村还是对于城市建设而言,都将面临较大的发展困境。就目前而言,社会的主要关注焦点开始集中在河道的综合治理方面,在治理过程中需要和当地生态环境和景观环境做到充分融合,从而支持城市的可持续发展。
一、城市发展对河道生态系统的影响
1.1 农业活动影响
人类所开展的农业活动会影响河道的生态系统,主要体现在破坏河道两岸的植物系统方面。人类的农业活动大多围绕水体系统开展,当人类从事农业生产时,往往为了追求短期的巨大利益而做出不计后果的行为,比如过量使用肥料以改善土地营养结构,以便大规模种植单一植物(农作物)。但人类近乎疯狂的施肥工作会对附近植物产生破坏性的影响,不仅改变了河道周边的地貌,还会直接影响水文生态,这也是城市河道产生水土流失最重要的原因之一。
1.2 水利工程影响
城市开展水利工程建设的过程中,通常会建设水坝系统,其对河道系统产生的影响极为明显。对于河道水体而言,水坝起到了分隔的作用,将上游与下游割裂开,因此会改变河道的水力学特征,高位水头也由此产生。因此水坝的修建直接影响了河道的生物迁徙,对于很多物种会产生致命的影响。另外,被分隔的河道也导致泥沙和水流的聚集。如果水流都被水坝堵在了水库中,其流速就会减缓,因此会导致上层和下层水流分层,使两层水之间的混合度较低,削弱了河道的净化能力。
1.3 城市建设影响
第一,防水地面:城市建设过程中,为了使城市整体美观性得以保持和提升,需要大量运用不透水材料改善地表,因此会对河道产生不良影响。不透水材料并不同于河道原本疏松的土质,据研究,如果在河道改建中使用了10%的不透水材料,就会对河道生态系统产生明显的影响,而最典型的表现形式就是河道洪峰流量的大幅度增长。大量使用不透水材料还会使地下水含量降低,因此当遇到干旱季节时,河流流量就会大幅度回落,对河道生态系统产生严重破坏。第二,高楼:城市内的高楼大厦对于水陆风纵向延伸的阻挡效果非常明显,在高楼的阻碍下,空气交换受到不利影响,因此会使城市热岛效应更加突出。第三,人工绿地:城市规划虽然会重视绿化问题,但却通常不会考虑河道与城市之间存在的关系,未对河道生态的特殊性与功能性作出充分考虑。在设计过程中,通常更注重美观性,所以常常会单一地采用少数几种植物进行绿化设计,破坏河道生态系统的多样性。
二、生态、景观与河道共同发展的规划设计
2.1 水净化系统设计
首先是人工湿地。人工湿地建筑的核心目标,就是在自然状态下或一定自然条件下对污水处理能力予以提高。设计人工湿地的过程中,需要根据事先设计好的比例混合砂石和土壤等,构造出适宜植物生长的地基,在此基础上种植植物,建立自然的污水净化体系。对于人工湿地而言,其设计原理主要在于对植被和微生物予以利用,结合自然环境中的净水功能,达到高效和环保的目的。建造人工绿地,除了能够很好地净化污水外,也能够有效吸收雨水,并起到调节当地气候的作用,提高城市整体的生态质量。为了实现人工湿地的价值,在设计过程中需要尽量选择具有较强生命力的植物,植物的品种需要具有耐污能力,同时也需要具有较高的观赏价值。人工湿地如图1所示。
图1 人工湿地
其次是生物浮岛。生物浮岛需要建立在富氧化水体表面,通过种植植物的方式,调节水体氧平衡,最终实现净化水质的效果。通常来说,适用于构造生物浮岛的植物主要为水稻、美人蕉、香蒲、水芹和水浮莲等。在生物浮岛技术的支持下,原本一些只能生长于陆地的植物被种植于水面之上,从而最终实现净化水质的效果,同时提高了城市绿化系统的观赏价值。浮岛是能够移动的水面绿化结构,同时也具有寿命长的特点,因此可以被设计成任何形状,也可以被更改为任何形状。生物浮岛如图2所示。
图2 生物浮岛
最后是花水路。对于花水路的设计,主要借助了旁流将河水引导进特定管道,然后在管道的上方种植植物,以此确保净化管道内水质的效果,在经植物净化后,再将水体导入河流中。这一技术难度较低,还能有效储存地下水,但目前大多数领域都还没有开始引用花水路体系,对于花水路的研究目前仍只停留于实验,即使已经在实验室取得了良好的效果,也不意味着现在推广的时机已经成熟。可以预见,花水路终将广泛应用于未来的水体净化工作中,发挥越来越重要的作用。花水路的净化原理如图3所示。
图3 花水路
2.2 防洪系统设计
在设计防洪系统的过程中,最基本的任务时对河道的桥、堰以及水闸等结构进行管理,这些结构也共同构成了防洪体系的基础。在设计防洪体系时,景观设计者应与水利设计者相互配合,共同设计完成。在设计挡土墙和堤坝的过程中,可以结合当地自然环境、水文特点以及人文底蕴,在保证河堤具有防洪效果的同时也具备较高的观赏价值,在这一设计中还可以结合浮雕以充分体现防洪的重要目标。
结束语
总之,合理设计水利规划能够促进县城和生态和谐相处。生态景观河道共同发展的县城水利规划设计需要以技术为中心,将景观艺术和生态环境融合,完善河道县城水利规划设计方案。在河道水利规划的过程中,需要充分考虑河道生态和景观作用,融入生态理念和景观艺术,拉近人与自然的距离,构建全新的自然观,尽可能降低因人类活动而对河道生态产生的不良影响。
参考文献:
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论文作者:陈广海
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签:河道论文; 水利论文; 城市论文; 生态论文; 植物论文; 水路论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第8期论文;