摘要:随着现代经济社会的快速发展,社会对于生态文明建设的重视程度不断提升。在城市生态发展体系中,河流发挥着至关重要的作用。探索城市河道生态修复综合路径创新,构建科学的生态建设体系,提升景观设计综合效果。在发展实践中,要重视城市河道生态修复发展的新特点和新趋势,进一步提高景观设计综合效果。下面是小编为大家整理的《河流城市生态管理论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!
河流城市生态管理论文 篇1:
摘要:慈湖河流域水质监测预警管理体系结合最新水质管理理论,明确管理目标,梳理现有生态环境监管业务,摸清现有信息资源,梳理环境管理数据,依据EFDC水动力-水质模型工具,在慈湖河流域实地调查、规划布点,根据干流建立二维水质污染扩散模型,与web应用系统集成,建立水质监测预警管理信息化平台。模拟不同污染负荷情形下水质变化情况,对慈湖河流域的水环境质量水污染问题进行模拟预测分析,以远程控制及自动化技术为依托对流域内的水环境质量要素、环境管理对象、整治工程等进行管理,最终形成基于物联网技术、大数据分析技术和模拟分析技术的监测预警体系,为慈湖河流域水质监测预警管理提供了一个效率高、实用性强的信息化平台。
关键词:EFDC模型;水质监测预警;模型集成;慈湖河
Key words:EFDC Model;Water quality monitoring and warning;Model integration;Cihu River
1 建设背景
在城市化的快速进程中,城市河流的生态环境遭受了不同程度的破坏,水体自身的污染净化功能和景观功能降低,有的甚至成为黑臭水体,严重影响城市生态环境[1]。2015年《水污染防治行动计划》印发以来,马鞍山将水环境保护作为生态文明建设的重要内容。2015年底,马鞍山市政府正式发布了《马鞍山市水污染防治工作方案》,作为水十条在马鞍山市的具体落地方案。河流应急管理理念也应由传统被动式向主动式风险管理转变,由目标总量控制向环境容量总量控制转变[2],以此达到依据预警监测系统实现管理理念的转变。
慈湖河位于马鞍山市北部,随着城市规模的扩大已成为穿越市区的一条内河,生态功能和休闲景观作用日益显现。但由于上游矿产资源无序开发,中游生活面源污染严重以及下游的工业污染,慈湖河流域生态破坏严重,群众反映强烈。
2013年世界银行批准给马鞍山市慈湖河流域水环境治理项目提供贷款1億美元,用于提高马鞍山市城区的防洪排涝能力,改善慈湖河流域生态环境和城市人居环境。马鞍山市利用世行贷款计划实施了马鞍山市慈湖河流域水环境治理工程项目,项目根据马鞍山市城市发展总体规划和慈湖河流域生态环境综合整治规划,主要建设内容为:慈湖河河道修复工程,包括河道疏浚、堤岸加固、护坡、绿化及服务道路,改建排涝泵站及配套服务设施;修复改善慈湖河支流水系恢复其天然的雨水排泄功能;建立慈湖河全流域管理体系、水环境监测体系、环境预警体系、矿山管理体系,制定上游矿区的环境保护计划等。
马鞍山市慈湖河流域水质监测计划及环境预警体系建设项目是马鞍山市慈湖河流域水环境治理工程项目中的一部分,目标是从环境保护管理的角度提出慈湖河流域水质监测体系的建设方案,并在水质监测体系基础上整合污染排放等相关数据设计、建设慈湖河流域水质预警决策支持系统。
本文重点介绍慈湖河流域水质监测预警管理体系以该项目为例总结提炼了城市河流监测预警体系构建的方法,探究系统的建立对慈湖河流域生态环境质量改善起到的作用。
2 系统构建
2.1 技术路线
流域水质监测预警体系的构建首先要通过对相关指导性政策文件进行分析,明确管理目标;对现有生态环境保护监管业务梳理,尤其是数据梳理,在摸清现有信息资源的基础上,对监测预警体系的构建进行总体设计[3];根据总体设计方案搭建预警监测网络,建立流域决策支撑模型,建设监测预警决策支持信息化平台,最终形成基于物联网技术、大数据分析技术和模拟分析技术的监测预警体系。流域水质监测预警体系构建的技术路线如图1所示。
2.2 建设过程
2.2.1 管理目标分析
慈湖河水质监测预警体系构建项目作为马鞍山市慈湖河流域水环境治理工程项目(世行贷款项目)的子项目之一,其设计之初的目标是:提升流域环境监管能力,防范随着城市发展而带来的生态环境恶化的威胁,保证慈湖河水质满足景观水体要求,达到“监管有力、考核达标、群众满意”。
2015年底,马鞍山市政府正式发布了《马鞍山市水污染防治工作方案》,作为水十条在马鞍山市的具体落地方案,《方案》中明确提出考核指标“到2020年,城市建成区黑臭水体控制在10%以内,基本消除劣Ⅴ类水体”。
2.2.2 慈湖河流域环境现状及管理情况
2.2.2.1研究区概况
(1)水文情况。慈湖河是安徽省马鞍山市城区最长的长江支流,由南向北穿越整个城区东部。全长约26.1km,流域面积124.8 km2,分为上、中、下游。慈湖河上游属丘陵区,断面以上总控制流域面积为43.62km2。上游由4条主要支流汇入而成,从上到下分别为镇南支流(亦称清水塘支流)、洋河支流、高村支流以及霍里山支流,其中洋河支流为慈湖河主流;慈湖河中游(林里路断面以上)总控制流域面积为77.7km2,入河支流1条;慈湖河下游有犁尖湾河、天然河支流汇入以及7条支流水系汇入。
(2)水质状况。根据慈湖河2015年马鞍山市环境质量公报公布,慈湖河下游监测断面水质符合《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅴ类,水质状况为中度污染。
慈湖河上游洋河区域受矿业作业和面源污染的影响,监测的各类指标均存在不达标的状况,秀山湖流域和上游主河段主要是受到生活污水和农业面源的影响较大,存在严重的有机耗氧性污染。慈湖河中游及下游河段,主要是氨氮含量较高,其他指标均能达到照《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)V类标准。
(3)污染源分布情况。慈湖河上游污染源主要为:采选矿排放污染,面源污染,分布有大片农田和葡萄种植基地及村镇生活污染;向山工业园区,园区已完成管网铺设,污水全部排入东部污水处理厂。此外上游建有2处湿地、1座初级处理工程,分别为高村湿地、南加甸湿地,但进、出水水质都较差;初级处理工程位于向山镇小甸塘旁,设施运行断断续续,处理效果不佳。慈湖河中游主要是金家庄工业园区污水排入王家庄污水处理厂、花山工业区污水排入东部污水处理厂。中游面源污染主要来源于为纳入污水收集管网的生活面源和施工工地。慈湖河下游主要是慈湖高新技术开发区,污水排入慈湖污水处理厂,金星钛白集团出水、马钢新区3个排口直接排入慈湖河。慈湖河下游沿岸居民分布较多,还存在污水尚未进入污水处理厂,直接排入慈湖河。
2.2.2.2监测因子确定及监控断面建立
从慈湖河水体客观现状、水质模型模拟需求和慈湖河流域水质污染状况考虑,确定设置3个浮标站对慈湖河进行全面的水质监测,监测参数包括溶解氧、电导率、水温、pH、浊度、磷酸盐、氨氮、COD多个参数。点位分布如下图2所示。
2.2.3 流域监测预警体系总体设计
在对慈湖河流域管理目标和现状分析基础上,对慈湖河流域监测预警体系建设进行规划设计。
慈湖河流域监测预警体系总体建设思路为“能发现、能说清、能决策”,通过监测及时发现问题并预警报警,通过排放清单进行溯源分析说清污染来源,通过决策支持平台提供解决方案的效能分析。
慈湖河流域监测预警体系包含预警监测网络和报警预警及决策支持平台两大部分。
2.2.4 监测预警网络建设
预警监测网络是整个体系的“眼”和“耳”,是感知慈湖河水质变化、说清水质现状的最重要组成部分。本项目建的监测网络是慈湖河流域首次建立的反应灵敏、反馈有效的监测预警系统。本项目建立前,慈湖河流域只在下游入长江口处设置了一个手工监测断面,监测周期为1个月。因此,没有详细的历史资料可供参考,需要进行现场调查,在此基础上进行水质监测点布点规划。
2.2.4.1现场调查
现场调查工作主要集中在2016年5月-2016年9月,对慈湖河干流进行了走访调查,并在重要断面进行了监测。
(1)慈湖河上游现场调查概况。慈湖河上游屬丘陵区,除靠近马芜高速往上游约600m的东河湾段河道的两岸筑有防洪堤防外,上游河道基本上为无需堤防的天然河道。慈湖河上游东环路至湖南东路段河道两侧区域大部分为安徽工业大学用地,湖南东路至313 省道河道两侧基本为农田,在更上游基本为矿区及村镇。上游地区主要污染风险源来自以向山工业区为主的点源和以废旧矿区和农业面源为主的面源。在现场调查期间,慈湖河上游水质相对较好,但氨氮指标超过了Ⅴ类水体标准。
(2)慈湖河中游现场调查概况。慈湖河中游林里路断面以上总控制流域面积为77.7km2,其中现有入河支流10 条。慈湖河自东环路向西开始进入已建成区,慈湖河中游左岸区域基本为建成区,主要是居住区,右岸区域大部分为正在开发的区域,为秀山新区。
中游污染风险源包括:金家庄工业园区、花山工业园区等工业点源和王家山污水处理厂、东部污水处理厂等污水处理厂。此外,根据现场调查情况慈湖河右岸区域处于正在开发阶段,面源污染较为严重。从现场水质监测结果看,水质指标普遍高于上游。
(3)慈湖河下游现场调查概况。下游慈湖河入江口上游300m处有犁尖湾河汇入;距入河口上游5.35km处有天然河支流汇入;除此之外,尚有7条支流水系汇入,慈湖河下游两侧现状基本工业集中区和农村。
下游区域主要点源污染源为马钢工业区和慈湖污水厂,靠近入长江口存在农村面源污染。根据现场勘查情况,由于点源污染控制措施比较到位下游水质好于中游。慈湖河下游水质调查表见表1。
2.2.4.2布点规划
布点规划原则:
(1)监测断面在总体和宏观上须能反映水系或所在区域的水环境质量状况。各断面的具体位置须能反映所在区域环境的污染特征;尽可能以最少的断面获取足够的有代表性的环境信息;同时还须考虑实际采样时的可行性和方便性。
(2)断面位置应避开死水区、回水区、排污口处,尽量选择顺直河段、河床稳定、水流平稳,水面宽阔、无急流、无浅滩处。
(3)监测断面的布设应考虑社会经济发展,监测工作的实际状况和需要,要具有相对的长远性。
(4)监测断面的设置数量,应根据掌握水环境质量状况的实际需要,考虑对污染物时空分布和变化规律的了解、优化的基础上,以最少的断面、垂线和测点取得代表性最好的监测数据。
(5)监测断面的设置需能够反映流域主要支流对干流的影响,为流域监管和模型模拟应用提供流域边界数据和水质变化数据。
(6)综合考虑监管需求和项目经费情况,在有限的经费情况下综合考虑各种因素,划分优先级,选择相对重要的河段设置监测断面。
根据以上布点规划原则,在慈湖河流域的实际布点规划如下,布点图见图4。根据可研规划,慈湖河流域水质监测网络建设经费为200万元左右,即使采用费用较低的浮漂站建站方式,规划经费也远远不能满足初步建议方案中11个监测断面的建设需求,按照“急用先行,突出重点”的原则,对11个建议监测断面进行筛选,最终选出3个断面现行建设。
浮漂站建设费用主要包括:浮漂体、传感器、通讯模块等,其中浮漂体和传感器占了大部分经费,因此在筛选断面时首先选出水文、水质都需监测且监测指标较多的断面。另一方面,由于断面数量有限,要求筛选出来的断面要能代表一段河段的水质和水文总体状况。综上两条原则,经专家分析讨论和现场勘查,推荐本期建设方案如下:
监测断面拟设3个固定监测断面,运用3个浮标站的方式对慈湖河进行全面的水质监测。根据当前水质在线自动监测仪表的发展现状及本项目需求,为反映慈湖河水质状况,监测参数包括溶解氧、电导率、水温、pH值、浊度、磷酸盐、COD、氨氮、水深、流量、流速多个参数。
2.2.5 水质模拟预测模型建设
利用EFDC水模型工具建立了慈湖河干流水质模型,由于后续污染物溯源研究主要关注污染物空间位置,对河道断面内垂向浓度分布无明显要求,故而垂向不分层,建立二维模型。
模型空间概化采用凸四边形网格(部分急弯、交汇等特殊区域为三角形),各网格之间的连接均为一维线性连接关系。由于研究区域范围大,水系结构复杂,对部分河段在小范围内进行裁弯取直的处理方式[4-7]。考虑了整体模拟范围的空间尺度以及水流在常流量下流经单元网格的流行时间,最终将河道划分为106个长约200m、宽随河道实际情况而变化的凸四边形网格,垂直方向不分层。时间概化水动力学模拟时间步长为10s,水质模拟时间步长亦为20s。经模型运行调试后证明在此步长下,模型能够稳定运行。
2.2.6 预警监测决策支撑平台建设
构建预警监测决策支撑平台首先要整合环境管理业务体系,从流域这一要素出发,整合环境保护管理部门内外的水质监测、应急、污染防治、信访投诉、监察等相关业务数据,建立数据动态更新机制、建立污染排放清单,并通过现场勘查完善清单内容,提升清单精度[3]。基于以上大数据,实现污染溯源功能,筛选出可能造成污染的企业,结合可视化技术在地图上进行直观的展示。系统在发生突发性水环境污染事故时,启动决策分析平台的应急模拟功能,根据污染事故发生的位置,快速进行污染物扩散的应急模拟分析,通过动态图形变化展现污染事故对水体水质状况的影响,为突发性水环境污染事故的发生采取有效的应对措施提供技术参考。针对监测异常、自动监控异常及监测设备异常等情况,可通过任务管理模块,马鞍山市网格化管理相结合,将任务落实负责人,最终形成闭环管理。
2.2.6.1系统框架
针对慈湖河现场调研情况,慈湖河流域水质监测预警管理体系以物联网技术为基础,融合水质便携式在线监测技术、物联通信技术和水质模拟预警决策支持技术,形成了感知层、物联层、智能层和决策支持层四层框架结构见图5。
(1)感知层:采用建设的3座自动浮标站,通过无线和有线的数据通信网络与后台控制中心实时联络,进行慈湖河水质的实时监控。
(2)物联层:在采用现有無线ongoing和有线数据通信网络、基础软件将前端监测设备采集到的数据传输至智能层,为系统提供数据传输提供网络环境。
(3)智能层:基于感知层的数据采集、物联层的数据传输进行数据的存储、查询及统计分析等功能,数据的智能层为水质的监控预警、基于GIS的数据展现等功能提供数据层面的支撑。
(4)决策支持层:在利用平台智能分析工具、模型的基础上,进行数据的分析及挖掘,为应急事故的处理、污染治理的效果预测、水环境综合管理决策提供技术支持,并进行水质现状、水质模拟结果及网格数据的可视化分析与动态展示,为管理者的决策提供有效的技术支持。
2.2.6.2系统功能模块设置
(1)流域水环境质量分析模块。通过对慈湖河流域水质在线监测数据和手工监测数据的采集和分析,以多种形式对水质监测数据进行展示,对水质进行实时监控。提供监测断面详细信息及排放数据查看功能。对流域的水质现状、水质变化、水质评价等数据进行分析展示。对超标监测断面和异常设备进行预警提示及相关查询。
(2)污染源排放监控模块。系统建立污染源档案数据库,通过与GIS地图的结合可查看污染源分布情况。系统集成污染源自动监控数据,实时展示污染源自动监控情况,对排放异常污染源进行实时提醒,并在GIS地图上通过图层的切换进行达标、水质类别的可视化展示。
通过建立的污染源排放与流域的对应关系,在污染事故发生时,启动系统的溯源分析功能,可追溯污染物的来源状况,筛选出可能造成污染的企业,并在地图上进行直观的展示,采取处理措施。
(3)排放清单管理及应急模拟模块。系统建立慈湖河废水污染源排放清单,说清污染源排放现状与影响范围,可集成展示多种污染负荷数据来源,并进行对比分析。针对水污染防治管理工作的需求,基于水质模型及历史和现状数据的基础上,用户可制定污染防治规划、措施的情景方案,建立对应的排放清单,模拟规划、措施实施后可能产生的效果,对比不同方案间的治理效果,实现多情景分析,协助决策者制定最终治理方案。
(4)应急模拟模块。系统在发生突发性水环境污染事故时,启动应急模拟功能,根据污染事故发生的位置,污染物类别以及污染物进入水体的方式,系统可以提供不同的事故模拟项目的建立方式,快速进行污染物扩散的应急模拟分析,对污染物在水体中的扩散状况进行预测模拟和预警,通过动态图形变化展现污染事故对水体水质状况的影响,为突发性水环境污染事故的发生采取有效的应对措施提供技术参考。
(5)模型管理模块。在进行不同情形下的水质模拟时需要对模型的参数进行调整,本系统可以对模拟所需的气象数据、水动力数据、模型网格数据、模型的输出配置、运行、模拟结果及模拟的展示进行调整,提供更精确的模拟条件参数。
(6)任务管理。针对监测异常、自动监控异常及监测设备异常等情况,设置任务管理模块,可在模块中建立新任务,并将任务分配到负责人。并与马鞍山市网格化管理相结合,任务分配精确定位。
3 体系应用及管理成效
3.1 体系应用
3.1.1 流域水环境质量分析模块
本模块与对采集来的水质在线监测数据和手工监测数据对水质进行分析,对水环境质量进行动态评价和有效监督,并以多种形式对断面水质监测数据进行展示,展示水质评价后的现状及不同污染物的现状。对超标监测断面和异常设备进行预警提示,并提供相关查询。计算并展示所选区域、流域的水质达标现状,和国家、省级考核目标比较后,动态提醒考核目标达超标情况,若未达到考核标准,系统还能提供进一步查找超标原因,定位到超标的断面,辅助政府监管工作。
3.1.2 水质GIS展示
水环境质量分析模块的分析方法分析结果,与GIS地图的结合,进一步增强数据可视化效果。结合行政区边界、河流等地图元素,从地图中更直观的查看水质现状。对于超标的监测断面,地图中能直接通过图标发现,查找原因更迅速、更直接。在GIS地图上,还可以切换水质现状和达标情况分析主题,根据不同使用场景切换可视化展示内容。
3.1.3 基于模型的水质预警
经过现场调查、布点,确定监测因子、监控断面,对慈湖河干流流域范围进行空间概化,利用EFDC水模型工具建立了慈湖河干流水质二维模型。考虑了整体模拟范围的空间尺度以及水流在常流量下流经单元网格的流行时间,最终将河道划分为106个网格。时间概化,水动力学模拟时间步长为10s,水质模拟时间步长亦为20s。经模型运行调试后证明在此步长下,模型能够稳定运行。在进行不同情形下的水质模拟时需要对模型的参数进行调整,本系统可对模拟所需的气象数据、水动力数据、模型网格数据、模型的输出配置、运行、模拟结果及模拟的展示进行调整,提供更精确的模拟条件参数。水环境质量数据结合模型工具,可对水环境质量进行预警。还可模拟污染源新增后的水质情况。当发生水污染事件时,还可通过模型,模拟水环境整治措施的实施效果,为环境质量监管者提供科学的决策依据。
3.1.4 污染源排放监控及溯源
系统建立污染源档案数据库,通过与GIS地图的结合可查看污染源分布情况,增强污染源数据的可视化展示效果。系统集成污染源自动监控数据,实时展示污染源自动监控情况,对排放异常污染源进行实时提醒。通过业务系统中建立的污染源排放与流域、断面的对应关系。在发生污染时,可启用系统的溯源分析功能,可追溯污染来源,筛选出可能造成污染的企业,并在地图上进行直观的展示,辅助政府决策,以便及时采取措施合理解决问题。
3.1.5 基于模型的应急模拟模块
系统在发生突发性水环境污染事故时,启动应急模拟功能,根据污染事故发生的位置,污染物类别以及污染物进入水体的方式,系统可以提供不同的事故模拟项目的建立方式,对模拟所需的气象数据、水动力数据、模型网格数据、模型的输出配置、运行、模拟结果及模拟的展示进行调整,提供更精确的模拟条件参数。快速进行污染物扩散的应急模拟分析,对污染物在水体中的扩散状况进行预测模拟和预警,通过动态图形变化展现污染事故对水体水质状况的影响,为突发性水环境污染事故的发生采取有效的应对措施提供技术参考。
3.2 管理成效
本文建立的管理体系,将以水资源、水安全、水环境、水生态、水文化“五位一体”的理念统领治水工作,以问题和目标为导向,对水环境信息进行全面整合管理,说清水环境现状,及时发现问题,为提升水环境监管作支撑,为管理者综合决策提供支撑。
4 结论
马鞍山市慈湖河流域水质监测计划及环境预警体系建设项目,从环境保护管理的角度提出慈湖河流域水质监测体系的建设方案,并在水质监测体系基础上整合污染排放等相关数据设计、建设慈湖河流域水质预警决策支持系统。本文重点介绍了慈湖河流域水质监测预警管理体系的构建过程及体系应用管理成效。管理体系总体建设思路为“能发现、能说清、能决策”:基于水质在线监测数据和手工监测数据及时发现水质问题并预警报警;结合污染排放数据、系统建立的排放清单通过大数据分析,对水环境问题进行溯源分析说清污染来源;慈湖河水体客观现状、水质模型模拟需求和慈湖河流域水质污染状况考虑,通过模型模拟提供不同处理处置方案的效果,并对比不同方案的治理效能,从而为决策制定提供科学依据,为水环境的管理提供了一种有效的解决方案。探究系统的建立对慈湖河流域生态环境质量改善起到的作用。
参考文献
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收稿日期:2019-09-11
作者簡介:邵世保,男,研究方向为生态环境保护相关。
作者:邵世保 吴雁 张德辉 耿永辉 周鹏 郝红珊
河流城市生态管理论文 篇2:
城市河道生态修复及景观设计研究
摘要:随着现代经济社会的快速发展,社会对于生态文明建设的重视程度不断提升。在城市生态发展体系中,河流发挥着至关重要的作用。探索城市河道生态修复综合路径创新,构建科学的生态建设体系,提升景观设计综合效果。在发展实践中,要重视城市河道生态修复发展的新特点和新趋势,进一步提高景观设计综合效果。本文结合南门江沿线(东侧)提升工程实际情况,通过发现工程中的难点,探索科学的创新路径,进而提升南门江沿线(东侧)提升工程建设综合水平,实现城市河道生态修复和景观设计目标。
关键词:城市;河道生态修复;景观设计;建筑
现代城市对于河道生态修复和景观设计的重视程度不断提升。在城市生态、景观、休闲体系中,城市河道占据着重要地位。但是由于过去长期对城市河道保护程度不够,导致了城市河道生态修复面临着诸多问题。在发展过程中,要积极探索城市河道生态建设路径,优化城市河道景观设计,通过多种方式打造城市生态景观;通过探索多样化的城市河道生态体系,打造现代生态景观,有助于现代城市生态建设。在南门江沿线(东侧)提升工程推进过程中,仍然存在一定问题,有待进一步优化提升,适应当前城市景观发展趋势。
一、工程概况——南门江沿线(东侧)提升工程
南门江沿线(东侧)提升工程作为重点水利生态工程,在杭州市萧山区生态社会体系中占据着十分重要的地位。
南门江名为江,但实际为萧山区内的内河,南门江全长10余公里,宽度超过60米,治理过程中面临生态环境复杂、治理难度大等诸多难点。南门江沿线(东侧)提升工程作为重要的经济社会工程,其城市河道生态修复和景观设计水平有待进一步提升。在南门江沿线(东侧)提升工程推进实践中,要结合当地的水文和经济社会发展特点,特别是根据现代城市河道生态修复发展趋势,探索提升景观设计综合水平,切实提升当地人文生态建设综合指标,将南门江沿线(东侧)提升工程打造为当地生态修复的亮点工程、标杆工程[1]。
二、城市河流面临的困境
(一)河流水质恶化
随着城市河流景观的开发,人们愈发重视河流的美观程度,就现在河流开发而言,存在着诸多问题。这些问题严重的影响了城市河道生态修复和景观设计的水平。由于城市河道处于经济和生活的中心区域,在经济高速发展的前提下,废水的排放量与日俱增,这些过剩的废水被排放到城市河道之中,加上城市河道内的存水本身就缺乏流动性,城市河道净化治理的速度较慢,河道本身缺乏自净能力,因此极易形成河道淤堵,水质污染等问题,使得河水极易散发恶臭,严重影响附近居民的日常生活。此外,如果遇到降雨量较少的季节,城市河道会面临干枯的情况,影响整体的绿化布局和景观效果。因此,注重河流水质恶化等问题,对于构建科学的河流景观体系具有重要意义。
(二)河道硬化结构严重及形状单一
在自然界中,河流的形式常表现为蜿蜒曲折,缓缓的流水经过天然河道的塑造变得更有立体感和审美价值。城市河道为了便于治理和修缮,常会采用单一的形状,有些城市河道还肩负着防洪的责任,因此常会进行大规模的直线修筑。这种去弯取直的方法会严重影响城市河道的生态环境。由于缺少自然河流的浅滩和低洼,城市河道很难适合生物的生存,因此城市河道无法成为完整的生态系统。现代城市河道的人工雕琢痕迹较重,常会采用混凝土作为河道两旁的建设材料。这种材料由于质地细密,无法与生物之间形成有效的联系,进一步破坏生物与河道环境的关联性。如何解决河道硬化结构单一的问题,对于构建现代河道生态建设体系具有至关重要的意义。
(三)对河道景观设计缺乏认识
城市河道作为城市景观布局的重要组成部分,需要与城市景观相得益彰,共同构造审美意义上的视觉群[2]。据此,对河道景观的设计也应纳入河道管理与维护的基本工作之中,通过对河道景观设计的重视,提升城市的魅力,促进经济、文化和生活各方面的发展。当今的城市河道景观设计仍旧单纯依托于审美性的开发上,无法将生态、文化和城市特征相结合,形成整体性较强的景观带。设计主题的缺失和设计能力的不足,使得城市河道景观布局欠缺影响力。最好的做法是依托河流景观,添加丰富的历史和文化因素,让河道成为地标性的景观。
三、城市河流生态修复基本技术
(一)物理技术——引水及换水
生态景观的保护,关键在于对生态系统的修复和维护。就目前发展而言,先进的技术手段必然要应用于生态景观的修复之中[3]。在城市河流生态修复基本技术的使用里,引水与换水方式的有效性能够确保城市河道景观的修复成果。城市河道邻近生活区,在河流中常会出现大量的漂浮物。这些漂浮物除少数生活垃圾外,大多数会以泥和沙为主,由于泥、沙的混杂,使得城市河流水质下降,透明度低。为了有效改善这一问题,管理部门可以通过引水和换水的形式降低水中杂质的含量。这一技术的应用需要特别注意对水资源的保护问题。有些地区由于水资源匮乏,却要刻意保证城市河流生态系统的稳定性,不得不浪费大量的水资源。
(二)生物技术——化学与生物
城市河流由于没有树木和丛林的掩映,会直接暴露在空气中。由于长时间接受雨水和日照的影响,河道中必然会存在大量的微生物,有些微生物由于繁衍过剩,而变成大量的藻类和漂浮类植物[4]。这些植物不仅会影响河流中其他生物的生存,还会使得水源变质,形成富氧化问题,一时间很难有效解决这类藻类带来的困扰。对此,要强化化学和生物手段对城市河流生态的修复作用。首先河道管理部门应对河流中存在的藻类和浮游生物类别进行判断,然后从生物学角度抑制这类水生植物的生长,可以适当的投放一些化学药品,或者采用生物抑制的手段降低水中植物的代谢速度,利用微生物和生态制剂使城市河流生态达到平衡的状态,以此来保护城市河流的生态系统。
(三)生态技术——动物与植物
采用动植物修复的方式是遵循自然发展规律的最佳选择。选用植物来修复生态系统对环境的影响较小,能够形成新的生物和水体生态系统[5]。生物的选择要依据城市河流本身的特点而定,适宜选择那些成本低、美化效果好、易于融入新环境的植物。无论是河道旁的植物还是河流中的植物,都可以改善水质问题,帮助河流水体净化。植物的选用还可以有效改善水中氮、磷营养过剩的问题,减少水中的有害物质。这类方法广泛的应用于水体面积大且污染程度较浅的城市河流之中,在城市河流中放养生物是自然修复的有效方式,投放适宜的鱼类可以抑制河流中藻类植物的生长,改善水体菌群形式,提高水质。
结语
综上所述,在南门江沿线(东侧)提升工程发展过程中,探索城市河道修复和景观设计优化路径,对于提升杭州市萧山区当地综合生态水平具有重要意义。在实践中,要积极探索,寻求科学的景观设计和城市河道生态修复策略,着力提升城市河道生态建设水平,实现城市景观的优化提升。
参考文献
[1] 都苏雨,赖家业. 城市建成区河道综合整治的生态修复与景观设计——以深圳市宝安区铁岗水库排洪河为例[J]. 现代园艺,2020(4):96-97.
[2] 高宁. 基于景观水文理论的西北干旱型城市河道生态修复研究[J]. 建筑与装饰,2020(24):138-139.
[3] 馬晓卉,彭嵘. 关于北方城市河道生态修复的研究[J]. 建材与装饰,2020(10):86-87.
[4] 井艳彤. 试述河道景观提升中生态修复的运用[J]. 装饰装修天地,2020(5):399.
[5] 张莹. 城市浅山区河道的综合治理和生态修复初探——以广安西溪河流域治理为例[J]. 中外建筑,2020(6):156-158.
作者:张山青
河流城市生态管理论文 篇3:
城市生态走廊建设模式及要点
摘 要:城市生态走廊是城市与农村的结合部,也是城市向自然环境的过度部分。城市生态走廊对城市的环境质量有重要的作用。论述城市生态走廊建设模式,以及在建设的过程中应该遵循的要点,以期能够给当前城市生态走廊建设提供一点启示。
关键词:生态走廊;空气过滤;模式
城市生态走廊是城市生态环境与自然生态环境过渡的地带,是保证城市生态环境的重要地带,它具有空气过滤、增加氧气含量、降低气温、保持水土等作用,是提高城市环境质量的重要手段。随着人们对于环境保护作用认识的逐渐加深,对城市生态走廊的规划建设也越来越重视,很多地方将城市生态走廊建设规划作为城市规划的重要组成部分。但是由于缺乏严格的科学研究,在城市生态走廊模式选择上出现了许多问题,如,与周围的生态环境不适应、破坏了原有的生态环境等等,这些严重影响了城市生态走廊作用的发挥。研究城市生态走廊建设模式及要点,对于当前的城市生态走廊建设具有重要的理论意义。
一、城市生态走廊建设的主要模式
根据不同地区生态环境的特点,生态走廊建设也有不同的模式,目前来看主要是山水式、林区式、环河式这三种。区分的主要依据是根据城市周围生态环境的主要属性的不同。
(一)山水式城市生态走廊
山水式城市生态走廊主要在一些依山伴水的城市,如,山城重庆、宜宾、绵阳等。这些地区的生态环境的主要构成是山区,多分布在江南一些山地丘陵等地区。其特点是城市生态走廊是依据当地地进行规划建设,在保持原有自然环境风貌的基础上,通过丰富城区周围的植被、利用自然水源兴建各种自然保护区等方式构建城市生态走廊。这一种方式充分尊重原有自然环境属性,是一种投资少见效快的城市生态走廊建设模式。
(二)林区式城市生态走廊
林区式生态走廊建设主要分布在一些平原地区,甚至在草原地区都是可以。林区式生态走廊建设虽然也尊重原有的自然环境属性,但是却对城市周围的自然环境进行了彻底的改变,大量引进了一些新植被、建设了一些人工湖等。可以说林区式生态走廊建设,是对城市周围自然环境的一种改造,改造的结果就是更有利于提高城市的环境质量,减少城市生活对自然环境的影响。这一种生态走廊建设模式投资比较大,见效叶曼,但比较适合我国的草原和平原地区。
(三)环河式城市生态走廊
环河式城市生态走廊主要分布在河流比较丰富的地区,不仅在南方,在北方很多城市的城市生态走廊也是环河式的,如,北京、天津等。环河式城市生态走廊模式主要利用了城市周围的河流这一环境要素,通过河流周围进行各种生态环境建设,构建城市生态环境的包围系统。环河式城市生态走廊建设中,是在充分尊重和保持河流本身的自然属性和弯道的基础上进行,生态隔离效果非常好。
二、城市生态走廊建设的过程中应该遵循那些要点
城市生态走廊规划建设中必须遵循一定的要点,只有这样才能充分发挥城市生态走廊的作用,否则会适得其反,给自然环境带来严重的破坏。
(一)不能把城市生态走廊建设与绿化等同
城市生态走廊建设是一项综合性的环境建设措施,包括绿化、植被的科学管理、生物物种的繁衍与生殖等,绿化措施只是其中的一部分。因此,在城市生态走廊建设规划中不能将城市生态走廊与绿化措施等同,在规划设计中一味的追求植被覆盖率,而忽视了从生态环境的角度,如何去保持整个城市生态走廊环境、物种、人类活动的协调发展,在保证人类需要的情况下在城市生态走廊内形成一个科学循环的生态系统。所以,在城市生态走廊规划设计中要合理安排绿化措施,使得城市生态走廊能够自然的向自然环境过渡。
(二)与城市生活相适应
城市生态走廊规划建设必须与城市生活相适应,在此基础上追求自然环境的和谐统一,具体要做到一下几点:一是尊重自然。城市生态走廊建设将自然融入城市,尽量减少对自然的改动,“天人合一”;二是合理的设计城市生态走廊规划建设空间。城市既是生活空间又是生产经营空间,它的空间是有限度的,因此城市生态走廊规划建设必须结合城市空间情况,要有一定的集约程度,注重空间价值、空间成本、空间效率,要善于利用城市周围的空间,合理安排生态系统;三是人性化建设,城市生态走廊建设规划、建设都要考虑人的需要,如,留出社区人群交际的公共空间,要注意人文景观建设,休闲设施建设等。
(三)合理使用各种植被
通过对植物意境、文化内涵、季相色彩、形态组合、体量、高低、疏密来创造独特的园林主题风貌,同时强调植物配置形式的多元化,如,花境、疏林草地、树阵广场、密植型背景林、大树草坡和滨河水生湿生植物群落等。在植被选择上尽量考虑使用色叶、开花、芳香和保健类园林植物。根据当地生态换进高的特点选择树种和园艺新品种,充分体现植物的季相色彩变化,使得整个城市生态走廊规划符合自然环境发展的客观规律;植物品种不低于当地自然环境条件下种类。其中无患子、马褂木、北美枫香、黄山栾树、红枫、鸡爪槭、斑叶芒、金山绣线菊、欧亚活血丹等品种都是可以利用的。
总之,城市生态走廊规划建设是一项系统的工程,作为一项生态措施必须尊重自然换进高的发展规律,充分考虑城市的发展需要,合理规划生态环境要素,才能真正发挥其作用。
参考文献:
[1]顾霞霞,鲍承业.演绎城市新景观生态走廊闵行七莘路景观绿地的改建与营造设计[J].上海建设科技,2007,(3).
作者:陈惠平
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