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1北京河流生態(tài)景觀空間安全格局設計

北京河流生態(tài)景觀空間安全格局設計是在一定程度上恢復北京河流自然形態(tài)、結構和功能，營造出自然、生態(tài)、野趣、可持續(xù)的河流景觀，以有利于河流的自然支持系統(tǒng)形成且不影響河流的泄洪功能。主要包括河流自然河床的河灘地設計、水空間設計和邊坡護岸設計。

1.1北京河流河床灘地設計

目前北京河流多處河段都進行了河床混凝土襯砌，這改變了原來河流的天然形態(tài)和走勢，硬質(zhì)化河床導致河流生態(tài)環(huán)境被嚴重破壞，造成大量河流生物的消失和河流生態(tài)功能的退化。（1）河流河床保持自然狀態(tài)下的基質(zhì)，既有利于河流水體內(nèi)生物和濱水生物的生存及繁殖，同時也可使得河流水體自然滲透補充地下水。（2）重構河床微地形，展現(xiàn)自然形態(tài)多樣性。通過河床上中下游、點線面、表中底立體空間的綜合塑造，重新展現(xiàn)自然河床的形態(tài)多樣性。（3）河灘地要保留靜水區(qū)和濕地，保護生物棲息地和生物群落。對一些季節(jié)性的河流，可以在河床內(nèi)利用地勢變化設計水系，使其低水位可以保持一個長期的水面，能夠為魚類和其他水生生物的生存提供基本條件。

1.2北京河流河床水空間設計

北京是重度缺水地區(qū)，由于全球氣候變化致使境內(nèi)降水減少，加之上游來水減少、地下水位下降、節(jié)水政策實施及河流水資源利用過度等導致北京多數(shù)河流長期處于干涸缺水狀況。此外河流水面被人為侵占，導致河流面積急劇減少，加大了洪澇發(fā)生的機率。以上原因使水空間開發(fā)利用受到較大的約束。（1）河流水空間設計的關鍵是要營造一個能夠常年有水的水系及能夠應付不同水位、流量的河床。在水源缺乏的河流，疏通小水子槽，使上下游貫通。通過疏挖小水主槽形成具有一定水深的過水斷面，利于魚類等水生生物活動。小水子槽根據(jù)河流動力學規(guī)律進行布設，通過人工措施形成初期子槽，當上游來水時將會對人工子槽進行重新塑造，這是自然河道動態(tài)自我調(diào)整的必然規(guī)律。人工子槽應充分考慮河流動力學規(guī)律，避免自然重塑時造成顯著變化，保證其相對穩(wěn)定性。（2）局部構建攔河跌水小壩，以擴大水面面積。通過攔河小壩處建設達到增加蓄水水面、形成深潭淺灘、自然跌水。小壩上游壅水形成深潭，壩頂及下游形成急流淺灘，卵石間隙適于生物棲息、繁育、避難。另外，在壩上設置形式不同的魚道，利于上下游生物相互連通。（3）在水源豐富的河流內(nèi)，可以根據(jù)生態(tài)環(huán)境建設和人文景觀活動需要把岸線自然延伸以營造廣闊的水面。

1.3北京河流生態(tài)護坡設計

北京河流治理工程中現(xiàn)存的硬質(zhì)護岸較多，主要注重岸坡防洪、抗侵蝕的功能，采用拋石、砌石及混凝土護坡等工程技術措施，雖然滿足了工程安全上的要求，但嚴重破壞了河流生態(tài)環(huán)境。目前建設的生態(tài)護岸在技術措施、推廣程度和效果上并未達到應有預期。根據(jù)歐洲、日本、韓國的先進技術和理念，并結合北京本地特點和實踐經(jīng)驗。構建3種適于不同結構河岸的生態(tài)護岸模式。（1）植被護岸：在水流弱、岸坡緩的地方采用植被護岸，以草坪、花灌木及水生植物為主。（2）駁石護岸：在淺水岸邊，坡岸坡度比為（1：3）~（1：5），且水體流速緩慢的地方。采用自然石護岸，石材護坡表面粗糙，水面以下部位可以為水生動植物提供棲息場所，水上部位可以在石塊間隙種植草以及扦插柳條，結合植被護坡。用水生植物點綴坡腳，即自然美觀又有護腳作用。（3）植草袋護岸：河岸部分坡度較為陡峭地段采用植草袋進行垂直綠化，可很好地解決景觀協(xié)調(diào)性，改善景觀環(huán)境，同時使上下部生物通道得以貫通，完善河流生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的連續(xù)性。

2北京河流生態(tài)系統(tǒng)設計

目前北京河流存在河流生態(tài)系統(tǒng)結構不完整，河流生態(tài)環(huán)境不健康，河流生態(tài)環(huán)境保護措施不到位，難以滿足河流區(qū)域內(nèi)各種生物活動需求，對北京大環(huán)境改善沒有起到應有的作用。北京河流生態(tài)設計目的是恢復和保護河流的生態(tài)環(huán)境。主要包括河流濕地、河流生態(tài)緩沖帶、河流生物多樣性、河流水資源保護與利用等。

2.1北京河流濕地恢復與保護設計

由于北京河流生態(tài)環(huán)境狀況持續(xù)惡化，缺水嚴重，導致北京天然河流濕地面積急劇削減和濕地功能的下降。目前北京河流濕地環(huán)境問題已十分嚴峻，嚴重影響到河流濕地的保護與利用。（1）河流濕地恢復與保護設計河流濕地恢復與保護設計是運用生態(tài)學與景觀設計學原理和方法，建設、培育和恢復了較為完整的濕地生態(tài)系統(tǒng)。在河流內(nèi)攔蓄雨洪，儲集水面，形成水系，同時構建植物、水生生物、微生物和底泥相互作用的完善的濕地系統(tǒng)，以增強河流生態(tài)恢復功能，提高河流的水質(zhì)凈化和水源涵養(yǎng)能力。此外，原有的環(huán)境條件和植物特性構成的完整河流自然濕地內(nèi)，盡可能減少人為干擾，保留原始生境，如地形、水域、樹林、大片的野生植物群落等。（2）濕地植物設計根據(jù)濕地內(nèi)不同水深，培養(yǎng)適宜的濕地植物。植物配置上體現(xiàn)物種多樣性，北京地區(qū)能夠種植在水邊和淺水的主要濕地植物有鳶尾、荷花、蘆葦、香蒲、水蔥、千屈菜、花藺、花葉蘆竹、菖蒲、慈菇、梭魚草、石菖蒲、薏苡等挺水植物。能夠種植在水深50-100厘米范圍的有萍蓬草、睡蓮、菱角、芡等飄浮植物。在較深水體（100厘米以上）中水底以種植苦草、黑藻、金魚藻等沉水植物為主，其在水體凈化中扮演了尤為重要的角色。水體中飄浮植物有青萍、紫萍等。

2.2北京河流水資源保護與利用設計

北京是水資源貧乏的城市，人均水資源年占有量不足300m3，遠遠低于國際公認的人均1000m3的缺水下限。水資源緊缺已成為制約首都社會經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量改善的瓶頸。然而河流硬化浪費了大量雨水徑流，導致雨水資源難以有效利用，因此，河流雨水利用再度引起各方面的重視。但河流雨水利用及收集方法和技術還未形成，河流水生態(tài)恢復措施有待探索。（1）設立分散的雨洪水源控制區(qū)。就是在雨洪水源發(fā)生地采取源頭分散控制措施，將水源收集截留下來，并對水源進行初期水質(zhì)凈化處理。主要措施是在河流邊坡的下凹式綠地內(nèi)，設置卵石區(qū)和滯水區(qū)，收集雨洪水源，降低水流的流動速度，延長水流時間，對雨洪徑流進行攔截、消納、滲透，使得雨水中的污染物在邊坡上得到充分的降解和滯留，減輕后續(xù)河流濕地系統(tǒng)的污染處理負荷和負荷波動，從而保證凈化后的雨水才能進入河流。（2）下凹式綠地設計。根據(jù)實際情況，在河流邊坡綠地中因地制宜地設置起伏地形，豎向上營造低洼面。在河流邊坡綠地的低洼面適當建設滲透管溝、入滲槽、入滲設施，以增加土壤入滲能力，消納降水。滲透管溝可采用人工礫石等透水材料制成，匯集的雨水通過滲透管溝進入碎石層，然后再進一步向四周土壤滲透。下凹式綠地表層到底層結構通常為表層土、100mm碎石、無紡布、500mm碎石、150mm砂層及可滲透的底層土。

2.3北京河流生態(tài)緩沖區(qū)設計

北京水系流域基本上都建設了河流生態(tài)緩沖帶，這在一定程度上改善了河流的生態(tài)環(huán)境。但是，目前部分河流生態(tài)緩沖帶建設并不完整，如有些地塊緩沖帶斷裂，不能形成一個連續(xù)的體系。樹種單一，僅使用楊樹和柳樹等。另外生態(tài)緩沖區(qū)受到人工干擾與破壞嚴重，管理與保護措施不夠。河流生態(tài)緩沖區(qū)一般設在水岸線以上20~50m范圍內(nèi)，是一道立體復合型的生態(tài)屏障，由喬、灌、草、花合理配置的植物綠帶構成。河流生態(tài)緩沖區(qū)能夠?qū)恿鲀?nèi)部生態(tài)環(huán)境形成有效保護，是理想的生物棲息地，是河流綠道的重要組成部分。此外河流生態(tài)緩沖區(qū)利用植物根系和土壤微生物，實現(xiàn)加固堤岸、涵養(yǎng)水源、防止水土流失和滑坡、代謝土壤污染物、阻攔陸上固體垃圾、降溫等生態(tài)作用。研究表明，河流生態(tài)緩沖區(qū)寬度大于30m時，生態(tài)保護作用更明顯。

2.4北京河流生物多樣性設計

目前北京河流生物棲息地保護與建設沒有得到足夠的重視，缺少科學系統(tǒng)的規(guī)劃，在河流建設上也沒有合理的體現(xiàn)，以及河流自然受損嚴重。這些導致河流植物種類單一，群落結構簡單，生物數(shù)量和種類不斷大幅度減少。難以形成具有生物多樣性保護功能的河流生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。（1）構建穩(wěn)定的自然河流系統(tǒng)和多樣化的河流生境。要創(chuàng)造河流富有多樣性的環(huán)境條件，在河流里構筑淺灘和深潭，讓河岸線忽寬忽窄地不規(guī)律變化，岸坡或陡峭或舒緩，呈現(xiàn)構造上的多樣性時，形成豐富穩(wěn)定的河流系統(tǒng)。保持河流自然過程存在，保持河岸和河底的浸蝕、沖刷和淤積等這些自然現(xiàn)象存在。河流水面忽寬忽窄，其貯水和流水功能也很強，能夠構造多樣性的河流，這樣能夠提供新的物種產(chǎn)生和生存的可能性。環(huán)境條件單調(diào)只能形成貧乏而又不穩(wěn)定的河流系統(tǒng)。復雜穩(wěn)定的河流環(huán)境，有利于各種生物生存和發(fā)展。（2）增加河流的連通性。在河流、自然保護區(qū)、風景區(qū)、森林公園等主要生物棲息地之間建立起有效的生態(tài)廊道連接，有利于物質(zhì)和能量的循環(huán)流動，有利于生物的引進、遷徙和生存。（3）綜合考慮河流各種生物生態(tài)習性，通過河流生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)恢復和合理營造為生物提供適宜的生境和多樣食物來源。如生物利用濱水植物在河流兩岸生存繁衍，各種昆蟲和其他動物也依賴濱水環(huán)境生存，這使河流成為生物多樣性的基地，增加了河流生態(tài)景觀廊道景觀的異質(zhì)性。

3北京河流生態(tài)景觀廊道規(guī)劃設計

河流生態(tài)景觀廊道是以河流為中心向外擴展，將生態(tài)河堤、生態(tài)隔離帶、河流水系、濕地、河灘地、濱水景觀、河流自然和文化遺產(chǎn)及外圍區(qū)域景觀等所有要素的建設、保護與利用包含在內(nèi)，能夠形成集生態(tài)功能帶、人文景觀帶、綠化產(chǎn)業(yè)帶為一體的完整的河流生態(tài)景觀系統(tǒng)。北京河流生態(tài)景觀廊道設計是為了進一步充分發(fā)揮北京河流的生態(tài)效益、景觀效益和經(jīng)濟效益，使其更好為北京社會發(fā)展、居民和游客服務。由于人為活動對環(huán)境的干擾和破壞，導致了北京部分河流生態(tài)景觀廊道呈現(xiàn)破碎化，嚴重影響了整體河流水系生態(tài)景觀廊道格局的構建。如一些河流水系的兩岸沒有建設足夠?qū)挾鹊木G帶，在沿河兩岸修建大體量建筑，嚴重破壞了河流作為生物通道的功能。另外，河流廊道與湖泊、林地、公園與風景區(qū)等的生物通道連接還不夠暢通，沒有與周圍其他區(qū)域構成完整的綠道網(wǎng)絡。對此，北京河流生態(tài)廊道的建設與規(guī)劃設計仍有較多工作需要統(tǒng)籌完善。

3.1北京河流生態(tài)景觀廊道空間體系設計

立體河流生態(tài)景觀廊道空間設計是北京河流生態(tài)景觀廊道空間體系設計的基礎。目前河流生態(tài)景觀廊道的設計是一種簡單的模式，以渠道化的河道和堤岸、邊坡綠化為主要形式。應加強親水空間的營造、加強外部交通網(wǎng)絡和綠道溝通與聯(lián)系，使河流內(nèi)部及附近水、生物、設施、植被、人等各景觀要素互相交織，合理安排各種功能，形成生態(tài)功能和景觀功能完善的河流生態(tài)景觀廊道空間格局。

3.2北京河流生態(tài)景觀廊道地域性設計

河流生態(tài)景觀廊道是一個時空變化的生態(tài)景觀系統(tǒng)。其流域所流經(jīng)的各個地塊的鄉(xiāng)土風情、植被、地貌、水文有很大變化，在河流生態(tài)景觀廊道系統(tǒng)長期的形成過程中，河流兩岸形成了不同特點的地域性景觀。因此結合不同的河流場地環(huán)境，設計變化的河流生態(tài)景觀廊道，需要我們因地制宜采取不同河流生態(tài)景觀形式，在河流生態(tài)景觀廊道景觀序列中，原則是保持其原有地方特點。根據(jù)不同主題和功能要求，形成具有地域特色的生態(tài)景觀環(huán)境，使人們感受到不斷變化的景觀空間。如在不同的地段塑造不同的河流，豐富的河流形態(tài)、自然清澈的河流水系、多樣性的生物群落等。如北京潮河生態(tài)景觀廊道設計中，就將潮河生態(tài)景觀劃分為八處，每處設計巧妙利用潮河自然資源和文化資源，在突出各處景觀特色的基礎上，展現(xiàn)潮河的自然與人文景觀特色。

3.3北京河流生態(tài)景觀廊道自然性設計

河流自然性設計要求盡可能恢復和保護河流自然形態(tài)。主要措施有盡可能恢復河流自然曲折的形態(tài)，保護原始形態(tài)河漫灘；合理開發(fā)河流空間，控制人類活動對河流的干擾；拆除河流內(nèi)各種構筑物；恢復自然河道的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和天然的河流結構，完善自我調(diào)節(jié)功能，以此為基礎允許洪水過程的自然發(fā)生，同時使河床避免破壞性的沖刷、減少淤泥產(chǎn)生等。

3.4北京河流生態(tài)景觀廊道連續(xù)性設計

河流生態(tài)景觀廊道應有一定的連續(xù)性才能體現(xiàn)其生態(tài)景觀廊道的效果和生態(tài)功能。在設計上要求完整且有足夠?qū)挾群烷L度的水系、綠道、河漫灘、泛洪區(qū)、生物棲息地及濱水區(qū)用地等。只有系統(tǒng)完整并達到相應面積和長寬的河流生態(tài)景觀廊道綠地才能具有完善的游憩、景觀與生態(tài)功能。美國威斯康星洲東南區(qū)環(huán)境廊道的規(guī)劃中規(guī)定了主次級生態(tài)廊道面積和長寬等基本數(shù)據(jù)。其中主要生態(tài)廊道的面積應至少162hm2，3.2km長，61m寬；次級生態(tài)廊道如果不和主廊道連接，應不小于41hm2，1.6km長；獨立的自然資源區(qū)應至少達到2hm2，61m寬。

4總結

本文分析了北京河流生態(tài)景觀概況和存在的問題，并以景觀設計學和生態(tài)學理論和方法指導北京河流生態(tài)景觀設計，從系統(tǒng)性和科學性角度探索了北京河流合理的利用方式，提出了北京河流生態(tài)景觀設計理論與方法：即生態(tài)景觀空間安全格局設計、生態(tài)系統(tǒng)設計、生態(tài)景觀廊道設計等。這一設計理論與方法研究對進一步豐富深化北京河流生態(tài)景觀設計理論與方法具有一定的理論意義。對進一步提高北京市河流生態(tài)景觀的環(huán)境效益和社會效益具有一定的實踐意義。此外，需要強調(diào)的是完整的北京河流生態(tài)景觀設計體系是由北京河流生態(tài)景觀設計與河流人文景觀保護與利用設計、河流游憩空間設計有機結合而組成。這一設計體系的完善有待于進一步深入研究。

作者：王正超 孫振元 單位：中國林業(yè)科學研究院 中國林業(yè)科學研究院林業(yè)研究所