发挥河流在城市生态系统结构优化和功能发挥中的作用、注重河流在城市景观生态系统中的骨架作用。
(1)功能定位思想的借鉴——将上海市河道的功能定位作为上海市城市总体规划的有机组成部分,体现与整个城市规划的和谐性。
(2)功能定位方法的借鉴——泰晤士河的功能定位以考察河流的自然特征为起点,结合河流所在地的各种功能及其功能之间的关系,以及这些功能与城市功能的关系,然后落实到具体的管理之中。我市河道应借鉴泰晤士河的功能定位,综合分析河流的自然、经济和社会特征,协调各类功能,提高定位的科学性。
(3)功能保证方法的借鉴——将河流进行整体、协调、统一、科学合理的规划与管理, 严格控制污染源的排放,对恶意污染环境者处以重罚;建议成立专门的河流污染治理与生态建设管理部门,并通过部门与区域之间的合作,严格执行有关法律与条例,排除干扰因素;借助现代科学技术方法与设施实现污染治理过程的最优化,保证达到全流域水质的整体改善,保证河流功能、特别是生态功能的正常发挥。
塞纳河:法国著名的河流塞纳河也采取了类似的措施。法国为加强塞纳河流域水资源管理工作,成立了直接隶属环境部的流域管理办事机构——流域水管局。流域水管局通过流域水资源环境的开发和保护提供技术咨询、调查和研究;向所有水资源的使用者收取“用水费”和“排污费”;以补贴、贷款方式,将收取费用的90%,用于资助地方政府和工业企业,鼓励和促进污染防治设施的建设和水资源的保护等行动计划对塞纳河实施管理,改善和恢复河道的自然生态环境。
加拿大第一大河圣劳伦斯河:由于多种原因,流域一度遭到较为严重的环境污染和生态破坏。1988年以来,加拿大政府开展了圣劳伦斯河流域综合治理工程,主要措施有:为协调管理流域治理项目,加拿大环境部专门成立了圣劳伦斯河管理中心,主要从事技术咨询、生态环境监测和信息交流等工作;建立了由环境部牵头负责,多部门齐抓共管的管理体系;积极鼓励社区群众参与治理流域水污染的积极性。据统计,平均每年有15200人参加流域治理,参加义务工作时间达16万小时。经过10年的努力,圣劳伦斯河流域水污染治理取得了十分明显的生态、经济和社会效益。在生态效益方面,优先治理了50家工厂,有毒物质排放量减少了96%;创建了首座海洋公园,制定了物种恢复计划。在经济和社会效益方面:据专家研究表明,在圣劳伦斯河每投资1加元用于环境治理,可吸引私营企业投资3.40加元;完成了90个技术开发项目,社区集资完成了100个协作项目,政府增加税收2.08亿加元。
3.5.2 国内实践经验
目前我国许多城市都对市内河道进行了综合治理,其目的是改善航运,控制洪水,改善附近的农田排水。然而多数经整治后的城市河道呈渠道化,改变了天然河流的断
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面形状和边坡结构,对洪水的抗冲击能力下降,洪水下泄迅猛,易造成下游的洪涝灾害;硬化的河道边坡,使河水的渗透能力下降,造成城市地下水的补给不足。许多城市建起沿河道路和公路,加高河堤,使天然湿地普遍消失,河流截污能力和自然降解能力下降。受人为影响,河道沿岸的植被减少,但生活污水排入量却逐年增加。特别是近年在兴建新的住宅小区时,忽视了生活污水的治理和截流,市政排水设施大多是雨污合流,污染物直接排入河内,导致河流城市段水污染加重。有些城市市内小河成了纳污河道,河水发黑,鱼虾绝迹,水生植物枯萎,水体的生态功能丧失,河道底泥沉积严重,水体富营养化明显,每到夏季,水色发绿,水面大量藻类繁殖,散发腥臭味,严重影响了城市景观。
经历了河道整治的误区以后,对于那些已经被大规模防洪排水工程破坏了的自然河道,许多城市已经充分认识到弊病和隐患所在,开始大力推广自然河道恢复、生态治理与工程措施的结合。
成都市府南河工程:是目前国内最大的生态环境治理工程。此城市河流改造项目是以城市河流治理开始进行综合性整治项目,在截污、清淤、底泥处理、两岸绿化等方面做了不少工作。比如,成都市规划局在沿岸10个地块的规划中,尽量利用一切可能利用的绿化,结合沿岸用地规划,使绿地组成由点、线结合向带、面发展,构成总宽约100m的水体绿化带,使延伸整治创造了比城区更高的绿化覆盖率和高质量的绿化空间。但是,在府南河整治工程中,可能由于土地及经济等原因,河堤大都采用简单单调的浆砌条石垂直断面。一方面,河道中的生物和微生物失去了赖以生存的环境,很难生存下去,导致河道的自净能力遭到了破坏。另一方面,各种水生植物也难以在坚硬的结构坡面上生长,各种水生动物也因失去了生存环境而无法生存。整个生态系统的食物链就因一层坚硬的护坡结构而断开,生态就失去了平衡。
上海市近几年在河道整治方面开展了大规模的计划项目。以“五纵”(东茭泾、桃浦河、新槎浦、新泾港、北横泾)、“四横”(走马塘、西虬江、漕河泾港、蒲汇塘)、“三大水系”(吴淞工业区水系、江湾机场水系、杨树浦港水系)为整治重点,以“沟通水系、调活水体、营造水景、改善水质”为整治目标,开展建设生态环境河道样板段工程,建设了一批“疏浚达标、水清面洁、绿化美化、道路配套”的河道整治样板段,达到“利水、治水、亲水”的综合效益。比如,在松江区的新浜镇、仓桥镇等开展生态植物护岸的示范试点工作,在中小河道上种植“黑麦草”等可供牛、鱼食用的草类,既通过生物措施防治水土流失,还发展了河岸经济,解决了部分河道养护经费;章浜河综合整治工程进行了新开、拓疏河道、岸线景观建设和河口枢纽工程3个项目,河道沿线因地制宜建设程式生态护岸2.53km,两岸设绿化、景观带15-20米,河口建泵站、水闸、人行桥一体化的新型枢纽工程1座,既省工、省钱,又达到了防汛和景观双重要求,体现了“保障型”、“节水型”、“生态型”、“景观型”的郊区水利现代化特色。
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3.5.3 国际河流管理的新理念
目前,有关河道整治与建设的理论理念主要有以下六种: (1) 流域管理
流域管理的概念主要是以流域为单元,按照河流系统一定的功能和目标,以控制和管理出现超标洪水,最大限度地减少洪灾造成的损失为主,同时考虑人类经济活动和流域各个功能区环境目标。流域管理研究的最终目的应是通过对流域生态系统的科学管理达到社会经济的可持续发展。
(2) 可持续管理
可持续管理(Sustainable Management)的概念是由传统的流域管理概念发展起来的,最早由英国人Gardiner(1993)提出。可持续管理概念与综合流域管理概念相似,但概念目标十分明确,即为可持续发展;其内涵和外延更为广泛,涉及流域内可持续发展的主要内容,如生态的、社会的、经济的和道德的等方面。
(3)动态河流管理
动态河流管理是从全流域大系统的角度把流域作为一个系统进行考虑、分析。动态河流管理的提出是由于认识到很难对管理行为的结果做出准确预测,从而管理行为不应是一成不变的静态行为,而是一系列依据以往的经验教训不断加以调整的过程。即没有最终的一致的管理方法,而应依据生态、公众反应随时调整、提高,利用新的信息及时修正,即管理方案是动态的。
(4)一体化管理
一体化管理(Integrated Catchments Management)是基于对水文循环在整个自然界中的作用的更深刻的理解,认识到水文活力的恢复是生态修复的必要起点。其主要特点是提倡一体化的系统途径,即工程、非工程措施同时进行,技术及其它社会、经济因素并举。提倡采取小尺度的措施,这样更经济、更符合实际且风险更小。注重源头控制,分散控制,符合“预防为主”的思想,而不是把问题集中暴露在某一处加以解决。
(5)自然恢复型管理
自然恢复型管理认为,河流生态系统具有自然演替机制,采取有益的人工措施改善其形态和结构,可大大加速演替进程和迅速重建生态系统。自然恢复是相对于生态破坏而言的,自然恢复就是恢复生态系统的合理结构、高效的功能和协调的关系,其最本质的目的是恢复系统的必要功能并达到系统自身维持状态,即管理的目的。
(6)生态系统管理
生态系统管理是指在某一限定的生态系统内协调、控制方向或人类活动,平衡长短期目标,并获取最大利益的行为。其基本思路就是了解生态系统结构、功能与动态,
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并用生态学原理和生态风险评价进行管理,其目标包括维持生态过程及其进化历程,按照生态学思想和进化论进行管理,维持乡土种和需要的非乡土种群,促进社会和经济的恢复,用有限价值理论进行管理,维持生态系统产品、功能和社会需求的多样性等。
3.5.4 国内外经验的启示
随着科学技术的进步和工农业生产的发展,河流的开发利用已经达到相当高的水平,由此而带来的河流退化和生态环境的恶化等问题,既使是可恢复的资源也正在遭受质量下降和可恢复性受到限制的影响。简言之,人类活动在不同程度上改变了河流的自然生态系统的结构,从而破坏了河流生态系统的服务功能。因此,人们不得不改变传统的观念,从生态的、环境的意义上系统地研究河流,开始重新认识和利用河流,思考管理河流的方式。
综合国内外河道建设与管理的实践经验,当今河道管理的发展呈现以下趋势: (1)河流建设与管理的生态化
不仅仅是大多数发达国家,重视河流的生态性管理,我国及大多数发展中国家,随着国民经济的发展,对河流的管理和整治也开始由早期的水污染控制逐步转向于河流的生态性保护和管理。
河流作为一个生态系统提供了自然资源和生存环境两个方面的多种服务功能。生态系统只有保持了结构和功能的完整性,并具有抵抗干扰和恢复能力,才能长期为人类社会提供服务。因此,生态系统健康是人类社会可持续发展的根本保证。生态系统健康是指生态系统的内部秩序和组织的整体状况,系统正常的能量流动和物质循环没有受到损伤、关键生态成分保留下来(如野生动植物、土壤和微生物区系)、系统对自然干扰的长期效应具有抵抗力和恢复力,系统能够维持自身的组织结构长期稳定,具有自我调控能力,并且能够提供合乎自然和人类需求的生态服务。健康的河流生态系统的一般特征是恢复力、多样性和生产力。尽管存在着人类活动所导致的变化,而且这种变化改变了历史生物条件和生物物理条件,但是,来自于生态系统的服务功能的这些基本特征在健康的生态系统被保留了下来。正如美国环保署颁布的“水生生物资源生态恢复指导性原则”中提到,一个完整的生态系统应该既能适应外部的影响与变化,又能自我调节和持续发展,其主要生态进程,诸如营养物循环、迁移、水位、流态,以及泥沙冲刷和沉积的动态变化等完全是在自然变化的范围内进行的。在同一区域内,其植物与动物统一的自然共性与多样性是生物学方面最好例证。结构上,如河道尺寸的动力稳定之类的自然特征也是如此。为使生态修复能加速实现生态完整性的目标,在流域范围内,采取有利于自然进程和自然共性的计划方案,即随着时间的推移仍能保持原有生态系。
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