生態(tài)河道堤岸的景觀設計

生態(tài)河道堤岸的景觀設計河流景觀設計建設，特別是城市河流景觀建設，在中國正蓬勃發(fā)展，在發(fā)達國家也是一個持久熱門話題?；仡櫚l(fā)達國家河流景觀建設的歷史，隨著人們環(huán)境意識的普遍增強，重視河流景觀的生態(tài)功能已成為一個時代的呼喚，河流景觀建設的生態(tài)設計方法也得到了前所未有的重視和發(fā)展。1、生態(tài)河道治理1.1生態(tài)河道治理的概念生態(tài)指的是有生命存在的狀態(tài)，適合各種生物生存。人類與動植物相互依存，才能呈現(xiàn)出生機勃勃的景象。任何人為的僵硬、呆板的環(huán)境都無法實現(xiàn)生物多樣性，生命力也會受到限制。對于河流而言，要提供適合生物生存的生態(tài)環(huán)境，水質必須清潔，這是動植物生存的基本條件；水流必須自然，蜿蜒曲折，有淺灘和深潭，時快時慢，時動時靜；河中要有適合植物生長的土壤，河岸要創(chuàng)造出利于植物生長的環(huán)境，保持空氣和水分的流通和交換。這種多樣的河道形態(tài)必須能夠抵御洪水的沖刷，完全沒有防護功能的天然河道也無法滿足要求。因此，我們需要對那些已經變成污水溝、垃圾場、排水渠的城市河道進行再次改造，使其恢復自然狀態(tài)，重新發(fā)揮在城市整體生態(tài)環(huán)境中不可或缺的作用。隨著人們環(huán)境意識的提高，城市污水治理步伐不斷加快，也為生態(tài)河道治理提供了基本保障。1.2生態(tài)河道治理的歷史生態(tài)河道治理早已存在，盡管當時人們并沒有用“生態(tài)”這一19世紀才出現(xiàn)的專有名詞來描述這種實踐。在中國，早在周代，就有了溝渠堤岸景觀設計植樹的制度；戰(zhàn)國時期，《管子》提出了“大者為之堤，小者為之防……樹以荊棘，以固其地，雜之以柏楊，以備決水”的理念；明代劉天和總結了堤岸景觀設計植柳的經驗，歸納為“植柳六法”。20世紀早期，人們利用捆扎的樹枝來穩(wěn)固斜坡，控制黃河的洪水和侵蝕。在歐洲，特別是德國，生態(tài)河道治理方法（主要是生物工程技術）已有150多年的歷史。美國記錄的生物工程應用始于20世紀20至30年代，常用于穩(wěn)固河流堤岸景觀設計、伐木道和修復斜坡。二戰(zhàn)后，隨著技術的進步、新的坡地穩(wěn)固結構和控制方法的發(fā)展，這一方法幾乎被遺忘。從20世紀70年代開始，人們越來越關注河流系統(tǒng)生態(tài)和水文功能的喪失及其帶來的嚴重后果，生態(tài)設計方法重新受到重視。由于它能夠提供侵蝕控制技術、基于環(huán)境的設計和美學上愉悅的形態(tài)，目前在一些發(fā)達國家的河流堤岸景觀設計穩(wěn)固工程中得到廣泛應用。2、生態(tài)河道治理的功能2.1生態(tài)河道治理水邊植物的功能水邊植物的功能大致可分為以下五種：(1)作為動物棲息環(huán)境的功能水邊將水域和陸地兩個完全不同的環(huán)境連接起來，在水邊生存著水域里的魚類和昆蟲，也生存著陸地的鳥類、昆蟲類、哺乳類動物類、爬蟲類以及在水域和陸地都能生存的兩棲動物，形成了豐富的生態(tài)系統(tǒng)。(2)景觀功能由于靜水域和動水域的水邊植物形態(tài)不同，構成不同的景觀。(3)凈化水質的功能當今，人們對水質的惡化越來越擔心，正在進行大量的有關這方面的試驗和研究。(4)保護河岸的功能利用植物進行護岸的方法已有多年的歷史。近年來，在許多建造自然型的河流工程中得到進一步肯定。(5)資源供給功能自古以來，水邊植物就一直被作為生活用品及食物。3、生態(tài)河道治理兩種堤岸景觀設計設計方法的比較3.1慣用設計方法河流的堤岸景觀設計部分是水陸交錯的過渡地帶，具有顯著的邊緣效應。這里有活躍的物質、養(yǎng)分和能量的流動，為多種生物提供了棲息地。自然狀態(tài)下的堤岸景觀設計往往物種豐富、生產力高。當河流被渠化或硬化后，許多對生態(tài)起重要作用的自然要素消失了。河道拉直會提高流速，造成許多對水際和水生棲息地起到關鍵作用的深槽、淺灘、沙洲和河漫灘的消失(圖1)。河道硬化則破壞了河岸與河床之間在水文和生態(tài)上的聯(lián)系，破壞了可以降低水溫的植被，使其不再能發(fā)揮截留雨水，穩(wěn)固堤岸景觀設計，過濾河岸地表徑流，凈化水質，減少河道沉積物的作用。同時，河岸生物的多樣性也在降低。慣用設計方法還可能造成沖刷與侵蝕問題的轉移。這種方法通常只針對特定的地段，企圖用渠化或硬化的方法將河流的形式與過程隔離開來，結果往往適得其反。渠化減少了河流蜿蜒度，硬化降低了堤岸景觀設計粗糙度，二者都減弱了自然河流削減流水能量的能力，對下游造成了更嚴重的侵蝕。另外，慣用方法設計的堤岸景觀設計有一定的使用年限，需要定期維護，不斷修復。這會給地方財政造成經濟上的負擔。在景觀形象方面，設計嚴格按照規(guī)范的要求，形式千篇一律，很少考慮地域的特點和實際情況，常流河與季節(jié)性河一視同仁，南方與北方幾無區(qū)別。這類堤岸景觀設計帶有明顯的人工痕跡，往往給人以單調、生硬的感覺，具有典型的工程技術特征。慣用設計方法的優(yōu)點在于具有高度的精確性和可靠性，防護效果立竿見影，因此大受業(yè)主青睞。另外，經過結構設計的堤岸景觀設計具有比自然河岸大得多的抗流水沖刷的能力，因此，適合于洪水暴發(fā)頻繁，持續(xù)時間長，侵蝕嚴重的河段。慣用設計方法的優(yōu)點在于具有高度的精確性和可靠性，防護效果立竿見影，因此大受業(yè)主青睞。另外，經過結構設計的堤岸景觀設計具有比自然河岸大得多的抗流水沖刷的能力，因此，適合于洪水暴發(fā)頻繁，持續(xù)時間長，侵蝕嚴重的河段。3.2生態(tài)設計方法自然有一定的抗干擾和自我修復的能力，運用自然本身的能力來處理人與自然的關系是生態(tài)河道治理的根本思路。生態(tài)河道治理堤岸景觀設計的設計方法不同于慣用的用人工的結構和形式來取代自然的方法，而是用自然的結構和形式來順應自然的進程。其優(yōu)點有：(1)將河岸與河道在生態(tài)上聯(lián)系起來，實現(xiàn)物質、養(yǎng)分、能量的交流。(2)為生物提供棲息地。(3)植物根系可固著土壤，枝葉可截留雨水，過濾地表徑流，抵抗流水沖刷，從而起到保護堤岸景觀設計、增加堤岸景觀設計結構的穩(wěn)定性、凈化水質、涵養(yǎng)水源的作用，而且隨著時間的推移，這些作用被不斷加強。(4)以自然的外貌出現(xiàn)，容易與環(huán)境取得協(xié)調。(5)造價較低，也不需要長期的維護管理。生態(tài)河道治理方法堤岸景觀設計的局限性在于：(1)選用的材料及建造方法不同，堤岸景觀設計的防護能力相差很大，需要運用多學科知識認真分析，這就為設計人員提出了更大的挑戰(zhàn)。(2)建造初期若受到強烈干擾，則會影響到以后防護作用的發(fā)揮。(3)不能抵抗高強度、持續(xù)時間長的流水沖刷，因此常需和其他設計方法協(xié)調使用。(4)需要大量運用植物材料時，施工有一定的季節(jié)限制，常限于植物休眠的季