城市规划区河流廊道水陆交错带整体规划研究――以成都市非建设用

1、2013年第4期 / 西部人居环境学刊 / 079城市规划区河流廊道水陆交错带整体规划研究*以成都市非建设用地规划为例A Study on Overall Planning of Land-lake Ecotone Along the River Corridor in Urban Planning AreaA Case of Non-Construction Land Planning in Chengdu City汤西子 TANG Xizi摘 要 河流廊道水陆交错带环境优 美, 物种资源丰富, 生态、 社会、 经济价 值较高。 然而, 由于人类对滨水区域的过 度开发, 加之现有的控制方式缺

2、乏对于 沿线区域的整体性协调, 致使水陆交错 带生态结构遭到严重破坏, 生态效应缺 失。 基于成都市非建设用地规划实践, 探讨在水陆交错带纵向及横向空间体系 的布局下 , 对水陆交错带进行整体性规 划控制的策略, 旨在改善城乡水环境, 保 障城乡 用水安全, 带动沿线产业发展。 关键词 水陆交错带; 纵向尺度; 横向 尺度; 空间布局; 产业发展Abstract: With beautiful environment and abundant species resources, the land-lake ecotone along the river corridor has high e

3、cological, social, and economic values. Due to the excessive development of waterfront region and a lack of overall coordination, the ecological structure of land-lake ecotone was damaged seriously. Based on a case study of non-construction land planning in Chengdu City, this paper explores the over

4、all planning of the land-lake ecotone under the longitudinal and horizontal space system. It attempts to improve the water environment along the river corridor, ensure the security of drinking water, and promote the development of regional industry.Keywords: Land-lake Ecotone; Longitudinal Scale; Ho

5、rizontal Scale; Space Layout; Industrial Development河流廊道作为重要的绿色基础设施, 对保障城市水源安全、 维护生物多样性、 缓解热岛效应等意义重大, 社会、 生态、 经济价值较高。 作为河流廊道的重要组成部 分, 水陆交错带在纵向及横向空间维度内的土地类型、 空间形态等都影响着河流廊 道生态功能的发挥。 目前, 国内外相关研究主要集中于特定区域内各要素对河流廊 道水陆交错带的影响, 缺乏以水文循环过程为依据进行的沿线空间整体性研究。 本 文基于成都市非建设用地规划这一实践, 以生态过程为基准, 通过对规划区内河流 廊道水陆交错带横向、 纵向

6、空间布局的规划研究, 提出水陆交错带的整体规划研究 方法与策略。1 河流廊道水陆交错带的概念、 特征及面临的主要问题1.1 河流廊道水陆交错带的概念及特征景观生态学中, 河流廊道指河流本身及其沿线分布的不同于周围基质的植被缓 冲带。 因多数生态过程发生于水陆系统之间, 为了便于研究说明, 文中所提到的河流 廊道水陆交错带主要包括部分河流水体、 两侧植被缓冲带及沿线相关土地利用, 其 作为水生与陆地生态系统间重要的功能界面区, 在系统间生态流及其流动过程中发 挥着重要的生态作用, 如缓冲、 过滤、 屏障、 源和汇等 1。由于受到两种不同环境的作用, 水陆交错带具有明显的边缘特征:交错区生境中图分

7、类号 TU984; TU212文献标识码 B文 章 编 号 2095-6304(201304-0079-06作者简介汤西子 : 重 庆大学建筑城规学院 , 2012级博士研究生 , 771760136* 科 技部国家重大 专项项 目 (2012ZX 07307-001ISSUE 4 AUG. 2013 / JOURNAL OF HUMAN SETTLEMENTS IN WEST CHINA / 080条件的特殊性、 异质性与不稳定性。 其 所独具的特殊性允许毗邻群落的生物 可以聚集到此, 使得该区域内的物质多 样性及种群密度得以增加, 并增大了某 些生物的活动强度与生产力, 这一现象 便称为

8、“边缘效应” 2。 同时, 不稳定性 的特性使其成为生态系统中的一个薄 弱环节, 容易遭到外来力量的破坏。1.2 河流廊道水陆交错带所面临的主 要问题人类社会为获取更多的土地资源 与经济利益, 以便供给自身的发展, 对 河流廊道沿线大型林地斑块及湿地进 行肆意破坏, 对河道进行截弯取直、 渠 化等工程化处理, 这些行为都对水陆 交错带中的各个生态过程造成极大的 破坏。 水陆交错带以空间维度为标准可 分为纵向沿线空间及横向空间, 二者由 于涉及的范围及生态过程有所不同, 所 面临的问题也有较大差异。1.2.1 纵向空间生态斑块破碎化, 水 土流失严重城市规 划区内, 由于人 类 对 河流 廊道水

9、陆交错带沿线用地不同程度的 人为干预, 导致水土流失严重, 空间资 源异质性增强, 生态斑块破碎化, 对生 物迁徙、 市民游憩等功能 造成一定的 影响。 目前, 在纵向空间维度上, 河流 廊道水陆交错带面临的主要问题如下: (1 土地类型转变导致生物栖息地及 迁徙廊道断裂, 影响生物多样性; (2 乱砍乱伐及无序建设导致生态绿地受 侵 蚀现象严重, 水陆交错带沿线斑块 破碎化明显, 影响河流廊道生态效应的 发挥; (3 上游区域林地斑块严重破坏 造成大量水土流失, 加重下游城市河道 淤积; (4 市区河道下垫面硬化及截弯 取直工程对两岸城市景观造成破坏, 同时使原本狭窄的河道行洪能力愈发 不足

10、; (5 廊道沿线公共空间阻断, 未 能形成绿色游览体系; (6 沿线产业布 局分散, 不能发挥城乡区域产业互为补 充、 互相促进的作用。1.2.2 横向空间径流量剧增, 非点源污染严重河流廊道水陆交错带横向空间地表下垫面硬化, 导致径流量激增; 植被缓冲带退化, 对径流及富营养物质固定能力削减, 其主要问题如下:(1 市区内大面积的非渗水性地面导致正常水文循环过程阻断, 地表径流量剧增, 洪涝灾害发生概率增加; (2 受到城市扩张及农业耕 作的影响, 植被缓冲带侵蚀严重, 对地表径流及富营养物质过滤及吸附作用减弱, 造成水体富营养化,威 胁下游用水安 全; (3市区内河流堤岸修筑较高, 公共

11、空间亲水性较弱;(4 农村居民点及乡镇企业布局零散,产生污水难以统一过滤处理, 随意排放现象明显。2 国内外河流廊道水陆交错带相关研究河流廊道水陆交错带生态意义重大, 国内外的相关研究较多, 但受到研究背景及外在条件的影响, 两者存在一定差异性。 如何结合我国实践借鉴国外先进技术方法是河流廊道水陆交错带整体规划的重点。2.1 国外水陆交错带相关研究现状国外针对河流廊道水陆交错带的相关研究起步较早, Robert J. Naiman和Henri Decamps于1990年便出版了关于水陆交错带研究的专著, 为其后续发展奠定了 一定的基础。 水陆交错带相邻土地类型及空间特征等对其生态过程影响甚大,

12、 相关研究也较多, 但其研究主要集中于某一特定环境, 如市中心或水库核心区等。 Ranhao Sun, Bo Yang,Richard G. Lathrop, Mark Pires等通过对城区内河流廊道水陆交错带沿线土地利用、 水体形态等对比性研究, 发现城市化建设对水质、 径流量影响较大,其中分散布局式社区及城市道路影响 最为明显, 且城区内各水体形态、 水体 规模、 布局等能够影响城市微气候, 并 直接影响市民对水体的使用情况 3-6。 Rodrigo dos Santos Rosa, Anna Carolina Fornero Aguiar等通过对农牧生产过程 对水质的影响进行研究, 发

13、现农业非点 源污染不仅对上下游水质有较大影响, 同时对水生生物群落及滨水生态系统 均具 有较大的破坏作用, 其破坏程度 具有季节性特征 7, 但足够宽度的植被 缓冲带对其有明显的缓解作用。 Sang-Woo Lee, Soon-Jin Hwang等对水库区进 行了相应研究, 研究发现非渗水性铺装 面积、 建设用地斑块大小、 斑块数量等 与水体污染程度及径流量大小呈正相关 趋势, 而林地斑块大小、 斑块数量、 缓 冲带宽度等与之呈负相关 8-9。此 外, 国外学者还 对河流廊道 水 陆交错带与地下水资源保护、 生物多样 性、 水体富营养化之间的关 系进行了 相应研究。 为在人类社会发展与环境 保

14、护间找到平衡, Yu-Pin Lin, Bongghi Hong等通过对生态敏感性、 社会发展 等进行需求性研究, 建立预测模型, 试 图找出生态关键作用点, 并对不同性质 的土地利用类型、 斑块密度、 斑块规模 等提出了相应的建设性意见 10-11。 2.2 国内水陆交错带相关研究现状 国内相关研究较国外起步较晚, 但 发展势头迅猛, 尤其是基于某一影响要 素的河流廊道水陆交错带沿线景观格局 构建等实践型研究, 鄢涛、 王如松、 欧阳 志云等人从城市生态安全格局出发, 借 助地理信息及遥感技术, 对城市布局及 其相关生态问题进行梳理, 并运用生态 规划原理对现状景观格局提出了相应调 整及修复

15、建议 12-13; 俞孔坚等人则以新 农村建设、 乡土文化景观发展为契机, 提出利用廊道整合乡土文化、 工业遗产 资源的廊道建设要求 14; 李卫锋、 刘吉 平等人通过对景观空间格局与生态过程2013年第4期 / 西部人居环境学刊 / 081及其相互作用进行研究, 提出廊道建设 需满足保护物种多样性、 阻止外来物种 入侵等生态规划目标, 并在实践中通过 优化景观格局, 提高生态系统稳定性, 以实现生态环境的可持续发展 15-16。除构建景观 生态格局外, 水文循 环过程、 生态过程、 绿色基础设施、 流 域生态需水量及河岸带地下水理化指 标等相关问题, 也成为国内的研究热 点。 如赵洪涛、 郭

16、彬等通过对市区污染 物截流及其 “源汇” 效应研究, 发现 街道是影响水质的主要污染源, 可通 过水陆交错带中植被缓冲带的设置, 对其中污染物质进行过滤吸收 17-18; 陈洪波、 王业 耀等对农 业非点源污染 现状 进行研究, 并应用国外最佳管理 措施 对其中的污染物质进行过滤, 保 护区域水环境 19。纵观国内外研究现状, 虽二者涉及 的内容及技术等有所差异, 但其研究范 围均局限于特定区域内, 并未考虑河流 廊道沿线区域用地及空间布局的整体 性协调。3 规划区城乡空间河流廊道水 陆交错带纵向空间布局体系规划自然界中水文循环过程主要在三个空间维度上进行:第一维度为上游 到下游的纵向水流过程

17、; 第二维度为 地表 水与地下水相互补充循环的水平 过程; 第三维度为地表径流渗透入地下 水体的垂直过程。 河流廊道 水陆交错 带纵向空间布局直接影响河流的纵向 水文过程, 对水土保持、 控制水体污染 及下游洪涝灾害等作用明显。 成都平 原农耕文化历史悠久, 城市建设日新月 异, 人地、 人水矛盾十分突出, 对其河 流廊道水陆交错带纵向空间布局整体 规划进行研究, 具有一定的典型性。 3.1 构建河流纵向景观格局, 接合沿 线城乡空间河流廊道水陆交错带沿线区域受 到人为的过度干扰, 造成乡村区域生态 斑块破碎化, 水土流失问题严重; 城郊 区域土地受侵蚀现象明显, 环境问题突 出; 市区内部河

18、道几乎全范围渠化, 水 文横向循环过程阻断, 导致径流峰值效 应出现。 为了实现可持续发展、 人居环 境优化的规划目标, 应结合现状绿地分 布及生态发展需求, 构建河流纵向景观 格局。3.1.1 结合绿地现状及生态需求, 构 建 “斑块廊道” 景观格局成都市区内绿地分布不均, 多集中于三环及绕城高速之间; 三环内绿地分 布较少 , 规模较小, 且多数沿河流两侧 分布, 生态斑块破碎化严重, 为促使绿 地系统生态效 应的充分发挥, 规 划着 重强化斑块间的连接度。 考虑到建成 区内拆迁压力过大、 多数绿地沿河道分 布这一现状, 规划利用城区内纵横交错 的河网附属绿地形成主要的生态廊道 并向外延伸

19、, 使内部绿地斑块与外围生 态基质有机结合, 同时加强沿线空间接 合度, 最终形成城乡区域楔形景观格局 (图1 。景观 生态格局中, 湿地斑块 对 蓄 洪防旱、 调节气候、 控制土壤侵蚀、 降 解环境污染等有很大的效 应。 为缓解 上游区域所造成的水体污染, 规划对河 流数据集、 湖泊数据集、 农村居民点数 据集、 现状土地利用类型数据集等数 据集按十类重分, 并赋予适当权重值, 通过GIS栅格运算对各相关因子进行叠 加, 最终生成湿地生态系统用地适宜 性评价图 (图2 。 结合城市发展生态需 求及湿地生态系统适宜性评价, 规划在 城郊区域适当布局湿地斑块, 充分发挥 其在区域间的过渡、 缓冲

20、作用 (图3 。 3.1.2 基于生物多样性保护的景观格 局构建除保护水资源、缓解大气污染等 图1 市区非建设用地布局结构规划图Fig.1 planning of layout structure fornon-construction land in urban areasstructure图2 湿地生态系统用地适宜性评价图Fig.2 evaluation map of adaptability forwetlands ecosystem图3 城市湿地系统景观示意图Fig.3 landscape sketch of urban wetlandsecosystemISSUE 4 AUG. 20

21、13 / JOURNAL OF HUMAN SETTLEMENTS IN WEST CHINA / 082功能外, 水陆交错带 还为多种生物繁 衍、 迁徙提 供 必 要 条 件, 对动 植物基 因交流及物种进化等具有不可代替的 作用。 由于各种动物生活习性具有一定 差异, 规 划选择对环境要求较高的物 种鸟类作为参考对象, 将鸟类的宜 居程度作为整个规划区景观格局的设 计标准。 为营造良好的物种生存环境, 规划首先通过调查明确市区内部物种 类型及其大 致分布情况, 并根据生态 学中 “10%规则” 确定城区内部廊道、 斑块的面积比例, 进而确定斑块在空间 上的大致分布情况, 再采用模拟鸟类生

22、存所需要的基本格局的方式对城市生 态 “斑块廊道” 系统进行规划调整布 局, 使之达到最适生境的生态目标。 3.2 规划区水陆交错带沿线公共游憩 空间对接, 带动滨水空间发展环境优美的滨水区向来是市民青 睐的公共活动空间, 过度的城市建设与 农业耕作不仅割裂了规划区内河流廊道水陆交错带沿线的生态廊道, 也阻断 了滨河公共游憩路径。 为打造城市公共 游憩空间体系, 带动滨水开放空间的发 展, 成都市在非建设用地规划的基础 上, 推动开展 “198绿道” 建设。 其对加 强规划区内河流廊道水陆交错带沿线 公共空间联系, 形成滨河休闲游憩系统 等具有较大的带动作用 (图4 。打造区域绿道系统不仅可为

23、市民 提供优美舒 适的慢行空间、 缓解城市 交通压力, 同时也可加强滨水地区土地 利用率, 带动滨水空间及郊野旅游景点 的发展。 例如, 府河一带通过绿道系统 规划将成都青少年科技园、 文殊院、 活 水公园、 成都游乐园、 黄龙溪古镇等景 点通过绿道便捷联系起 来, 将各景点 融入滨水游憩体系, 带动滨水空间的发 展与利用。3.3 借助生态建设契机, 推动沿线产 业发展成都作为西部重点城市, 经济实力雄厚, 城市化率超过60%, 产业 “退二 进三” 趋势明显, 加之内在农业资源丰 富, 乡村民俗文化历史悠久, 应借发展 旅游服务业及生态廊道建设的契机强 化沿线区域空间联系, 促进市区强大经

24、济实力与郊区良好环境资源及乡土文化 资源之间的完美结合, 大力发展观光农 业、 乡村文化旅游等生态产业, 实现产 业生态转型。都江堰水利工程带动了成都平原 的繁荣发展, 城镇沿河流分布的趋势明 显, 这给通过打造滨水空间来推动沿线 产业的发展提供了可能性。 规划充分利 用水陆交错带沿线优美的自然景观打 造宜人的滨水慢行系统; 加强区域内部 空间联系, 将城市人口吸引至郊野优美 的景色中, 体验乡土文化, 带动乡村片 区产业发展; 同时, 郊野旅游发展也可 作为城市滨水休闲服务产业的空间延 伸, 促进市区滨水休闲产业的发展。 3.4 规划区河流廊道水陆交错带纵向 空间体系保护控制 成都市区内河道

25、驳岸几乎全部进 行过硬化处理, 严重阻碍水文循环过 程; 而郊野区域植被缓冲带宽度不足, 无法对地表径流及其富营养物质进行充 分过滤吸收, 导致水体污染严重。 为落 实沿线各区域的保护控制目标, 进一步 确保景观格局的完整性, 规划针对水陆 交错带各片区采取不同的控制区划法。规划按其特征及生态需求将河流 廊道水陆交错带划分为生态保护段、 生态农业段与城市环境段。 生态保护 段主要为城市外围区, 林地资源丰富, 上 游 区域 着 重 增 强 林 地 斑 块 水 源 涵 养、 保持水土的能力; 城市下游区域则 主要增强植被缓冲带吸附污染物、 改 善水质方面的功能。 生态农业段中, 农 业开垦易造成

26、水土流失及水体污染, 需强化植被带固定水土及过滤富营养 物质的功能。 城市环境带由湿地景观 水体段、自然景观河段和半自然景观河图4 成都市 “198” 地区控制规划用地布局规划图Fig.4 control planning of layout structure for 198 Area in Chengdu2013年第4期 / 西部人居环境学刊 / 083段组成 (图5 。 湿地景观水体段以净化 水质、 涵养水源为主, 形成具有复合功能 的城市近郊景观区, 规划以加强林地斑 块及湿地水体保护为主, 如安靖大 丰府河生态斑块; 自然景观河段主要依 托河流现状自然条件最大限度地维护河 流自然特征

27、, 吸附地表径流中呈固态或 溶解态的污染物, 并创造优美的城市休 憩环境; 半自然景观河段以城市建设区 内的河流为主, 多为人工化较强的区域, 规划分阶段恢复河流的部分自然属性, 进行生态化建设, 将其打造为城市人工 景观与自然景观的过渡带。4 规划区城乡空间河流廊道水 陆交错带横向空间布局体系规划河流廊道水陆交错带纵向空间布 局以水土保持、 缓解水体污染为主要规 划目标, 而横向空间布局不仅关系着生 态保护功能的发挥, 也影响着市民对滨 水驳岸的使用情况。 由于社会属性、 经 济属性不同, 水陆交错带沿线区域呈现 出不同的土地利用类型及空间形态, 为 充分发挥各区域生态功能, 规划在纵向 分

28、区的基础上对其具体土地类型及空 间形态进行控制。 4.1 城市内部土地类型及空间形态控制成都市区内部水陆交错带沿线建设强度较大, 且多为连片居住或商业用地, 对河流水质及滨水空间有较大的影响。 针对市区污染严重、 径流量大等问题, 其横向空间布局应着重加强对污染物质及地表径流的吸附吸收能力。 市区内部水陆交错带受限制因素较多, 植被缓冲带宽度较窄, 规划建议引入雨水花园、 生态蓄水池、 可渗透路面、 生态过滤草沟等低冲击设施以保障其生态效应的发挥, 同时打造适合市民亲水活动及进行生态教育的公共空间。城市非建设用地与建设用地具有与生俱来的生态耦合关系, 在对水陆交错带进行导控的同时, 必须对其相

29、邻城市建设用地的使用功能、 使用强度和建筑形式等进行适度的引导和控制。 规划不仅划定其关联建设用地的控制范围, 还着重加强生态关键点的控制 (图6 。 此外, 规划要求城市区域土地使用的集约化、 高效化, 尽量控制建设用地斑块规模及增长边界, 杜绝建设用地连片发展; 提高土地利用多样性, 打造多元亲水空间; 增加公共绿地与植被缓冲带的连通性, 强化水陆交错带在城市绿地系统中的重要生态价值及景观价值。4.2 城郊结合区土地类型及空间形态 控制城乡接合区处于市区与郊野区间, 既有一定建设量, 同时具备良好的生态 环境, 若缺乏必要控制, 其生态资源易 受到建设用地侵蚀, 影响河流廊道生态 格局完整

30、性。 规划加强市区内河流廊道 水陆交错带与 “198绿道” 的衔接, 并对 重要生态区域进行控制。 其中土地类型 以公共服务配套设施为主, 鼓励结合湿 地斑块或大型生态斑块等建设郊野公 园, 空间形态则从建设区逐步向自然生 态区域过渡。确定缓冲带宽度时, 可根据实际情 况借鉴国外先进案例。 国外水环境保护 实践将其划分为三个层次:A区主要功能 是为水生动植物提供适宜生境, 稳定水 温及促进藻类生长; B区主要用于固定水 土资源、 吸收富余养分; 最外侧C区用于 沉积物过滤与养分吸收, 并为把集流转 变为浅层片流提供了空间。 实验数据显 示:56%-72%的径流削减发生在C区, 而 该区正好是适

31、合建设利用的区域 20。 对 于城郊接合区域, 河流廊道水陆交错带 保护不应仅限于被动的 “隔离式保护” , 可化被动为主动, 在不影响生态过程的 基础上进行适当的设施建设 (图7 。图5 河流景观分区及水陆交错带土地使用规划Fig.5 landscape division of rivers and land-useplanning of land-lake ecotone图6 相邻建设用地使用导引与控制Fig.6 guide and control of land use for adjacentconstruction land图7 环境保护及水陆交错带土地使用规划 Fig.7 land

32、 use planning of environmental conservation and land-lake ecotoneISSUE 4 AUG. 2013/JOURNAL OF HUMAN SETTLEMENTS IN WEST CHINA/084 4.3 远郊区域土地类型及空间形态控制 远郊片区农业非点源污染、 水土流 失问题严重， 对其横向空间进行规划布 局时， 应确保河流两侧植物缓冲带有足 够的宽度， 为其吸附地表径流及富营养 物质提供足够的作用长度， 同时也可以保 证林地斑块的连通性； 缓冲带内采用本 土乔灌木相结合的方式， 加强水土保持 作用的强度； 局部片区可与湿地斑块相

33、 结合， 强化水质净化效果。 由于远郊生态 腹地土地资源充足， 为最大限度地控制 非点源污染对水体的影响、 减少水土流 失量， 在河流两侧规划出宽度较大的植 被缓冲带， 如柏条河、 徐堰河、 府河一带 的两侧各规划出1km的植被缓冲带。 Urban Planning, 2011, 99(01: 9-22. 5 Lathrop R G, Tulloch D L, Hatfield C. Consequences of land use change in the New York-New Jersey Highlands, USA: Landscape indicators of forest

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