新刊出爐 | 2019年第4期“流域治理與生態修復”

《景觀設計學》

2019年第4期

040 | 流域治理與生態修復

Watershed Management and 

Ecological Restoration

主編寄語 | 論文 | 觀點與評論 | 主題實踐 | 探索與過程

伴隨著社會經濟的飛速發展，人類過度開發水資源的問題日益嚴峻，造成流域環境劇烈變化。理解流域環境與社會經濟變遷及流域景觀特征是流域治理的關鍵，實施生態保護與生態修復更是迫在眉睫。

繼2017年“水系統協同設計”（Symbiotic Water System）主題及2018年“傳統智慧與生態修復”（Traditional Wisdom and Ecological Restoration）主題之后，《景觀設計學》再次聚焦水生態相關主題，以期從以下角度進行探討：1）人類活動與城鎮開發背景下，流域水資源與水循環、土地利用與土地覆蓋及空間格局的演變過程與特征；2）流域生物多樣性與景觀的綜合調查與評價；3）跨尺度和多目標情境下的流域綜合治理體系（包括工程體系和非工程體系）；4）流域治理效果的綜合評估與優化。基于此，“流域治理與生態修復”一期希望從對頂層設計的理解出發，對流域的發展規律進行識別，鼓勵讓自然做工，人工適度干預，探索多學科、多行業協作下的生態修復方案。

1 水安全隱患

20萬年來，一個接一個的綠洲文明相繼消失，一撥又一撥的綠洲占有者最后都從這里（歐拉綠洲）神秘離去——對流域內有限水資源的濫用導致綠洲的承載力不斷下降，并形成了惡性循環；最終，人和自然之間的微妙平衡被打破，人類不得不遷徙他方另謀生路。

_{沙特阿拉伯歐拉古城。這座曾經的地區政治和經濟中心，如今只留下戈壁荒灘上的一片廢墟。如何修復和管理流域，才能使綠洲持續充滿生機？ ? 俞孔堅}

在調研了全國幾十個河流治理項目之后，筆者發現，中國的流域普遍存在以下問題：1）河流水質差，點源和面源（特別是農業面源）污染嚴重；2）自然河流逐漸被改造為以防洪排澇為主的水利工程；3）河流的生態基流保障程度低；4）河道及泛洪平原內存在基本農田；5）河流的生態廊道功能脆弱；6）河流防洪標準普遍偏低，與規范要求存在一定距離；7）眾多沿河、沿海灘涂被開發，流域內的濕地逐漸減少。

工業化和城鎮化的快速發展在提升人民物質生活水平的同時，也帶來了日益嚴峻的環境問題。目前長江流域生態的惡化加劇了水體污染，同時造成了水質性缺水，使得水資源短缺問題愈加嚴重。

近年來，黃河下游頻繁斷流，嚴重破壞了生態平衡，使得水環境狀況進一步惡化。濕地生態系統斑塊的廊道連通性和生態完整性遭到破壞。此外，目前黃河下游兩岸多為人工種植的農田和林地，種植結構單一，極大地限制了生態系統服務功能的多樣性。

（越南承天順化地區）水力發電與水產養殖、農業種植和洪澇治理活動之間存在難以調和的矛盾，多種密集型生產活動之間的用水協調問題依然是當地面臨的一大挑戰。此外，大型水庫還面臨著山體滑坡和漏水問題。與此同時，上游居民被迫適應新的生產生活方式，極大地削弱了他們對水源地的管理和保護能力。長期的系統性造林伐林活動損害了生態系統，加劇了水土流失、山體滑坡和其他水文災害。

_{由于海平面上升和內澇問題，未來幾年研究區域內預計將發生嚴重的洪災。 ? RUA drawing based on information from Department of Construction Thua Thien Hue, 2019}

（深汕特別合作區）淡水供需矛盾突出，可持續利用面臨挑戰。區域水系發達且比降大匯流快，洪澇潮災害頻發。現狀防洪基礎設施整體薄弱，難以抵御汛期暴雨洪水的侵襲。隨著合作區發展的加速，用地矛盾進一步加劇，對自然資源的干擾不可避免，流域生態安全面臨嚴峻考驗。

當代的基塘景觀（珠江三角洲地區）雖然仍保留著部分原本的空間形態，但其中曾經高效的生態循環卻已經不復存在。基塘種養結構發生了轉變，出現“重養殖，輕種植”及“種養分離”等問題。

_{當代擴張的城市邊緣已開始侵占基塘景觀。? 田夢曉}

（長沙市圭塘河）河道上游的渠化河岸切斷了流域內地表水與地下水的自然交換，導致河道生態基流難以保障。被污染的雨水、污水處理廠尾水、農業面源污染等直接造成水體黑臭。高硬化率和雨水調蓄空間的喪失也使得城市內澇頻發。平直而硬質的河道完全喪失了原本的自然結構，嚴重影響了生態多樣性；攔水壩等設施也阻斷了河道的生態連續性。

_{亟待修復的長沙市圭塘河 ? Wasser Hannover GmbH}

2 規劃統籌不足、責任邊界模糊

當前，中國住房與城鄉建設部要求各城市針對水系統問題編制排水防澇專項規劃、海綿城市專項規劃、水系規劃等各專項規劃，但由于編制時序、管理主體不同等原因，各專項規劃又普遍缺乏目標及方案的綜合銜接，部分內容甚至出現矛盾沖突，難以系統指導工程實施。

國土空間規劃中與生態相關聯的地表水系統、地下水系統、森林系統、生物多樣性系統等的管理分散在水利部、自然資源部、生態環境部等不同部門，導致山、水、林、田、湖、草各個系統未實現協同，有時甚至會發生沖突。

城市水質與上游水質情況密切相關，如果忽略流域上下游關系，一味對城市內部水體提出高水質要求，很有可能造成過度投資且收效甚微。每個城市的排水系統與流域水系之間均存在著復雜的相互影響關系，無法在城市內部分割洪與澇的聯系并分而治之^[1]。很多城市水體由于跨越不同行政管轄區域，其管理責任和邊界仍需進一步明確。

實踐中對于生態修復措施的布局常受限于對污染負荷量的考量，即僅布局在污染嚴重的地區^[2]~[4]。若該地區涉及兩個或以上行政區，這些措施的責任主體將難以落實。

1 基于自然的解決方案

綠洲及滋養綠洲的流域是一個完整的系統，其中的水循環一旦失去平衡，必將使整個系統發生不可逆的惡化，最終導致人與土地和諧關系的破裂。所以，修復水循環是重建人地關系的不二選擇。

水安全問題實質上是社會綜合問題，首先需在理念和行動層面進行全方位、系統性籌劃，通過公眾教育等途徑，引導企業和群眾改變生產生活方式，同時完善營商環境，增強企業的環保意愿；而后借助景觀規劃設計手段實現水環境治理與生態修復；當水體生態恢復到良好的自然狀態，就可以進一步開展水資源的科學保護、開發與利用。

流域生態規劃的核心是構建人與自然和諧相處、不同土地利用類型協同集約開發的流域和山水廊道空間。從以防洪排澇為優先的水環境規劃，到生物多樣性規劃，到兼顧人類游憩和城市發展需求的土地利用規劃，再到統籌經濟的區域產業規劃及旅游規劃，通過將這些規劃進行疊加，可以整合出生態優先的綜合規劃。

生態環境與經濟協調發展已經成為一種越來越廣泛的共識。承天順化省的新型空間發展戰略采用了“自然化”的解決方式：將水視為資源，同時確保開發水平與生態環境的自我修復能力相匹配。公園中的人居建設要以品質而非數量為先，對原始森林、沙丘、澙湖、海灘、河流及其流域的管理與滿足生活需求并重。

_{擬建的譚江－曹海潟湖公園的運行有賴于環境管理措施的施行。潟湖區包括特定的熱點生態修復項目，并整合了生態旅游。? RUA drawing based on information from department of construction thua thien Hue, 2019}

通過基于自然的解決方案，設計團隊期望重塑圭塘河的自然水循環過程，建立長沙市水生態體系的可持續運行機制。具體措施為：恢復自然河道形態，在實現防洪防澇的同時，保障河道生態基流；結合海綿城市建設和河道改造，優化土地利用和土地覆蓋類型；整合生態凈化設施，提高污水處理廠排放標準，從而提升河道水質，最終修復流域生態體系。

_{井塘海綿城市示范公園效果圖 ? Wasser Hannover GmbH}

針對不同污染源特征，將三級人工濕地工程、自然型濕地工程、清水廊道工程、湖岸緩沖帶工程與淺水水生植物帶工程等生態修復措施布局在小南海湖流域不同的控制單元上。

_{生態修復措施之一——三級人工濕地工程的空間布局 ? 丁洋，閻軍波}

2 優化體制，推動合作

流域綜合管理是一項復雜的系統工程，涉及雨水、污水、供水等綜合水系統問題，同時也涉及與生態、景觀、文化等的銜接，以及跨區域的綜合管理機制構建的問題。

需要不同專業間打破藩籬、達成共識，形成清晰可行的城市水系統綜合目標和技術策略，同時加強與景觀、建筑等專業的密切協作，在解決水系統問題的同時，提升城市居民的生活品質。

以往的流域環境治理政策、體制、機制存在較多局限，相關激勵及約束措施均未能適應生態環保行業的特性。在此背景下，三峽集團應充分發揮市場化運作和可持續發展模式機制探索的作用，協助推動治水模式、價格機制、投資機制、回報機制和建設機制等的更新換代。模式決定治理效果，機制解決可持續問題。

就長江流域的治理與生態修復而言，中央制定的“中央統籌、省負總責、市縣抓落實”的管理體制非常必要，這也是當前推動“長江大保護”工作的核心工作機制。

黃河國家濕地公園項目突破傳統行政區的概念，從國家、區域的層面入手，將整個黃河流域當作一個國家濕地公園。規劃強調區域尺度的生態系統的連接，通過各級政府的溝通與合作，由點及面再到區域，形成完整的黃河生態系統廊道。

_{沿整個黃河沿岸構建連續的黃河國家濕地公園 ? SOM}

不同于水利基礎設施將水從其所在的自然環境中抽離的現狀，項目引入了一種多層的包容地域水分的“域”，從自然的雨到植被到層層的地質材料，這為景觀的積極介入打開了無限的設計可能性。

_{該圖揭示了城市與山體，或是基礎設施及其所在環境，如何通過兩種截然不同的形態——（可見但被限制的）水所在的“流”和（潛在但更具包容性的）水分代表的“域”——相互關聯。? 何潔茹}

3 數學模型輔助規劃設計

研究將土壤和水體評價模型（SWAT模型）與MIKE 21模型進行耦合，構建小南海湖流域水環境系統模型。將SWAT模型計算得出的各入湖河流的流量與污染負荷作為邊界條件輸入MIKE 21模型中，分析水質并定量評估各類生態修復措施對污染物的削減效果。

_{技術路線圖 ? 丁洋，閻軍波}

項目涉及河流水系、城市排水系統及海綿城市體系等多個系統，且需要跨專業協調，相關因素多且復雜，因而設計團隊借助數學模型進行研究，探索平衡社會經濟發展與流域水環境治理需求的規劃設計方案。設計過程中共建立了水系水動力模型、水質模型、排水管網水動力模型，及流域水文模型4個數學模型。

_{通過數學模型分析現狀并指導設計 ? Wasser Hannover GmbH}

研究針對不同污染源特征將各類生態修復措施布局在小南海湖流域不同的控制單元上，分別通過水環境系統模型與水環境容量計算，對生態修復措施效果進行評估。結果表明，在實施本研究所提出的生態修復措施后，小南海湖水質可達地表水Ⅲ類水質標準。

_{小南海湖流域2016年現狀水平下未采取任何措施（方案1）與采取生態修復措施（方案2）后各污染物濃度對比 ? 丁洋，閻軍波}

在景觀規劃領域，生態系統服務評估通常分為稀缺性評估和綜合性評估兩類。生態系統服務稀缺性評估是指對生態系統中的不可替代資源（如物種多樣性）以及不可逆過程（如土壤形成過程）進行評價。生態系統服務綜合性評估是指在景觀規劃中對各類生態系統服務進行全面評價，通過將不同的服務類型轉化為統一的客觀標準進行比較或疊加，從而協助診斷問題和支撐決策，輔助規劃者制定可持續發展規劃的指標體系^[5]。

目錄

主編寄語 

歐拉綠洲與消失的文明 / 俞孔堅

論文 

越南承天順化地區的人－水共生歷史、現狀與未來 / Bruno De MEULDER，Kelly SHANNON

新西蘭流域綜合管理規劃概況及對中國實踐的啟示 / 楊正，趙楊，車伍，陳偉，李貞子，俱晨濤

基于控制單元的湖北省小南海湖流域生態修復措施體系及布局分析 / 丁洋，趙進勇，彭文啟，閆軍波，馮健

生態系統服務研究在景觀規劃中的應用 / 李方正，彭丹麓，王博婭

觀點與評論 

創新體制機制，共抓長江大保護 / 趙峰

國土空間規劃下的流域生態規劃思考 / 張莉

主題實踐 

黃河國家濕地公園濟南區段生態規劃實踐 / Philip ENQUIST，周茵櫻，Drew WENSLEY，Alan LEWIS

中國深汕特別合作區流域尺度海綿城市水城格局策略研究 / 李毅，薛菲，景瑞瑛，王燕，王健

城市河流社會－經濟－自然復合生態系統構建——長沙市圭塘河流域治理與生態修復規劃設計/ 劉苑，王潤，陸文欽，彭赤焰

探索與過程 

水陸之間 / 陸小璇

當代基塘景觀的空中觀察 / 田夢曉

在水體中／截獲水分：在中國山西省的采礦景觀中創造雨 / 何潔茹

[1] Che, W., Yang, Z., Zhao, Y., & Li, J. (2013). Analysis of Urban Flooding Control and Major and Minor Drainage Systems in China. China Water & Wastewater, 29(16), 13-19. doi:10.3969/ j.issn.1000-4602.2013.16.004

[2] Wang, J. (2012). Research on the Rainstorm Runoff Effect of Mountainous City and Measures of Ecological Reconstruction Based on SWMM (Master’s thesis, Chongqing University, Chongqing, China). Available from CNKI database.

[3] Chang, J. (2017). Evaluation for the effectiveness of best management practices (BMPs) based on SWAT model — A case study of West Tiaoxi Watershed (Master’s thesis, Zhejiang University, Hangzhou, China). Available from CNKI database.

[4] Geng, R., Liang, X., Yin, P., Wang, M., & Zhou, L. (2019). A review: Multi-objective collaborative optimization of best management practices for non-point sources pollution control. Acta Ecologica Sinica, 39(8), 2667-2675. doi:10.5846/stxb201804140860

[5] Daly, H. E., & Cobb, J. B. (1989). For the Common Good: Redirecting the Economy towards Community, the Environment and a Sustainable Future. Boston: Beacon Press.

特別感謝學術召集人趙進勇（中國水利水電科學研究院水環境研究所研究室主任、教授級高級工程師）對本期的貢獻

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