中图分类号: X22 文献标识码: A 文章编号: 16722643X (2009) 0220083204
ImPACt Analys is of Water Environment on Urban Sustainable Development
FAN Zhong- liang1, WANG Jian-nan2, XU Jia3, SHI Jie3
(1. School of Water Resources, Hydrau lics and A rch itecture, Yunnan Agricultural UNIversity , Kunming ,Yunnan 650201, China; 2. Henan Keguang Construction Engineering Corp oration LTD , Zheng zhou, Henan 450003, China; 3. Yellow River Xingyang Bureau, Xingyang , Henan 450100, China)
Abstract: Based on the sustainable development theory and“ecological city planning”thinking,the authors analyzed the sign if icance and impact of stream on urban sustainable development based on the analysis of the status of urban water environment and facing the main problems.And the author put forward: ① to carry out the river flood control project construction with high standards; ② carry out large-scale ecological improvement and“ecological restoration”projectfor the river; ③ combine the river project with the landscape construction so as to improve urban environment; ④ river engineering and urban development are interdependent and mutually promotion.
Key words: urban water environment; urban ecological planning; urban stream
0 引 言
我国有许多大城市分布在滨水带, 如大连、天津、青岛、上海、厦门、深圳、广州、香港等沿海城市,是我国经济发达的沿海城市, 沿长江的重庆、武汉、南京、上海以及沿黄河的兰州、银川、郑州、济南是中华文明产生的摇篮, 苏州、无锡、镇江、扬州等则是经济发达的水乡城市。这些城市随着时代的发展不断扩展与更新, 但始终保持临水、亲水分布的特色。
对城市而言, 水不仅是城市生存与发展不可替代的物质条件, 更是城市优美环境不可或缺的组成部分。水环境是衡量一个城市居住、投资与旅游环境好坏的重要标志。近年来, 随着我国社会经济的飞速发展和城市化进程的加快, 城市水污染不断加剧, 城市水环境持续恶化。城市水环境质量下降以及由此引发的一系列问题, 危害了人体健康, 制约了工业的发展, 加速了生态环境的退化和破坏, 同时也造成了巨大的经济损失, 对城市的可持续发展产生极大的影响, 城市水环境的保护和治理已成为迫在眉睫的问题[1]。
1 城市水环境存在的问题
城市水环境是城市范围内水与陆地共同构成的以环境为主导因素的一种独特的城市用地。水环境是城市空间结构的重要组成部分, 在现代城市中具有环境、生态、景观、文化、心理等多方面的综合价值。但是目前我国城市水环境建设远远不够, 存在很多问题。
(1) 水资源严重短缺, 浪费现象严重, 节水意识淡薄。目前, 我国水资源人均占有量少, 而且分布不均匀, 人均淡水资源占有量约为2 200 m 3, 仅为世界人均占有量的1? 4。在全国660 多个城市中, 有400 多个城市不同程度缺水, 其中108 个城市严重缺水。我国沿海城市的水资源供需矛盾较为突出, 部分地区地下水超采严重; 北方城市如北京、天津、河北等省市缺水也很严重, 自建国以来, 仅北京就发生过三次比较严重的用水危机。21 世纪初与1980 年相比, 北京市平原地区地下水储量减少了38×108m 3, 密云、官厅两大水库来水量逐年递减, 造成地下水超采严重。另外, 在水资源严重短缺的今天, 许多城市没有中水利用措施, 多为一次性用水, 重复利用率低; 城市水资源传输供给设施不完善, 在供给和使用过程中水资源漏失现象严重, 且居民的节水意识相对薄弱, 导致大量水资源严重浪费。
(2) 水污染加剧, 水质下降, 水环境的生态凋节作用逐步弱化。随着我国经济迅速发展, 城市人口的急剧增加和工业化进程的加快, 城市工厂的污水排放量也快速增长, 大量未经处理的污水废水直接排入城市河湖等水体中, 对水体造成严重污染, 加剧了水资源的紧缺程度。水利部门对我国700 余条约10×104 km河长的河流水资源进行统计评价[2] , 现在废污水排放量已超过20 世纪80 年代初的1 倍以上,年排废污水达600×108 t, 其中80 % 以上未经处理直接排入江河湖库, 已有46. 5 % 的河长受到污染(相当于四、五类) ; 10. 6 % 的河长严重污染(已超五类) , 水体已丧失使用价值; 90 % 以上的城市水域污染严重。与此同时, 由于地表水资源贫乏和水污染加剧, 一些地区对地下水进行掠夺式开发, 地下水超采现象十分严重。据不完全统计, 全国已形成地下水区域性“降落漏斗”149 个,“漏斗”面积15. 8×104 km 2,多年平均超采地下水67. 8×108m 3。由于地下水位持续下降, 沿海一些地区从20 世纪70 年代中期开始陆续发生海水入侵陆地含水层, 侵蚀宝贵的淡水资源的现象。另外, 由于集中取水和集中排污, 致使我国不仅北方城市普遍缺水, 南方一些城市也出现“水质型”缺水。
(3) 城市湿地破坏严重, 城市滨水景观弱化。城市湿地是存在于城市区域之内的湿地, 其生态服务功能与乡野湿地有着明显不同。随着城市化进程加快, 城市湿地遭到严重破坏[3]。受人为活动干扰强烈, 中国城市的湿地面积缩小、功能退化、污染严重,特别是富营养化现象突出。由于对城市湿地研究薄弱, 对湿地功能与价值认识存在偏差, 以及城市湿地保护的机会成本较高, 使得中国城市湿地保护面临诸多困难。另外, 对于位于城市范围内的较大型水体区域进行规划设计而形成的城市滨水景观, 由于城市用地规模的扩大并向郊区蔓延, 工业污水生活废水大量长期排放到水体中, 造成水质变坏, 使得城市滨水环境恶化; 同时, 我国许多城市在整治滨水地区景观时, 仅侧重于某些功利价值, 如防洪、水运、灌溉等。将滨水区的环境作为工程实体而非城市公共空间来看待, 较少考虑人的心理和生理需求。景观多采取简单的传统工程设计措施, 如石砌护坡, 高筑岸堤等, 而忽视了人对景观亲水性的需求, 也没有考虑滨水景观的内涵美建设及水文化等方面, 导致城市滨水景观弱化。
2 城市水环境与城市可持续发展
2. 1 营造良好城市水环境
(1) 可持续发展理论。城市水环境不仅是人们生存、居住的外部环境的重要组成部分, 而且是城市可持续发展的支柱。而可持续发展的核心就是既满足当代人的需求, 又不对后人满足其需求的能力造成危害。城市水环境的持续恶化是制约城市可持续发展的重要因素。
由于人类生存对于水的依赖, 城市的形成往往与某水系息息相关。世界上很多城市都是因为有美丽的水文景观而闻名, 成为重要的旅游城市; 很多房地产开发商不惜重金建造人工水景来吸引买家: 纵观国内国外各大小城市, 江边、湖边、海边的地产价格都是最高的, 说明人们非常喜欢美丽的水文景观;另外, 世界上几乎所有的工业农业都需要水, 在人们的生活中更是必不可少。保护城市水环境使其可持续性发展显得尤为重要。但是近几十年来, 随着工业化和城市化的发展, 对水环境和城市的水域景观的破坏也日益严重。城市中原本漂亮的河流湖泊充满的是臭水、污水; 洪涝灾害频繁发生, 强度也日益增加, 城市洪灾问题已成为某些地区社会经济发展的潜在问题; 排放到环境中的污水废水量日益增多, 使水环境恶化, 降低了水资源的质量, 给人们的健康和工农业用水带来不利影响; 原本可以被利用的水资源失去了被利用的价值, 造成了水质型缺水, 加剧了水资源短缺的矛盾[4]。
(2) “城市生态规划”思想。现代城市是一类脆弱的人工生态系统, 在生态过程上是耗竭性的, 管理体制上是链状的而非循环式。未来城市环境建设要实现几个转变: 一是从物理空间的需求上升到人的生活质量的需求; 二是从污染治理的需求上升到人的生理和心理健康需求; 三是从城市绿化需求到生态服务功能需求; 四是从面向形象的城市美化到面向过程的城市可持续性发展。
生态城市建设是一种渐进、有序的系统发育和功能完善过程。我国生态城市建设的目标应包括: 促进传统农业经济向资源型、知识型和网络型高效持续生态经济的转型, 以生态产业为龙头走出一条新兴工业化的道路; 促进城乡及区域生态环境向绿化、净化、美化、活化的可持续的生态系统演变, 为社会经济发展建造良好的生态基础; 促进城乡居民传统生产、生活方式及价值观念向环境友好、资源高效、系统和谐、社会融洽的生态文化转型, 培育一代有文化、有理想、高素质的生态社会建设者。
城市生态建设的前提是要搞好生态规划, 生态城市规划包括生态概念规划、生态工程规划和生态管理规划。生态概念规划包括自然和人文生态因子规划; 空间、时间、数量、结构、序理的生态关系规划;生产、生活、流通、还原、调控的生态功能规划; 物质代谢、能源聚散、水系统、交通运输、景观机理、社会纹脉、管理体制、安全保障的生态网络规划。生态工程规划包括水、能源、景观、交通和建筑等的系统工程规划。生态管理规划包括生态服务、生态资产、生态代谢、生态体制、生态文明的管理。另外, 城市生态规划特别要注意区域城市化的生态规划与管理、城郊结合部的生态关系、城市自然生态与人类生态建设的关系、生态产业建设与生态环境建设的关系、人居环境建设与景观生态建设的关系[5]。
2. 2 城市河流治理与城市可持续发展
城市河流具有鲜明的特点。作为自然河流的一部分, 它不仅参与整个河流的水文循环, 而且与城市生态系统相互作用, 形成复杂的城市河流生态系统。
城市河流被迫接受城市代谢的产物, 容纳各种污染物, 这是以牺牲河流自身生态完整性为代价的。由于城市废弃物种类多、密度高, 往往造成河流水质恶化和河流生态退化, 反作用于城市, 导致城市水环境的全面恶化。
2. 2. 1 “与水和谐相处”的城市河流治理基本理念 “逐水草而居”是自古至今人类争取生存发展一直遵循的基本规则。亲水使人类非常便利地获取到了生命之源,“逐水而居”又为人类改变、利用河流提供了愈加便利的条件和动力。人类依赖河流, 同时与河流又一直处于相互影响的关系。河流是地球生态系统中重要的一环, 河流的状况影响着环境的状况与人类社会存在条件, 河流的变化不仅改变了自然界,也波及人类社会, 并正在越来越大地影响着人类自身生存、发展的现在与未来。
近年来, 在处理人类与河流的相互关系中, 在具体河道治理的工作实践中, 人们从可持续发展的角度, 提出一些新的理念。“与水和谐相处”的河流综合治理思想, 与一些研究者倡导的“维持河流健康生命”在本质上是相通的[6]。
2. 2. 2 城市河流综合治理中的主要制约关系
(1) 河流与城市安全的关系: 河流是宣泄洪水的通道, 洪水漫溢出河槽也是河流生命过程中, 自我调整的一种重要的内在机制。洪水可以向湖泊湿地、土壤补充水源和水分, 为湿地和农田补给养料, 给物种提供生境, 为海洋输送营养物质等, 对于维持河流健康、保护河流生态系统具有非常重要的意义。但从城市安全考虑, 又必须通过加固江河堤防抗洪的措施来保证城市安全。高高的堤防人为地分割了洪水与湖泊湿地的天然联系, 造成了河流周边区域陆地水生态系统的破坏。
(2) 河流与生态环境的关系: 许多北方河流非汛期几乎无水, 过流能力低下, 河滩变成沙荒地, 边岸坍塌、主槽淤积, 生物多样性与生态系统的完整性遭到破坏, 造成生态环境十分恶劣; 河流生态环境的破坏又反过来造成河槽的萎缩, 滩地的阻力条件的破坏, 进一步削弱了河流的过流能力。
(3) 河流环境与城市建设的关系: 许多河流由于生态环境恶劣, 使临河地带成了城市发展建设中无人问津、无人投资开发、唯恐避之不及的冷僻区;恶劣的河道环境又使一些人将河道作为垃圾场, 随意倾倒生活与建筑垃圾, 破坏河流环境与河流生态系统, 使临河地带在城市发展进程中进一步贬值。
(4) 河流治理与城市可持续发展的关系: 河流生态治理、防洪工程的修建是提高城市安全度, 满足城市可持续发展的基础支撑, 这需要投入大量资金。
如果河流环境恶劣, 临河地带在城市建设中被忽视、冷落, 城市与河流在各自发展中就起不到相得益彰的作用。反过来进行河流的生态治理, 防洪工程如不能从城市建设中得到足够的资金投入, 河流防洪能力可能降低、河流环境进一步恶化, 从而又将制约城市建设的可持续发展, 形成两者相互牵制的死结。
2. 2. 3 城市河流治理基本措施 人类社会的可持续发展与周边环境生态系统的可持续发展是密切相关的, 毗邻城市河流对人类的发展非常重要, 不仅可提供食物、工农业及生活用水, 还具有商业、交通、休闲娱乐等诸多服务功能。作为重要的生态系统类型,河流生态系统还是生物圈物质循环的主要通道之一。随着工业文明的迅速发展, 河流生态系统不断受到人类活动的干扰和损害。因此, 如何维持现有河流生态系统的服务功能, 修复受损系统, 促进河流及其流域的经济、社会和环境的可持续发展已经是刻不容缓。作为可持续发展概念的一个重要目标, 恢复和维持健康的河流生态系统迅速成为人们的共识。
(1) 结合城市发展进行高标准的河流防洪工程建设。总结传统堤防工程对河流环境系统所产生的负面影响, 采用生态型的堤防工程结构与形式。进行高标准的堤防建设, 把堤防建设与城市规划建设融为一体、互为补充, 不但保证城市防洪安全, 同时将堤防变为城市系统的有机组成部分、安全的屏障, 通过绿道将城市延伸至河流。
(2) 进行河流大规模的生态治理, 开展“河流生态恢复”工程。在满足河流泄洪防洪功能要求的前提下, 建设适宜的生态水利工程, 营造较好的环境条件。通过恢复湿地及种植林草, 缓解河流生态系统的压力, 对各种胁迫因素给予适当的补偿。对于“河流生态恢复”的目标, 应该从河流生态系统的整体性出发, 确定恢复的着眼点是河流生态系统的结构和功能; 把生物群落多样性作为恢复程度的主要衡量标准; 强调恢复工程要遵循河流地貌学原理, 应该更多地依靠自然演替过程实现生态恢复的目标[7]。
一般情况下, 生态水利工程主要是保证工程具备综合功能以及工程的安全性和耐久性, 满足生物群落多样性与生境多样性相统一, 同时要遵循生态系统自我设计、自我修复原则; 还要注意与景观协调及整体性原则。
(3) 将河流工程与景观建设结合起来, 改善城市环境。首先是立足河流生态系统现状, 利用河流生态系统自我设计、自我组织、自我恢复的功能, 逐步实现河流生态系统的自我修复, 并使其具有健康性和可持续性。另一方面将河流防洪工程和生态恢复工程与自然景观和人文景观的建设密切结合, 使河流成为城市游览、休闲、娱乐的场所, 形成临河城市亮丽的风景线与城市形象、城市品味的标志。改善临河带的环境, 为城市向临河区的发展创造优美的环境条件, 加快城市向临河区发展的进程。
(4) 河流工程与城市建设相互依赖、相互促进。高标准的河流防洪工程与生态恢复工程建设需要投入大量资金, 但它为城市发展提供了安全度与良好的环境条件, 临河带土地开发利用价值大大提高, 从而促进城市建设向临河区发展。临河区大量建设资金的投入又使得河流防洪工程与生态恢复工程建设产生了效益, 资金投入得到了回报。这样, 河流工程与城市建设就形成了相互依赖、相互促进的良性循环机制, 走出了过去治河资金来源困难、投入无积极性这样的恶性循环怪圈。
总之, 在河流综合治理过程中, 采用包括工程、生态及管理等方面的综合治理措施, 解决临河城市发展建设所带来的一系列环境与生态问题, 使社会可持续发展与河流健康形成和谐与相互促进的关系。在满足河流功能要求的同时, 取得了最佳的环境、经济和社会效益, 使人类和河流达到和谐、统一,维持城市河流及整个城市的可持续发展。
3 结 语
城市水环境作为城市生态系统的重要组成要素之一, 对城市的选址、存在形式、演变进程、发展方向有着特殊的影响。合理地规划城市水环境是促进城市经济繁荣、保护生态环境、提高城市生活环境质量、创造城市特色的重要手段。随着我国城市化的不断推进, 城市经济的快速发展, 房地产事业的兴盛,城市水环境的规划和建设实践日益成为城市建设的热点。而且, 我国正处于城市化加速推进阶段, 对城市发展产生深远影响的城市水环境问题不断地以尖锐矛盾的形式出现, 对这些新问题的态度和解决的方法将直接关系到城市的未来, 因此对此进行深入的分析, 对于城市的可持续发展是极具现实意义的。
参考文献:
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[3] 刘英, 胡群霞. 城市湿地的合理规划与保护对策[J]. 山西建筑, 2007, 33 (19) : 28- 29.
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[7] 何冰, 高辉巧, 夏旭东. 城市河流及其生态治理规划研究[J]. 中国水土保持, 2006, 12 (12) : 23- 25.
作者简介: 范中亮(1981-) , 男, 河南郑州人, 硕士研究生, 主要从事水工结构方面的研究。
