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在满足河流行洪、水资源供给等基本水利功能的前提下,生态性、景观性和利于亲水性,已经成为城镇中小河流生态修复的主要设计原则。生态性指河流要满足水生生物对孔隙的要求以及植物对生态位的要求,具有为生物繁衍、栖息等提供生存空间的功能;景观性指河流景观设计要通盘考虑河流上下游左右岸的景观情况,根据自身的景观定位,要尽量融入自然,与周围景观相协调;利于亲水性,是指要在各类生物的栖息环境和人类的岸边休闲旅游等亲水活动之间,寻找一个最佳平衡点,建立一种保护自然而又亲近自然的新模式。
2生态修复设计方法
2.1生态功能设计
生态功能设计是按照河流生态学原理,在保证河流满足防洪排涝、供水输水、航运等基本水利功能的同时,为河流中的各类生物创造有利的生息环境。一般来讲,河流岸坡处生物类别与该处的来水频率有很大关系,坡脚至生态流量水位之间为水生生物区,生态流量水位至堤防设计水位之间为两栖类生物区,堤防设计水位至堤顶为陆生生物区。
水生生物区岸坡设计时,要尽可能地创造孔隙,为水生生物的繁衍、栖息、觅食以及活动等提供必要的场所。该区可以采取自然块石或卵石护坡,卵石的大小以20~30 cm为宜,如果坡度比较陡,冲刷较严重,可以用铁丝将块石串接起来,也可以采用空心混凝土预制块等人造多孔隙材料来护坡。跟据工程经验,护岸的坡度一般选 1∶2.5,这个坡度也能满足人们亲水要求。
两栖类生物区岸坡设计时,要尽可能地为鸟类、昆虫等两栖类生物觅食、活动等提供生存空间。该区可以采用草皮加筋技术来护坡,如生物工程、三维土工网复合植被技术、网格反滤生物工程等。植物的搭配宜选择混合种,一方面可以满足不同的两栖类生物要求,另一方面可以形成一定的景观效果。由于混合种时根系处在土壤同一深度往往会遇到根系竞争的问题[2],因此配植时,要注意疏丛型、密丛型和根茎型草种相互搭配。
陆生生物区,可以采用大型乔木、灌木和草本植物层次结合,这样既可以为动物提供生活空间,同时又可成为城市自然景观的一部分,为行人提供郊游、散步的空间。
2.2景观功能设计
河流平面形态、断面形态以及闸、跌水、丁坝、桥、码头、河边公园、高河滩等,点缀型景观都是景观设计的重要组成部分,对城镇居民的生态环境产生着巨大的影响。
直线形河道给人一种人工水道呆板的感觉,因此河流平面形态设计时尽量要保持原河道的自然弯曲,宜宽则宽,宜窄则窄。河流断面形态与河流担负的功能和地形条件等有密切的关系,尤其是城市河流通常受制于空间的大小,在选择断面形式时要因地制宜。常用的河道断面形式有梯形断面、矩形断面、梯形复式断面、矩形复式断面等。此外,在河道中设置闸、跌水、无落差护槽或岸坡上设置河边公园等点缀型景观,可以极大地提升河流景观风貌,起到事半功倍的效果。
景观设计时要注意人的视觉效果,视觉高度过高时,会使人产生只见护岸不见河流的感觉。实践中可通过一些措施来调节视觉高度,如将护岸沿水平方向分成若干台阶来降低视觉高度;对于护岸的底部、肩部等断面形式急变的部位,可以进行倒圆角处理,使其与周围景观顺畅连接,自然协调。
2.3亲水功能设计亲水功能设计的主要内容是亲水空间和亲水小品。亲水空间指用于人们休闲娱乐的亲水广场、亲水平台、亲水布道、亲水栈桥等。亲水小品的设计,如利用块石或小卵石缩减河宽以增加流速,提供活泼且安全的水域;在基流水量时搭配小水道,在河床设置亲水空间,营造民众亲水的机会;设计残疾人坡道、盲道,方便弱势群体的使用等。
护岸的坡度也是影响人们亲水的关键因素之一。坡度取决于两岸空间的大小,一般认为坡度在1∶5左右时,人类驻足观赏景物、休息会感到比较舒服;当坡度在1∶5~1∶20之间时,人类可以在缓坡上作轻微的娱乐运动,比如跑步、球类、放风筝等。