生态河道堤岸的景观设计

生态河道堤岸的景观设计河流景观设计的浪潮，尤其是在城市河流景观建设方面，正席卷中国，而在发达国家，这一话题也从未退热。回望发达国家河流景观建设的历史，随着环境意识的日益增强，人们对河流景观生态功能的重视已成为时代的呼声，河流景观建设的生态设计方法也因此得到了前所未有的重视与发展。1、生态河道治理1.1生态河道治理的本质所谓生态，即指适宜生命存在的状态，这种状态既要适合人类的生存，也必须保障动植物多样性的繁荣。人类与众多动植物相互依存，方能呈现一派生机盎然的景象。然而，任何人为营造的僵硬、呆板环境，都无法实现这种生物多样性，其生命力自然有限。对于河流而言，要创造这样的生态环境，其水流必须清澈，这是保障动植物生存的基础条件；其流动态势必须自然，蜿蜒曲折，既有浅滩，也有深潭，时而湍急，时而静谧；河中需有供植物扎根的土壤，河岸则需营造利于植物生长的空气与水分流通交换的环境。同时，这种多生物形态的河道必须能抵御洪水的侵蚀，完全无防护的天然河道亦无法满足要求。基于这些理念，我们必须对那些已沦为污水沟、垃圾场、排水渠的城市河道进行二次改造，使其回归自然，重新在城市整体生态环境中发挥其不可替代的作用。随着环境意识的不断提升，城市污水治理步伐的加快，也为生态河道治理的实践提供了基本保障。1.2生态河道治理的历史沿革生态河道治理的历史悠久，尽管当时人们并未将这种实践冠以“生态”这一19世纪才出现的专有名词。在中国，早在周代，沟渠堤岸植树的景观设计已成制度；战国时期，《管子》提倡“大者为之堤，小者为之防……树以荆棘，以固其地，杂之以柏杨，以备决水”；明代刘天和总结堤岸植柳经验，归纳为“植柳六法”。20世纪初，捆扎树枝稳固斜坡的技术，被用于控制黄河的洪水与侵蚀。在欧洲，尤其是德国，生态河道治理方法（主要是生物工程技术）的应用已有150多年的历史。美国生物工程的运用始于20世纪20至30年代，常用于稳固河流堤岸、伐木道以及修复斜坡。二战后，随着技术的进步，新的坡地稳固结构和侵蚀控制方法的发展，这一方法一度被遗忘。自20世纪70年代起，人们对河流系统生态及水文功能丧失及其严重后果的关注日益增加，生态设计方法因此重新受到重视。由于它能够提供侵蚀控制技术、基于环境的设计以及美学上的愉悦形态，目前已在一些发达国家中的河流堤岸稳固工程中广泛应用。2、生态河道治理的功能2.1生态河道治理水边植物的功能水边植物的功能大致可分为以下五种：(1)作为动物栖息环境的功能：水边连接水域与陆地，形成了丰富的生态系统，既有水域中的鱼类和昆虫，也有陆地上的鸟类、昆虫、哺乳动物、爬行动物以及两栖动物。(2)景观功能：静水域和动水域的水边植物形态各异，构成不同的景观。(3)净化水质的功能：面对水质恶化的担忧，大量的相关试验和研究正在进行中。(4)保护河岸的功能：利用植物护岸的方法历史悠久，近年来在自然型河流工程中得到进一步肯定。(5)资源供给功能：自古以来，水边植物就一直是生活用品及食物的来源。3、生态河道治理两种堤岸景观设计方法的比较3.1传统设计方法河流的堤岸景观设计部分是水陆交错的过渡地带，具有显著的边缘效应。自然状态下的堤岸景观设计往往物种丰富、生产力高。然而，当河流被渠化或硬化后，许多对生态起重要作用的自然要素消失了。河道拉直会提高流速，导致许多对水际和水生栖息地至关重要的深槽、浅滩、沙洲和河漫滩的消失。河道硬化破坏了河岸与河床之间在水文和生态上的联系，破坏了降低水温的植被，使其不再能截留雨水、稳固堤岸、过滤地表径流、净化水质、减少河道沉积物。同时，河岸生物的多样性也在降低。传统设计方法还可能导致冲刷与侵蚀问题的转移。这种方法通常只针对特定地段，试图通过渠化或硬化的手段隔离河流的形式与过程，结果往往适得其反。渠化减少了河流的蜿蜒度，硬化降低了堤岸的粗糙度，两者都削弱了自然河流消减流水能量的能力，对下游造成了更严重的侵蚀。此外，传统方法设计的堤岸有一定的使用年限，需要定期维护和不断修复，这会给地方财政带来经济负担。在景观形象方面，设计严格遵循规范，形式单一，很少考虑地域特色和实际情况，常流河与季节性河无异，南方与北方无别。这类堤岸景观设计带有明显的人工痕迹，给人以单调、生硬之感，具有典型的工程技术特征。传统设计方法的优点在于高度的精确性和可靠性，防护效果立即可见，因此深受业主青睐。此外，经过结构设计的堤岸具有比自然河岸更大的抗流水冲刷能力，因此适合洪水频发、持续时间长、侵蚀严重的河段。3.2生态设计方法自然具有一定的抗干扰和自我修复能力，生态河道治理的根本思路是运用自然本身的能力来处理人与自然的关系。生态河道治理堤岸景观设计的方法不同于传统的用人工结构和形式取代自然的方法，而是用自然的结构和形式顺应自然的进程。其优点包括：(1)将河岸与河道在生态上联系起来，实现物质、养分、能量的交流。(2)为生物提供栖息地。(3)植物根系可固着土壤，枝叶可截留雨水，过滤地表径流，抵抗流水冲刷，从而起到保护堤岸、增加堤岸结构稳定性、净化水质、涵养水源的作用，且随着时间的推移，这些作用不断增强。(4)以自然的外貌出现，易于与环境协调。(5)造价较低，不需要长期的维护管理。生态河道治理方法堤岸景观设计的局限性在于：(1)选用的材料及建造方法不同，堤岸的防护能力差异较大，需要多学科知识的深入分析，这对设计人员提出了更大的挑战。(2)建造初期若受到强烈干扰，会影响后期防护作用的发挥。(3)不能抵抗高强度、持续时间长的流水冲刷，因此常需与其他设计方法协调使用。(4)需要大量使用植物材料时，施工受季节限制，常限于植物休眠季节。(5)目前