河流是大地的血脉,是人类文明的起源。自2005年,联合国将每年9月的第四个星期日定为世界河流日。借着第17个世界河流日到来之际,我们邀请了来自德国的山水比德生态设计与研究室生态总监Angela分享了河流治理方面的研究成果,以及山水比德生态河流修复方面的实践经验。
生态水系统功能
Ecological Water System Functions
河流生态系统是流动的景观,生物(植物、动物和微生物)在其中相互影响,非生物也在此进行物理和化学作用。
河流根据河床坡度、地质条件及水流速度划分基本河段。急流通常含有更高的溶解氧浓度,较流速缓慢的水体更支持生物多样性。这些区别为三个基本河段划分奠定了基础,即上游(坡度高、水量小、流速大、侵蚀大)、中游(水量、流速、侵蚀度适中)、下游(坡度低、流速较缓)。
激流(lotic waters)是独一无二的水生生境。流动的单向性使河流环境处于连续物理变化的状态,这也意味着河流生态系统在所有尺度上都存在高度的时空异质性和变异性。因此要求生物群适应局部或整个河流的流动条件。
生态系统服务
Eco System Services
于人类而言,河流提供着重要的生态系统服务:
- 饮用水:世界上 3/4 的饮用水来自地表水和河流
- 地下水位调节
- 食物来源:为鱼类及其食物链提供栖息地。
- 资源:河流将沙砾和肥沃的淤泥输送到洪泛平原
- 货物和人员的运输
- 电力和能源生产
- 工业和能源生产的冷却水
- 旅游休闲
文化和精神意义
Cultural and Spiritual Meaning
河流也象征着活力、能量、生命、生育和时间等等。埃及人将尼罗河视为沙漠中的生命之流,而中国的黄河则被称为“中华文明的摇篮”。河流也是不同文化和精神信仰的永恒象征。在印度教中,印度的河流象征着女神,河水用于日常祭祀、沐浴仪式、净化仪式和祭祀。除此之外,河流同样备受作家和艺术家们的青睐,是文学、音乐等艺术作品中不变的主题。
人类影响和治理
Human Impact and Governance
几千年来,人类社会一直依赖着河流。大量的水利基础设施提供水文服务,工业规模的干预措施在水生态服务的经济增效中发挥了重要作用,同时极大地改变了许多河网,并对物种栖息地、养分循环以及河岸、洪泛区和三角洲的形状产生了巨大的不利影响。这在 1970 年中期在工业化的西部达到顶峰,并且仍存在于以经济增长为优先的大国中。
正在转变的模式
A Recent Paradigm Shift
在人口增长、全球气候变化和水污染等充满挑战的背景下,全球模式正在转变,特别是在发达工业国家,在回归河流对自然和社会的整体价值方面,承认必须维持所需的生态系统功能,同时恢复公平的经济收益。
2017 年,联合国成立了水问题高级别小组。在“贝拉吉奥原则”(Bellagio Principles on Valuing Water)中指出,水具有多重价值。 强调人类需求、经济福祉、精神和淡水生态系统之间存在着深刻的相互联系,鼓励所有人参与水资源保护行动。
中国在“十四五”中强调,要坚持山水林田湖草管理,着力提高自愈能力和稳定性。以国家重点生态功能区、生态保护红线、国家级自然保护区为重点,加强长江、黄河等主要河流和重要湖泊、湿地生态保护管理,加强重要生态廊道建设和保护。
贵阳中铁云湾
全球政府、组织机构及社会各界正在采取行动,决定如何在流域范围内,以最佳方式管理地表水资源,解决环境问题。不仅应实现水资源的均等分配,更要采取源头和非源头污染缓解措施,落实生态建设措施。
跨国流域管理实践-欧盟水框架指令
European Water Fremwork Directive
自 2000 年以来一直在实施的《欧盟水框架指令》被视为全面的跨国水管理实践的成功范例。
结果已经可以衡量,这里将简要介绍:
核心原则
水框架指令的原则是,水是一种可继承的财产,需要为子孙后代保护、捍卫和管理;这包括地表水(河流)、地下水和沿海水域及其相邻的生态区域。
地表水的强制性环境目标
综合管理计划——每个流域管理区都遵循一个连贯的管理计划
- 禁止恶化,这意味着保护和减少有害物质和先前物质(氧气)的损失
- 15年内自然或接近自然的水体达到良好的生态和化学条件(只有5%或欧洲河流相对未受干扰)
- 15 年内在发生明显变化的水体种实现良好的生态潜力和良好的化学条件(适用于大部分河流和水体)
(良好的生态条件/潜力被定义为具有良好的水质和类似自然的形态)
治理层级
成功实现如此巨大的长期转型的重点是将任务和水管理区域分解为更小的单元,与领土治理相适应。治理层级可分为:A级 全流域治理、B级 上中下游治理、C级 局部区域治理。
欧盟水事框架指令(WFD)规划过程
可持续流域管理计划的 6 项关键措施
河流类型分类=确定发展目标
- 规划和实施路线图
为了综合规划和实施,以及在所有利益相关者之间明确沟通生态发展目标,欧盟水框架指令根据其地质生态区域制定了 23 种河流类型的精确目录。(BRIEM 2003)
- 河流类型表
河流类型表中详细描述了每种地质河流类型理想的生态和水文状况,并展示了一条已经达到目标的参考河段。
这意味着制定的目标不是基于理论的理想,而是基于可达到的现有参考。
表中提供了关于河流形态文本、照片和草图的详细信息,有助于设计师和工程师对升级后的河流进行建模,从而开发出特色的水生栖息地。它还介绍了非生物特征:坡度、流速、河床基质、化学水条件、水文/排水、特征微生物栖息地以及鱼类动物群。
河流类型表基本上是一个规划工具、施工计划和清单,并服务于所有利益相关者在整个过程中遵循相同的愿景。
河流类型表(类型四 湿地)
欧盟水框架指令中明确的问题以及对未来河流的共同主题和详细愿景是所有政治、经济和实施过程的指导方针。目前该指令已实施 22 年,实施率约为每年 1%,总计实施 20%。
山水比德生态河流修复案例
S.P.I Ecological River Restoration Projects
作为系统化景观专家,山水比德始终深入贯彻“两山”理论和“生态文明建设”理念,与各级政府倾力合作,相继参与了博鳌•乐城先行区滨水景观带、唐河河谷郊野公园、贵阳中铁云湾等多条生态河流的修复与治理。
自然河流:博鳌•乐城先行区滨水景观带
项目鸟瞰图
博鳌•乐城先行区滨水景观带以海南省万泉河为生态基底,场地南北总长约11 km。因距离出海口仅6.56 km,大部分区域受洪水及暴雨内涝淹没影响。为打造世界级韧性水生态廊道,实现游憩、调蓄、涵养多重景观价值,项目从水环境治理、驳岸重塑、生境修复角度出发,诉说“中国的亚马逊河”万泉河的故事。
- 水环境治理
项目营造弹性水陆景观,根据枯、丰、洪水期不同水位高度的塑造梯度景观带形态。增设多级水质净化系统,将周边地块排入的受污染雨水径流进行沉淀及综合净化处理。
梯度景观带
多级水质净化系统
- 驳岸重塑
项目塑造多样生态驳岸,在满足场地防洪功能的同时,形成河段生态绿廊。
塑造多样生态驳岸
- 生境修复
项目研究目标物种的生境特征,通过地形建设、植物群落建设、土壤环境改善等手段,恢复典型的低地河流栖息地,充分发挥河流生态系统服务功能。
构建复合生境
热带雨林生态群落
人工河道:唐河河谷郊野公园
唐河河谷郊野公园位于河北省保定市境内雄安新区白洋淀西南入淀区域,项目东西总长约17.5 km。作为连接大西洋水库与白洋淀的河道,场地面临水系断流、旱涝两相、生境脆弱的巨大挑战。设计通过近远期河道规划、生态廊道建设,恢复水林交织、生机盎然的场地风貌。
- 近远期河道规划
近期(2020-2035年) 建立子槽收集季节性积水,同时利用干涸滩地进行自然活动与生产活动。远期(2035 年) 以子槽挖方回填塑造台田场地成为河道湿地岛链,承担净水功能,完善区域生态廊道。
近、远、洪水期三态河道规划方案
- 生态廊道建设
项目补植抗逆性强、低养护、高观赏性的乡土树种,以独立河滩内两堤河谷为单元,依据水位波动形成竖向梯度植物风貌。并在中央河谷构建岛链乔灌组团,形成生境踏步,改善原河滩内单一的大田生境,形成白洋淀西南区域鸟类迁徙大廊道人鸟共生的示范观赏廊道。
洪泛区建设:贵阳中铁云湾
鸟瞰效果图
贵阳中铁云湾位于贵阳清镇,地处5米洪泛区内,高差达45米,受季节性洪水影响,场地水土流失严重。为回应场地挑战,项目整合场地资源,通过重自然轻设计理念控制60%左右的设计区域,减少对场地的破坏,为动植物留足自我替演的空间。
- 弹性水陆景观
项目将洪水作为场地独特的景观元素,在常水位以上,平均洪水位以下设置架空不锈钢栈道,种植喜湿、喜光、耐水淹植物,适应季节性水位变化。
- 韧性生态护坡
项目梳理场地地表径流路径,保留并加固原有梯田景观,补种抗逆性强的乡土植物,更换和修复土壤基层,使边坡结构稳固、植被覆盖率提升、植物根系生长健壮,从而减少水土流失情况。
河流的守护是一项持续的任务,是几代人共同追求的任务。每一个生态河流修复项目都是我们守护河流行动的一小步,也是创造未来福祉的一大步。山水比德将持续加大对河流治理修复的投入,为创造了更好的生产生活环境贡献景观力量。
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