流域是我国最重要的经济单元,也是相对完整的生态空间,是探索绿色发展路径的有效单元。推动流域经济绿色发展必须坚持生态优先,绿色发展,要优先从流域视角出发,统筹考虑流域上下游左右岸的水、土、气及生物等诸多资源与生态要素,逐步建立基于流域的绿色发展模式。本文就国外流域绿色发展典型案例进行探讨。
清溪川由上游的溪流汇合而成,流入首尔市中心,见证首尔市600年度的历史,具有政治、社会、文化等象征意义,如同生命之河的清溪川却连年泛滥,影响着首尔居民生活,修复清溪川的计划被韩国政府提上日程。时任首尔特别市市长的李明博先生认为,清溪川的复原是首尔市发展史上的重要事件,除了恢复清溪川的自然生态和首尔市的个性与历史面貌,更要以崭新的风范吸引国际投资。
整个清溪川复原计划分为三个工作团体来推动,其中包括复原总括班,复原计划班,复原事业班等整体企划、计划管理、历史文化、城市规划、维护、河川复原、环境项目。除了整体整治规划,水资源计划、交通、商业街、废弃物处理等方案都是重要推动议题。
因清溪川上方原有的高架桥为连通东西方的交通动脉,拆除桥体对市中心的交通会是一大考验,为此配合该计划的交通方案有三: 替代道路调配及车流引导、建立完整的交通运输系统、交通需求管理。其中最重要是改变市民的交通习惯及小汽车的用路习惯。高架桥拆除工程前,将四线道路面封闭为两线道,改成双线地区性联络道,待民众习惯高架桥已不如从前便捷,并改变交通习惯或改搭大众运输工具后,才全面封闭道路,进行桥梁拆除工作。工程期间桥面移除,减少施工噪音与空气污染,周全细心地工程顾虑,使民众于不便中仍共同支持首尔市美好愿景的背景动力。
清溪川西高东低、上游河道偏陡、下游偏缓,结合这个特点,设计中采用多道跌水的方式将上下游河段衔接起来,同时将大石块锚固冶在河道内,这样不仅可以保障游人通行,而且使水流流态自然、有层次感。此外,清溪川综合整治工程中还运用了喷泉、涌泉、瀑布、壁泉等多种水体表现形式。
清溪川综合整治工程将平面绿化与垂直绿化相结合,以本地的自然植被为主,将不同种类和不同花色的植物分片种植,旨在恢复清溪川原有的自然环境系统,这些本土植物不仅生命力旺盛,而且具有发达的根系,可以起到固化河岸的作用。
清溪川综合整治工程注重通过建设特色人文景观来保护和传承历史文化。如恢复重建了极具历史特色的朝鲜时代的石桥,建成了规模为世界之最的瓷砖壁画“正祖斑次图冶”,以自然、环境为主题打造现代五色文化墙等,这些人文景观的建设不仅传承了朝鲜历史,而且还展现了韩国的现代文化。
考虑到桥在朝鲜历史上曾发挥的重要作用,清溪川综合整治工程将桥梁建设作为一项重要内容来考虑。清溪川上共建成 22 座桥梁,多数桥梁可以通行机动车,两岸建有人行横道。每座桥梁都造型各异,各具特色。
清溪川综合整治工程注重通过照明效果来创造夜景观,利用河道沿岸布置的泛光灯和重点景观的聚光灯等形成和谐又具有特色的灯光效果。夜景观的塑造使得清溪川吸引了大批喜爱夜生活的市民和外来观光客。
清溪川整治后的效益评估,就水岸景观而言,以按原貌复原的水标桥为轴,清溪川上建了22座造型各异,南北向各具特色的桥梁,各区间都显示着各自的独特气氛。例如新建的长通大桥可以作为露天音乐厅,顺着溪流向东到平和市场便是著名的文化墙,展示韩国著名艺术家的作品,河岸两侧空间中种植各类水生植物,并在岸边两旁种植许多花草并堆砌造型各异的石头,营造出生动活化的都市意向,其中杨柳湿地是清溪川整个区间最自然,最具生态意义的空间,生长着杨柳和各种水生植物,是理想的生物栖息地。在新秀的河道两旁,沿着岸边漫步,老年人在此驻足休息、阅读,度过悠闲的下午,忙碌的上班族暂时摆脱办公室的压抑,在此休息放松,夜晚灯光下,清溪川展露出另外一番美丽景象,成为情侣们约会首选之地,露天广场上各种表演和展览会从不间断,重新流淌的清溪川改变了首尔市民的生活方式。
就都市生态而言,清溪川的整治对都市空间效益的提升逐步显现,在复原前,清溪川高架桥一带的气温因辐射作用比首尔均温高5摄氏度。在进行清溪川通水测试时,附近地区的均温已较首尔低3.6摄氏度,加上完整的水流流速设计,清溪川可终年不结冰,不仅使附近地区温度降低,空气流通,避免滞留影响环境卫生,空气洁净度明显提升,更较以往清新许多,河中发现小鱼踪影,白鹭,野鸭等鸟类也在此栖息。
就都市经济而言,清溪川周边地区的房地产价格较推动之前上涨了12.6%,对于附近社区的经济发展有明显助益。
20世纪90年代以来,日本开展了丰富多样的多自然型河流整治,如在太田川所有18处拦河设施上加设鱼道,恢复河流连续性;在千曲川、加势川、多摩川采取开挖河道、改造裁弯取直的旧河道、人造河床水坑等措施,营造生物生存新空间;在加纳川、本明川灾后重建中,采用圆松木、石块等天然材料,建造梢捆拦栅、木沉排、半空砌石等生态护岸,在河床放置巨石减缓流速以保护河床等。
总的来看,“多自然建设工法”重点突出以下几个方面:
(1)重视河势保护。尽量保留自然河势,为生物栖息提供良好环境,避免采用裁弯取直、倒梯形断面等。
(2)重视连续性。纵向上保证一定质量的水量,确保鱼类等动物自由往来;横向上要与周边森林、田地、城市等形成完整的生态系统。
(3) 重视表土保护,充分利用表土孕育植被的能力。
(5) 重视施工期管理。工期要考虑鱼类洄游和产卵期、鸟虫繁殖期、植物发芽期,尽量使用不会使现场环境过于混乱的大型施工设备,施工便道尽量保护现有植被。
莱茵河是欧洲的重要航道及沿岸国家的供水水源,对欧洲社会、政治、经济发展起着重要作用。19世纪下半叶以来,莱茵河流域工农业快速发展造成了严重的环境与生态问题,莱茵河一度被称为“欧洲下水道”。莱茵河流域各国直面问题,汲取教训,制定治理目标并开展有效行动,历经多年努力,整个流域实现人与自然和谐相处。莱茵河流域管理被誉为国际流域管理的典范。
莱茵河流域治理,经历了污水治理初始阶段、水质恢复阶段、生态修复阶段、提高补充阶段。
1950年,瑞士、法国、卢森堡、德国和荷兰五国联合成立了保护莱茵河国际委员会(ICPR),并于1963年签订《莱茵河保护公约》,首要目的是解决莱茵河日益严重的环境污染和水污染问题。流域内各国通过委员会进行合作,但并没有明确各自在控制污染扩大方面的义务,因此在污水治理初始阶段没有取得比较明显的成效。
1986年,瑞士发生的重大莱茵河污染事件终于唤醒民众、企业和政府,流域内各国开始着手开展莱茵河的综合治理。各国开始采取了一系列积极措施防止水质恶化。
在水质逐渐恢复的基础上,ICPR又提出了改善莱茵河生态系统的目标,既要保证莱茵河能够作为安全的引用水源,又要提高流域生态质量。从生态系统的角度看待莱茵河流域的可持续发展,将河流、沿岸以及所有与河流有关的区域综合考虑。
2001年,“莱茵河2020计划”发布,明确了实施莱茵河生态总体规划。随后还制订了生境斑块连通计划、莱茵河洄游鱼类总体规划、土壤沉积物管理计划、微型污染物战略等一系列的行动计划。2000年后,这些行动计划已经从当初迫在眉睫的挑战转向更高质量环境的创建和生态系统服务功能的开发上来。
莱茵河流经多个国家,多国之间合作是流域治理成功的重要保障。莱茵河流域合作治理的核心机制是1950年成立的ICPR,经过60多年发展,已成为全球流域治理领域的一个多国间高效合作的典范。ICPR具有多层次、多元化的合作机制,既有政府间的协调与合作,又有政府与非政府的合作,以及专家学者与专业团队的合作。它不仅设有政府组织和非政府组织参加的监督各国计划实施的观察员小组,而且设有许多技术和专业协调工作组,可将治理、环保、防洪和发展融为一体。
在欧洲工业化进程中,莱茵河沿岸各国都对其进行了大规模的开发,采取了大量的工程措施,如筑坝、河道疏浚,以及裁弯取直、截断小支流等。这些改造使得原先自然的、动态的、难预计的河流转变为静态的、可以设计的人工河道,以方便管理和获取各种利益。河流空间因此遭到蚕食,引发许多不良结果。而对这些不良结果的治理依然是通过引入和采取新的工程性措施,如此便形成了恶性循环。长此以往,莱茵河已变得面目全非。意识到过多的人为作用对河流自然发展规律的破坏,莱茵河流域治理开始探索河流的动态和一体化治理,即注重工程和非工程措施的结合,以及源头控制、分散治理。观念上的转变引导治理措施和治理目标的改变,更加注重维护、恢复河流的自然特性,且更注重其生态恢复,从而为各种生物提供了生存环境。
根据流域治理需要,莱茵河沿岸各国开展了基础地质调查、水文地质调查与填图工作。法国、德国等国家1∶10万、1∶5万地质填图已基本完成。在基础地质填图基础上,各国开展了水文地质、自然灾害等环境地质调查与填图工作。德国联邦地球科学与自然资源研究所牵头,自1960年开始经过50余年的努力,编制完成了1∶150万欧洲水文地质图系。1982年,欧共体环境总司组织编制了1∶50万欧洲地下水资源图系,由38幅、148张图件组成,覆盖了比利时、德国、丹麦、法国、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰和英国等9个国家。2013年,在对1∶150万欧洲水文地质图进行矢量化的基础上,Cornu等人编制了欧洲地下水生境分布图,反映与生物相关的地下水流、含水层孔隙大小和渗透性的空间变化。
20世纪80年代以来,ICPR在国际合作框架下,签署了一系列有关莱茵河流域治理的协议。签约国家协调一致,共同采取行动,对莱茵河环境改善和流域管理起到了巨大作用。1976年,各成员国签署了控制化学污染公约、控制氯化物污染公约,要求各成员国建立监测系统和水质预警系统,控制化学物质的排放标准。1987年通过的“莱茵河行动计划”,从河流整体生态系统出发来考虑莱茵河治理,并将鲑鱼的重新回归作为治理效果的重要标志,以此提出“鲑鱼2000行动计划”。1998年,“莱茵河洪水管理行动计划”获得通过。2001年,莱茵河部长会议通过了“莱茵河2020计划”,包含4个方面的治理目标:生态系统改善、防洪、水质及地下水保护。
莱茵河规划和治理在欧盟框架下统一实施,在目标上达成统一,并制定了许多量化考核指标。在“莱茵河行动计划”中,主要目标包括污染控制和改善生态环境等部分,就是以珍贵鱼类重返莱茵河(“鲑鱼2000”)为实现生态目标的重要标志,即到2000年让鲑鱼回到莱茵河。对于上述目标,每个国家都采取了相应的措施。其它还有许多需要各国共同参与、公众能够直观感受到的恢复性指标,如使莱茵河兰德平原到2020年受到洪水危害的程度与1995年相比减少25%等。
为了确保水体保护与治理的有效性,保护莱茵河委员会在莱茵河及其支流建立了水质监测站,从瑞士至荷兰共设有57个监测站点,通过最先进的方法和技术手段对莱茵河进行监控,形成监测网络。每个监测站还设有水质预警系统,通过连续生物监测和水质实时在线监测,能及时对短期和突发性的环境污染事故进行预警。ICPR和莱茵河水文组织(CHR)于1990年共同开发了“莱茵河预警模型”,对莱茵河水质进行实时监测,防止突发性污染事故。
ICPR致力于推动行动计划的有力实施,同时注重各国间的密切合作与协调。其所建立的“国际警报方案”是莱茵河沿岸各国的信息互通平台,当发现污染物时,在瑞士、法国、德国和荷兰设置的7个警报中心能够及时沟通,迅速确认污染物来源,并发布警报。
德国早在20世纪30年代就开始关注河流开发利用工程建设的负面影响,并于20世纪50年代创立了“近自然河道治理工程学”,为20世纪80-90年代莱茵河、伊萨河等治理修复提供了理论指导,也为2000年欧盟水框架指令的出台奠定了理念基础。其中,伊萨河(Isar)自然化修复是德国实施的一项世界级生态水利工程案例。
伊萨河是流经慕尼黑等重要城市的高山河流,最终注入多瑙河。因常年洪水灾害,慕尼黑河段早在19世纪中叶被截弯取直,并以堤坝、防洪墙、拦河坝等工程措施开发水力资源,导致下游水位持续下降,逐渐演变成了一条被硬质化的水渠。1995年,巴伐利亚州水务局起草了“伊萨河计划” (Isar-Plan),与来自建设、城市规划、健康与环境等部门的代表组成了跨学科的合作团队,对沿河防洪状况、滨水游憩空间需求以及区域动植物资源和栖息地情况进行调查后,结合民调结果,制定了提高防洪能力、构建再自然化的河流景观、提供优质游憩空间的治理目标和修复草案。2000年,慕尼黑市议会正式通过该项目草案,同年2月开始施工。
(1)河床去硬质化。充分考虑河段特征,凿开水泥加固的梯形河道并除去硬质防护,扩大了河床横断面,提高了泄洪能力。
(2)缓坡替代滚水堰。将较高的滚水堰改造为长度较长的缓坡,不仅实现了防洪功能,也确保了河床不被深度侵蚀,还为鱼类提供了洄游通道及栖息和繁衍场所。
(4)重塑河岸线。在现有河滩基础上扩挖、铲平前滩,为洪水创造宽阔的排水截面,也提高了人们亲近河流的可达性。
(5)严格取用水管理,防止过度取水,确保河流生态和美学的水量需求,在特别干旱月份甚至中断水力发电站运行以满足生态需要。
洛杉矶河复兴总体规划是近十多年来河流复兴运动的顶峰。它不仅将公共机构和各利益相关方团结在了一个共同的目标之下,而且以大胆的创想将渠化的防洪水道改造成兼具休闲和生态功能的公共绿地,这对全美人口密度最高的大都市之一的洛杉矶市具有重要的意义。该复兴规划标志着洛杉矶进入了一个崭新的时代,一个用公共绿色走廊取代为汽车房地产服务的基础设施的时代。
洛杉矶河自源头至流入太平洋全长约51英里,其中规划范围内的河道长32英里,位于洛杉矶市中心地带。70多年前出于防洪的需要,美国陆军工程兵团将其变成了一条混凝土围边的水渠。之后出生的几代洛杉矶人要么几乎不知道河的存在,要么以为正常的河流就是那个样子的。2005年,当地主要的民意领袖联合资助了一项调查研究,探讨将河流改造为宜人的环境,同时作为社会经济复兴之源和在城市无序扩张中保留绿地的关键措施的前景和技术可行性。
之后的四个月内,设计团队做了广泛的分析研究,具体项目包括交通基础设施、土地所有权、地产管辖权、公共空间类型、水文、水流速度、地下水流域、污染物空间(contamination plume)、青年人口密度、无汽车家庭比率、步行可接受的路口间隙宽度、骑车和骑马专用道路的连贯性等。在综合分析上述资料数据的基础上,设计团队确认了在此改建公园的必要性,以及为将河道改造成绿色的、充满活力的系统和洛杉矶城市设计的中心环节,所需的用以识别发展机会的公众参与系统。
洛杉矶河复兴总体规划就是在对上述的土地利用、水质、生态、水文、人口统计、自然系统和城市河流复兴先例等综合分析的基础上形成的。为更好地了解河流复兴在自然和经济上的潜能,项目的委托方还参观了科罗拉多州丹佛市及其他一些城市的河流重建案例。在开放空间分布和路网连通性的研究中应用了GIS制图。在对洪水控制、管理、自然系统和公共开放空间的分析中采用了综合的团队协作、集思广益的方式,以确保收益的最大化。
洛杉矶河是市内少数几个跨越了地理、经济和社会界限的元素之一,它流经富裕的高收入居住区、商业区和低收入地区。由于当时它是作为单纯防洪之用的基础设施,不同区域并没有区别对待。依据总体规划,洛杉矶河沿途举办了很多公众讨论小组,这些小组设在公园、学校、社区中心和其他一些公共设施内,力求靠近河流,并吸引尽可能多的利益相关方前来讨论。参与者由此加深了对自身与河流相互关系的了解,也认识到洛杉矶河在其原有的防洪功能之外,还能提供他们渴望的休闲开放空间,并成为经济振兴的动力。
设计团队与对该项目感兴趣的公共机构、居住区委员会、社区组织和非营利组织等举行了多次会议,同时向公众介绍洛杉矶河复兴的潜在好处。之所以有这些举措,是因为交流被认为是防止私人开发中主观独断的最好办法。本项目有由全美知名的行业领袖组成的同行评议委员会,委员来自景观设计、建筑、城市设计、水资源工程等领域。此外,还有由来自学术、文化、政府、环保、私营部门经济学等领域的三十多个组织机构的代表组成的顾问委员会。
洛杉矶河重建带来的发展机遇要通过设计来探索和展现。复兴规划的总体目标确定后,设计前期研究实验区随之选定,设计概念也从多个尺度向公众加以阐释——大至混合用途恢复发展区,小至基于特定场地的公园发展个案。沿河精选了20个“社区发展机遇区”作为优先发展区和各种改造方案的实践检验区,借以向公众展示那些切实可行的方案。上述设计前期研究实验获得的理念和实景图像等,在转变公众对洛杉矶河的认知和改造预期方面起到了重要作用。
洛杉矶河的复兴是一项长期的、分阶段的工程,总体规划为其确定了如下目标和建议:重建洛杉矶河,绿化沿途居住区,抓住社区发展机遇,创造价值,制定基于洛杉矶河的社区规划体系制度,建立洛杉矶河管理体系。
(1)增强蓄洪能力,从而降低洪水流速(12英尺/秒以内),为植被的引入和定植创造条件;
(2)通过溪流汇入点的暴雨径流治理和暴雨排水口的“雨水处理台地”严控水质;
(3)通过台地、坡道、袖珍公园和池塘区等强化河道的可达性;
(4)恢复滨水生态系统。这些暴雨管理方针连同可持续建筑计划将有助于洛杉矶市提前实现其“绿色日程”。
绿化沿途居住区此举将洛杉矶河复兴项目的影响范围扩展至沿途居住区,具体包括五个目标:
(1)沿洛杉矶河建成连续的绿色走廊,作为整个城市的绿色骨架;
(2)通过“绿色街道”系统在居住区与洛杉矶河之间重新建立便捷的联系;
(3)在公园绿地不足的地区,征收未充分利用的土地或污染废弃地(brownfield)建设社区公共绿地,并在所有公共绿地推行暴雨管理措施;
(4)通过具有鲜明特征的桥和门以及开展活动等强化洛杉矶河的整体统一性;
创造价值随着洛杉矶河变得绿色生态并且方便可达,其周边被低估了的土地也将变成宝贵的宜人空间。据估计,待复兴计划全部建成后,仅其中五个社会发展机遇区的新发展项目的经济利益就可达27-54亿美元,并创造11000-18000个新就业机会,同时还有长期的税收增长——年均约4700-8100万美元。
洛杉矶市政当局采纳了设计团队的建议,决定建立一个新的洛杉矶河管理机构来取代原有的条块分割各自为政的管理体系,这是洛杉矶河大变样的重要前奏。洛杉矶市工程局在复兴总体规划完成后就成立了洛杉矶河项目局,负责规划目标的执行。市规划部门制定了洛杉矶河改善计划控制图 [ River Improvement Overlay (RIO) ],和指导沿途地产发展的区域设计、环境要求导则。所有沿河项目在申请准建证前都必须先获得 RIO 的审核批准,评价内容包括项目的集水区、城市设计等方面。洛杉矶市据此可以更好地协调长达32英里的洛杉矶河市区段的沿岸土地开发。
企业化运营方面,成立了一个公司来指导与洛杉矶河相关的及居住区复兴项目的融资问题,其主要职能包括与洛杉矶河相关的改造、经济发展项目和公共空间的管理与维护。还将成立一个慈善性的非营利的基金会,负责与洛杉矶河复兴相关的财产赠予、捐款、合作等事务,从而进一步推动解决洛杉矶河及沿途社区的环境、教育、文化、社会公平和可持续性等问题。
洛杉矶河复兴总体规划是一个预期长达25-50年的蓝图,其全面改善计划的实施,将使洛杉矶河成为洛杉矶最珍贵的地标,以及洛杉矶环境可持续发展的催化剂。
评审委员会评语:“这个项目将转变洛杉矶人(对洛杉矶河)的一些固有观念。景观设计师在恢复洛杉矶河与创造开放空间方面做得相当好,他们很理性,没有好高骛远。他们策略性地选定了多种改造方法,并通过总体规划向公众展示了初期和长期的改造预期效果。规划对沿途的各居住区都给予了特别关照。另外,设计团队在公众的宣传教育方面做了大量工作,在行政方面也采用了比较精明的做法。”
管理和利用暴雨洪水的意识逐渐得到社会认同,许多国家的防洪理念逐渐由传统的工程防洪转向生态防洪,并先后开展了雨洪资源化利用、城市径流系数零增长等生态防洪实践,其中美国是较早开展并取得较好成效的国家之一,密西西比河流域生态防洪工程是最具标志性的案例之一。
为弥补水利工程所带来的负面影响,自1986年《水资源发展法》授权美国陆军工程兵团负责开展密西西比河上游自然环境修复以来,组织实施了一系列工程防洪与非工程防洪相结合的流域治理,采取的主要措施:
(1)建设和修复流域湿地,“还地于河”,既扩大行洪空间,又为野生动植物提供栖息地,并在丁坝、护岸等工程设计和运行中重点考虑鱼类和野生生物的自然习性。
(2)因地制宜的建设河岸缓冲带,重建河岸植被并加强管理。
(3)在汛期有意识地利用田间、蓄滞洪区、湿地和河道蓄滞洪水,把洪水转化为地下水。
(4)在原有防洪工程措施基础上,综合统筹洪泛区土地利用规划、洪水监测预报预警、灾害应急管理、灾害救济、税费调整等非工程措施,减轻洪水灾害损失和影响;逐步探索并实施了强制性的洪水保险。
(5)采用雷达、卫星等先进手段,密切监控沿河生态环境状况,为及时调整水利工程运行管理策略提供支撑。