生态设计理论在水利枢纽管理区生态环境修复中的应用（夏春凤 张晓裕）

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摘 要：在简要讨论水利工程施工对生态环境不利影响的基础上，结合尼尔基水利枢纽管理区生态环境与景观规划的设计过程，从生态多样性建设、水体自净处理、本地物种选择、土地多元化利用模式等四个方面，探讨了生态设计理论在水利枢纽管理区生态环境修复中的具体应用。 关键词：生态设计；尼尔基水库；环境修复；规划设计 Abstract: On the basis of discussing the unfavorable influence on ecological environment caused by hydraulic project construction briefly, in combination with the design relating to ecological environment and sight planning of Nierji hydro-junction management region, the application of ecological design theory to ecological environment renovation of hydro-junction management region is explored from four aspects such as the construction of ecological diversity、the treatment of water self-purification、the choice of native species and the diversification of pattern in land utilization. Key Words: ecological design；Nierji reservoir；environment renovation；planning and design 1. 引言 随着科技水平与社会经济的迅猛发展，人类对于其生存环境的影响能力越来越大，并且已经渐渐超出了环境的承受能力，生态环境的恶化渐渐威胁到整个社会的可持续发展，生态危机是中国乃至世界在发展过程中都必须面对的最基本问题。 然而由于种种条件限制，作为对我国人民的生产与生活起到重要调节与保护作用的水利工程，其施工过程对周边的生态环境造成的影响日益加深，其施工结束后的生态环境恢复与美化也逐渐受到人们的重视，成为设计师们日后工作的重要课题。 1.1 水利工程施工对周边环境的影响 水利工程大多规模较大，历时较长，期间因施工占地、料场采挖、交通运输及施工人员生活污水排放等因素，对周围环境造成了严重的负面影响。主要表现有以下几个方面： A．施工占地、石料加工、混凝土拌和等对土壤及地被植物的影响； B．砂、石料的挖掘、筛分与清洗、土料开采及施工人员生活污水排放等对地表水质形成的影响； C．凿岩、爆破粉尘及交通运输扬尘等对大气质量造成的影响； D．大量施工机械运行产生的噪声； E. 大量的施工人员聚集，导致人口密度增大，增加了流行性疾病及传染性疾病集中暴发的危险性。 其中关于粉尘、噪声及人口密度增大造成的影响会随着施工的结束而逐渐消除，而对于土壤、植被及地表水质的影响则难于在短时间内消除，从而使生态环境受到严重破坏。因此，探索能结合本土实际的生态化措施，恢复和改善其环境就成为设计人员的主要任务。 1.2 关于生态设计理念 关于生态设计的定义，西蒙•范•迪•瑞恩（Sim Van der Ryn）和期图亚特•考恩(Stuart Cown)(1996)[1]是这样界定的：任何与生态过程相协调，尽量使其对环境的破坏影响达到最小的设计形式都称为生态设计，这种协调意味着设计应尊重物种多样性，减少对资源的剥夺，保持营养和水循环，维持植物生境和动物栖息地的质量，以改善人居环境及生态系统的健康。 真正与自然合作的生态设计就是要尊重和维护生物多样性，保护生物多样性的根本就是营造多类型的复合生境，保持和维护乡土生物与生境的多样性。进行生物多样性设计，利用边缘效应建立生物自维持体系是生态设计最深层的含义，其核心即是促进系统之间的协调发展。生态设计重视人类社会的协调发展，努力实现人与自然共生的理想，将人作为自然的一部分，充分尊重自然的机理，遵循“减量化（reduction）、再利用（reuse）、再循环（recycle）”的3R原则。 2. 生态设计理论在水利枢纽管理区生态环境修复中的应用 生态设计是一种与自然相作用、相协调的方式，是个系统工程，需要全方位、多目标地进行整体思考和系统规划[2]。本文以尼尔基水利枢纽管理区生态环境与景观规划为例，讨论基于生态设计理念下的水利枢纽管理区生态环境的恢复与改善。 尼尔基水利枢纽位于嫩江中游干流上，是嫩江由山区丘陵地带流入松嫩平面的咽喉，下距工业重镇齐齐哈尔市约130km。尼尔基水利枢纽是一座综合利用的工程，具有防洪、工农业供水、发电、航运、养鱼、环境保护等多种效益，是松花江流域推荐的第一期工程，也是北水南调水源工程之一[3]。 尼尔基水利枢纽工程施工期长达6年零3个月，施工过程中由于施工占地、料场采挖、交通运输及施工人员生活污水排放等因素，对地表水质、大气质量以及周边植被均造成了严重的不利影响，其周围的生态环境遭到了严重的破坏，亟待恢复与改善。 本次规划中，我们在充分尊重现有场地肌理的基础上，以生态恢复手段为主，结合施工造成的不利条件，灵活运用各种必要的人工生态措施，改善其环境条件，完善其自然生态体系，再现其原生状态。 此次实践中，生态设计理念的应用主要体现在以下4个方面： 2.1 生境多样性建设 关于生境的观点，自古已有之，远在春秋战国时期荀况的生态思想中，就已经存在了这种观点，他认为生物的生存取决于一定的生境条件，如“物类之起，必有所始”，“积土成山，风雨兴焉；积水成渊，蛟龙生焉”， “川渊枯则龙鱼去之，山林险则鸟兽去之”，这与现代生态学关于生境的观点是一致的。虽然今天我们用生态学理论对其进行审视时，其思想尚有些模糊和局限，但依旧反映出当时人们尊重环境与自然规律，注意保持自然平衡的朴素生态思想[4]。 生境的多样性是生态系统多样性形成的基础，恢复生境多样性，形成生物多样性环境，是本次规划设计的基本原则。在本次设计过程中，我们在尊重场地特征的基础上，按场地特征的不同及功能需求，分区恢复生态环境，确保生态恢复措施确实适合这一地区，真正实现场地生境的可持续发展。 （1）地形处理 尼尔基水利枢纽管理区占地近7km2，根据其工程布局及地形特点，将主要景观区布置在主坝下，其面积近3km2，在施工期间此区域主要功能为石料堆料场、弃料堆料场以及土料开采场，其间有一长达1.5km、宽200-300m的导流明渠横贯其中，石料堆料场因施工需要形成复杂地形，地面高差可达数米，Ⅲ号料场为土料开采场，因土料开挖形成数个大小不等、深度不一的料坑，如不加管理，积水后必将埋下安全隐患。 虽然规划区内地形复杂，但也因此而提供了丰富的地形元素可供利用，按照“自成天然之趣，不烦人事之工”的设计思想，规划中因高就凸，因低就凹，有曲有深，有竣而悬，有平而坦，充分利用现状地形条件，按照丘陵地——水域——林地的顺序布局，再按功能辅以园路蹬道，以最少量的人工干扰，构造自然天成的地形系统。 （2）生境建设 由于施工干扰，加之部分区域地层较薄，区内地被及土壤基础均十分薄弱，受破坏情况较为严重。靠近坝脚处因工程需要，不宜植树；由二期施工围堰至导流明渠间的区域地层较薄，树木成活率低；导流明渠宽200-300m，长1.5km，渠中水为死水，更新困难；导流明渠与Ⅲ号料场之间原为大片农田，后因施工弃料堆积，导致植被破坏，变为荒地。 按照相地合宜、构园得体的原则，规划中利用自然环境，结合地形及土壤承受能力，依次采用草地——疏林——湿地——密林的布局方式，形成由低到高、由疏到密的植物带，实现植物群落的自然演替与过渡，增加生境类型，吸引鸟类与水生动物来此栖息，真正实现人与自然的和谐相处。 2.2 水体自净处理 导流明渠在施工结束后，两端均被拦断，从而使渠中水成为死水，又因其面积巨大，既无土料回填为平地，又难以人工对渠水进行更新。本次规划即利用其低洼地形成湿地走廊，以大量具有净化水质作用的芦苇等水生植物栽植其中，实现水质自净。湿地两侧被疏林草地与风景林带所围绕，地面植被繁茂，对于雨水径流具有良好的过滤作用，从而使进入湿地的水质得到保证。同时湿地内的水生植物也可为鸟类提供食源地和栖息地，丰富生物系统多样性的同时，增加景观观赏性。 2.3 本地化物种选择 在一切情况下，对于树种的选择均受生态因子的影响。可能出现的一种情况是，由于场地的自然条件限制了对树种的选择；另一种情况是，根据对树木美化上的要求和功能上的需要去创造立地条件以种植某些树木。对于在开阔地带进行的大规模种植，多为前一种情况，即选择适宜的树种以适应场地自然条件的种植，也就是适地适树原则[5]。 尼尔基水利枢纽位于黑龙江与内蒙古自治区交界的嫩江干流上，属于寒温带季风气候区，坝址处多年平均气温1.5°C，极端最高气温39.5°C，极端最低气温－40.4°C[3]。由此可见其气候恶劣，可选植物品种少，尤其是乔木可用品种更少，因此在植物选择上难度很大。 为了使所选树种在栽植后顺利成活，在规划设计之前即对当地植物类型进行了广泛而细致的调查，在充分了解了其植物群落构成后，按照适地适树原则，选择当地适生的落叶松、红松、杨、柳、榆、白桦、五角枫、蒙古栎等具有良好耐寒耐旱特性的乔木，配以榆叶梅、兴安杜鹃、丁香、茶条槭、珍珠梅、锦带花、绣线菊等观花观叶灌木，营造色香姿皆美，大小高低错落，明暗疏密调和的多生境类型的自然式园林景观。 规划中除了考虑树木的适生性与观赏性，同时考虑其生长期的搭配，兼顾近期和远期效果的设计。在林带栽植中，以慢生树作为远期效果，而以速生树种营造近期效果，随着树木的生长和老化，实现林带的自然演替与可持续发展。 2.4 多元化土地利用模式 土地利用的多样性必然形成生物种类的多样性。本次规划保留了绝大部分原生林地，将土质较好且易于管理的区域规划为生产与景观结合的果园区，将土料开采形成的料坑规划为人工养殖区。对于地被破坏过分严重的区域则作为绿色生产基地，选择无污染的绿色生产系统，实现废地利用，为管理区创造价值。 总体上，本次规划的用地结构为镶嵌着点状功能组团的带状布局。各个以生产为主的功能组团同时兼顾观赏性与生态性，由带状生态恢复区结合景观和游览带，将各个板块连接成为一个社会共生体。 3. 小结 在此次实践过程中，生态理念应用的具体措施主要有以下几个方面： （1）充分结合现状条件，有意识地利用施工形成的复杂地形，并以此作为设计的基础，减少土方工程量的同时，避免对环境的二次干扰； （2）采用生态净水措施，利用导流明渠两岸的植被系统实现雨水净化，实现清水入渠，渠中水则利用具有良好净水作用的水生植物实现水质净化； （3）物种选择强调适地适树原则，充分利用地产植物营造具有原生态特性的生态环境； （4）生产与景观结合，果园、中草药园、养殖区等生产区同时兼顾景观效果，经济效益与生态效益同时并重； （5）利用现有树林、道路，合理布局草地、疏林、湿地与密林，构造丰富多样的生境系统，以土地利用的多样性实现生物种类的多样性； （6）地尽其用，结合地块位置与现状条件合理规划其功能，以绿色生产系统带动地区经济发展。 总之，水利枢纽管理区的生态环境修复是一个重要而复杂的课题，在规划设计中不能唯大是举，一味求大，更不能不顾实际情况，盲目建设。规划要走在施工前面，通过合理规划与设计，将施工对环境造成的干扰减到最小，切不可先破后立，百废而后兴。 参考文献： ［1］Van der Ryn S . & Cown S. Ecological Design [M]. Washington. D.C.:Island press,1996. ［2］王洪涛，李淑媛，殷柏慧.生态设计的本土化表达——以“温榆河生态走廊规划（朝阳段）”为案例.中国园林[J]，2004，（9）：1-6 ［3］张为中，胡为修等.尼尔基水利枢纽环境影响报告书.松辽水环境科学研究所，2002.5：180-183 ［4］刘福智.景园规划与设计[M].机械工业出版社，2003.8：126-156 ［5］Brian Clouston.风景园林植物配置[M].中国建筑工业出版社，1992.12：7-20 第一作者简介：夏春凤（1976－），女，黑龙江哈尔滨人，助理工程师，硕士研究生，主要从事水利规划与水利经济方面的研究工作。

ymxl2011

谢谢楼主分享的好资料，赞了。。。

aazq

zjj830829

xiexie

angel_love98

生态多样性建设、水体自净处理、本地物种选择、土地多元化利用模式 囊括生态环境建设的宗旨目的和整体内容