城市建設(shè)活動(dòng)及土地利用開(kāi)發(fā)，極大程度地改變了城市湖泊小流域的自然空間、限制了其水文過(guò)程與生態(tài)功能。建成環(huán)境下的城市湖泊普遍具有水動(dòng)力缺失、水體富營(yíng)養(yǎng)化、生態(tài)系統(tǒng)脆弱等共性問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，維系城市湖泊的生態(tài)與形態(tài)質(zhì)量一直是城市水環(huán)境治理的重點(diǎn)與難題。
在此背景下，如何系統(tǒng)化地恢復(fù)城市湖泊水環(huán)境?
本文以南京玄武湖為例展開(kāi)探討城市湖泊水環(huán)境長(zhǎng)治久安的根本之策。
南京玄武湖具有典型的城市湖泊特征(圖1)，通過(guò)辯證玄武湖治理方法的標(biāo)本差異，梳理其水環(huán)境恢復(fù)的生態(tài)化途徑，以期對(duì)其他城市湖泊治理提供借鑒。
1建成環(huán)境下的湖泊特征
湖泊是“城市之腎”，作為城市的下凹空間匯集地表徑流。而建成環(huán)境下城市湖泊面臨的諸多問(wèn)題——明河變暗渠或改道、河灘濕地護(hù)坡硬化、原有生態(tài)屬性改變等，最終使原來(lái)流動(dòng)互通的水網(wǎng)變成孤立的水系與湖體。
水文特征方面，城市建設(shè)活動(dòng)、下墊面的改變產(chǎn)生了對(duì)潛層地下水的擾動(dòng)，改變自然狀態(tài)下的水系、水文過(guò)程，進(jìn)而改變了城市湖泊環(huán)境特征。生態(tài)特征方面，大多數(shù)湖泊呈靜水狀態(tài)，有效溶解氧、水動(dòng)力的缺失，顯著影響了湖泊自我調(diào)節(jié)功能。補(bǔ)水、清淤、截污等工程手段能一定程度地改善水環(huán)境質(zhì)量，卻難以從根本上恢復(fù)湖泊的生態(tài)功能。形態(tài)特征方面，湖泊的水域空間受到壓縮，周邊自然地及小型濕地逐漸消失，湖泊逐漸趨于孤立，降低了湖泊對(duì)干擾的韌性抵御功能。
城市湖泊水治理不僅需要維持現(xiàn)狀水環(huán)境質(zhì)量，更應(yīng)著重探討湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康維系的可持續(xù)途徑。
2城市湖泊水文的擬自然化恢復(fù)
恢復(fù)城市湖泊水文過(guò)程及水系，是湖泊水環(huán)境恢復(fù)的基礎(chǔ)。城市湖泊的自然湖體因具備良好的匯水、排水關(guān)系而得以維持，而地表水文過(guò)程的斷裂顯著影響了湖泊的水環(huán)境健康。城市湖泊水環(huán)境治理不僅需要恢復(fù)其本身，而且要恢復(fù)小流域范圍的水文過(guò)程和可持續(xù)的水源。將小流域范圍的匯水徑流盡可能多地收集，優(yōu)先選擇既有水體，通過(guò)溝通、疏浚地表水系的方式，恢復(fù)原初的水文過(guò)程將地表水輸入湖體(圖2)。此外，改善城市土地對(duì)雨水的滲透、涵養(yǎng)作用同樣能夠促進(jìn)湖泊水文過(guò)程的恢復(fù)。以生態(tài)化建設(shè)為入滲、徑流、漫流等自然水文環(huán)節(jié)提供必要的作用界面，通過(guò)配合海綿設(shè)施就近導(dǎo)流、促滲，提升湖泊小流域土壤及近地層的附水含量，實(shí)現(xiàn)湖體水量的擬自然化補(bǔ)充(圖3)。
充分利用雨水管網(wǎng)等灰色設(shè)施實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成，輔助建立擬自然化的水文過(guò)程。城市雨水管的敷設(shè)基本依托原豎向標(biāo)高，有組織的雨水系統(tǒng)仍具有擬自然的效應(yīng)，雨水管的排布與自然狀態(tài)下相同地段的地表徑流排放具有相似性，因此雨水的排放可充分利用豎向條件來(lái)組織雨水進(jìn)入湖體。
“擬自然化”方法，根據(jù)城市建設(shè)的實(shí)際情況，選擇有條件的地段來(lái)恢復(fù)水系或水系，模擬自然過(guò)程，形成人工與生態(tài)結(jié)合的水文網(wǎng)絡(luò)空間，從根本上改善并恢復(fù)城市湖泊的水文過(guò)程。
3城市湖泊代償性恢復(fù)途徑
代償性措施系指在擬自然的基礎(chǔ)上運(yùn)用工程技術(shù)手段，其價(jià)值在于補(bǔ)充自然過(guò)程及擬自然過(guò)程的不足。鑒于湖泊的生態(tài)及景觀效益，為確保湖體的水質(zhì)狀況滿足城市景觀要求，在日常徑流無(wú)法滿足湖泊的生態(tài)需水量時(shí)，可采用灰色系統(tǒng)調(diào)配補(bǔ)水、結(jié)合適度的跨流域補(bǔ)水等代償性措施。
城市湖泊的生態(tài)修復(fù)不僅在于去除水體污染物，而是以恢復(fù)水體及水生物種群為根本目標(biāo)。通過(guò)重建湖泊生態(tài)群落，結(jié)合恢復(fù)湖岸淺灘濕地來(lái)增加岸邊帶的生物多樣性，以實(shí)現(xiàn)城市湖泊環(huán)境的綜合整治。
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