[视野]德国的河流环境治理德国政府对现有河流修复技术中存在问题的反思
概况
由于每年用在河道整治上的纳税人的钱都相当可观,流域治理修复已经成为德意志联邦政府的重要工作内容。十多年前,德国南部的巴登-符腾堡州启动了“巴登—符腾堡州多瑙河的整体规划”项目,其综合规划目标是恢复州内多瑙河流域受损河流生态系统的结构、功能和生态过程,合理利用水资源,减轻洪涝灾害损失,维护水生态系统健康,修复河流自然生态和自然景观。河流综合整治观念变得日益重要,是德国政府对现有河流修复技术中存在问题的反思。
背景分析
自19世纪以来,为了提高内河航运能力,德国在易北河、多瑙河以及莱茵河等主要河道进行了大规模改造,产生了一系列负面环境影响。天然河流形态被极大改变,蜿蜒曲折成为直线或折线型,河道横断面形状也规则化,许多生物赖以维持生存的自然形态和水生生境消失。河流的自然面积极大压缩,水文过程的可持续性遭到破坏,加之沿河流域的污染排放严重,因而造成河道淤积、自净能力下降、水质污染加剧、生物多样性下降、土地贫瘠化和河流生态系统服务功能下降等问题。失去正常河流功能的河道严重影响了沿河城乡居民的正常生产生活。
存在的问题
由于德国境内多瑙河的河道裁弯取直和渠化,这一段河道存在的问题是河道流程显著缩短,导致近年来河水在竖向上严重侵蚀,河流生态系统平衡破坏,河流水质恶化。河流整治目标设定包括恢复河流和河漫滩的物理及水文动力,河流再次弯曲化,重新确定自然水位和河流河谷的水位波动,以及改善动植物的栖息地条件等。
亮点措施
1.重塑浅滩深潭自然河流结构
从多瑙河所在流域的整体性出发考虑,首先对河道水系的基准情况进行调研。通过详细的水文生态、河流水力学特性、生物多样性调查等,然后进行综合性的指标分析和计算,包括河道形态的确定、稳定性计算、生态需水量确定、河流河谷的水位波动,生态护岸的构建等,使河流的各组成要素接近自然河流的指标。基于这些资料,规划该段河流修复的构想是重塑一段约2.6km长的有凹岸和凸岸、浅滩和深潭、沙滩和沙洲的自然河湾,以涵养水源、降低河水流速、削弱洪水的破坏力,为各种生物提供必要的生存场所。
浅滩跌水区的数字水文地形模型
浅滩跌水区的平面图与剖面图
低流速的浅滩跌水区域与深潭静水区的结合能够满足河流防洪设计,同时也会较好地支持该地域的水域生态系统,尤其是鱼类的洄游。
具有浅滩和深潭交替结构的自然河流状态
2.建设巨石固床斜坡生态鱼道
鱼道又称过鱼设施,是使洄游鱼类繁殖时能顺流或逆流通过河道中的水利设施总称。现代鱼道多是采用浆砌石或混凝土的构筑设施,如池堰式、池孔式、丹尼尔式、竖孔式等,在设计时主要针对1~2种主要经济鱼类的特征,而很少考虑其他水生生物、有机碎屑等在鱼道建设后能否在流域上下游输移和交换;也没有考虑鱼道与两岸环境之间的融洽性。
混凝土构筑的鱼道
此外,绝大多数鱼道的环境与自然环境相差甚远,而建造中使用的抗冻剂、早强剂等添加剂在水中的缓慢释放,对诱鱼效果和鱼类健康都有负面影响。近20年来,由于现代鱼道的运行效果有限,它的有效性和必要性受到质疑。生态鱼道正是对原有鱼道概念的拓展,它不仅应具有过鱼的功能,还有通过机质、泥沙和其他水生生物的功能,以及在横断面上恢复河流廊道(生态交错带)的功能。因此,生态鱼道是有效提高河流连接度与连通性,维持整个流域生态正常有序运行的手段。
针对已有问题,选取的设计构思是近自然式的巨石固床斜坡。它们与河岸景观修复融合,建立起“陆地—河岸带—河道”完整的断面生态模式,与河岸带的植被共同重构河流廊道,提高景观的连通。最终生态鱼道的形态是近1700块巨石沿着河水落差方向排列,犹如张开的渔网形状,每一块巨石都重达1.6t,而边长至少1.5m。
近自然式的巨石固床斜坡
启示与借鉴
现在的德国段多瑙河,融入自然的河流
观点
经典的设计经常不被人知,
因为它们看起来是那么自然,
参观者完全不会意识到这是人为的作品。
圣地亚哥河道改造项目使用混凝土渠道规划的设想是一次与公共机构、工程师、生物学家和景观设计师成功的合作。设计一个可持续性和功能性的防洪体系,尊重和保护了自然栖息地。
圣地亚哥河道改造为自然系统和人工社区的共存和发展提供一个新的思路
政府的初衷是把运河拆除,恢复艾尔河原来的生态环境。
然而,项目并没有像以往的景观改造一样,却试图将现有的运河和艾尔河融为一体,以非常直接的方式来还原这里的自然美景。在对现有运河改造和移除的过程中,设计团队制定了多个设计方案,希望能够挑选出最全面的一种设计方式,使得生态变革成为更大的文化变革的一部分内容。
方案最终确定:在这片5Km长的河道上,保留运河,并且把运河和艾尔河道互相结合,利用已拓展的空间打造一个占地50公顷的公园群,以此来直接展现艾尔河美景。
这样,运河便成了游客游览的指路标示,同时也成了贯穿历史和现实的“桥梁”。
项目中,运河成为改造前后贯穿历史和现实纽带。把当务之急的生态恢复和整个河流区域的景观建设结合起来,根据现场实际建设相应的公园。
山丘、河流,代表自然的磅礴;蜿蜒的运河,则是先辈们追求幸福的痕迹。项目完成以后,整个区域景色、历史融合在一起,向游客述说着对抗、和谐、担忧与希望。
他们认为,真正的公园,不仅仅是植物景观的堆砌,更有着其内在的沉重和安宁。在这里,广阔的地域,不但使游人有足够的地区来漫步或进行各种活动,更确保了整体的安静,“此处喧闹,我便去那个角落”,偌大的公园,总有一个安静的角落,在等你。纵横排列的运河,则是历史最好的演绎。两个世纪之前,当机器只是雏形的时候,当收获需要上天做主的时候,先辈们勇敢的凭借双手,一步一步的改造河流。今天,运河静静地躺在这里,承载着历史,讲述着回忆,更述说着追求。
蜿蜒自然的河道设计是一个难点,设计师们没有对河道进行改动,并且大胆提出让大自然自己做工。只是在河道与预留的设计区域之间进行了景观规划。
流水冲刷沙洲,轻视大自然的力量,往往会出现出乎意料的结果。
河道治理500例
日本为对应战后复兴期频繁发生的灾害以及随着经济高度成长期的城市化进展,将河流治理的重点放在治水方面并优先了防灾效果,故采用了河流的直线化或全断面衬砌护岸等工法。其结果,虽然大幅度提高了治水安全性,但也导致了河流环境的恶化。
这些传统的河流治理工法,不仅能够适应河流的涨水特性,而且通过使用天然材料和多孔质结构,可以创造出生物作为生栖和生育所需要的良好环境条件,因此目前也在活用传统工法并进行河流治理。
随着城市化进程的进一步加快,我国城市景观河湖的水体污染、河湖黑臭问题也日趋严重,环保部进行了“国务院关于印发水污染防治行动计划的通知”,并以“附件”的形式对“水污染防治行动计划”(即“水十条”),在此我们对河湖治理的经典案例进行推送。
一条印证朝鲜王国500年间发展历史的河流,一条因河床被污泥和垃圾所覆盖,沿着河边胡乱支起的肮脏的木棚以及所排放的污水严重污染了的河流,一条大量的污水流淌于市中心,发出的恶臭令周边居民痛苦不堪,城市的整体形象也受到了损害的河流,在被整体覆盖后建成柏油路,两侧商铺林立成为商业中心后消失的河流,在2003年又被从新开挖,历经数年整治,恢复了它原有的生命的河流,它就是韩国首尔的清溪川。
1清溪川的水源
如果没有水源,清溪川将常年处于干涸状态,而如果全面恢复历史上的天然水系,事涉区域过大、造价过高,实施的可能性不高,所以最后采用动力补给方式。
2清溪川的水源补给渠道
主要是抽取经过处理的汉江水,输送至上游;其次是取地下水和收集雨水;下游中浪污水处理厂提供的中水只作为应急条件下的供水方式。
3改造后的水质
4暗藏的LED灯带
交错的墙面肌理
微倾的驳岸还原了设计师的生活体验,通过这细节鼓励游者体验亲水、戏水。
5河道改造的质疑声
6商业照明补充河道夜景照明
河道两侧的商业照明本事构成对河道夜景的有利补充,到后半夜,商业活动暂停后,河道剩下自身略暗的基本照明。
7还河于民
夏天改造后的清溪川气温比全市低2到3摄氏度,其次改造后的清溪川水质达到二类水质标准,为市民纳凉旅游提供了合适的场所。
8河道改造兼顾交通环境治理业
溪流驳岸休闲空间夜景照明
9改造促进城市发展
清溪川的改造推动了江北城区的改造,良好的生态环境和滨水环境对江北城区的建设产生极大了拉动效应。
10改造促进商业繁荣
桥洞
桥梁是清溪川的特色,改造后的清溪川遍布22座桥,分布为人行桥和人车混合桥,而桥洞也为休闲提供了良好的场所。
10桥梁设计提供了三个标准
11弧线形硬质驳岸亲水空间
12人性化的导视设计
13亲水台阶
14合理的交通体系
一、重获新生的清溪川
1、工程建设
2002年新市长李明博上任后,提出了拆除高架桥复原清溪川的计划,将工业化时期的钢筋水泥还原为城市生态商业游憩中心区,使清溪川成为首尔的城市名片。
工程建设期:2003年7月~2005年9月。
工程建设范围:清溪川路(太平路起点~东大门~新踏铁桥)和三一路及其周边5.84km。
建设经费:开工前对清溪川复原事业所需工程费用预算结果为349,423百万韩元。由于工程进行过程中的设计变更、物价上涨、追加课题的实施等,所需费用达到2005年的386,739百万韩元,约合31亿元人民币。(2006年11月,约113韩元兑换1元人民币)。
工程分两部分同时进行,一个是拆除工程,另一个是考古工程;拆除团队撤除桥上的号志与标牌后,将双向四车道的桥面切割成一块一块,变成拖板车可以载运的大小,桥面完全清除之后剩下一条一条的T型立柱,再利用钻石缆线切割成小块,直到整条高架道路的痕迹完全消失。
另一方面,考古团队进入覆盖超过40年,充满恶臭的清溪川河床,挖掘埋藏在河床底下的文物,并且构建清溪川的原始风貌,包括以前的堤防、石桥等遗迹,一一挖掘出来、编号,以便将来复原其原始的风貌。
同时考古团队挖掘出来的古桥梁建材,也在旧址进行复原。由于新的河道比古河道稍宽,因此工程团队以古建材为模型,仿造出一模一样的石材,穿插在古建材之间,增加桥梁的长度,另外也增建由市民投稿并获选的桥梁,形成一个古新兼备的水岸景观。
2、复原后的清溪川河道与复原理念
改造设计标准为200年一遇的洪水,防止洪水渗漏损失,河底防渗层采用黏土与砾石混合,贴近河岸处建一道40cm厚的垂直防渗墙。
(1)西部河道形态
河道复原西部:西部上游河段较窄,一般不超过25m,河道坡度略陡。
历史状况
紧邻朝鲜王朝时期的皇宫,建有多座文化宗教活动场所,历史上在这个地区居住的人们多是有身份的上等阶层人士。
现实状况
近代建成了韩国的政治中心,如政府首脑所在地、市政厅、新闻中心、银行等。
区段理念
象征着'现代化的首尔'。为人们构想未来的首尔带来了无限的遐想,增添了该地区的文化品味,使该地区更加具有国际竞争力。
河道复原
上游侧河道两岸均采用花岗岩石板铺砌成亲水平台,造型现代,最上游端设有一高约2m的跌水瀑布,全部用黑色花岗岩砌筑成。该段河道底坡较陡,在两座桥之间设有连续跌水(4-5道)。
(2)中部河道形态
中部复原:中间为过度带,河道开始变窄,约20-30m。
地区为商业活动中心,这一带历史上居住着市井商人、中下等军人和中下层人士,在首尔历史上的经济活动中发挥了重要的作用。
目前成为著名的小商品、各种工具、照明商品、以及服装和鞋帽市场,成为市民和观光游客喜爱和光顾的地方。
体现'古典与自然的结合',为忙碌着的小商业者、购物者和旅游者提供了一个令人向往的休闲空间,也为热闹的商业街增添一番宁静。
南岸以块石和植草的护坡方式为主,北岸修建有连续亲水平台,间隔设植草平台,并设有一个喷泉。该段河道穿过老城的'东大门'。
(3)东部河道形态
东部复原:东部下游河段河道较宽,40m左右,坡度较缓。
在古代时期为小市民和贫苦人民居住的地方,与中部和西部相比,发展相对落后。
近期发展成为居民区和商业混合区;两岸以居民区和一般办公楼为主,路边多为小铺面。
体现'自然与简朴',没有过多的修饰和装点,使居住在城市中心的居民们能找到大自然的感觉。
河道的改造以自然河道为主,没有华丽或现代艺术的装饰,给人以自然朴实的感觉。河道坡度较缓,两座桥之间有1-2道跌水,并设有一定的亲水平台和过河石台阶,两岸用不同的草做植被。
清溪川上的22座桥也是它的又一大景观,广通桥是其中唯一的古桥,本文不多介绍。
2004年10月1日,清溪川正式注水,成为首尔市的新景点,为了推广这个景点,韩国政府要求每个旅行社都要将清溪川纳入旅游景点行程。
3、清溪川的水
清溪川的水主要来自汉江和处理后的中水,供水量为98000吨/日。水质完全达到环保要求,对儿童戏水等亲水活动绝对安全,适合于1级水鱼种和中浪川及汉江上栖息的2级鱼类的栖息(1级水鱼种:柳鲦鱼,2级水鱼种:鲫鱼,高背鲫,麦穗鱼,鲶鱼等),达到了水源地2级标准。(悬浮物含量控制到2级水的20%水平)
二、河川復原的生态效益
(一)、清溪川治理后的环境变化
1、各类大气污染项目的监测分析结果:清溪川及一般地区大气污染监测结果,首尔一般地区及清溪川地区按月分析的一般性大气污染物质浓度全部显示出减少趋势。特别是,微细灰尘的浓度即使在施工期间,在调查地区内的平均污染度为60mg/m3~55mg/m3,与2002年7月到10月间相比,污染度有所减少。由于拆除了清溪高架道路,进入市中心的车辆减少了2.3%,与此相反,巴士(增加1.4%)及地铁(增加4.3%,日平均43万名)等大众交通工具的利用率则大幅增加,估计这对大气环境的改善起到了积极的影响。
2、清溪川及其周边地区的VOCs测量分析结果:从2004年3月24日到28日,以清溪川及周边地区为对象,测量、分析了汽车尾气、商业活动过程中排放的苯、甲苯等共40多种挥发性有机化合物(VOCs)。在对清溪川及周边地区5个地点进行挥发性有机化合物质浓度进行测量的结果,从整体上来看,甲苯的浓度比施工前有所降低,但由于东大门运动场的交通堵塞,苯和乙苯的浓度略有提高。
3、清溪川公路边噪音程度的测量结果:对清溪川复原工程开工3个月期间的公路边噪音进行测量的结果,白天噪音程度为66.2dB(A)~71.6dB(A),夜间的噪音程度为60.4dB(A)~70.6dB(A),按照清溪川公路边的噪音程度,目前正在进行的清溪川复原工程几乎未增加附带的工程噪音。
(二)、相对比较复原前、后温度变化
据分析,清溪川上河水潺潺流淌时,气温最多能降低10~13%。也就是说,假设盛夏的温度为30℃,那么就会降低3、4℃。据调查,清溪川复原工程开工前,清溪川一带平均温度比首尔整个地区的平均温度高出5℃以上。但是自拆除高架道路,开通风路后,气温下降了,预计有水流流淌,就能再降低温度。清溪川一带气温下降的原因是因为清溪川的流水,汽车运行数量的减少及由于高架道路的拆除而形成的风路等原因。今后,随着清溪川地区种植的水生植物和林荫树等植物的生长,绿地空间逐渐扩大,预计热岛现象还将进一步减弱。
(三)、复原前、后风路的变化
过密的城市开发切断了顺畅的风向,成了污染物在大气中滞留,大气环境恶化的间接因素。改善这一问题的方法就是开通风路。特别是清溪川地区,由于清溪高架道路及路面公路上交通量的集中,公路周边商业及业务设施集中,再加上不渗水的土壤覆盖等原因,出现了导致城市温度升高的热岛(HeatIslands)现象。清溪川复原事业营造的是水边空间和带来凉爽的风的效果,因此可作为缓解城区热岛现象的对策,可望达到所期待的效果。
据清溪川复原前后风路变化分析,与复原前相比整个清溪4街的风速有所加快。在清溪川公路边或清溪川边所有地区都出现了这种现象。据测算,平均风速至少增加了2.2%、最多增加了7.1%。在清溪8街的风路变化中,平均风速最多增加了7.8%。这些在过去曾是高架道路或地面公路的地方,随着清溪川的开通,现已形成了冷空气移动的水边风路。
三、启示、
1、当代治河应研读河流史和治河史
古人说做事要以史为鉴,治河也是如此。水之利害,自古而然。治河是我们水资源管理部门的一项重要职能,我们每一项治河工程的开建计划都应事先研读一下河流的历史,治河的历史,通古博今,中外兼收,才能在水利工程建设中全面准确地把握人水相亲、和平共处的治水思路,使工程成为水利工程,而非水害工程
2、纳税人意识在社会各方利益协调中的作用。
3、人水相谐的意识
人水相谐是清溪川复原工程中的重要理念之一。清溪川复原工程是首尔建设“生态城市”的重要步骤,其景观设计在直观上给人以生态和谐的感受。河道设计为复式断面,一般设2-3个台阶,人行道贴近水面,以达到亲水的目的。高程是河道设计最高水位,中间台阶一般为河岸,最上面一个台阶即为永久车道路面。隧道喷泉从断面直接跃入水中,行走在堤底,如同置身水帘洞中,头上霓虹幻彩,脚下水声淙淙,清澈见底的溪水和嬉戏在水中的鱼儿触手可及。
清溪川上的景观沿着河道形成了空间序列。河道虽长,但处处有景,让人在欣赏的过程中忘记了途中的寂寞。上下游高程差约15米,由多道跌水衔接起来。在较缓的下游河段,每两座桥之间设一道或二道跌水,在靠近上游较陡的河段处,两座桥之间采用多道跌水,形成既有涓涓流水、又有小小激流的自然河道景观。跌水全部都用大块石修筑,间隔布置。作跌水的大石块表面平整,用垂直木桩将大石块加固在河道内。踏着横在河中的大石块,可跃过溪水,跳到对岸。
清溪川复原工程固然令我们称奇,但其复原工程建设中的人水相亲理念,工程建设与市民各阶层利益的协调都是我们需要学习和借鉴的。
水进展
一、英国伦敦泰晤士河
(一)水环境问题分析
泰晤士河全长402公里,流经伦敦市区,是英国的母亲河。19世纪以来,随着工业革命的兴起,河流两岸人口激增,大量的工业废水、生活污水未经处理直排入河,沿岸垃圾随意堆放。1858年,伦敦发生“大恶臭”事件,政府开始治理河流污染。
(二)治理思路及措施
一是通过立法严格控制污染物排放。20世纪60年代初,政府对入河排污做出了严格规定,企业废水必须达标排放,或纳入城市污水处理管网。企业必须申请排污许可,并定期进行审核,未经许可不得排污。定期检查,起诉、处罚违法违规排放等行为。
二是修建污水处理厂及配套管网。1859年,伦敦启动污水管网建设,在南北两岸共修建七条支线管网并接入排污干渠,减轻了主城区河流污染,但并未进行处理,只是将污水转移到海洋。19世纪末以来,伦敦市建设了数百座小型污水处理厂,并最终合并为几座大型污水处理厂。1955年到1980年,流域污染物排污总量减少约90%,河水溶解氧浓度提升约10%。
三是从分散管理到综合管理。自1955年起,逐步实施流域水资源水环境综合管理。1963颁布了《水资源法》,成立了河流管理局,实施取用水许可制度,统一水资源配置。1973年《水资源法》修订后,全流域200多个涉水管理单位合并成泰晤士河水务管理局,统一管理水处理、水产养殖、灌溉、畜牧、航运、防洪等工作,形成流域综合管理模式。1989年,随着公共事业民营化改革,水务局转变为泰晤士河水务公司,承担供水、排水职能,不再承担防洪、排涝和污染控制职能;政府建立了专业化的监管体系,负责财务、水质监管等,实现了经营者和监管者的分离。
四是加大新技术的研究与利用。早期的污水处理厂主要采用沉淀、消毒工艺,处理效果不明显。20世纪五六十年代,研发采用了活性污泥法处理工艺,并对尾水进行深度处理,出水生化需氧量为5-10毫克/升,处理效果显著,成为水质改善的根本原因之一。泰晤士水务公司近20%的员工从事研究工作,为治理技术研发、水环境容量确定等提供了技术支持。
五是充分利用市场机制。泰晤士河水务公司经济独立、自主权较大,其引入市场机制,向排污者收取排污费,并发展沿河旅游娱乐业,多渠道筹措资金。仅1987—1988年,总收入就高达6亿英镑,其中日常支出4亿英镑,上交盈利2亿英镑,既解决了资金短缺难题,又促进了社会发展。
(三)治理效果
泰晤士河水质逐步改善,20世纪70年代,重新出现鱼类并逐年增加;80年代后期,无脊椎动物达到350多种,鱼类达到100多种,包括鲑鱼、鳟鱼、三文鱼等名贵鱼种。目前,泰晤士河水质完全恢复到了工业化前的状态。
二、韩国首尔清溪川
清溪川全长11公里,自西向东流经首尔市,流域面积51平方公里。20世纪40年代,随着城市化和经济的快速发展,大量的生活污水和工业废水排入河道,后来又实施河床硬化、砌石护坡、裁弯取直等工程,严重破坏了河流自然生态环境,导致流量变小、水质变差,生态功能基本丧失。50年代,政府用5.6公里长、16米宽的水泥板封盖河道,使其长期处于封闭状态,几乎成为城市下水道。70年代,河道封盖上建设公路,并修建了4车道高架桥,一度视为“现代化”标志。
本世纪初,政府下决心开展综合整治和水质恢复,主要采取了三方面措施:一是疏浚清淤。2005年,总投资3900亿韩元(约3.6亿美元)的“清溪川复原工程”竣工,拆除了河道上的高架桥、清除了水泥封盖、清理了河床淤泥、还原了自然面貌。二是全面截污。两岸铺设截污管道,将污水送入处理厂统一处理,并截流初期雨水。三是保持水量。从汉江日均取水9.8万吨,通过泵站注入河道,加上净化处理的2.2万吨城市地下水,总注水量达12万吨,让河流保持40厘米水深。
从生态环境效益看,清溪川成为重要的生态景观,除生化需氧量和总氮两项指标外,各项水质指标均达到韩国地表水一级标准。从经济社会效益看,由于生态环境、人居环境的改善,周边房地产价格飙升,旅游收入激增,带来的直接效益是投资的59倍,附加值效益超过24万亿韩元,并解决了20多万个就业岗位。
三、德国埃姆舍河
(一)水环境问题
埃姆舍河全长约70公里,位于德国北莱茵—威斯特法伦州鲁尔工业区,是莱茵河的一条支流;其流域面积865平方公里,流域内约有230万人,是欧洲人口最密集的地区之一。该流域煤炭开采量大,导致地面沉降,致使河床遭到严重破坏,出现河流改道、堵塞甚至河水倒流的情况。19世纪下半叶起,鲁尔工业区的大量工业废水与生活污水直排入河,河水遭受严重污染,曾是欧洲最脏的河流之一。
(二)治理思路与措施
一是雨污分流改造和污水处理设施建设。流域内城市历史悠久,排水管网基本实行雨污合流。因此,一方面实施雨污分流改造,将城市污水和重度污染的河水输送至两家大型污水处理厂净化处理,减少污染直排现象。另一方面建设雨水处理设施,单独处理初期雨水。此外,还建设了大量分散式污水处理设施、人工湿地以及雨水净化厂,全面削减入河污染物总量。
二是采取“污水电梯”、绿色堤岸、河道治理等措施修复河道。“污水电梯”是指在地下45米深处建设提升泵站,把河床内历史积存的大量垃圾及浓稠污水送到地表,分别进行处理处置。绿色堤岸是指在河道两边种植大量绿植并设置防护带,既改善河流水质又改善河道景观。河道治理是指配合景观与污水处理效果,拓宽、加固清理好的河床,并在两岸设置雨水、洪水蓄滞池。
四、法国巴黎塞纳河
塞纳河巴黎市区段长12.8公里、宽30-200米。巴黎是沿塞纳河两岸逐渐发展起来的,因此市区河段都是石砌码头和宽阔堤岸,三十多座桥梁横跨河上,两旁建成区高楼林立,河道改造十分困难。20世纪60年代初,严重污染导致河流生态系统崩溃,仅有两三种鱼勉强存活。污染主要来自四个方面,一是上游农业过量施用化肥农药;二是工业企业向河道大量排污;三是生活污水与垃圾随意排放,尤其是含磷洗涤剂使用导致河水富营养化问题严重;四是下游的河床淤积,既造成洪水隐患,也影响沿岸景观。
工程治理措施主要包括四方面:
一是截污治理。政府规定污水不得直排入河,要求搬迁废水直排的工厂,难以搬迁要严格治理。1991-2001年,投资56亿欧元新建污水处理设施,污水处理率提高了30%。
二是完善城市下水道。巴黎下水道总长2400公里,地下还有6000座蓄水池,每年从污水中回收的固体垃圾达1.5万立方米。巴黎下水道共有1300多名维护工,负责清扫坑道、修理管道、监管污水处理设施等工作,配备了清砂船及卡车、虹吸管、高压水枪等专业设备,并使用地理信息系统等现代技术进行管理维护。
四是河道蓄水补水。为调节河道水量,建设了4座大型蓄水湖,蓄水总量达8亿立方米;同时修建了19个水闸船闸,使河道水位从不足1米升至3.4-5.7米,改善了航运条件与河岸带景观。此外还进行了河岸河堤整治,采用石砌河岸,避免冲刷造成泥沙流入;建设二级河堤,高层河堤抵御洪涝,低层河堤改造为景观车道。
除了工程治理措施外,还进一步加强了管理。一是严格执法。根据水生态环境保护需要,不断修改完善法律制度,如2001年修订《国家卫生法》要求,工业废水纳管必须获得批准,有毒废水必须进行预处理并开展自我监测,必须缴纳水处理费。严厉查处违法违规现象。二是多渠道筹集资金。除预算拨款外,政府将部分土地划拨给河流管理机构(巴黎港务局)使用,其经济效益用于河流保护。此外,政府还收取船舶停泊费、码头使用费等费用,作为河道管理资金。
经过综合治理,塞纳河水生态状况大幅改善,生物种类显著增加。但是沉积物污染与上游农业污染问题依然存在,说明城市水体整治仅针对河道本身是不够的,需进行全流域综合治理。
五、奥地利维也纳多瑙河
多瑙河全长2850公里,是欧洲第二长河,奥地利首都维也纳市地处其中游。维也纳多瑙河综合治理开发,形成了一套现代化的河流综合治理和开发体系,即在传统治理理念基础上突出“生态治理”概念,并运用到防洪、治污、经济开发等各个领域。主要措施包括两方面:
一是建设生态河堤。恢复河岸植物群落和储水带,是维也纳多瑙河治理和开发的主要任务之一。基于“亲近自然河流”概念和“自然型护岸”技术,在考虑安全性和耐久性的同时,充分考虑生态效果,把河堤由过去的混凝土人工建筑,改造成适合动植物生长的模拟自然状态,建成无混凝土河堤或混凝土外覆盖植被的生态河堤。
二是优化水资源配置和使用。维也纳周边山地和森林水资源丰富,其城市用水99%为地下水和泉水,维持了多瑙河的自然生态流量。维也纳严禁将工业废水和居民生活污水直接排入多瑙河,废污水由紧邻多瑙河的两座大型水处理中心负责处理,出水水质达标后,大部分排入多瑙河,少部分直接渗入地下补充地下水。此外,严格控制沿岸工业企业数量并严格监管。