陳海斌

（集美區(qū)水利工作站，福建 廈門 361021）

1 城市生態(tài)水系環(huán)境分析

1.1 水資源分析

中國的總供水量約為2.8萬億立方米，僅占世界總供水量的6%；人均供水量不足2 400立方米，僅為世界人均供水量的1/4[1]。區(qū)域水系統(tǒng)用水普遍存在水量分配不平衡、用水量不足、地表用水量分布異常、地下水使用異常、水安全性低等問題，因此要采取相應措施予以改善。

1.1.1 預判用水變化趨勢

首先必須充分了解城市的經(jīng)濟狀況和人口結構，判斷城市經(jīng)濟發(fā)展狀況，預測城市發(fā)展趨勢。中國的城市正處于社會主義發(fā)展的初級階段，在水資源保護方面，我們應該實施建設資源型城市的計劃，以確保城市的可持續(xù)發(fā)展，明確水資源保護及生產(chǎn)和使用與該地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展之間的關系。同時，應適當預判城市人口的變化趨勢以及家庭、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護用水的變化趨勢。

1.1.2 做好河流流量分析和缺水率分析

相關人員進行河流流量和水資源短缺分析應貫徹“用水修復城市”的理念，計算可用資源的總價值，用于調節(jié)城市發(fā)展的速度和強度，避免對資源的破壞性使用，同時，這也是相關部門制定和規(guī)劃用水目標的重要依據(jù)。

1.1.3 加強城市水系統(tǒng)的呼吸和儲存能力

相關部門應在凈水工程的基礎上，加強當?shù)氐倪\輸能力以及對用水設施、河流和儲存設施的管理，提高水系統(tǒng)的管理和儲存能力，平衡水源分布。

1.2 水環(huán)境及水生態(tài)分析

中國水環(huán)境的總體狀況可以說處于嚴重困境之中。環(huán)境水污染主要分為內(nèi)陸分布污染、非農(nóng)業(yè)污染、經(jīng)濟分布污染和內(nèi)陸河流污染。水生系統(tǒng)是由水生社會和水生生物組成的一個強大的平衡系統(tǒng)，水環(huán)境的惡化大大降低了水環(huán)境的生物多樣性，水生生物和鳥類的生存環(huán)境受到嚴重破壞。

改善水環(huán)境應以改善地表水性能為基礎，為了保護水環(huán)境，我們首先要改善水質，明確水體的污染物、污染量和污染原因，并采取有針對性的措施，以改善水環(huán)境為核心目標，采用數(shù)學模型計算污染容量，按照控制區(qū)允許的成本效益進行分配，以減少和控制污染。

相關部門應對污染企業(yè)進行在線監(jiān)測和嚴密控制，徹底調查其污染情況，調查其環(huán)境適應能力、清潔生產(chǎn)審核、配送系統(tǒng)建設和深度處理計劃、改造和翻新情況及現(xiàn)場處置等措施，調整廢物的分配和處置，這些調查應在全面控制其污染行為的狀態(tài)下進行。

相關部門應制訂預防和管理污染的計劃，例如重大的水資源改善計劃，包括對環(huán)境污染的預防和管理、水資源分配和污水處理、水產(chǎn)養(yǎng)殖中的水資源分配和對外部邊界污染的預防和管理、河流水資源分配和處置以及恢復等[2-4]。利用該計劃生成年度電力和水資源需求模型，以及對水資源綜合分布平衡的解析，以模擬水污染的運輸過程。此外，環(huán)保企業(yè)可提供包括自然水域、技術浮島、環(huán)境退化、深層人口環(huán)境管理、農(nóng)業(yè)退化保護、污染預防和外部污染預防等技術，以實現(xiàn)安全水環(huán)境的物理和化學指標。

1.3 水安全情況分析

水安全原則是水環(huán)境管理的基本原則之一。目前，許多城市的洪水管理和分配系統(tǒng)仍然非常薄弱，需要加強對洪水的管理和儲存能力，并強化安全責任。由于北方地區(qū)普遍缺乏水資源應對措施，水資源管理和分配在不同程度上陷入癱瘓狀態(tài)，一旦發(fā)生災害，就會給經(jīng)濟和環(huán)境造成重大損失。水資源安全已成為制約我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和社會穩(wěn)定的重要問題。為了確保水安全，我們必須改變觀念，首先要做好風險管理，建立事故預防體系，成立安全救援小組，加強機動能力，提升響應速度，提高事故救援能力[5]；相關部門應根據(jù)適合的方案，改進河流管理工作，貫徹河流管理規(guī)則，并建造用于儲存和分配的綜合河流管理設備；測量河流和水系的長度，觀察受洪水控制的區(qū)域，并減少主要污染區(qū)域；創(chuàng)造綠色區(qū)域和自然景觀，并對流量進行管理；改進設備，控制雨水的使用。

2 基于整體視角的城市安全生態(tài)水系規(guī)劃方法

2.1 整體視角下的城市水系規(guī)劃指導思想

本文所研究的城市水系是指在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，由河流和其他水形式組成的相關水系。城市水系建設應注重人性化，注重實質性、綜合性和可持續(xù)發(fā)展[6]，并以最佳總體效益為基礎，實施有綜合性、限制性的水管理方案?；谡w角度的城市供水系統(tǒng)管理應遵循以下原則：

2.1.1 基礎性原則

城市供水系統(tǒng)的建設應能夠滿足市民的公共利益，使實質性的協(xié)調系統(tǒng)現(xiàn)代化，將不同部門的各種利益結合起來，鞏固理解并協(xié)調行動；在城市總體層面上，對城市水系進行分類，并將城市水系聯(lián)系起來。一個好的總體區(qū)域規(guī)劃，是一種調整水系統(tǒng)規(guī)劃所有部分的措施。

2.1.2 以環(huán)境安全為基準

城市水系統(tǒng)的性質必須考慮到生物安全、水系統(tǒng)自然過程的健康以及河流、水和其他生活區(qū)的健康發(fā)展。使城市水系成為城市環(huán)境模式的有機組成部分，促進城市水系健康發(fā)展。

2.1.3 以多目標的工作為核心

城市水系統(tǒng)的環(huán)境管理需要考慮不同部分的需求，如自然環(huán)境、人類體驗、環(huán)境景觀等。農(nóng)業(yè)和社會經(jīng)濟活動的基礎是確保對水資源的保護，并在總體上協(xié)調解決“六個水問題”（水景觀、水產(chǎn)養(yǎng)殖、水管理等），以實現(xiàn)多目標的工作核心。

2.1.4 將法律程序視為充分的保證

為了確保城市水系規(guī)劃得到有效實施，必須有相應的法律支持，治理水平和法律基礎是達成協(xié)議和有效治理的基礎。

2.2 城市水域安全總體框架

根據(jù)總體設想，水務部門應打破管理體系的界限，從城市發(fā)展的大經(jīng)濟角度，建立整體城市供水系統(tǒng)規(guī)劃機制，以保障城市供水系統(tǒng)的安全性和整體一致性。首先，相關部門要對總體規(guī)劃體系進行實質性更新，對各利益單位和城市水系發(fā)展的總體利益規(guī)劃、城市大型水系類別進行審批，加強供水系統(tǒng)與城市區(qū)域之間的聯(lián)系，執(zhí)行具體方案的主要任務和內(nèi)容。其次，應協(xié)調各種具體方案、指南和反饋之間的聯(lián)系，以最大限度地發(fā)揮各自的效益。最后，相關部門，應根據(jù)水系統(tǒng)監(jiān)測方案，確保規(guī)劃的管理和實施。本文總結了作為城市水系統(tǒng)計劃的城市水系規(guī)劃框圖（見圖1）。

圖1 城市水系規(guī)劃框圖

2.3 城市安全生態(tài)水系空間整合

環(huán)境管理和水系統(tǒng)建設主要基于河流和水的互連項目，將區(qū)域內(nèi)的水系統(tǒng)連接起來，形成一個整體區(qū)域，這是城市區(qū)域的生物部分，作為城市環(huán)境走廊，城市供水和綠色網(wǎng)絡的重要性越來越明顯。另一方面，空間在城市房地產(chǎn)開發(fā)中起著重要作用，水城形成了穩(wěn)定、重復的城市風格，并被建成了獨特的水空間[7]。例如，古都西安曾有“八曾之始，行之長，行之寬，風之大，行之老，蛇之行，異于八江之源”之說，目前，西安市啟動了“八水控西安”項目，體現(xiàn)了水的滋養(yǎng)作用和西安市豐富的控水歷史及文化氛圍。

我們應該保護自然環(huán)境免受其原有和現(xiàn)有自然景觀的影響，避免非法和過度擴張，小心保護水體，重建原來的水系統(tǒng)，將農(nóng)業(yè)、林業(yè)和開放水域連接到一個可持續(xù)和完美的生態(tài)系統(tǒng)中，并在水系統(tǒng)中開發(fā)新的連接；相關部門要防止對城市水環(huán)境造成破壞，改善生態(tài)系統(tǒng)，將水上建筑的各個方面精確地結合在一起，形成一個完整的生態(tài)系統(tǒng)；應考慮環(huán)境用水方案與城市方案價值之間的聯(lián)系，環(huán)境用水計劃應進一步促進城市總體規(guī)劃和城市發(fā)展指南的調整和修改。

安全生態(tài)水系建設，就是要尊重自然、順應自然，因勢利導，堅持節(jié)約優(yōu)先、保護優(yōu)先、以自然修復為主，把生物措施、農(nóng)藝措施和工程措施結合起來，祛滯化瘀，固本培元，恢復河流生態(tài)環(huán)境，改造渠化的河道，重塑健康自然的彎曲河岸線、深潭淺灘和泛洪漫灘，讓河流恢復生命、流域重現(xiàn)生機。按照“八有”的具體目標，促進水系完整性、水體流動性、水質良好性、生物多樣性、水文化傳承性，構建“河暢、水清、岸綠、景美、安全、生態(tài)”的水系，讓河流重現(xiàn)生機。

3 城市安全生態(tài)水系建設項目設計與優(yōu)化

3.1 城市安全生態(tài)水系建設目標

建設安全生態(tài)水系的目標是恢復河流生態(tài)環(huán)境，重塑健康自然彎曲的河岸、深潭、淺灘和漫灘，構建“河暢、水清、岸綠、風景優(yōu)美、安全”的水系和生態(tài)環(huán)境。目的是使水系安全生態(tài)建設的目標更加具體、生動、高效。

3.2 項目主要建設內(nèi)容及措施

廈門安全生態(tài)水系建設始于2016年，在島外四區(qū)共規(guī)劃79個安全生態(tài)水系建設項目，建設公里數(shù)為243.77公里，總投資5.76億元。其中，集美區(qū)14個項目，總投資1.61億元；海滄區(qū)17個項目，總投資0.32億元；同安區(qū)33個項目，總投資2.49億元；翔安區(qū)15個項目，總投資1.34億元。廈門市安全生態(tài)水系建設堅持以保護優(yōu)先、自然修復為原則，結合流域周邊截污治理，采取的措施包括清淤疏浚、河道岸壁軟化、建設滾水壩、修復水閘、增加綠道及觀景平臺等配套措施。

該項目水管理方案將水保護的需要與水環(huán)境方案的需要結合起來，將水環(huán)境保護作為核心目標，有關建設方結合流域周邊自然生態(tài)景觀，建設濕地水塘、親水平臺、景觀水岸、人行步道、自行車道等設施，串成可騎行、可步行、可親水、可觀景的游覽路徑，如翔安區(qū)蓮溪親水平臺、塘頭濕地、古宅濕地以及同安區(qū)西源溪下游安全生態(tài)水系建設提升示范項目、五顯濕地、東溪安全生態(tài)水系、隘頭潭生態(tài)濕地等，初步實現(xiàn)“水清、岸綠、景美”的目標。

通過該項目，可以發(fā)現(xiàn)水管理計劃應包括整個城市計劃中環(huán)境區(qū)域的總體需求，應確定正確的水管理區(qū)域、水資源保護計劃和水環(huán)境開發(fā)指南；通過景觀建設規(guī)劃環(huán)境基礎；以所有通道為一個區(qū)域，實施景觀行動計劃和設計計劃，并對景觀特征和節(jié)點進行精確設計。

3.3 護岸結構設計及優(yōu)化

關于護岸結構設計，本文重點介紹河岸修復作業(yè)中新建生態(tài)覆層設計和剛性擋土墻軟化兩部分。包層類型選擇有幕布支撐梁、環(huán)保箱式混凝土墻、C20混凝土承重墻和重力干石等。下面將從施工工藝、景觀生態(tài)、項目投資與用地四個方面進行比較：

施工工藝：C20開挖混凝土和重力混凝土施工是水保工程中的傳統(tǒng)支護結構，施工要求簡單，技術成熟；生態(tài)網(wǎng)格和盒子制作生態(tài)混凝土砌塊由批準的制造商提供，減少了氣候、人為等因素的影響，減少了勞動力。但施工過程較為復雜，施工過程需要廠家技術人員的指導。

景觀生態(tài)：C20雕刻混凝土建筑生態(tài)性能較差，使用M10砂漿砌塊石屑可改善景觀效果，其具有一定的生態(tài)特性；干石擋土墻具有較好的生態(tài)性能；生態(tài)擋土墻腐殖質可放置在高于普通水位的臺階上，并種植植物以改善生態(tài)景觀效果；采用制盒生態(tài)混凝土砌塊擋土墻，可在正常水位以上的洞內(nèi)種植綠色植物，生態(tài)景觀效果也不錯。

項目投資：生態(tài)混凝土砌塊擋土墻最貴，其次是C20混凝土承重墻和干砌塊混凝土墻及生態(tài)混凝土擋墻。

項目用地：四種斷面所覆蓋的永久面積較小，差異不大，但需鋪設花生箱型環(huán)?；炷翐跬翂?，因此開挖面積比較大，臨時安置面積也比較大。

另外，由于環(huán)保型混凝土砌塊擋土墻內(nèi)填有粘性土，其壓實度必須達到91%以上，并且土體兩側與粘土和砌塊之間的摩擦力需要保持穩(wěn)定，因此其建筑要求更高。農(nóng)民需要在擴建后耕種土地，這會對墻后的垃圾填埋場和烤架造成一定的破壞。干石擋土墻的砌筑質量往往難以保證，由于施工工藝的原因，塊石與塊石之間的縫隙往往較大，難以形成一個整體。生態(tài)承重墻采用網(wǎng)格將石塊連成一體，整體性好，表面可以覆土和綠化，抗沖擊性也不錯，但墻體部分經(jīng)常掛垃圾，需要經(jīng)常打理和保護。C20埋地混凝土擋土墻施工工藝成熟，石料用量少，抗沖擊性好，但生態(tài)性較差。

總體而言，傳統(tǒng)材料C20埋地混凝土重力擋墻可以有效保護托盤免受侵蝕和倒塌，同時上部采用環(huán)保塊狀護坡，既能滿足沖刷速度的要求，又能達到良好的景觀綠化效果，因此相關方案可以選用C20埋地混凝土重力承重墻。

3.4 項目建設與運行管理

安全生態(tài)水系統(tǒng)的建設和實施，不可避免地會對施工現(xiàn)場的生態(tài)環(huán)境造成破壞，但施工人員至少要控制其影響。在建設過程中，施工方案應按照要求，自覺開展項目區(qū)生態(tài)保護工作，嚴格建設要求，加強建設監(jiān)管，引進和培訓施工人員。

項目建成后，相關部門可依托流域周邊綠水青山、田園風光、鄉(xiāng)土文化等資源，促進“種、養(yǎng)、加工、休閑”等一、二、三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，打造“協(xié)會+企業(yè)+合作社+中介+基地+農(nóng)戶”的產(chǎn)業(yè)模式，將生產(chǎn)、加工、服務三產(chǎn)有機融合在一起。

4 結論

本文以城市安全生態(tài)水系統(tǒng)建設工程為例，根據(jù)河流的不同工程條件和自然條件，從工程的整體組織、生態(tài)安全、工程造價、建設維護等方面進行綜合探討；設計了安全生態(tài)水系統(tǒng)建設工程方案，并推薦綜合性能最佳的建設方案。本文設計和推薦的優(yōu)化水系安全生態(tài)系統(tǒng)建設方案，可以更好地滿足項目申報要求，對同類項目具有一定的參考意義。