城市人工河道生态水系景观规划设计的研究——以郑州航空港区河刘沟河为例

' 致谢IUlIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIlY2432469时光如梭，两年的研究生生涯即将结束，一路走来，有成功也有坎坷，饮水思源，敬意铭心，对那些曾给予我真诚鼓励和有力支持的老师、同学、亲朋好友，谨以此文表达我内心的感激之情。首先由衷感谢我的导师杨秋生教授，本文是在导师杨秋生教授的悉心指导下完成的，从论文选题、构思、调查、修改、完成，在整个论文写作过程中导师给予了极大的帮助，同时还要特别感谢郑州市规划设计院殷子伟院长给我提供了大量的素材和项目图片，对于论文的最终成稿起到重要作用。衷心感谢田国行、杨芳绒、田朝阳、刘保国、王政等老师，感谢他们两年来对我的辛勤培养与关心。特别感谢在论文写作过程中给予我帮助的各位师兄、师姐、师弟、师妹；衷心感谢2011级风景园林专业的全体研究生同学对我学习及生活上的帮助和支持。特别感谢我的家人一直以来给予我的支持和鼓励，正是他们的奉献、理解、支持和鼓励，才使得我能够完成学业，他们无私的爱是我人生道路上永远的动力源泉。感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师。最后，在论文完成之际，再次对关心和帮助过我的领导、老师、同学和朋友们表示由衷的谢意!任伟2013年5月于郑州 目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．32研究目的与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．42．1人工河道与城市生态文明建设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42．2北方城市缺水背景下的河道规划设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42．3生态河道滨水景观与城市景观升级⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．53文献综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．53．1城市人工水系综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯53．1．1相关基本概念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．63．1．2城市水系的地位和作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯73．1．3水系在城市规划中的意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯103．1．4城市人工水系现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．103．2国内外城市河道景观规划设计研究和实践⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．133．2．1国外研究及实践⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．133．2．2国内研究及实践⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．184郑州航空港区河刘沟河景观生态规划与设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．244．1项目区概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．244．1．1自然地理概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯244．1．2人文景观特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯264．1．3社会经济状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯264．1．3郑州航空港区概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．274．2规划范围及现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．274．2．1区位分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．274．2．3现状分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．294．3生态、景观与人工河道融合的滨水景观规划设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．294．3．1总体规划设计构架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．294．3．2河道水环境规划设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30I 4．3．3驳岸形式分析与应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯354．3．4景观分区规划⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯405结论与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．455．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．455．2讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．46参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．48英文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51II 河南农业大学硕士学位论文摘要河流是城市自然环境的重要构成因素之一，同时也是塑造城市景观的重要区域。随着可持续发展理论成为城市发展的指导方针，生态文明建设摆在了总体布局的高度，越来越多的城市在城市规划上以打造生态城市为目标，城市中的水系成为城市规划的一个主题；城市水系的建造在于可以为城市创造一个良好的环境，一个城市的生态廊道；可以使城市的破碎空间得到整合和弥补，使城市资源得以重新配置；可以构筑城市地标，使城市的历史文化得到彰显和拓展；满足人们对于亲水环境的需求，从而使城市能够在社会、经济和生态三个方而都能够得到回报。而北方地区由于其自然环境特征，对于人工河道建设与否，学者们有很多不同意见，最终结果是北方城市中的人工河道建设在支持声与反对声中大规模出现。为了满足生态、景观与城市河道水利三者的要求，营造人工生态河道。城市生态河道的理念、河道整治的理论与技术、河道整治具体工程措施的制定、生态景观规划这四者之间需要有一个纽带将他们串联起来。开展人工生态河道规划的研究，完善生态河道规划过程正好可以填补这样一个空缺。国内外对于人工河道生态滨水景观的研究特别是对于河道生态修复的研究已经开展并不断深化，这些研究所形成的理论与技术对于人工河道生态滨水景观营造工作的展开起到了积极的指导与推动作用。但是大多数的研究没有从流域的尺度整体考虑河道整治过程中涉及的社会、经济、自然及人的因素，该方面理论与技术的研究还远落后于城市发展对于河道整治效果的要求，尤其是国内人工生态河道建设规模日益增大，但是专门针对这一方面的理论研究偏少，不能够提供完善的理论支持。城市人工河道改造与重建是一个极为复杂的课题，我国在河流生态修复及生态景观建设等方面的研究工作起步较晚，尚处于学习引进国外先进经验的阶段，更由于国内城市处于高速发展过程中，虽然国内目前也做了大量河道改造与重建的尝试，但其结果往往经不住时间与现代理论的考验。不少地区把水利工程的工程化设计摆在首位而不接受将河道进行生态化、自然化设计，这造成了如今比比皆是的硬质、渠化、毫无生气与自净能力的河道景观；河道水系、驳岸、植被、绿化是城市区域环境改善的主要阵地，在解决城市水利工程的同时，直接关系到城市河道景观、城市生态环境、城市空间肌理与城市文化等，同时其规划设计必须是在不妨碍河道行使基本功能，如：防洪、排涝、通航、水源地等的基础之上的，这就决定了，河道的规划设计或改造修复必须是基于水利工程设施的相关规范、法规的执行的前提下进行的；其次，随着世界上河道的改造趋势越来越成熟，以生态、景观为重点的河道改造倾向越来越清晰，因此，以水利工程设施为基础，融合生态、景观建设的河道规划设计的研究显得尤为重要。如何解决河道水利功能、景观与生态三者之间的矛盾是核心问题，对于城市生态文明建设而言，应该将其列为重要研究课题。在分析国内外人工改造水系景观规划理论及建设实践的基础上，尤其是欧洲莱茵河改造项目、美国密西西比河生态恢复工程、韩国首尔市清溪川内河的生态恢复以及环境改造工程、北京奥林匹克公园水系项目和迁安三里河生态廊道设计，以郑州航空港区河刘沟人工河道为研究的切入点，1 河南农业大学硕士学位论文把握北方城市人工水系建设现状，分析人工水系优劣势，初步探讨了北方地区城市人工水系营造途径和方法，从而为北方地区城市人工水系景观规划与重建提出前瞻性的发展思路。主要结论有：在实践方面，注重理念具体化；河道整治方案的制定及具体工程的实施应因地因时因类制宜，按照具体河道的特点在时间、空间上予以把握；人工生态河道的构建必须贯彻生态与整体最优原则，以人为本等原则；人工生态河道的构建具有长期性；注重综合护坡以及生物沟应用、水质生态修复等。本文在前人研究的基础上，主要针对城市人工河道，深化阐述生态河道的构建理念，借鉴了国内外河道整治的经验，吸收其优秀的理论，优化、组合河道整治中的各项技术，并以郑州航空港区河刘沟人工生态河道规划设计方案为例来进行实践。此项研究可为北方城市人工河道建设提供依据，使河道重建工作规范化，科学化，使重建后河道生态系统更具有可持续性，发挥其最大的服务功能。对促进我国城市人工河道科研及实践的发展，提升其综合水平，均具有重要的理论与实践意义。关键词：城市人工河道景观生态生态水系滨水空间亲水景观2 河南农业大学硕士学位论文1研究背景水乃生命之源，地球表面积51000万平方千米，其中74％的面积为海洋、河流、湖泊所覆盖，海洋占70％，面积为3570万平方千米，内陆水域占4％，面积为2040万平方千米，共计37740万平方千米，正是因为有了这样广阔的水域范围，所以产生了面积巨大的滨水区域。滨水区域具有各种各样的地形、地貌，滨水地区是人类文化的发源地，是城市中富有活力的生态景观区，在提高环境质量、丰富地域风貌等方面具有重要的价值。在保护生态环境及可持续发展的当代，以滨水地区的成功开发建设带动城市新一轮的发展已成为社会共识。越来越多的国家对河、湖、湿地等进行综合治理与开发，并在景观上要求越来越高。国内各城市近几年对人工河道建设和城市河道的改造力度逐年在加大，工程实践以及理论研究也由单纯以水利工程师的主持到风景园林、城市规划、生态及旅游等多方面人士共同参与。古埃及发源于尼罗河流域，古巴比伦发源于两河流域，古印度发源于印度河流域，古代中国发源于黄河流域，从四大文明古国发源地来看，可以说人类文明发源于大河流域。随着社会发展，对于灌溉、防洪、交通的需求，人类开始开凿人工水系，中国历史上著名的都江堰水利工程、京杭大运河、苏州城市水网都属于人工水系，同时给后人积累了大量的经验以及宝贵的财富。《管子·乘马篇》中就曾经讲到“凡立国都，非于大山之下，必于广川之上。高毋近旱，而水用足：下毋近水，而沟防省。”可见都城营造都与水有着很大的关系。随着城市化的进程，各大城市河道或多或少都已处于不健康或亚健康的状态，严重影响城市景观并制约城市的发展。主要表现为：水污染较严重；水量少且经常出现季节性断流：河道建设导致的河道生态系统破坏，人居环境质量恶化，河道硬化取直，河道防洪存在安全隐患；开发中忽视河流生态景观及滨河公共空间的整体规划等一系列的问题，严重影响社会经济的发展和人民生活水平的提高。高品质城市水系的建立，为城市空间提供了多种使用性质的可能，同时空间性质发生有益的变化。滨水区域在新的发展趋势和新的理念建设下下，从多个层而提供了服务功能，不仅创造出更紧凑、更复杂和更多用途的环境，还能结合自身的资源创造出一定的消费理念，使滨水区成为城市中最璀璨的明珠。在这种时代背景下，拥有天然水系和水域的城市加大了对于滨水区的深度开发，而没有天然水系的城市要凭借人力打造城市人工水系，尤其是在中国的北方，由于地理气候的影响，降水量往往小于蒸发量，且降水的时空分布不均，易于形成干旱，因此即使是天然河道也往往是以干涸的面貌出现。但是越是这样的地区，对于城市水系的渴求就越是明显，对于人工水系的建设越是情有独钟。同时一些现代学者对此进行了大肆抨击，认为北方地区不应该大肆建设人工水系，不管是对于水资源浪费以及生态格局来说，还是对于营造的可行性和适宜性来说，都是不合理的。总体而言，现在城市河道存在诸多不健康现象，人工水系建设也存在一些弊端和隐患，但是出于城市排水防洪需要及对于河流滨水景观需要，城市人工水系及滨水景观需要建设，河道滨水景观升级改造迫在眉睫，但是如何协调这些矛盾，系统解决河道景观的建设与城市功能、生态景观、防洪排涝、河道污染之间的矛盾问题是难点。本次以此为背景，借鉴国内外部分人工河道以3 河南农业大学硕士学位论文及与之相近的改造河道滨水景观营造的成功案例，研究河道景观规划设计中，如何统筹河道生态环境、景观设计以及防洪排涝，并以此为基础，深入研究郑州航空港区河刘沟人工河道滨水景观规划设计，以期营造和谐、亲切、自然、生态的滨水景观环境。2研究目的与意义常规水利工程在诸多方面对于保障社会安全、促进经济社会可持续发展发挥着不可替代的作用，但发展至今也有其不可忽视的弊端。首先是河道整治工程及跨流域调水工程等各类水利工程，以及纯水利工程指导下的河道治理已经对河流、湖泊等生态系统造成了巨大的胁迫效应；其次各类水利工程设施的建设、河道的裁弯取直、景观的破坏、滨水游憩空间的减少都影响着城市河道的生态系统、滨水空间活力等u1，而且存在水利工程营造引起诸多的城市问题。面对这个复杂的问题，寻求人工河道建设与生态、景观建设之间的平衡点尤为重要，对于河道以及滨水景观的规划设计也必须寻求多学科的交叉研究，承认人工河道为经济、社会所带来的巨大利益的基础上，河道景观的建设必须统筹人工河道与河道生态及景观建设，对于解决由于不科学的人工河道滨水景观建设而引起的大量的城市问题具有重要的意义。同时对于城市的生态文明建设，对于城市品位的提升以及可持续发展都将富有重要意义。2．1人"rN道与城市生态文明建设党的十八大报告提出，面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出地位，融入经济、政治、社会、各方面和建设全过程。城市河道及滨河地带一直作为城市文明的起源地，不仅为城市提供饮用水、工业用水及灌溉用水，还兼具排洪防涝等防御的功能，同时也是大量鱼类、鸟类、水生植物以及微生物等的栖息生存环境和迁徙廊道，城市河道生态建设与整治在生态城市建设中具有重要的地位和作用心1。城市生态化的实现，离不开生态水环境的建设，人工河道水系是环境中维持和调节生态平衡的一个重要部分，河道水系、驳岸、植被、绿化是城市区域环境改善的主要阵地，有一些河流则成为城市空气对流的绿色通道，正因为此，推动了城市人工河道在规划决策上能够够全面，多方位地促进城市水系的建设，不追求某一单方利益的最大化．而是要使各种利益达到平衡，因此，合理的河道生态景观的规划和建设对河道在建设城市生态环境和缓解城市热岛效应和空气流通等方面起着举足轻重的作用口1。在社会各界充分认识到人工河道与城市生态文明建设的重要关系后，将城市人工水系的设计同生态城市理论结合，确立城市人工水系的建设原则与理念，对今后的人工河道综合建设具有指导实施意义。2．2北方城市缺水背景下的河道规划设计现代社会造成的大自然气候变化、自然资源枯竭等负面影响已经在严重影响并威胁到我们的生活，而自然降水模式受气候变化所影响，除去人为截流改道与河道季节性断流等情况，对河流而言最大的忧患之一便是干旱。造成干旱的原因有很多，一部分原因是降雨的区域格局，但干旱4 河南农业大学硕士学位论文也会受局部模式所影响，城市拥有大面积的非渗透性表面区域，接收的雨水仅为以前的2／3，并且最后大部分雨水还是通过排水系统大部分流出城市。设想一下如果城市将接收到的的雨水吸收并引入地下或者进入水井，便可成为河流之基流，或者作为城市内水分蒸发之用。北方缺水城市可以通过科学合理的河道规划设计，利用河流绿色廊道、湿地以及蓄水池、洼地等生态基质将水资源最大限度的留在景观里，吸收并渗透，视不同的状况，选择适应性的，或相较而言可能更具适应的物种和植物材料等，以提高小区域气候质量，适当减少气候变化所造成的负面影响，对于兼具功能性与景观性的人工河道而言更是如此，从规划设计之初便要明确理念，综合考究。2-3生态河道滨水景观与城市景观升级城市的高速发展，使得城市滨水景观与城市关系变得日益密切。随着科技进步，信息化时代的到来，图像也渐渐地取代文字成为相互了解的最直接途径，各个繁华的大都市也成为了其所在国的“形象代言人”，而城市中最富特色的景观又成为了“城市的名片”。比如人们一谈到北京就会想到故宫和长城、一提起上海脑中就会出现繁华的外滩，一说起杭州则会想到西湖美景。毫不夸张地说具有代表性的景观已经成为了一个城市乃至一个国家的象征，景观不再仅仅局限于了单纯的功能性和装饰性，开始向着更高层次精神性的迈进。景观逐渐成为了城市中具有象征性的文化符号，而滨水景观由于其独特的魅力，也成为城市景观中最具有活力的一抹亮色。在区域人口密集的中国城市，对于公共空间的需求巨大，人的亲水本性以及对室外环境舒适度的要求，需要通过滨水空间得到满足，因此城市河道景观休憩功能的开发建设，并结合河岸进行城市滨水休闲绿地的建设，对于满足城市市民健身休闲、游憩及精神需求，提升城市魅力，带动绿色旅游，促进招商引资具有重要的意义旧1。现代生态河道滨水景观的兴起，迎合了人们对于水的喜爱和需求，到了现在“城市滨水景观”发展日益完善与成熟，不仅保留了过去功能性，在现代经济发展的过程中也担当了重要作用，尤其是其独特的景观特质，富有综合功能融合，同时给予人们以美学与人文精神的熏陶。一片合理的滨水景观区域便可以带动周围大范围的景观效果提升，城市水系的景观升级往往带来城市景观整体大幅提升。3文献综述3．1城市人工水系综述城市人工水系，是一个很古老的存在，并不是一个新的现象。从古至今，当社会生产力达到了一定的程度时，水在功能上得到了扩展，形式上也得到了进步。从最基本的饮用，生活洗涤等功能，逐渐发展到农业灌溉、军事防卫，再到航运，工业生产用水，造景及调节气候，水从最初的功能单一，发展到功能的复合，这也体现了人对于自然的认识和利用过程。古代大多数人工水系并不是纯粹地由人工来塑造的，而是因时就势，对自然水系进行整合与调整，经改造后而形成，当然，现在社会城市水系也有很多经历多重人为改造与维护。在中国历史上，治水与政绩是密切相关的，从大禹治水、都江堰水利工程再到南水北调，4000多年的历史中，历朝历代都有修建水利设施的记载。无怪乎有国外学者将世界界定为了两种：治5 河南农业大学硕士学位论文水地区和非治水地区，并将专制主义与治水绑定在了一起，尽管这个论点具有地理环境决定论的特征，但是也从另一个方面说明治水是一项国家大事，同时也表达出国家政治经济发展的条件是与治水分不开的。3．1．1相关基本概念3．1．1．1城市水系城市水系是城市范围内河流、湖库、湿地及其他水体构成脉络相通的水域系统。——城市水系规划导则(SL431．2008)本论文中的城市人工水系研究系指，对于在城市范围内全部或大部分依靠人力开挖的河道、湖泊、湿地等所构成的脉络相通水域系统，由于文中借鉴了很多经典城市河流改造项目工程，也会把一些大规模修复改造河道工程作为城市人工水系进行研究。论文中对城市人工水系的研究是以城市的角度来进行的，具有特殊针对性和专业考虑。城市水系景观是城市景观中重要的一种自然人文要素，从景观生态学角度来看，更是重要的生态廊道之一；河流廊道作为一个整体，不仅发挥着重要的生态功能如栖息地、通道、过滤、屏障、源和汇等H1，并且丰富了城市景观的多样性，有益城市居民生活，为城市的舒适性、健康性、可持续性提供了一定的基础。3．1．1．2城市滨水空间城市滨水空间(urbanwaterfront)，是指“与河流、湖泊、海洋毗邻的土地或建筑，亦即城镇邻近水体的部分”城市中陆域与水域相连的一定区域的总称，是城市中的特定区域；根据毗邻水体的不同可以分为滨海、滨江、滨河、滨湖等区域，城市滨水空间构成一般由水域、水际线、陆域三部分组成，城市滨水区既是陆地的边缘，又是水体的边缘，包括一定的水域空间和与水体相邻近的城市陆地空间，是自然生态系统和人工生态系统相互交融的城市公共开敞空间，现代滨水景观大部分都有人为痕迹，同时充分考虑了生态型与景观性的融合。范围是“200---300m的水域空间及与之相邻的城市陆域空间，其对人的诱惑距离为1—2kⅢ，相当于步行1510分钟的距离范围”，在城市中具有自然山水的景观情趣；还有公共活动集中、历史文化因素丰富的特点：另外还有其导向明确、渗透性强的空间特征哺1。3．1．1．3景观所谓景观(Landscape)，有很多理解出处。牛津字典解释为“表示自然风光、地面形态和风景画面”，在德语、俄语中表示的意义大都是自然风光、地面形态和风景画面。自然地理学之父洪堡(AlexandeYonHumbold)于19世纪初把景观作为研究的地理术语提出，至此便有了“自然地域综合体”的景观内涵；对于景观的理解可以综合为呻1：景观是地表的一部分，属于地表范畴；是具有明显形态特征与功能联系的客观存在的地理实体，是人类肉眼可以从地表辨别的多个生态系统的组合，它的结构与功能具有相关性和地域性；是物种的栖息地，包括是人类的必要的生活环境；介于生态系统与区域之间的中间尺度，具有明确的尺度性；是由不同的空间单元或景观要素等各6 河南农业大学硕士学位论文种板块交错结合组成，容易受自然和人类活动的影响，具有异质性；兼具经济、生态和文化的多重价值，属于综合性表现。而在现实操作中对景观的理解可以有多种理解方式，景观概念侧重于景观的地域综合体的涵义和风景园林美学涵义，当与生态系统相结合时，它便作为载体而存在，综合特质由生态系统来展现；而与人类审美感觉相融合时，便成为审美信息源头的存在，变为一种美学综合体对于人类的综合心理体验。DerekLovejoy主编的《LandUseandLandscapePlanning》一书在1973年出版，书中首次出现景观规划，1974年随着国际性学术刊物(LandscapePlanning}的出版，在学术上景观规划才奠定了地位，并得到广泛使用，与此同时景观规划的含义随着社会发展与理论研究而在不断扩大。时至当下，景观规划兼具生态学、地理学、水利学、社会经济学等相关学科的知识，富有综合性特征。景观规划的最终目的是协调景观结构与生态过程及人与自然的关系，达到生产、生态资源与审美的平衡点，赢得人与自然的和谐n1。而其中生态学对于景观的影响表现的尤为重要，可持续发展和生态文明建设都对此有较高要求。3．1．2城市水系的地位和作用从蓬莱仙山的典故和诺亚方舟的传说中就能够感受到人类早期对于水的渴求和敬畏的心理。城市是一个集中了人类生活全方位的成果和资源的聚集地，对于水的关注度就更为强烈；城市安全，我们能够从护城河，水系的排污防洪等方面找到凭证；城市繁忙，是贸易的体现，从中我们能够窥见水运的作用，自古至今很多著名城市都是临水而建，并且城市的兴衰也与水有着千丝万缕的关系。城市水系作为构成城市的自然要素之一，在很大程度上影响着城市的选址、总体布局、交通组织以及城市总体风貌特色，并对城市的未来规划发展起到了重要作用，就比如世界上众多著名城市都依靠自身的地理位置，很重要的一项就是临河临海位置。水系在城市中的文化及心理地位。“靠水而居”是人类的一种心理愿望，在中国，这不仅仅是因为人类追求山水相依的美好环境，而且还与注重风水的习俗有关。明末造园家计成所著《园冶》一书中有专论选址的《相地》一章，计成认为最理想的用地是山林地，所谓“园地惟山林最胜”；而最讨巧的是江湖地，只要“略成小筑，足徵大观”，充分说明了造园家对水系的重视。以江南私家园林为例，江南园林多以水为胜，且园中无水不活，而这里的水当为有源头有出口之活水，活水是园林的灵魂之所在，无怪乎有人称水乃园林之眼。明代蔡羽在《消夏湾记》中有云“山以水袭为奇，水以山袭尤奇也”，表明了古人对于山水相依美感的追求。但是并不是所有的城市都具有山水相依的条件，因此，“一峰则太华干寻，一勺则江湖万里”的移天缩地般的园林就成为古代生活中的一个显著标志，而造园中叠山理水的最高境界就是“虽由人作，宛白天开”，同样人工水系也便应运而生，理水也作为造园家的必备本领。水系周边属于城市的开放空间，若水系与滨水区域管理维护得当，滨水区就会成为人们活动集中的场所，是市民游憩、健身、庆典的最佳场所之一。在城市不断发展的过程中，城市与其赖以生存的自然地理环境紧密的结合在一起，形成了具有地域环境性特征的城市景观。随着时间推7 河南农业大学硕士学位论文移，滨水区所包括的建筑物和构筑物及其构成的场所、环境，在一定程度上反映了某些时期的政治、经济、文化特征，便成了一种历史的积淀，其所构成的地域性和历史性城市景观风貌，正是一个城市所独有的特征之一，是历史与文化的统一。不同城市依据其所在的地理位置、水系形态、以及城市性质形成不同的格局和结构，城市的总体格局不是常人所挂念的，但是拥有水系的城市开放空间及滨水区却常常被人留恋并记住。城市水系和滨水区域成为了城市居民记忆中最为深刻的地方之一，在地理上作为高品质游憩地标，在人们内心作为美好回忆地标。城市水系的首要特征是功能性强，其具体的功能表现可以大致归纳为生活类用水、生产类用水、交通运输类用水、防洪排涝防御类用水、环境改善和娱乐性用水。(1)生活类用水主要指生活饮用水和洗涤用水。生活饮用水作为城市存在的必要条件，其水源不一定为地表面的河流，也可以来自自地下水，但若一个城市的地下水也较为匮乏，这个城市的生存和发展就会受到严重制约。由于城市人口集中，需要消耗大量的生活用水，所以城市水系大都经过精心规划与设计，考虑地形、坡降、流向，使其有足够的流量和流速，并通过环城壕池，沟通城外水系，使活水源源不断地流遍全城，使“居者有澡沽汲饮之利”，直至如今在江南的部分地区人们仍保持着在自家门前小河洗衣洗菜的习惯。(2)农业生产和工业生产类用水在农业时代的农耕地区，利用水利工程进行灌溉是保证农业生产的前提之一。唐代大家白居易担任任杭州刺史时，充分研究利用西湖之水进行水利营造，最终“溉田千顷”成就佳话。兴修水利，为农业生产提供保障是古代每个地方官的主要政绩所在，其中著名的都江堰水利工程，是全世界年代最为久远、唯一留存的，以无坝引水为特征的水利工程，其上程由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口引水口三大主体工程和百丈堤、人字堤等附属工程构成，科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题，从而消除了水患，使川西平原成为“水旱从人”的“天府之国”，两千年来，都江堰一直发挥着防洪灌溉作用，成为世界古代水利经典工程。同样太湖地区人工水利建设也很成功，太湖水利使“低田常无水患，高田常无旱灾，而数百里之内，常获丰熟”，经过治理的太湖流域“畎浍脉分，原田棋布；丘阜之间，灌以机械；沮洳之滨，环以茭楗；则泻卤硗确，变为膏泽之野；萍藻葭苇，垦为杭稻之陆”旧1同时古代的劳动人民还利用城中水系养殖鱼、虾、莲藕、菱角、茨菇、菱白等农产品。在手工业时代，或者现在仍存在手工业的城市中，很多手工业产业都会消耗大量水，如丝绸、纺织、造纸、印刷等。而在工业时代，城市河流承担了更多责任，是运输的通道，是工业文明的摇篮，同时伴随着城市工业的成长，城市河流的污染随之严重，甚至城市滨水区成为人们不愿接近甚至厌恶的场所。后工业时代，城市功能发生了转变，生产性空间转化为消费空间，信息类和服务业行业对于水的利用，在于水提供了重要的环境品质，城市滨水地带也从此具备了成为城市核心公共空间的优势，城市水系的功能发生了质的变化。(3)环境改善和景观娱乐用水8 河南农业大学硕士学位论文城市水系假如是流动的活水，清洁的水不断注入城内，并带出城中的污秽，从而净化城市环境，形成清洁活水循环；如果管理不当，导致河道淤塞不通，则水质污秽、蚊蝇滋生、瘟疫流行，河渠会成为环境的污染源与重灾区。贯穿城区的水系既是城市风景观赏河，还可以作为一条天然的通风走廊，促进城市空气流通，气体交换，减少城市热能、粉尘，最终达到净化城市的目的。特别是夏季，宽阔的河面大量水汽蒸发增加了湿度，再加上河道两旁绿化的增加，绿色植物提供了丰富的第二湿度资源，同时水体能吸收和储存大量的太阳辐射能，使河流周围气温降低，气候宜人。水乃造园造景必备。历史上洛阳以园林众多而著称，这与伊、洛水系有关。洛阳北魏时期，水渠不仅接入宫廷苑囿，而且流入私宅、寺观，从而形成了“高台芳榭，家家而筑；花林曲池，园园而有”(见《洛阳伽蓝记》)的园林城市景象。而从曾经的“元丰初，开清汴、禁伊、洛水入城，诸园为废，花木皆枯死”，到后来元丰四年(1081年)“复引伊、洛水入城，洛城园圃复盛”(见《河南邵氏见闻录》)，以此可以看出水源与景观的联系有多么重要。江南一带水系发达，为造园提供了优势条件，有了“江南园林甲天下”之称，仅苏州园林在明代就有271处，这跟城市水网发达，水源充足有密切关系。历朝历代的著名都城会耗费大量人力物力进行营造大面积水系水景，如汉长安的昆明池，唐长安的曲江池，宋东京的金明池，六朝建康的玄武湖，扬州瘦西湖，苏州河网，杭州西湖，北京三海及众多人工河道等都是充分利用水系加以营造的。(4)交通运输类用水由于中国古代城市分布不均，南北资源差异，很多古城的城河都能通船，这些城河起着交通运输的作用，其中以“四河贯城”著称的宋东京城，其中的汴河，五丈河和蔡河均为京城漕运通道，其中的汴河年运粮六百万石，宋人称“汴河乃建国之本”。运河是用以沟通地区或水域间的人工水道，用以通航、灌溉、供水或导流，通常与自然水道或其他运河相连，除了用于水路运输，运河还可用于灌溉、分洪、排涝、给水等，是古代水利工程中最富盛名的一种。早在公元前7世纪，亚述人便开了一条长80公里，宽20米运河，引入淡水；19世纪的世界三大运河建设，是人类人工运河史中最璀璨的明珠：基尔运河于1784年在基尔湾与艾达湖问凿通试航，百余年后，经过加宽、挖深和裁直，使得英吉利海峡到波罗的海的航程，缩短了370海里；苏伊士运河是由地中海到印度洋的通道，航程比绕道非洲缩短近万公里；于1914年完工巴拿马运河采用高水位设闸的筑河方案，是沟通大西洋和太平洋的水道，可以说三大运河是三条交通生命线。中国运河的开凿始于春秋时期，各诸侯国为发展和外界的交往，在所控制的区域内通过联通自然水系开凿运河。如目前所知的最早的运河是江汉运河，初为沟通江汉，以利漕运，但在楚昭王时，成为了伍子胥率吴师伐楚的通道；开凿于公元前221年的灵渠，联通了长江、珠江两大水系，黄河流域的船只可以由水路直航岭南地区；2500多年前开始开凿的年京杭大运河，全长1794公里，连通海河、黄河、淮河、长江、钱塘江，是世界上里程最长、工程最大、最古老的运河；后来，运河两岸成了人口最密集、经济荟萃、文化最昌盛的地区，途径京、津2市和冀、鲁、苏、浙4省，共计20个知名市区。(5)防洪排涝防火等防御类用水9 河南农业大学硕士学位论文防御类用水大体包括了军事上用以御敌的水系和防洪排涝及灭火等功能用水。如护城河是古代由人工开挖，环绕城池、寺院、皇宫的河道，用于防御动物或敌人的入侵，知名度高的历史实例莫过于北京的护城河，护城河是人工开挖、引水注入的壕沟，形成人工河作为城墙的屏障，北京的护城河上白玉泉，白浮泉，密云等水系，与转河，金水河，“六海”，坝河，通惠河相连通，构成了北京城的完整循环水系，既为城池筑造了防御屏障，也为紫禁城的生活用水及漕运提供了保证，充分展示了古代中国城市水系规划运用的高超技艺。城市水系中的河道、沟渠的一项最重要功能就是防洪排涝，能把城内生活污水以及暴雨后的地表径流迅速排出城外，以防城内出现涝灾。同时，城市水系有一定的调蓄洪水的能力，这对暴雨或久雨后防止洪涝之灾具有很大作用。以明清紫禁城的护城河为例，宽52米，深6米，长约3．8公里的护城河，可蓄水约120万立方米，这对面积为0．724平方公里的紫禁城来说，无异于一个小型水库。城市水系在防火上也具有重要的作用，不仅可以隔离火源，隔断火势蔓延，还能够提供足够的消防用水。3．1．3水系在城市规划中的意义在城市水系规划设计中应当确立城市滨水区的功能价值、景观空间价值、生态环境价值、文化心理价值以及城市历史价值，同时应当将滨水区与城市总体规划紧密地结合起来，以塑造城市未来的整体形象，将滨水区价值利用到最高。水系对于城市形态的形成和演变的动力最初主要源于其功能性，水系能够提供给城市的稳定的生活及生产用水水源，同时又能够形成周边肥沃的土地和形成繁荣的渔业。从当代规划和实践上来看，水系的建设带来了城市空间的整合，一些不受重视的区域重新得到关注和更新改造，使城市的总体空间品质上升，并扩大了景观区域。滨水区规划从城市总体来说，是结合城市防洪、绿化、给水排水、土地利用和城市交通等规划要求，对滨水区内的经济结构、功能布局、生态保护、景观空间及环境设施等各个方面进行的综合性规划设计，其最终目标是形成一个经济繁荣，生态环境不断改善，充满活力，富有特色的具有城市文化氛围的城市滨水区空间形象。因此水系的规划与设计就与城市的总体空间结构及城市总体形象相关联，而就水系区域而言，水系规划和设计是要建立一个安全、稳定、生态、循环的水环境，这也是关系到城市发展的安全、健康、繁荣的前提，是城市发展的重要组成部分。3．1．4城市人工水系现状(1)城市水系质量普遍较差。产业结构不合理、经济高速发展、污水处理不理想及对河道的过度开发等原因使城市河流逐渐失去河流的自净能力，我国的城市河道近80％已受污染或严重被污染，由此每年损失约377亿元旧1。中国环境保护部每年都会发布中国环境状况公报，其中仅1999年的环境状况公报显示了我国流经城市河段的水质状况，根据数据显示流经城市河段的水质状况普遍受到污染，国控城市河段(141个)中有63．8％的城市河段为Ⅳ至劣V水质，而其余年份则没有单独公布。最新的2011年公报显示长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河七大水系10 河南农业大学硕士学位论文总体为轻度污染。204条河流409个地表水国控监测断面中，Ⅳ至劣V类水质的断面比例分别为40．1％。其中北方水系大部分为中度污染或者重度污染，也由此可以推测到城市水系环境状况。(2)城市河道生态系统减弱。大多人工河道的不合理驳岸及衬底阻断了河道与生态系统各因素之间的联通和循环，导致健康河流以物理、化学、生物等形式参与生态系统运动的功能逐渐丧失，致使部分河段生态恶化，成为景观生态毒瘤。自然河道具有透水性，通过渗透有效补偿地下水，保障了地下水资源的循环利用。在城市人工河流建设中往往单纯为了降低后期补水成本，多采用混凝土固化河道，使河水与自然系统出现断层。这样一方面是耗资巨大的城市人工河流基本上丧失了补给地下水的生态功能；另一方面由于长期超采地下水又得不到补偿，形成区域性地下水沉降漏斗，目前在我国这样的沉降漏斗多达100多个，总面积逾15万平方公里，其中仅仅华北平原就有近7万平方公里面积的地下水水位低于海平面，后期地面沉降、海水倒灌等生态灾难不可避免。(3)河道非自然形态严重。城市出于防洪排涝安全的考虑，对城市河道进行裁弯取直处理，并对河床加以混凝土等硬质加固，致使原来河道的天然形状和走向发生变化，河道本来的自然曲折的形状和许多生物赖以维持生存的河道自然特征逐渐消逝。(4)人工河道景观贫乏。出于防洪安全的考虑，堤防驳岸一般都是笔直高大的硬化处理，水流缓慢、水环境质量恶劣等造成了河道景观贫乏；城市更由于人口密集、基础设施繁多、水电气网络交织的特点，增加了生态处理的难度。综合来看，城市人工河道最大的问题是生态环境问题，只有从生态的角度修复和重建生态系统，才能为供水、环境、生态、景观等其他功能提供最佳载体，从而奠定基础u0。，进而建设现代化人工河道健康景观。传统人工河道由于功能需求，一般多把河道建设为直线混凝土硬质河道，忽视生态功能。致使各种水生生物栖息、产卵的浅滩生境结构丧失，造成正常生息繁衍环境退化并消失；原有自然河道由于硬化和改道，很多变为道路和建筑，河道走廊带来的原始生态景观消失，结果自然是河流生态系统的作用变小、水质恶化、生境丧失或被阻断、物种减少等生态系统的退化⋯+1引，由于种种问题，河道及周围植物杂乱无章，水体没有白净功能，毫无景观可言。一些城市早已意识到传统城市人工河道的弊端，也采取了一定弥补方法，但缺乏整体和长远考虑，效果不甚明显，最终浪费了资源反而没有收到成效¨引。(5)北方城市积极进行人工河道建设自古至今，我国北方地区就有开凿人工河道的传统，都是为了满足城市各种功能需求，时至今日，当人们对生态景观要求越来越高之时，河道亲水景观变得尤为重要。在各个城市综合竞争中，水景变成一张重要的名片，现代水系成为现代城市的主体设施之一，再加上人们对于高品质景观的追求，人工河道的建设的呼声也越来越高，尤其是城市新区。通过表3—1可以看出，在北方城市中对水系建设的重视度很高，并且未来的建设资金投入越来越大。 河南农业大学硕士学位论文表3-1部分北方城市人工水系建设一览表城市年度投资建设目标预计结果石家庄1997-19999．98亿开挖河道56．9公里，新建、改建排污管道42公开挖河道56．9公里，形成水面积250万平方米，绿化面积140万平民心河里，河道两岸绿化带建设，新建改造公园22座方米石家庄西北部水利生态防洪工程(含太平河)、石津干渠形成水面8．2平方公里、绿地24．5环城水2010—106亿段、西北部南水北调段和东南环水系四部分，共计平方公里系106公里四千九支三湖，“四干”是指四条输水干渠，全长30公里；“九支”是指九条景观支渠，全长40洛阳新公里；“三湖”是指体育中心湖(水面面积180总体达到渠道总长达到50多公区水系2003-20091．8亿亩)、会展中心湖(水面面积280亩)、隋唐园人里，形成水面近2000亩工湖(水面面积200亩)，除此之外，在各小区还设有若干条分支渠和水景公园开封水系二期2007-20103．5亿五河四湖连通开封五河四湖工程生态水系建成后全市水面面积将对于城市周边12条河流、12座水库、3个湖泊(两由现在的11．4平方公里增加到2006-202033亿流湖，龙湖、龙子湖)1010平方公里水域进行生态33．5平方公里，人均水面面积将整治由现在的3．9平方米增加到6．8平方米郑州生贾鲁河一期治理工程(南阳坝～中州大道)、须水河索须河河道一期治理工程(刘沟水库～师家河态水系坝)、潮河河道治理工程(曹古寺水库～京港澳高速)、七里河治理工程(107辅道～东风渠口)、2006—201314．44亿治理河道总长度108公里魏河治理工程(金杯路～中州大道)、十七里河(苏庄水库～七里河汇合口)、十八里河(刘湾水库～七里河汇合口)治理工程、索须河二期治理工程(师家河坝～贾鲁河)唐山环唐河、青龙河、李各庄河改造，凤凰河道，唐河水城水系2009—201230亿长约57公里的环城水系库引水工程及滨河景观道路建设新开挖人工河道3．3公里，新建船闸一座，跨河桥11座，暗涵1座，北京转2002-20036．26亿恢复被填埋的转河暗沟制闸1座，码头2座，补水闸河l座。新增水面5．7万平方米，绿地8万平方米北京奥总长2．7公里的龙形水系(16．5公顷)及奥林匹运水系2005-2008共计水面面积84．2公顷克森林公园水系(61．99公顷)和湿地(5．71公顷)建设灵泉湖、东湖、影视湖、龙寺、圆融五座水库，形成贯穿城区南北总长50公里的焦作城与新河、大沙河、蒋沟河贯通，形成贯穿城区东西城市带状公园，与南水北调总干渠市水网2013-201566．9亿河道形成“六纵四横”城市水网，总长48公里的水体景观；改造老城区白马门河、普济河、群英河、瓮涧河、李河、山门河6条河道解决城市地下水补源，改善区域气候，提升生态质量。“八水润西安”，即“571028工程”：保护、改285．43造、提升、新建“5引水(人工水系)、7湿地、亿，201110河系、28湖池”。以“泾、渭、}产、灞、濡、规划总面积10108平方公里，西安西安2012-2020建成“城在水中、水在城中、水韵年曾预计漓、沣、涝”及黑河为基本轮廓，确保城市供水安600亿全的基础上，建设一批城市供水、生态引水、湖泊长安的现代化生态型大都市”湿地和河道治理工程12 河南农业大学硕士学位论文3．2国内外城市河道景观规划设计研究和实践3．2．1国外研究及实践国外对于城市河流治理和营造的研究起源较早，研究内容主要：滨水景观营造、滨水区开发利用和城市河流规划与治理等方面，其中滨水景观理论研究也形成了较为完善的体系。发达国家滨水区和河流的开发和建设经历了漫长的过程，建设理念从单纯的人工景观，继而到自然景观，直至自然生态的建设理念变化过程，建设手段和技术也越来越趋向科学理性。20世纪中期以来，欧洲各国政府希望以滨水地区的开发拉动城市经济的发展，增加内城的吸引力，而人们也开始更热衷于户外游憩活动，更为关键的是城市河流污染严重，这些原因促使城市水污染问题慢慢得到重视，并使城市河流逐渐趋向健康状态，滨水景观开始成为人们在城市中游憩的最佳选择。这一时期开始系统地研究河流在城市中的作用，强调河流生态功能对城市整体发展的价值，追求河流与城市的和谐发展，以景观生态学、城市设计学、景观设计学为主要思想的滨水景观设计研究逐渐出现，同时逐步运用到人工河道的营造和改造中。3．2．1．1重视城市河流生态价值美国麦克哈格(McHarg)教授从规划角度真正重视河流生态价值对城市作用，作为规划理论家芒福德(LewisMumford)曾指出，麦克哈格的贡献在于作为20世纪最伟大的景观设计师和生态规划的倡导者，将许多关于自然的知识综合在一起，并能落在建设上。1969年麦克哈格撰写的《设计遵从自然》一书，被誉为城市生态学方面的指导性著作；他提出了将设计作为一个包括地理、地势、水利、土地资源利用、植被、动物和气候等多项决定性要素相互联系的整体来看待的观点，站在一个独特的高度来重新审视设计，并通过一些实例来论述在河流地区建设的自然保护和发展原则。20世纪80年代后期，美国学者威廉姆·米茨(WilliamJ．Mitsch)于1989年提出“生态工程”(Ecologicalengineering)的概念，要达到人为环境与自然环境统一与协调，就必须强调生态修复要以“自我设计”为基础，并辅助一定技术手段才能达到，这一说法颠覆了景观设计思路。以单个物种恢复为标志的大型河流生态恢复工程，如莱茵河“鲑鱼一2000”计划的成功实施便是河流生态工程的经典案例。莱茵河全长1320公里，流域内有9个国家，干流流经瑞士、德国、法国、卢森堡和荷兰，流域面积为20万平方公里，超过2000万人口以莱茵河作为直接水源。在德国，莱茵河不仅是饮用水源，还作为航运、发电、灌溉和工业用水，被德国人视为“父亲河”。从1920年到1990年间，莱茵河畔的人口数量从500万增加到4500万，20世纪世纪五六十年代莱茵河水质遭受污染，每天约有5000，--6000万吨的工业和生活污水排入莱茵河，1972年污染最为严重，各项指标超标显示，几乎丧失自净能力，正因为此，留下了“欧洲下水道”的恶名。为使莱茵河重现生机，莱茵河流域国家做了一系列努力，德国境内莱茵河沿岸，兴建了污水处理净化设施，特别是在鲁尔河段建设了许多水利工程与污水处理厂，并采用向河中充氧的措施，以进行水污染的治理和预防，也同时关闭了一批高污染企业，促进产业升级。13 河南农业大学硕士学位论文1987年，保护莱茵河国际委员会组织通过了“莱茵河2000年前行动计划州川，开始实施莱茵河生态系统恢复计划。该机构发起了很多活动，包括拆除不合理的通航、灌溉及防洪工程，大规划河岸绿化，保护水质健康，在部分改弯取直的人工河段恢复其自然河道等，沿岸各国投入了数百亿美元用于治污和生态系统建设，到2000年莱茵河全面实现预定目标，河岸周围森林茂密，滨水环境质量较好，湿地效果显现，水质清澈洁净。尤其是鲑鱼已经从河口洄游到上游瑞士一带产卵，完成既定目标，鱼类、鸟类和两栖动物重返莱茵河。(如图3—1、3—2)。图3—1改造后的莱菌河1图3-2改造后的莱菌河2Fig．3-1tlleRhine，愉transformation1Fig．3·2SeRhme．Aftertransformation220世纪90年代开始进行流域尺度的整体生态恢复，德国首都柏林的施普雷河水系经过生态化改造，取得了较好成果，生态恢复较好；美国通过设置浅滩、深潭、人工湿地以及鱼类洄游的鱼道等综合生态工程手段开展了河道的生态整治工程，如美国已在密西西比河、伊利诺伊河和凯斯密河等实施了生态恢复工程n引。密西西比河同南美洲的亚马逊河、非洲的尼罗河和中国的长江共称为世界四大长河，发源于美国西部偏北的落基山北段的群山峻岭之中，由北向南纵贯美国大平原，注入墨西哥湾，全长3950公里。密西西比河是历史上洪灾较为严重的河流，自1879"--1927年起，密西西比河的治理进入了防洪和航运并重时期，1927年之后至20世纪80年代中后期，美国政府开始重视政策法规等非工程措施在治理中的作用，加大立法和管理的力度，密西西比河进入了工程措施和非工程措施相结合的全面整治和开发阶段；20世纪80年代中后期以来，因为这个时期是环境保护和重视生态呼声最重要的时期，围绕这个观点，河流治理迎来了全新治理时期。总体来看，密西西比河的整治所走过的历程大概可以总结为：避洪、防洪一治洪、简单开发、综合开发和治理、全面整治与开发、重视治理中的环境和生态问题并融入当代流域治理理念，经历了层次渐高的不同整治阶段，并最终恢复自然生态(如图3-3、3-4)。14 河南农业大学硕士学位论文图3-3改造后的密西西比河1Fig．3·3theMississippi，Aftertransformationl3．2．1．2河流的近自然河流治理图3-4改造后的密西西比河2Fig．3-4theMississippi，Aftertransformation2“近自然河道治理工程”是20世纪50年代德国正式创立的，其主要观点是河道的整治要尊重生命，尤其是植物；80年代开始实践“近自然河流治理”工程，比较流行的河道整治方法是自然河工法。欧洲的莱茵河、塞纳河、多瑙河、阿勒河等河流治理都进行了自然河工法的改造和修复，此工程从开始应用至今仅仅30年，但是效果明显，取得一系列优异成果n引。传统河道处理工程简单僵化，与此相比自然河道工法其显著特点是流域内的生物多样性有了明显增长，生物生长代谢提升，生物种群的品种、密度都成倍增加，治理后还能使河流自净能力明显提高，水质得到大幅度改善，以至于滨河地区成为了城市中最佳休闲去处。日本受到欧洲国家对于河道治理的理念并进行了发展。日本在80年代开始关注“生态体系保护、恢复和新建”和“环境净化”，尤其是对于水环境领域提出了一些现代理念，即“考虑河流固有的适宜生物生育的良好的环境，同时，要保护和创造出优美的自然景观”，社会与政府意见一致，都对河道的治理体系产生极大兴趣，并制定了关于“推进多自然型河道治理”体系。在20世纪90年代初开始大力倡导并实施了“创造多自然型河川计划”，1991年兴建了600处试验工程，建设部还建成了“自然共生河流研究中心”，该中心拥有世界最大的自然河流实验水道，利用该设施进行“河流一生物”相互关系等河流生态学领域的科学研究¨71。在工程上侧重于对“多自然型河流治理法”的研究，提出运用生态工程方法进行河流治理，以恢复水质、维护景观多样性和生物多样性，形成良好的河流景观与滨水环境，结合城市水网进行生态化处理，为各类健身以及游憩活动提供了适宜场地。3．2．1．3协同城市河流管理20世纪70年代以后美国经历了河流水资源管理模式的转换，与自然相协调的可持续的河流管理理念得以确立n引。佛罗里达州建造了了很多人工河道，但逐渐展示出了严重的弊端，生物量急剧减少，气候出现异常，周边土地发生板结，90年代不得不进行改造，通过综合河流管理，进行了一系列的措施，后来慢慢恢复了河道弯曲生态状态。著名的洛杉矶河也进行了河流进行回归自然的改造，同时取得了良好效果。 河南农业大学硕士学位论文Gerald和Gallowa对1993年Mississippi河流域洪水进行了深入调查与反思，提出了与经济、生态、文化可持续性相融合的河流管理新模式n引；在实际操作中，美国各州大力推行了的“流域保护方法”，其主要特点有：(1)管理的最终目的在于河流整体生态功能的恢复，而不仅仅是污染源控制：(2)决策上充分尊重生态因子；(3)强调多个政府部门、非政府组织、民间团体、企业和公众在流域管理上的协商与合作；(4)重视城市河道管理的资料共享堙0。。1997年日本政府对旧《河川法》进行了大幅修改，在原有河川建设目标“治水”、“利水”的基础上新添了“环境”目标；日本河流研究者将河流水域、河洪空间及河畔居民社区当作一个有机的整体，认为河流管理对象应该包括河流水量、水质、河流生态系统、河流水循环、河流水洪空间、河流与河畔居民社区的关系比¨。3．2．1．4景观生态学影响景观生态学认为斑块、廊道和基质是构成景观的基本要素，众多绿色廊道相互交织形成网络，具有引导能量流动、物种迁移和保护生态的作用。由于城市河流水系自然资源丰富、滨水地带生物多样以及河岸土地资源较多等有利条件，使它成为城市生态网络的重要载体。在城市内部，沿河流的生态网络通常作为城市生态的重要组成部分，与水流、景观和周边规划联系紧密。加拿大多伦多市于1998年完成的“加里森溪流链接规划”，其主要内容是规划结合城市排水系统整治，恢复一条因城市开发而消失的小河流，重现河流及两岸景观，同时通过建设沿河绿带，沟通和连接现有公园绿地，在城市中心区构建起了融娱乐、交通、景观于一体的生态网络。网络的构建将河流地区的生态模式从“枝状”拓展到“网状”，以河道为主，将各个元素和模块串联起来，逐渐融为一体，构成整个城市中心地带的生态网络。景观生态学是生态学的一个分支，是一种交叉学科，需要融合多学科的运用。Forman和Godron(1986)合著的(LandscapeEcology》标志着景观生态学发展进入了一个新阶段，对后世产生积极影响。书中提出：“景观生态学探讨生态系统——如林地、草地、灌丛、走廊和村庄一异质性组合的结构、功能和变化”。他们运用生态学的原理和方法，系统研究了景观的空间结构，景观动力学，景观的异质性原理乜刳。景观生态学强调异质性，重视尺度性，高度综合性㈨。国际景观生态学会于1998年将景观生态学定义为“对于不同尺度上景观空间变化的研究，它包括景观异质性的生物、地理和社会的因素，它是一门连接自然科学和相关人类科学的交叉学科”。16 河南农业大学硕士学位论文3．2．1．5新型资源节约型城市河流景观图3-5清溪川改造1Fig．3-5TheReconstructionofCheonggyecheon1图3-6清溪川复兴改造2Fig．3-6TheReconstructionofCheonggyecheon22003年，在提升首尔作为国际大都会的品位和吸引力的目标引导下，首尔市政府开始实施清溪川内河的生态恢复以及周边环境的改造工程，以复原600年古都汉城的历史性和文化性，市中心变成了有利于生态环境的、以人为中心的城市空间，整个清溪川复兴改造工程历时两年多的时间，拆除了5．8km的清溪川路和覆盖在上面已经年久失修的高架桥，修建了滨水生态景观及休闲游憩空间，耗资3800亿韩元(折合约3．6亿美元)，工程于2005年10月竣工；清溪川重建工程的完成有利于中心区生态环境的改善，促进城市内部的均衡发展，推动环境友好的交通体系建设，是现代化资源节约型人工河道景观设计范例控4’251。布法罗河口长廊连接了美国休斯顿市中心至河边公园的区域，以及西部不可忽视的混乱高速公路和桥梁。它为休斯顿市增加了23英亩的公园面积，设计师的长远眼光以及执行力将这个堆满垃圾的地区改造成了3000英尺线性的城市公园，并为休斯顿市中心提供了一个突出(显著)的入口，并荣获2009年ASLA综合设计类优秀奖。17 河南农业大学硕士学位论文图3-7改造后的布法罗河口长廊1Fig．3·7theBuffaloBayouPromenade，Aftertransformation1图3—8改造后的布法罗河口长廊2Fig．3-8theBuffaloBayouPromenade，Aftertransformation2图3-9改造后的布法罗河口长廊3图3。10改造后的布法罗河口长廊4Fig．3-9theBuffaloBayouPromenade，Aftertransformation3Fig．3-10theBuffaloBayouPromenade，Aftertransformation4这里的地理条件独特，给设计师带来了很大的挑战：高耸结构的高速公路与走廊纵横交错，阻隔了阳光和暴风雨时期雨水的排放；河口的水带来了碎片、垃圾及淤泥，并不断沉积在岸边；陡峭的河岸受到严重侵蚀；外来入侵植物的覆盖，造成了行人通过的不安全性。认识到这些挑战，设计小组采用了一些特定设计解决方案，成功的创造了人性化环境。由于考虑到未来大自然侵蚀，设计中特别注意栏杆、墙壁、步道和标志等细节，使之可以经受时间考验。如今这里已经变成成千上万的休斯顿人最受欢迎地区之一，城市水系的印象已深入人心(如图3-7、3-8、3-9、3-10)。3．2．2国内研究及实践在城市现代化升级的要求下，在滨水开发大趋势的带动下，面对城市水系生态系统受损的巨大压力，中国许多城市也广泛开展了针对城市人工水系，或以保证城市防洪排涝为契机或以改善城市环境为目的的城市河流景观建设，并且取得了显著的成绩，代表性案例有北京奥运水系、北京转河、石家庄民心河、唐山环城水系等。在国内研究中对于城市河道的研究，主要有从生态学、水利工程学、滨水区景观设计等方面展开的。lR 河南农业大学硕士学位论文3．2．2．1多学科滨水景观设计方面王向荣、林菁认为景观设计应该是艺术、生态与功能的平衡的结果。“景观是一个综合的整体，它是在一定的经济条件下实现的，必须满足社会的功能，也要符合自然的规律，遵循生态原则，同时还属于艺术的范畴。景观设计作品如要有持久的生命力，必定是在总体上达到了这些因素的互相平衡。”“今天的景观设计师更多的是在治疗城市疮疤，用景观的方式修复城市肌肤，促进城市各个系统的良性发展。这样的景观的积极意义不在于它创造了怎样的形式和风景，而在于它对社会发展的积极作用。”他们认为在景观设计中可以在尊重自然发展过程，倡导能源与物质的循环利用和场地的自我维持，发展可持续的处理技术等方面体现生态思想瞳引。当前在景观设计中对生态的追求已经与对功能和形式的追求同等重要，有时甚至超越了后两者，占据了首要位置。俞孔坚教授认为城市滨水景观设计应以生态学原理作为指导，强调生态优先和整体性优先的原则；他提出了对城市滨水空间应该进行多目标规划，认为“城市滨水区作为城市中人类活动与自然过程共同作用最为强烈的地带之一，其规划涉及多学科、多方面问题，要求设计人员以综合的视角、进行多目标的规划设计。”曙"。刘滨谊在《景观规划设计中的城市湖泊保护》中结合玄武湖景观区总体规划，从环境生态层面，就湖泊水体本身和湖泊流域的宏观保护，确定了湖泊流域范围内的水质保护原则方法；从视觉景观层面，就高度的保护控制，风格风貌保护控制，景观时间变化控制提出了原则和方法馏引。在《河流治理规划设计新理念与实践应用》中，作者认为在水利建设的同时如何改善水域的景观和生态环境，成为现代水利事业发展的主流。“一个河流治理的规划设计是市政、文物、风景园林、雕塑、生物学、植物学、水利工程等多学科支持的产物。”河流治理的复杂性和综合性要求设计人员多角度、多层次地去思考和发现，并运用多学科的知识，从更广阔的视野范围来综合分析，规划设计应体现多方需求、多目标和多功能。3．2．2．2景观生态学理论强调河流一个重要的廊道系统，是水和各种营养物质的流动通道，是物种迁移的通道，也是各种乡土物种的栖息地，在现代景观生态学意义上，河流廊道具有维护大地景观系统连续性和完整性以及生物多样性的重要意义。国内学者俞孔坚教授等人针对我国以往城市建设和开发规划中对自然系统缺乏认识和尊重，以牺牲自然过程和格局的安全、健康为代价的城市化途径而言，针对中国快速城市化和由于不科学规划而导致自然系统严重破坏，提出用景观安全格局的方法通过对自然过程、生物过程和人文过程的分析，来判别和建立生态基础设施，并提出采用景观安全格局这一途径来解决幢引。从景观水平来看，市域应该包括城市的市区和郊区两部分。在这个尺度上将全市域的河流作为一个整体，运用景观生态学及其它相关学科的知识和方法，进行河流景观生态规划，调整或构建合理的河流景观格局。大尺度的河流景观研究是在流域尺度上研究河流景观的特征和变化，着重通过流域内土地利用变化格局研究来分析流域的水土流失、人为干扰等情况。基于流域景观的异质性、整体性以及协调性等来进行区域景观的综合规划。19 河南农业大学硕士学位论文3．2．2．3水利工程学理论上世纪90年代，国内一些城市开始转变传统的水环境治理思路，提出了河道生态治理的新理念口⋯。在此方面国内做过了大量的研究和实践，董哲仁提出了“生态水工学”的概念，他认为水工学应吸收、融合生态学的理论，建立和发展生态水工学，在满足人们对水的各种不同需求的同时，还应保证水生态系统的完整性、依存性的要求，恢复与建设洁净的水环境，实现人与自然的和谐，并在北京、上海、天津等城市开始一些小规模的试验研究，探索修复河流生态系统的技术手段∞¨。郑天柱等应用生态工程学理论，探讨了河道生态恢复机理，指出满足河流生态需水量是缺水地区恢复河流生态的关键m1。杨海军等也提出了退化水岸带生态系统修复的主要内容应包括适于生物生存的环境缀块构建研究、适于生物生存的生态修复材料研究以及水岸生态系统恢复过程中自组织机理研究b3‘。部分学者提出景观水利的概念，指出景观水利是在充分结合水利特点，综合考虑水利工程安全、水生态、水土保持、水资源利用和保护等问题的基础上，将人与自然和谐理念贯穿到水利工程建设中，注重工程建设与环境保护相统一，丰富水利工程的文化内涵，并打造精品水利旧利。国家“863”计划专项资助项目成果《河道生态护坡关键技术及其生态功能》，在实践基础上提出三类生态护坡技术：全系列生态护坡，土壤生物工程和复合式生物稳定技术b引。3．2．2．4国内城市人工水系景观设计实践3．2．2．4．1迁安三里河生态廊道设计项目由北京土人景观设计所作，获得第四届世界建筑节(wAF)“世界景观奖”，评委会对其评价为：“该项目将一个垃圾场和污水横流的沟渠改造成优美的生态景观和本土生物栖息地，它将步道和自行车道整合于场地之中作休闲和通勤之用。由土人设计的景观作品《重生的母亲河》表明，该项目代表了强有力的抗争⋯⋯面对我们脆弱而又有限的环境，一个污染严重的废弃地也能被转化为优美的自然原野。由此给我们提供了一个杰出的典范和希望的灯塔。”在三里河治理工程(沿三里河埋设截污管道)实施之前，三里河曾是迁安市城区的排污通道。大量工业废水和生活污水排入河道，水质遭到严重污染(其中，造纸企业排放的工业废水危害最大)，河床淤积。项目位于河北省迁安市东部的河东区三里河沿岸，该项目将截污治污、城市土地开发和生态环境建设有机结合在一起，通过景观建设带动旧城改造和新城建设；把带状绿地作为生态基础设施来建设，发挥景观作为生态系统的综合生态服务功能。经过两年的设计和施工，一条遭遇严重工业污染、令全市人民为之伤痛“臭水沟”，当下展示出“苇荷相连接，鱼鳖丰厚，风光秀丽”的滨水廊道。20 河南农业大学硕士学位论文图3-11改造后的三里河1Fig．3-11SanLiHc，Aftertransformation1图3-12改造后的三里河2Fig．3-12SanLiHc，Aftertransformation2图3—13改造后的三里河3图3—14改造后的三里河4Fig．3—13SanLiHc，Aftertransformation3Fig．3-14SanLiHe，Aftertransformation4滨水生态廊道的设计深入分析项目优劣势，充分利用原始高差，将被防洪堤隔离在外的滦河水从上游引入城市，源头处形成地下涌泉，然后流入城市并带来了一系列生态景观价值，最后归流入滦河；地区水量不稳定，属于季节性河流，已发生断流，三里河设计为串珠式的下洼式“绿河”，在枯水期，利用这种工程手法，便可以保持串珠状的湿地，同时结合城市雨水收集和中水的生态净化和回用，使绿带具有雨洪调节功能，深浅不一、蜿蜒多变的拟自然河道设计，营造了一条近自然河道，为水生植物及一定动物提供了栖息地；场地中原有树木都保留，运用地形高差，形成很多树岛景观，再令栈道穿越其间，形成植物、水流与栈道自然融合的景观；项目尊重当地原生植物之美和资源利用最大化，间接反映野草之美和低碳景观理念，设计过程中大量应用低维护的乡土植被，营造出水草繁茂与野花烂漫之景。(如图3—11、3—12、3—13、3—14)。21 河南农业大学硕士学位论文3．2．2．4．2北京奥林匹克公园水系在2008年国际风景园林师联合会上，北京奥林匹克森林公园荣获了亚太地区风景园林规划类的总统奖(一等奖)；在第五届意大利托萨罗伦佐国际风景园林奖评比中，公园荣获城市绿色空间类奖项的一等奖，这是我国作品第一次获此殊荣；美国景观设计师协会(ASLA)公布了2009年度专业设计奖项，北京奥林匹克森林公园项目获得了综合设计荣誉奖。其中作为亚洲最大城区人工水系——奥运龙形水系是最为重要的景观之一。北京奥林匹克公园，位于北京城市的中轴线北端，总占地面积11．59平方公里，包括三个区域：北部位森林公园，中心区为主要场馆和配套设施建设区，南部为已建成场馆区和预留地占地。其整体规划源自2002年北京奥林匹克公园规划设计方案征集活动的一等奖方案，美国佐佐木建筑师事务所和中国天津华汇工程建筑设计有限公司的联合设计方案，后又经由多家设计院联合修改完善而最终形成。园林景观方案由清华城市规划设计研究院和佐佐木建筑师事务所共同完成。其规划中的水系设计理念，一是在形式上构成了“龙形”水系，与北京古城的水系形态相对应：二是沿袭了中国古代叠山理水的理念，以“负阴抱阳，山环水绕”的形式，使得山随水转，水随山止，达到山水融合，浑白天成的意境：再有就是运用了可持续发展的理念，对于已有水面做合理的运用与调整，构筑生态湿地，改造小环境，对于新建人工水系的用水采用经处理的中水以节约资源。图3-15北京奥林匹克公园1Fig．3-15BeijingOlympicPark1贯穿于奥林匹克中心区南北的龙形水系与北部的奥林匹克森林公园中的奥海——龙首相连，连同森林公园中的湿地和已有水系，共同构成完整的奥林匹克公园的人工——自然水系。(见图3-15)奥林匹克中心区的龙形水系总长约2．7公里，总水面面积16．5平方公里，水面宽度20米到125米不等，水深从0．6米到1．2米。中心区水系是“龙形”水系的主体，以弯曲有致的曲线水面构成的“龙身”形成的蓝轴．与整个奥运公园的中心轴相呼应，既不破坏中心轴的主导地位．又为横平竖直的格局平添活跃因素。由于“龙形”在此区域的存在，几个有特色的景观节点在此显得自然和不突兀．体闲花园，下沉花园，东岸自然花园各具风采。 河南农业大学硕士学位论文图3-16北京奥林匹克公园2Fig．3-16BeijingOlympicPark2图3-17北京奥林匹克公园3Fig．3—17BeijingOlympicPark3图3—18北京奥林匹克公园4图3—19北京奥林匹克公园5Fig．3—18BeijingOlympicPark4Fig．3-19BeijingOlympicPark5龙形水系用水都是污水处理厂处理过的中水，是北京市中水回用的示范项目，水系以白然水景系统、高效过滤系统和强化除磷系统来保障水质的净化。通过构建底泥生物一水生植物一水生动物的生物链来达到生态平衡，以维持水体的自净能力。采用自然水景系统及维护系统，免去了换水，仅需要补充每日蒸发和渗透所消耗的有限水量，从而节约了水资源。同时，水道以膨润上防水毯作为基底，形成类似于自然的软泥河床，利于水生植物和湿生植物的种植生长，既能够净化水质，又能够形成良好的景观效果。龙形水系的护坡，在水系的东侧采用了自然的土壤护坡，以水生、湿生植物连接陆地的草坪，构成天然的河岸效果；而在水系的西侧，出于紧邻中央景观大道，考虑到重大活动与庆典时的人员聚集以及平常的人员流量，考虑到与景观大道的衔接与协调，因此，西侧采用了硬质护岸，建立了多处亲水平台，以增进人于水的互动关系，使人具有良好的观水，赏水的场所。23 河南农业大学硕士学位论文4郑州航空港区河刘沟河景观生态规划与设计4．1项目区概况4．1．1自然地理概况4．1．1．1地形地貌郑州位于东经112。42’-114。14’，北纬34。16’一34。58’，从我国三大地势台阶看，郑州地区横跨在第二和第三台阶上，西部的嵩箕山地属第二台阶的东部前缘，东部平原是第三台阶的上部，山地与平原之间的低山丘陵地带，则构成第二台阶向第三台阶过渡的边坡。郑州最高点位于登封市的少室山，它主峰是海拔约为1512．4米的连天峰，郑州最低点位于中牟县韩寺乡胡辛庄，海拔仅为73米。郑州地势自西南向东北倾斜，西南部最高海拔258米，东北部的柳园口海拔82．5米，西南部是受到侵蚀而形成的低山丘陵，逐渐向南过渡为黄土倾斜平原和黄淮冲积平原以及少量的沙丘和沙地。嵩山系秦岭支脉外方山的东延部分，西起洛阳龙门东侧，然后向东北一直延伸到新密市以北。邙山位于郑州市西北隅，邙山的地貌主要为黄土台地和黄土丘陵，由于黄河的侧蚀和众多沟谷侵蚀作用，使得黄土丘陵形态显得异常陡峻。具茨山系伏牛山系嵩山余脉，位于新郑市西南，山体石质为下元古代前震旦纪千枚岩、石英岩、石英片岩、硅质灰岩组成。全区根据地貌特征大致分为东北平原洼区、东南砂丘垄岗区、洪积倾斜平原区、西部低山丘陵区、群山与邙岭区、黄河滩地区六个类型。4．1．1．2气候郑州地区属暖温带大陆性气候，四季分明，年平均气温14．4。C。7月最热，平均27．3。C；1月最冷，平均0．2。C；年平均降雨量640．9毫米，无霜期220天，全年日照时间约2400小时。全市多年平均风速2．8—3．4米／秒，一年中，以四月份风速最大，8、9月份风速最小，冬月平均风速在2．1—3．9米／秒之间，按季节分，春季最大，冬季次之，夏季较小。最大风速，除嵩山有超过40米／秒的大风外，大部分县(市)区最大风速18—22米／秒。4．1．1．3水文及水资源现状郑州市降水量居河南省中偏下水平，多年平均年降水量629．2毫米。2005年人口计算，人均水资源占有量197立方米，约占全省人均水资源总量的1／2，占全国人均水资源量的1／11。从人均水资源占有量来看，郑州属于当地水资源严重缺乏的地区。并且郑州市降水量时空分布不均，夏季多雨，7--9月三个月占全年降水量的60％左右，冬季少雨雪。郑州境内有大小河流124条，流域面积较大的河流有29条，分属于黄河和淮河两大水系，其中黄河流域6条，淮河流域23条。流经郑州段的黄河长约150．4公里，黄河是郑州市主要的生活用水水源地，黄河水从邙山干渠流入西流湖，经过柿园水厂的提灌站，将水提升至尖岗水库，再从尖岗水库分水向东敷设供水线路，分别向属于淮河流域的金水河、熊儿河、十七里河、十八里河和潮河供水。郑州市境内的伊洛河、汜水河和枯河是黄河的支流。伊洛河由洛河和伊河交汇后形成，总长447公里，在巩义市境内长37．8公里。汜水河分为两支，东支发源于新密市尖山乡田24 河南农业大学硕士学位论文种湾村五指岭北坡，西支发源于新密市尖山乡巩密关村以北五指岭东牛旦山，汜水河上游东支建有仙鹤湖水库，西支建有峡峪水库。枯河古称“旃然河”，全长40．6公里，上游建有唐岗水库。贾鲁河是淮河二级支流，发源于新密市北部山区。由古鸿沟、汴水演变而来，因元朝的工部尚书贾鲁主持疏导汴河而得名。贾鲁河在郑州市境内主要支流有金水河、索须河、熊耳河、七里河、魏河和潮河等，贾鲁河上游及其支流上建有多座水库。金水河为西南至东北流向，发源地有多种说法，金水经郭家嘴水库和帝湖水库(原金海水库)进入郑州市区，再经燕庄至金水区八里庙入东风渠。索须河因索河和须水两河汇流而得名。是荥阳市和郑州北部的泄洪排涝河道之一。熊儿河发源于郑州市区西南部的铁三官庙，因沿岸的居民区密集，该河污染较为严重。七里河源于新郑市郭店镇半坡桥村，最终在中牟县白沙镇后潘庄西汇入贾鲁河。4．1．1．4土壤根据河南省土壤区划分系统划分，郑州市土壤属于暖温带落叶阔叶林干旱森林草原棕壤褐土地带——豫西北丘陵立土区。该区因水土流失严重，沟壑纵横，梯田连片，土壤母质多为风积、洪积、黄土母质，还有第四纪红土，质地粘重。丘陵旱薄地分布厂泛，少雨易遭旱灾。郑州市土壤面积69．56公顷，土壤类型有褐土、潮士、风沙土、石质土、新积土、粗骨土、红粘土、紫色土、棕壤土、水稻土等10大类，30个亚类，53个土属，llO多个土种。褐土类土壤是郑州市主要土壤类型。包括褐土、潮褐土、褐土性土、碳酸盐褐土、淋溶褐土5个亚类，23个土属，58个土种，总面积约37．7万公顷，约占土壤总面积的54．2％，主要分布在京广铁路以西，黄河以南的黄土、丘陵及浅山丘陵区。这一地区由于植被稀疏，垦殖过度，因此水土流失严重。褐土具有三、四千年的耕作史，具有深厚的土壤熟化层。按土属分，有立黄土、砂立土、潮黄土、耕种褐土性土、砂白土、砂石土、红黄土、红粘土、红淤土等。其中以立黄土为主，分布在黄土丘陵地带，占耕地面积广，它的保肥性能好，适于耕种。4．1．1．5植被郑州地区的植被，受地形和气候的影响，表现出不同地带的过渡性和高山到平原不同环境的复杂性，同时，受人类活动的影响也是很明显的。因而郑州的植物资源十分丰富。计有维管植物181科，934属，2300多种。乔木、灌木、草木皆有，它们遍布于山区、丘陵、平原及河谷地带。郑州市在植物区系划分上属于暖温带落叶阔叶林植被型，跨2个植被区。京广铁路以东，包括中牟县全部、新郑市部分及市区一部分属豫东平原栽培作物植被区；京广铁路以西属豫西山地、丘陵、台地落叶阔叶林植被区。豫东平原栽培作物植被区是指京广铁路以东，包括中牟县全部、新郑市部分及市区一部分属该植被区。常见植物有毛白杨、大官杨、旱柳、臭椿、泡桐、侧柏、荆条、益母草、马唐、牛筋草、狗尾草等。自然植被以盐生植被和沙生植被为主，草甸植被次之。人工植被以小麦、杂粮一年二熟植被为主，二年三熟小麦杂粮植被次之，一年一熟较少。组成人工植被的以小麦、玉米为主，大豆、甘薯、谷子、高粱、芝麻、烟草次之。豫西山地、丘陵、台地落叶阔叶林植被区京广铁路以西属该植被区。本区地形复杂，山地丘陵起伏，其间河流侵蚀切割，因而水、热差异较25 河南农业大学硕士学位论文大，为各种植物生长提供了条件。常见植物有油松、白皮松、栾树、侧柏、辽东栎、白桦、毛白杨、棒、虎棒子、榆等。人工植被作物以小麦、玉米为主，谷子、甘薯和棉花等次之，落叶果树有苹果、石榴、柿、梨、桃、李、杏、葡萄等。该类型区域包括3个植被片：一是伏牛山山地松栎林植被片，该植被片包括登封市的一部分，以落叶栎林为主，其次是松林和松栎混交林，其它还有山杨林、漆树林、桦木林、榆和槭、椴等组成的杂木林以及侧柏林。灌木主要有腊梅、绣线菊、连翘、胡枝子、卫矛等：二是嵩山、外方山、伏牛山东侧低山、丘陵以小麦为主的二年三熟植被片，该植被片包括新郑、新密、登封的一部分，在该片的低山丘陵区有少量的次生林，还有侧柏林、酸枣和荆条灌丛，平川地区均为农作区，农作制为二年三熟制，以小麦、玉米、烟叶为主，烟叶种植相当有名，其它农作物有豆类、红薯、花生等：三是豫西黄土丘陵、平川、台地以小麦、杂粮为主的一年二熟植被片，本植被片大部位于郑州以西的黄河南侧，包括巩义、荥阳全部，新密、新郑、登封及市区的一部分，它是我国黄土高原东南边缘部分，普遍覆盖着黄土，因黄土质地疏松，抗蚀力弱，加之垦殖指数高，没有自然植被保护，所以是本市水土流失最严重的地区，该植被片也是我国最早开垦的农业地区之一。4．1．2人文景观特征郑州是中华民族的发祥地之一，孕育了光辉灿烂的文化，曾长期为中华民族政治、经济和文化中心，是中国八大古都之一和“世界历史都市联盟”成员。早在8000年前，这里就有人类繁衍生息：5000年前，人文始祖轩辕黄帝在这里出生、创业和建都，奠定了中华民族的根基；3600年前，成为我国商代早期和中期都城，享誉世界的商文明从这里起步。夏、商、管、郑、韩曾在郑州建都，隋、唐、五代、宋、元、金、明、清在此设州。这里诞生了列子、韩非子、杜甫、白居易等一大批思想家、文学家。作为郑州主要文化组成的嵩山文化、黄河文化、黄帝文化、商都文化为中华文化的形成和发展、华夏文明的创立与辉煌做出了突出的贡献。郑州的历史源远流长，它是中华民族最早的聚居地之一和中国古代文明的摇篮。文物古迹、文化遗址众多，自然地貌复杂多样，高山、平原、丘陵、河流，构成了丰富的tl然和人文资源。在郑州附近，散布着多处古代文化遗迹，比较著名的有距今8000年的裴李岗文化遗址、距今5000年的大河村遗址和距今3500年的商代都城遗址，它们为研究华夏文明的起源和发展提供了大量实物资料，为后人了解先民的生活开辟了一个窗口。此外，每年还会在新郑的黄帝故里举行祭祖大典，甚是壮观；黄河从郑州北部缓缓流过，形成景色壮美、文化意蕴丰厚的黄河游览区；还有代表现在郑州城市形象的郑东新区等。4．1．3社会经济状况郑州市地处中华腹地，九州通衢，北临万里黄河，西依中岳嵩山。全市总面积7446．2平方公里，人口735．6万人。现辖6区5市1县，一个国家级新区，两个国家级开发区、一个国家级出口加工区，是中国历史文化名城、中国八大古都之一、中国优秀旅游城市、国家园林城市、国家卫生城市、国家综合交通枢纽、中国中部重要的中心城市、拥有得天独厚的自然资源。是中华人26 河南农业大学硕士学位论文文始祖轩辕黄帝的故里，夏朝的都城阳城(郑州登封)，商朝开国君主商汤所建的毫都，今河南省政治、经济、教育、科研、文化中心。2009年全年，郑州市生产总值3300亿元，同比增长12％。2009年郑州市全年完成全市财政总收入522亿元，其中一般预算收入301亿元，首次突破300亿元大关，较上年增收41亿元，年均增长16％。同时，一般预算支出达349亿元，较上年增支61亿元，增长21％。4．1．3郑州航空港区概况2010年10月24日，国务院正式批准设立郑州新郑综合保税区。2013年3月7日，国务院正式批复了《郑州航空港经济综合实验区发展规划(2013—2025年)》。这是全国首个上升为国家战略的航空港经济发展先行区。“批复”指出：“建设郑州航空港经济综合实验区，对于优化我国航空货运布局，推动航空港经济发展，带动中原经济区新型城镇化、工业化和农业现代化协调发展，促进中西部地区全方位扩大开放具有重要意义。”“批复”要求：“着力推进高端制造业和现代服务业集聚，着力推进产业与城市融合发展，着力推进对外开放合作和体制机制创新，探索以航空港经济促进发展方式转变的新模式，努力把实验区建设成为全国航空港经济发展先行区，为中原经济区乃至中西部地区开放发展提供强有力支撑。”《规划》原文“郑州航空港经济综合实验区是郑汴一体化区域的核心组成部分，包括郑州航空港区、综合保税区和周边产业园，规划范围涉及中牟、新郑、尉氏3县(市)部分区域，面积415平方公里。”目前郑州在国内是找不到这么大体量的同类经济区做参照，这个面积，相当于目前郑东新区建成区的5倍，相当于其远期总体规划的3倍，相当于两个阿姆斯特丹。实验区概念性总体规划范围大致是：西至京港澳高速、北至双湖大道(在郑民高速南侧约2公里)，东至S223改线(在新107国道东侧约6公里)、南至新郑炎黄大道。其空间发展规划为：一体两翼、两纵三横、一脉两心。一体两翼：以机场功能区为几何主体，形成南北两翼；两纵三横：以纵向的四港联动大道和雁鸣路作为南北主轴，同时自北向南形成三条东西向功能轴；一脉两心：以南水北调干渠作为景观水脉，串联航空城北翼生活服务中心和南翼的生产服务中心。2012年，郑州航空港区全区实现地区生产总值190．7亿元，同比增长77．6％；实现工业总产值1265亿元，同比增长168％；实现规模以上工业增加值169亿元，同比增长105．2％；实现地方财政收入26亿元，同比增长153．6％，其中地方财政公共预算收入7．3亿元，同比增长86．5％；实现全社会固定资产投资116．2亿元，同比增长44％；实现外贸进出口总值285亿美元，同比增长220％，占全市比重的78．2％，占全省比重的55．1％，其中出口总值156．5亿美元，同比增长214．8％。成为全省首个千亿级产业集聚区。4．2规划范围及现状4．2．1区位分析项目地位于郑州市航空港区郑港六路北侧，西起郑港四街，东至南水北调总干渠。水源引自东部的南水北调总干渠，在郑港四街西侧形成景观湖面。此段区域是整个航空港区域水系统中的重要区域，承担区域内防洪和排水、休闲游憩、景观生态等功能。项目包括公园部分与河道部分27 河南农业大学硕士学位论文构成的整个人工水系，其中公园段占地面积29．2公顷，河道段全长3550米，占地面积40．39公顷，整个河道穿过春华路、秋实路、郑港六路、郑港四街、郑港六街等主要交通要道。图例二英焉住用■口交晨住用地掌技甩地行砬办公用垃■韭盘簟业用地市蝎用墙文化■乐用地体■用垃匮，r卫生用地辩t辩研用■文竹古适用地一麦工业用■一笑苴f匠仓■用地供应垃■用■文一设^用地■曩谖■用■电信硬t用地坪麓卫生没■用地冀■啦曩慢奠用地社会停车蝎庳用地对外交置用墙公共鼍地生产舫护簟奠木■生杏帏墙麓晨鲁用量建设范嘲t蓐由东北调tf。镰西气东■控卅最啊爆埘再曩图4-1现状分析图1Fig．4·1Analysisofthepresentsituationmapi图4-2现状分析图2图4-3现状分析图3Fig．4-2Analysisofthepresentsituationmap2Fig．4-3Analysisofthepresentsituationmap3n圈口一一圜圈圈一网豳一一1．一一一l一圆_口l一．一]叫叫]圉固 河南农业大学硕士学位论文图4-4现状分析图4Fig．4-4Analysisofthepresentsituationmap44．2．3现状分析图4-5现状分析图5Fig．4-5Analysisofthepresentsituationmap5(1)新建人工河道区域多为枣林和农田，新郑大枣在国内享有盛名，且枣树兼具观果、观干等景观价值，在设计中可利用，不仅节约成本，且体现人文价值和本土景观价值。(2)大部分区域较为平整，用地类型单一。但要新开挖河道，会产生大量土石，可用于塑造一定地形。(3)根据规划图，河刘沟人工河道紧邻主干道，需要深入考虑道路与河道的关系。(4)场地竖向较为复杂，需结合水利设计进行景观设计。(5)现状水质较差，设计中要考虑到净化水质问题。(6)根据航空港区规划，河刘沟人工河道沿线规划用地属性主要为商业、居住、文化娱乐、工业用地。需加强人水关系，补充河道的生活功能。4．3生态、景观与人-rN道融合的滨水景观规划设计4．3．1总体规划设计构架4．3．1．1主题定位河刘沟人工水系作为郑州航空港区亲水景观、城市景观以及防洪排涝的重要区域，本次规划设计的主题为：河刘沟人工水系滨水景观规划设计，旨在寻求人工水系建设与生态、景观建设之间的平衡，使其在满足防洪排涝、抗旱、城市雨洪排放等需要的基础上满足人们休闲、娱乐、观赏景观的需要，实现河道的生态平衡，重新构建河道生态系统。4．3．1．2设计理念(1)水系应与城市发展产生良性互动，引导城市发展，奠定城市格局。(2)疏导雨洪，使成为地下水补充和生活用水的重要来源。(3)利用湿地、生物沟等生态水工学措施促进城市水资源循环利用。(4)打造滨水生活服务区为城市注入活力、主导凝聚城市重心。29 河南农业大学硕士学位论文(5)城市水系不仅是防洪，还应该满足居民的休闲游憩需求。4．3．1．3设计原则(1)整体性原则绿化宜有统一的景观风格，全段在统一中求得变化，通过植物景观的塑造，创造出多维立体空间。人文。。(2)特色性原则突出秋景植物的景观效果，打造港区特有的景观特色。(3)生态性原则以生态理论为指导，与周边环境充分融合。结合河道断面的设计，合理选择护岸、护底、驳岸、河床等的材料，实现河道生态系统的恢复与重建。图4-6规划设计主题概念图Fig．4-6Conceptmapofthetheme(4)节约性原则尽可能在现有的场地之上进行变更与设计，保留绿化带中的大规格乔灌木。通过重新整合水系以及合理的土地规划来提高土地利用价值。(5)人本性原则充分考虑人行、车行，注重环境与人之间的互动，创造多样的、人性化的活动空间。(6)安全性原则道路绿化设计中确保转弯半径与视觉三角的通透，道路设计符合安全要求。4．3。2河道水环境规划设计4．3。2．1河道总体设计控制总体河道蓝线范围为llOm，其中郑港五街(桩号2+195)～郑港六街(桩号2+510)段河道蓝线范围为60m。郑港三路(桩号0+000)～恩平湖进口(桩号1+550)、恩平湖出口(桩号1+850)～规划跌水处(桩号2+310)段河道底宽lOm；规划跌水处(桩号2+310)～郑港六街(桩号2+510)，河道底宽16m：郑港六街(桩号2+510)～银河路(桩号3+250)，河道底宽12m；银河路(桩号3+250)～穿南水北调总干渠处(桩号3+500)河道断面为梯形断面，河底宽12m。桩号O常水位：133．02，桩号3+500常水位：121．29，起止水位落差约11．7m。30 河南农业大学硕士学位论文图4—7规划图1Fig．4—7masterplan14．3．2．2河道的蓄水及跌水构筑物设置河刘沟人工河道的最高水面与最低水面的高差约11．7米，为了提高河道的流动性，必须要合理的设置跌水构筑物【361，同时保持河道在枯水期维持最低景观水深。各个节点配置相关蓄水及跌水构筑物，见图4．8。城市中常见的蓄水、跌水构筑物形式有溢流堰、橡胶坝、跌水堰、钢闸坝、水力自动翻板闸，其中溢流堰景观效果较好，河流越过时，形成潺潺溪流感觉，并且可以增加曝气量，充分增加水体的溶解氧含量，加快有机物转换。4．3．2．3河道水体循环工程根据总体规划方案，见图4-9，河刘沟人工水系的水循环总体设计方案如下：(1)水源引自东部的南水北调总干渠，排水系统会利用高差穿过南水北调干渠通过丈八沟排出。(2)污水处理场建成后，将处理过的中水引入光源湖形成常态水源。通过雨水收集系统，收集后的雨水经过处理达到标准后，方可作为更新用水。(3)在河道适当位置设置机井，用于枯水期补充水源。(4)在水量储存够常水位后，通过在河道末端设置泵站的形式将水抽调入光苑湖，形成循环水流。3l 河南农业大学硕士学位论文(5)河道蒸发量：1000m3／月，河道渗透量：基本可忽略。(6)水系总储水量为134422．98立方，详见图4-10、表4-1．图4-8规划图2Fig．4·8masterplan232 河南农业大学硕士学位论文可在河道适当置机井，主要桔水期的补充图4-9规划图3Fig．4-9masterplan3 河南农业大学硕士学位论文表4-I储水量计算编号名称计算项目上游桩号：0高程(H)：133．02高程(L)：130．34上口宽度(m)：35下口宽度(m)：i0断面面积：60．31钢坝下游桩号：180高程(H)：133．02高程(L)：130．22上口宽度(m)：40下口宽度(m)：i0断面面积：70蓄水量(m’)：11727上游桩号：180高程(H)：131．81高程(L)：130．22上口宽度Lm)：40下口宽度(m)：10断面面积：39．7521抖橡胶坝下游桩号：20量O高程(H)：131．81高程(L)：129．2上口宽度om)：25下口宽度(m)：10断面面积：45．675蓄水量(m’)：79445．25上游桩号：2040高程(H)：131．3l高程(L)：129．2上口宽度tm)：40下口宽度(m)：10断面面积：52．753跌水堰下游，蛀号：2300高程(H)：131．31高程(L)：128．81上口宽度(m)：27．5下口宽度(m)：10断面面积：46．875蓄水量(m3)：12951．25上游桩号：2300离程(H)：126．97高程(L)：126．5上口宽度(m1：27．5下口宽度(m)：10断面面积：8．812541#}溢流堰下游桩号：2400高程(H)：126．97高程(L)：125．97上口宽度r、m)：16．25下口宽度(m)：16断面面积：16．125蓄水量(m’)：1246．875上游醯号：2400高程(H)：126．42高程(L)：125．97上口宽度(m)：16．25下口宽度(m)：16断面面积：7．2562552抖橡胶坝下游桩号：28C10高程(H)：126．42高程(L)：123．62±口宽度im)：30下口宽度(m)：12断面面积：58．8蓄水量(m’)：13211．25上游桩号：2800高程(H)：124．12高程(L)：123．62上口宽度(m1：30下口宽度(m)：12断面面积：10．563抖橡胶坝下游桩号：3190高程(H)：124．12高程(L)：121．26一三口宽度tm)：30下口宽度(m)：12断面面积：60．06蓄水量(m’)：13759．2上游桩号：3190高程(H)：121．29高程(L)：121．26上口宽度Ln])：30下口宽度(m)：12断面面积：O．6372抖溢流堰下游桩号：3,400高程(H)：121．29高程(L)：120．09±口宽度iⅡ】)：20下口宽度(m)：12断面面积：19．2蓄水量(m3)：2082．15 河南农业大学硕士学位论文鬻_北。．总储水量牛水．，学北瓣：lI乡≮＼、＼＼＼＼心。。瑚融-一：二拈!■■■●■弋＼＼瓣!限⋯⋯⋯_}11■■——一>￡德≯⋯一书一F=i}．≯=i■■一一)涮》二一一三I童⋯一二!：圣兰——■一二：i阑l三<}：甍睾==二|—■—■●㈣ll㈠㈧!；■■一趟鹜＆雀区一喜{图4-10规划图4Fig．4-10mastcrplan44．3。3驳岸形式分析与应用驳岸是水体周边景观的基础，是河道水利工程最重要的组成部分，同时也是河道生态工程、景观工程的关键部分。规划例举以下几种驳岸形式，力求把景观与生态理念贯彻到实践工程之中：自然河岸要点：适用于坡度缓或腹地大的河段，为了保持原始河道状态，配合亲水植物种植，达到植物稳定加固护岸的目的，如种植垂柳、水杨以及菖蒲、芦苇等具有喜水特性的植物，主要利用其发达根系来稳固堤岸，再加上其枝叶柔韧，顺应水流，还可以增加抗洪护堤的能力，具有自然风韵(如图4—11)。图4-11自然河岸Fig．4一l1Naturalriparian 河南农业大学硕士学位论文卵石缓坡要点：理想的生态护岸形式，近于自然河岸，其横断面俗称“碟形”断面，有利于安全和两栖动物的出行，结合水生植物种植，充分体现自然生态感(如图4—12)。图4-12卵石缓坡驳岸Fig．4·12Pebblegentlesloperevetment条石护岸要点：(1)条石选择：自然型或经过粗加工的自然凿开面石材，对于长宽不作要求；(2)条石护岸做法：条石与条石之间不要求紧密连接和横平竖直，要错落有致，体现自然美观的概念(如图4—13、4-14)图4—13条石砌体护岸图4-14条石堆叠驳岸Fig．4·13StonemasonryrevetmentFig．4·14Stackedstonerevetment山石护岸要点：(1)山石护岸材料选择：与条石护岸类似，就地取材的当地自然山石，不经人工整形，原始状态展示；(2)山石护岸做法：石块与石块之间的缝隙尽量不要用水泥砂浆完全填塞，应尽量形成孔穴，提供水生动物栖息地，同时使山石与岸土自然结合为一体。(如图4—15)36 图4-15山石护岸Fig．4·15Rockrevetment新型生态石笼护岸：将护岸的处理在水利工程设计和景观设计两方面更好地结合，此工法具有结构间有连接力、结构强度大、施工效率高、允许植物生长、维护费用低、可承受泥石撞击等优势(如图4—16)。仰斜式功法一仰斜式功法二湿地功法图4-16新型生态石笼护岸Fig．4-16Newecologicalgabionrevetment湿地植物驳岸：多种水生、湿地植物搭配种植，形成湿地景观带，塑造凹凸流畅的河道线型(如图4—17)。37 河南农业大学硕士学位论文高地／沼泽／水岸湿地湿地／水体／树林／灌木／草地／密牛水牛檀物／院譬水隹揸物／浮牛水牛植物／图4—17湿地植物驳岸Fig．4-I7Wetlandplantrevetment图5—18枯水、丰水期河道景观断面示意图Fig．5·18Thedry,wetperiodriverlandscapesectionmap38 河南农业大学硕士学位论文枯水期生态驳岸做法：“宜宽则宽，宜弯则弯”是其思想，致力于恢复河道原有的结构形态和自然特征，让原有生物群回迁，提供生物多样性丰富的自然环境，重建水生动植物生态系统，融合现代生态理念，兼顾景观效应，是最终目的。要建设生态美观的护岸，就必须做出针对这些护岸的相应的保护规划。(如图5-18)项目中除去上文中常见驳岸外，还有一些河道驳岸断面类型，如亲水平台断面(如图5-19)，生物沟结合绿化夯护坡断面(如图5-20)，护土砖结合仿木桩护岸断面(如图5-21)，种植砖结合堆石护岸断面(如图5—22)。图5-19河道景观断面示意图1Fig．5-19Riverlandscapesectionmap1绿化种蕾区体用爹叠滨河绿化带马连六囊蓐块式绿化砬护墟河I生态淘六角謦块式绿化砼护墟马I滨再绿化繁体目争l绿化种l区图5-20河道景观断面示意图2Fig．5-20Riverlandscapesectionmap239 河南农业大学硕士学位论文图5-21河道景观断面示意图3Fig．5-21Riverlandscapesectionmap3木面区域水生槛铹医和堆石护岸马道藩胃壤化带侏闲毂步谴绿他稗檀匡体竭触步漕埽化种幢匹图5—22河道景观断面示意图4Fig．5-22Riverlandscapesectionmap44。3．4景观分区规划景观设计方案内容分两部分进行阐述，分为：公园段和河道段。其中公园段是指郑港三路以北区域。4．3．4．1公园段分区规划综合考虑现状的有利和不利条件，以“智者乐水，仁者乐山”为设计出发点，设计考虑以岛为眼、以水为心、以路为骨、以山为躯，克服水面与绿地不完整的缺陷，通过游路、景观桥将其联通，形成一个移步易景，空间丰富的绿色空间。融合港区文化、生态教育、餐饮娱乐、运动休闲四大功能，通过合理分配各个功能空间，以水景为依托，颂扬绿色生态，构筑城市自然。使之成为一个具有凝聚力的绿色开放公共空间。公园段又分为生态湿地区、滨水休闲区、文化娱乐区和水上游乐区，各区根据功能和主题，设置各个景观节点，以达到综合景观效果。40 河南农业大学硕士学位论文其中生态湿地区主要包括休闲广场、水杉林湿地、挑空木栈道、生态林地和健身步道；滨水休闲区包括休闲会所、曲桥、观景平台、生态林地、休闲广场、景观湖、荷塘秋色和健身会所；文化娱乐区主要包括沿湖栈道、小码头、阳光草坪、健身步道、文化广场和码头等；水上游乐区主要包括翼然亭、滨湖步道、水上餐厅、码头和生态停车场等。4．3．4．2河道段分区规划综合考虑现状的有利和不利条件，以“生态河道”为设计出发点，充分综合考虑周边环境，在功能基本满足的情况下，首先以生态环境规划为主，通过游路、桥梁将其联通，形成一个亲水自然，空间丰富的绿色生态廊道。通过合理安排各个功能空间，以人工河道为依托，流畅顺达。河道段分为居住休闲区、文化娱乐区、滨水健身区和生态景观区，各区承担不同的功能任务，但同时彼此相连，融为一体。居住休闲区主要包括宠物乐园、景观小品、健身步道、休闲茶社及观景平台等：文化娱乐区主要包括城市雕塑、休闲场地及亲水木栈道等：滨水健身区主要包括健身场地、亲水广场、阳光草坪及林荫道等；生态景观区主要包括生物沟景观、水杉树阵、生态景观小品及休闲广场等。蒸粪鍪鬻南水⋯⋯⋯■-北广——。’———————————————————1L———一一图5-23分区规划图1Fig．5-23DistrictplanmapI4l河道段 河南农业大学硕士学位论文图5—24分区规划图2Fig．5-24Districtplanmap2口生态湿地区[]滓水休闲区口文化娱乐区口水上游乐区===][=[生删，l$目一骚量；受碍瑚矗色lt鼻嘻蜃图5—26分区规划图4Fig．5-26Districtplanmap4图5—25分区规划图3Fig．5—25Districtplanmap3两镡_薯妄H主妇雯ftr．鬟图5—27分区规划图5Fig．5·27Districtplanmap5体闲广蛹水栏#湿地撬空槠谨生态#地挺身步谨图5—28分区规划图6Fig．5—28Districtplanmap642 河南农业大学硕士学位论文全北jIt1．嚼、i?!《{；：、，．r‘}l趣{毒￡-：：jL●一，群簧g嘲』囊疆_麓蓁§主||甏||国||_-』!j．：■i}}：|’≯。≯。‘?。}{：=鬻黪≯●一0||．!．二_．；．j‘j点竭著。¨：～’’-。“燕薹辫矮蒸怒鋈墓基璧罐趱爱磐—一～删鬟罄髦篱蓊遴鬟擎璃塞嚣蚕蕊蠢擎一：≯一．I． 北河南农业大学硕士学位论文文化娱乐区棚郑港四街L诛雨辐越j马_；苴休闲巍地暂螽广坜健身≥道缃’粕地马渔襄承木栈道休息平台图5—31分区规划图9Fig．5-3IDistrictplanmap9__-圈-郑港六路图5—32分区规划图10Fig．5·32Districtplanmap10林荫道水坝水坝生物淘生铴淘休闲r场马道水坝水杉树阵图5—33分区规划图11Fig．5-33Districtplanmap1生物}j9水杉树阵生物沟水杉树阵 河南农业大学硕士学位论文5结论与讨论本文在系统分析国内外人工及改造水系景观规划理论及建设实践的基础上，以郑州航空港区河刘沟人工河道为研究的切入点，把握北方城市人工水系建设现状，分析人工水系优劣势，初步探讨了北方地区城市人工水系营造途径和方法，从而为北方地区城市人工水系景观规划与重建提出前瞻性的发展思路。城市人工河道改造与重建是一个极为复杂的课题，我国在河流生态修复及生态景观建设等方面的研究工作起步较晚，尚处于学习引进国外先进经验的阶段，更由于国内城市处于高速发展过程中，虽然国内目前也做了大量河道改造与重建的尝试，但其结果往往经不住时间与现代理论的考验。不少地区把水利工程的工程化设计摆在首位而不接受将河道进行生态化、自然化设计，这造成了如今比比皆是的硬质、渠化、毫无生气与自净能力的河道滨水景观；河道的规划设计或改造修复需要适合各类防洪和市政法规；以生态、景观为重点的河道改造倾向越来越清晰，这是世界河道改造的共识，因此，以水利安全为基础，融合生态、景观建设的河道规划设计的研究显得尤为重要。如何解决河道水利功能、景观与生态三者之间的矛盾是核心问题，对于城市生态文明建设而言，应该列为重要研究课题。5．1结论在北方地区，鉴于其特殊的环境气候，综合考虑，进行人工生态河道构建，以解决河道水利功能、景观与生态三者之间的矛盾，以下是实践过程中的主要结论。(1)注重理念具体化。截至目前国内对于人工河道的建设和治理的做法依旧片面而不成系统，或者说生态河道的理念只体现在个别或部分的细节上，并没有形成一套完整的生态河道构建的体系来统领、指导具体工程的设计、实施及来管理生态河道。因此有必要将构建生态河道的理念具体化，对如何将河道重建理论与具体工程实践有机结合进行深入探讨，提高河道重建工作的可持续性及效果。本文项目实践过程中尤为重视在理念确立的情况下，努力把实践内容具体化，真正使理念贯穿于规划设计过程中，从细节上也能显示理念。(2)方案实施应该根据具体地域和时间进行最优规划，对于河道的特点进行专项分析。(3)生态整理原则以及以人为本原则，综合考虑，而不是片面追求局部景观或者纯粹防洪考虑。(4)人工生态河道的体系营造和建设具有长期持续性，不仅从管理还是规划方面都应该考虑后期效果以及生态演变，任何短效性行为对人工河道而言都是不科学的，会给后期带来不可挽回的损失。(5)生物沟的尝试。生物沟(bioswales)也叫做生物截留系统、生物过滤系统、生物滤器或生物过滤洼地，是由开挖沟渠、回填介质和植物组成的暴雨径流处理系统，可以是细长的沟渠，也可以做成滞留池塘，一般有水平流向和垂直流向两种形式；水平流向的生物沟主要通过物理、45 河南农业大学硕士学位论文化学或者生物作用去除污染物口7。；垂直流向的生物沟一般包括植被、过滤介质以及底部的穿孔管，处理后的径流由穿孔管收集并排放m。39。。技术简单高效，成本低廉是生物沟的最大价值，可用于雨水地表径流控制和水质净化方面，同时丰富河道景观。项目中充分运用生物沟在生态景观方面的优势，借鉴国外研究成果，在生物沟优势植物及合理设计上进行了一些尝试。(6)综合多种驳岸形式合理组合应用。台阶式人工自然护坡适用于防洪要求高、且腹地小的河段，必须建造重力式挡土墙，采取台阶式的分层处理。在自然型护堤的基础上、再用钢筋混凝土等材料确保抗洪能力，临水可种植可生长得繁茂葱绿的水生植物；自然原型护坡适用于坡度缓或腹地大的河段，考虑保持自然状态，利用喜水植物发达根系固堤，如种植柳树、水杨以及芦苇等具有喜水特性的植物，由它们生长舒展的发达根系来稳固堤岸，加之其技叶柔韧，顺应水流，可增加抗洪护堤的能力；自然型护坡对适用于较陡的坡岸或冲蚀较严重的地段，不仅种植植被，还采用天然石材、木材护底，以增强堤岸抗洪能力，如在坡脚采用石笼、木桩或浆砌石块等护底，其上筑有一定坡度的土堤，斜坡种植植被，实乔灌草相结合，固堤护岸。在河刘沟人工河道项目中，充分利用各类护坡，遵循防洪防涝与环境建设双赢的原则以及实用美观与经济相结合原则，适应各个区域功能与生态的要求，同时兼顾了现代亲水景观要求。(7)水质生态修复。人工湖泊河流等景观水体由于处于封闭或半封闭状态，水体经常处于不流动或者缓慢流动状态，氧含量不足，生态系统单一，水体自净能力差H训；在受到雨水地表径流等产生的面源污染时，水体中氮磷含量大量增加，会出现蓝绿藻爆发，水体透明度下降，溶解氧降低，伴随水体恶臭出现的现象H¨。项目中对于水质生态修复问题进行了充分考虑，不管是水利工程，还是生态景观营造都把水质问题作为重要部分进行规划设计。总体来看，主要通过生态调水、曝气复氧和生物修复技术来进行。其中调水工程为主，保证水源，加强管理，当受到一定污染后，除了进行调水冲刷外，要通过各种曝气复氧手段来恢复水质，比如根据不同河段的具体情况，可在同一河道上同时采用鼓风机曝气系统和曝气机向水体充氧，河道曝气技术因设备简单、易于操作而被许多国家优先选用净化河流H2。431。而在规划设计中调查分析了生物修复技术，其技术手段主要包括投加菌种、投加营养物、提高生物可利用性、人工投放动物或植入植物等修复方法，在项目中着重运用了水生植物造景和湿地进化技术，这两者的运用体现了生态与景观的统一性，并且弥补了纯水利工程的硬质缺陷。S．2讨论本文的研究是基于国内外河道整治及重建理论与具体工程实践的有机结合，通过实践来丰富理论，完善人工生态河道滨水景观构建体系，着重分析了生态、景观与人工河道之间的矛盾，并试图用景观生态理论及现代亲水规划理念来调和三者矛盾，达到自然可持续发展的和谐状态，同时满足人们对于亲水生态景观的需求。由于研究方法的差异和本人知识结构和认识深度的限制，本文尚存在不少遗憾，希望以后的研究在下列方面进行深入的探讨： 河南农业大学硕士学位论文(1)河刘沟人工生态河道的构建还处于规划阶段，并没有具体进行全面实施，且由于河刘沟本身的局限性，如周围功能分区较为复杂、未来规划尚有变动等，项目目标的局部性，如仅以景观和防洪排水为主，忽视水质的改善等，加上当前河道整治的无序性，使生态河道构建体系建立后无法得到实践的充分检验，其具体内容及整体框架有待进一步改善。(2)本文仅仅对河刘沟人工河道的水平结构与布局展开了规划层次的探讨，这对于城市景观格局的优化和河流廊道空间的塑造是远远不够的，垂直结构对于其功能的发挥也是非常重要的，另外对于河刘沟人工河道廊道空间内部植物群落构成的研究也是不可忽视的，本文中对于植物群落分析和生态系统方面的生物学数据使得景观结构和功能的关系研究不够深入。(3)河刘沟人工河道是一个综合项目，牵涉众多学科，包括生态学、城市规划、风景园林学、建筑学、植物学和水利工程等，尤其是水利工程直接关系到河道形态与流向，对于滨水景观规划影响极大，而本人对于水利工程学所知甚少，在分析水利工程与滨水景观、水利工程与生态建设方面研究不够完善，而此项内容对于我国北方城市正在进行的大规划人工水系建设具有重要指导作用，且国内对此研究不够深入，立法与体系建设也较薄弱，以至于实践过程中缺少理论支撑，有待进一步深入研究。(4)美、德、日、瑞士等现代发达国家由于较早地完成了工业化和城市化过程，城市河流管理在很多方面已逐步完善，现已进入尊重环境的“生态水利”高级阶段H}删，整个阶段步入一个较为科学合理的、较为符合生态的阶段，主要表现为：摒弃经济高速发展时期所形成的“唯效率主义”河流管理观念，认可并尊重河流的自然生态状态，注重河流自然生态和自然环境的自我恢复和保护，充分发挥自然河道自身价值并适度引导为人类服务；由于我国是一个发展中国家，且经济高速发展，对于城市人工河流的需求极大，还是政府的重要政绩之一，以至于城市人工水系建设有些过热，然而还没有完善的建设系统，这就必然导致了众多城市人工水系经不起时间的考验。通过借鉴美国二战以来社会发展与城市水系的关系，可以发现对于水系建设同样走了很多弯路，造成很多不必要的浪费。对于我国而言，如何能够为了城市的未来进行人工水系的规划设计，如何能避免走多余的弯路以及重复的高耗能建设，对于这个问题本文进行了一些阐述，由于本人水平有限，但是没有形成一定成果，有待进一步完善。47 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河南农业大学硕士学位论文英文摘要Landscapeplanninganddesignresearchofurbanartificialriverecologicalwatersystem——-】HeliugouRiverinZhengZhouAirportDistrictSupervisor：Prof．YangQiushengMasterCandidate：RenWeiABSTRACT：Riverisoneoftheimportantfactorsofnaturalenvironment，it’Salsotheimportantregionsofshapingurbanlandscape，alongwiththesustainabledevelopmenttheoryasguidelinesforurbandevelopment．ecologicalcivilizationconstructionisputinthehei出oftheoveralllayout，agrowingnumberofcitiesintheurbanplanningtobuildecologicalcityasthegoal，thecity’Swatersystemhasbecomeathemeofurbanplanning；CcInstructionoftheurbanwatersystemisthatcreateagoodenvironmentforcity,it’Sacity’Secologicalcorridors；Itcanmakethecrushingspaceofcityintegration，maketheresourcesofacityreconfiguration；ItCanconstructalandmarkofthecity,highlightanddevelopthehistoricalandculturalofacity；Meettheneedsofpeopleforwaterenvironment，whichmakethecitybeabletogetrewardfromsocial，economicandecological．Andthenorthernregionduetoitsenvironmentalcharacteristics，theartificialfiverconstructionincityisappearedonalargescaleinsupportandopposition．InordertomeettherequirementsofEcological，landscapeandurbanfiverwaterconservancy,andbuildartificialecologicalfivercourse．Urbanecologicalfivercourseconcept，theoryandtechnologyofriverimprovement，fiverregulationenglneenngmeasures，ecologicallandscapeplanning，thosefouraskneedabondtoputthemtogether．It’Stheresearchofartificialecologicalchannelplanningandtheimproveofecologicalfiverplanningprocesscanfillthisvacancy．ResearchesaboutartificialfiverecologicalWaterfrontlandscapeespeciallyriverecologicalrestorationstudiesathomeandabroadhavebeencardedoutandcontinuetobedeepened，thetheoryandtechnologyofthesestudieshaveplayedapositiveguidanceroleinpromotingthelandscapeconstructionworkofartificialecologicalriverwaterfront．Butmoststudiesdidnotconsiderthefactorsaboutsociety,economy,natureandhumanintheviewofawholebasinscaleintheprocessoffiverimprovement；thestudiesofthetheoryandtechnologyarefarbehindtheurbandevelopmentrequirementsofriverimprovementeffect．111eartificialecologicalriverconstructionscaleisincreasinginOurcountry,butquantitiesoftllestudiesaimattheseaspectsarenotenoughtoprovideasoundtheorysystemtosupportthem．Therenovationandreconstructionofurbanartificialriverisaverycomplexsubject，riverrestorationandecologicallandscapeconstructioninChinastartedlate，isstillinthe'