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河流廊道功能解析及指标体系的建立

河流廊道功能解析及指标体系的建立

摘要:针对新形势下国家对河流保护治理与发展利用的重要指示,以辽宁省辽河河流廊道为例,利用GoogleEarth影像图、矢量地图、网络大数据统计资料和现场走访记录等资料,分析了影响河流廊道的因素,解析了河流廊道功能的主要内容,并最终构建了辽宁省辽河河流廊道功能指标体系。

关键词:河流廊道;影响因素;功能;指标体系;辽宁省

辽河流域河流是自然界重要的构成要素,也是人类社会经济发展的重要条件,但是在人类历史进程中,自然生态的维护和经济社会的发展会相互促进,也会相互矛盾,而河流自然生态和经济社会相互影响的区域便位于河流廊道。在景观学中,河流廊道是指河流本身及其周边有着关键功能作用的土地[1]。河流廊道功能则为河流廊道运行过程中和外部环境间相互影响而形成的功能、效应,现有的研究主要将其分为自然生态廊道功能和社会经济廊道功能两类[2-3]。研究河流廊道功能是为了在保障健康的河流自然生态系统的前提下,使人类社会能够更高效合理地利用河流廊道,促进河流廊道的可持续发展[4]。辽河是我国七大江河之一,也是中华民族文明的发源地之一。辽河长期存在着水资源分配不均衡,干支流水质不达标,生态用水保障不足,防洪体制不完善,生物多样性缺失,生态保护与开发利用之间存在矛盾等问题。《国家“十一五”环境保护发展规划》(以下简称《发展规划》)中提出加快辽河等重点流域污染治理;《“十二五”发展规划》中提出加强辽河流域城市水系环境综合整治,推进辽河保护区建设,实现辽河干支流水质明显好转;《“十三五”发展规划》中提出深化重点流域水污染防治,建设辽河生态廊道,严守近岸海域自然岸线生态红线等专项措施。经过以上专项措施的治理,辽河水质得到有效改善,生态环境逐渐恢复,但是辽河现状依然面临着保护与利用界限不明确、动植物栖息环境得不到全面保护、已有生态成果也没有很好被利用的难题。当前,提出了新时代“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水方针,既要正确处理生态环境保护和经济发展的关系,也要正确处理自身发展和协同发展的关系。基于此,本文依托于国家重大科技水专项课题,尝试对辽河河流廊道功能进行解析,提出其河流廊道功能内容及指标体系,以期为后续本河段河流廊道功能的评价、河段分区及功能修复提供科学分析的基础,为辽河乃至辽宁省河流廊道高质量发展提供参考。

1研究范围及基础资料

1.1研究范围概况

辽宁省辽河流域为辽河的下游区域,东部为辽东山地丘陵区,北部为辽北康法丘陵区,由沟谷发育的剥蚀低丘区构成,将辽河干流的上、中游河谷平原和下辽河平原割裂开来,西部为医巫闾山与凌河流域分隔,辽河干流贯穿东北平原自双台子河口入辽东湾,在辽宁省内流经铁岭、沈阳、鞍山、盘锦4个市,全长538km,多年平均径流量35.99亿m3。本次以辽宁省内辽河干流及向两岸辐射5~10km范围为分析区域。

1.2基础资料筛查

本次分析通过数据申请、网络地图解译、实地调查等方式获取基础资料。通过GIS平台处理GoogleEarth影像图和矢量地图,提取分析范围内的土地利用类型资料;通过获取网络地图大数据解译辽河干流两岸道路成果、热力成果及POI数据,以分析两岸基础设施情况;通过实地调查走访可验证网络地图数据的准确性,同时能够收集辽河干流生态蓄水工程、生态湿地工程、河道堤岸类型、生物栖息地等河流基本情况,最后,将基础资料分类整理并矢量化,用于辽河河流廊道功能的解析。

2辽河河流廊道功能解析

2.1影响河流廊道的因素

影响辽河河流廊道的因素主要为自然因素和人为因素。自然因素以洪涝、干旱等自然灾害为主;人为因素主要体现为人类活动过度挤占了河流廊道自然生态空间。如辽河现状河滩除了封育区外,仍有大部分滩地为耕地,局部迫近河道的集中居住区将河滩及堤岸硬化处理,缩减了植被空间,部分河段为增大洪水通路对河道进行裁弯取直,对下游河岸造成较大威胁;人工修建的拦蓄建筑物阻断河流连通性,造成水资源分布不均匀,如辽河干流福德店至河口之间修建了11座拦蓄建筑物,虽然形成了水面和湿地,但也影响了上下游生物连通,另外辽河天然径流量约30%来自东、西辽河,而其余约70%主要来自清河、柴河等流域,支流上水库的修建影响了干流水资源量,特别是生态用水量;河流廊道缺少综合性统一规划理念,河流廊道上下游、左右岸应该是相互交融的综合体,但由于属地分区而治,只着重强调了某一单一属性,导致整体功能效益弱、不同河段利用强度差异大,如辽河干流沿线修建了不少生态湿地、文化景观、旅游景点,但因沿线交通、基础设施、居民需求等其他方面的功能属性不强,导致辽河河流廊道整体功能散乱、联系不强,不利于高质量发展。在了解清楚影响河流廊道的因素后,能够更加准确合理地解析新形势下辽河河流廊道功能。

2.2河流廊道功能内容

合理的河流廊道功能构成要同时兼顾自然生态和经济社会两方面的功能。依据前期收集整理的基础资料,利用多学科知识,结合辽河发展需求,为解析辽河廊道自然生态功能,其功能构成体现在河道内部环境、河道两岸岸上环境、河道内外环境整体性3个方面;为解析辽河廊道经济社会功能,其功能构成体现在河道利用强度、区域开发强度、服务人类活动需求的能力、文化挖掘开发程度4个方面。

2.2.1河道内部环境辽河干流河道内部包含水体、滩地、动植物、堤岸高地等河流要素,辽河水资源短缺,需要水体保障生态基流,传递上下游物质及能量,但是拦蓄水建筑物削弱了水体连通性;辽河中上游河道滩地以砂石、耕植土为主,柳河口以下则沙化较为严重,加之辽河干流1050线以外耕地影响,河滩自然植被覆盖减少,影响河道生态环境;根据《辽河保护区生态功能区设置方案》,辽河干流设置了水体动植物及鸟类保护区范围,保护区栖息地不受影响,有利于保持生物多样性;辽河干流全线堤岸发挥了重要的防护作用,但还未形成生态堤岸形式,隔断了河道内外生态系统的连接,且不利于阻断岸上污染进入河道,这些要素是有机统一的整体,共同构建了河道内部相对完整的自然生态体系。

2.2.2河道两岸岸上环境辽河干流大部分河段位于城区外,流经处多为耕地、林地,人类集中居住区多为乡镇村屯,因而辽河两岸岸上环境多为农耕环境、弱工业化或无工业化环境,岸上自然生态环境相对河道内较为单一,特别是临河地带缺少足够的空间进行结构层次合理化的人工干预,进而减少了岸上对河流危害的屏障作用,也削弱了河道内通过生态屏障向外建立生态联系的功能。因而,河道两岸岸上环境要从人工干预屏障规模、结构层次合理性和生态景观适宜性等方面进行进一步解析。

2.2.3河道内外环境整体性河道内外环境整体性是以河道内及河道外构成的河流廊道作为一个整体进行解析,主要从廊道宽度大小合理性、河道内外环境相互影响的深度以及河流廊道时间尺度上周期变化等宏观性要素分析辽河河流廊道在自然生态中发挥的功能。廊道宽度要考虑是辽河流域尺度、河流廊道尺度还是河段尺度,对应的功能要对应不同行业或不同级别的发展规划;河道内外环境相互影响的深度要考虑内外自然生态的平衡发展,主要是内部良好的生态环境能向外辐射的有效范围;河流廊道时间尺度要考虑北方季节性河流冬季枯水期可能产生的不利的自然生态环境事件,例如水量减少导致的断流、沙化扩大等现象。

2.2.4河道利用强度河道利用强度是指人类社会对河道资源开发利用或改造的强度,其直接或间接产生了经济社会效益,主要体现在河道资源利用类型、堤岸保护能力两方面。根据辽河水功能区划,辽宁省辽河干流不同河段均设有饮用水源区、农业用水区,经济社会发展需要从中获取水资源,同时利用河道纳污能力向其中排放污染物;辽河干流1050线以外区域作为耕地则利用了滩地的土地资源,1050线以内封育区共有部级自然保护区1处、省级自然保护区2处、国家湿地公园4处、省级重要湿地3处、部级水产种质自然保护区2处,则利用了辽河的生态资源;辽河干流上的11座拦蓄水工程则是综合性地利用了河道空间资源,一定程度上服务于水资源和生态资源的利用;堤岸保护能力则根据经济社会的发展,按照《防洪标准GB50201─2014》的要求,分析不同河段的保护措施和防洪标准。

2.2.5区域开发强度区域开发强度是指一定区域内经济社会活动的强度,体现在人口密度变化、土地利用强度两方面。根据辽宁省省级及辽河流经各市城市总体规划及现状影像地图数据,可分析河流廊道内及周边土地现状利用强度;根据百度热力图及走访调查结果,可分析不同时间段内人口活动在不同地段的差别。

2.2.6服务人类活动需求的能力服务人类活动需求的能力是指河流廊道从亲水条件、休闲节点、两岸连通性和基础设施完善度等方面满足人类活动需求的能力。辽河干流沿线的湿地公园及管理道路在一定程度上提供了亲水条件和休闲节点,辽河跨河桥梁和堤顶道路基本能够为周边居民聚集区到达河边提供便利,但是相关基础设施完善度不足,在一定程度上降低了民众休闲娱乐的体验。

2.2.7文化挖掘开发程度河流廊道的经济社会功能也体现在其本身的文化底蕴上,当地的文化资源可以从时间维度和空间维度向外传递特有的文化内涵,也能够结合河流廊道的自然生态功能展现出观赏性更强的景观,通过文化挖掘可以打造城市名片,使得河流廊道的发展延续有了坚实的载体。辽河河流廊道拥有着深厚的历史文化底蕴,在历史进程中,留下了诸如辽河重要通商渡口、辽代古塔辽滨塔、田庄台古镇、甲午末战古战场和各种古寺庙等历史遗迹,同时依托这些历史遗迹形成了各式各样的特色乡村;辽河北方季节性河流的属性也促使辽河廊道在空间和时间上形成了“春季湿地观鸟、夏季绿苇红滩、秋季稻香蟹肥、冬季温泉度假”的现代文化产品。

2.3河流廊道功能指标体系

以往的河流廊道功能指标体系大多侧重于自然生态指标,本次分析则是根据河流廊道现状特点和发展趋势,建立综合体现其功能特性的层次结构指标体系。根据前文分析内容,辽河河流廊道功能指标体系以自然生态功能和经济社会功能为目标层,然后按照层级结构以功能构成的内容划分一级因子和二级因子,最后共同构成辽河河流廊道功能指标体系,其体系结构如表1。

3总结评价

本次分析是在GoogleEarth影像图、矢量地图、网络大数据统计资料和现场走访记录等资料的基础上,利用多学科知识,对辽河河流廊道功能内容进行了解析,形成了综合性的辽河河流廊道功能指标体系,为后续本河段河流廊道功能的评价、河段分区及功能修复提供了科学分析的基础。本文中,河流廊道的研究范围和指标因子的选择可能存在一定的局限性,需要在后续河流廊道功能评价阶段,根据评价指标定量化分析的过程对其进行调整,使辽河河流廊道功能评价的结果具有更好的层析性、代表性、科学性、整体性和可操作性。

[参考文献]

[2]文伏波,韩其为,许炯心,等.河流健康的定义与内涵[J].水科学进展,2007,18(1):140-150.

[3]车生泉.城市绿色廊道研究[J].城市规划,2001(11):44-48.

[4]郑仕雷.基于GIS的绵阳市河流廊道功能评价研究[D].四川绵羊;西南科技大学,2019.

作者:马明超 柴洁 单位:辽宁江河水利水电新技术设计研究院有限公司

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