1.6　河流与城市生态环境

城市自然环境也是人工化的环境,当然包括河流。城市保留的自然环境有公园、河流、生产绿地、道路绿地、防护绿地以及自然保护区等等。从人工化程度来看,除了自然保护区,就是公园和河流人工化程度较低,生产绿地、道路绿地、防护绿地完全是人工种植,生产绿地、道路绿地更是遍植园林植物、花卉、草皮。城市内有自然保护区的毕竟数量很少,此种类型姑且不论。公园和河流的规模有大小之分,小规模的也完全人工化了,只有一些大的公园和河流尚保有部分自然本底,依稀可见城市化之前的原色。对将自己“圈养”在人工驯化环境中的人类来说,这一丝原色,对心灵是一线突破重重雾霾的自然曙光,是一阵自然清凉的微风突破燥热和憋闷!而理论研究和实践都证明,河流是城市“绿肺”的重要组成部分,是生态廊道、通风廊道,具有巨大的生态环境效益。

1.6.1　河流改善局地大气环境

河流水体可以改善局地空气环境,降尘、降噪、降温。水体的水面蒸发量大于陆地,比热容也大于陆地,这种差异就造成滨水区域空气湿度大,有风的天数多,空气更加清新。绿色植物的光合作用会增加城市空气的含氧量,减少二氧化碳的含量。河道范围内树木能起到减尘作用,通过降低风速使空气中的灰尘滞留在树叶或树干表面,经过雨水冲洗又可以恢复滞尘能力;阔叶乔木叶片面积大,树冠宽阔,是滞尘植物的首选。植物能过滤吸附空气中的有毒有害污染物,相同交通环境条件下绿化带的临街侧污染物浓度远远高于林地和背街侧,远离街道30m处的林地污染物浓度比临街一侧环境低1～3倍以上[7]。因此植物在一定程度上可以降低城市道路上的汽车尾气、噪声及烟尘对环境的污染,对净化城市空气十分有利。研究表明,河流绿地也具有绿岛效应,即约3hm2大小绿地里的气温比周边建筑聚集处的气温下降0.5℃以上。大范围的河流绿地对缓解城市的热岛效应具有重要的价值。植物能降低噪声。植物通过叶片振动消耗长波声能,同时对短波声能产生衍射,从而降低噪声。不同形态的植物和不同类型的绿地植物群落降噪能力有很大的差异。不少学者对城市道路绿地、草坪的降噪效果进行了研究,上海市建成了首个减噪绿地[8]。试验证明,成片林木可降低噪声5～40dB,汽车喇叭声穿过40m宽的草坪、灌木等林带,噪声可削减10～15dB。

1.6.2　河流形成生态廊道

河流也是除人之外的其他生物的活动场所,这种场所对城市生物来说是数量稀少的,弥足珍贵的。从景观生态学上讲,城市河流具有不同于两侧基质的带状景观要素,属于生态廊道;河流生态廊道会把道路绿带系统、公园系统连接起来,形成纵横交错的廊道和生态斑块有机联系的生态网络,并与城郊生态基质对接,使城市生态系统空间格局具有整体性,系统内部高度关联,并被城郊生态系统有力支撑。对于生物群体而言,河流生态廊道是供野生动物移动、生物信息传递的通道,对城市的生物多样性保护有着重要的作用。

1.6.3　河流成为城市风道

城市中的河湖水系、主要道路、广场、绿地、公园、空旷区域等空气动力学粗糙度较低、气流阻力较小的区域会形成近郊区新鲜空气进入城市内部的主要通道,即城市风道,也常称为通风走廊、绿色风廊等。当城市风速大于6m/s时,空气污染程度会大大降低,而风速低于2m/s时,污染程度会增加。城市风道增强了城市中空气的流动,有助于提高风速、正确引导风向,加速排出污染物和稀释其浓度,降低城市污染,改善热岛效应。河湖水系是城市中大尺度的平滑区域,是最好的盛行风通风廊,另一方面,城市中水面与城市下垫面形成温差,进而产生局部热力环流,可改善城市大气环境。规划时,要尽量避免有空气污染和水体污染的污染源靠近河湖水系,并在保障原有河湖水系的水质、面积、宽度、通风性良好的基础上进行拓展,使其在城市中形成生态网络,以提高城市的自我调节能力,为风道构建提供良好的生态基础[9]。以武汉市的风道建设为例(图1.6-1)。武汉大学、香港中文大学和武汉市国土资源与规划信息中心完成了《武汉市城市风道规划管理研究》。综合武汉市热环境分析、热岛效应分析、武汉市城市表面粗糙度分析和武汉市绿地类型分析,运用武汉市开敞空间、绿地系统和河湖水网的分布,在宏观层面上对武汉市风道进行规划控制,将其划分为“三纵、四横、四片、六点”。“三纵”包括南北向的河流风道长江、汤逊湖—南湖—东湖—青山风道、汤湖—太子湖—月湖公园风道;“四横”包括四条东西向在武汉市城区内部穿行的河流风道汉江、汤逊湖—南湖—武昌风道、马鞍山森林公园—东湖—沙湖风道、长江—解放公园风道;“四片”为综合热环境问题严重程度、自然界限及行政区划划定的汉口控制片区、汉阳控制片区、青山控制区、武昌老城控制区;“六点”为六个主要风道口,包括长江汉水交道口、汤逊湖风道口、东湖风道口、解放公园风道口、汤湖风道口和马鞍山森林公园[10]。风道建成后,武汉中心城区夏季最高温度平均可下降1～2℃。上海浦东、南京、沈阳、杭州、长沙等城市也进行了风道的应用研究。

1.6.4　河流形成宜居环境

河流滨水区域因为有水体,多绿色植物和花卉,相对于喧嚣的道路、商场以及灰色的空旷广场,显得环境清幽、色彩斑斓,可人宜人,是不错的散步、健身、沉思、闲谈场所。人们天生对水有亲近感,愿意接近水体,傍水而居,尤其当滨水区域形成自然、雅致、安静、空气清新的空间时。不少城市在总体规划中提出打造宜居环境,滨水区域就是重点打造区域。

在过去的城市发展中,室外公共活动区域偏少,往往仅有少量几个公园,街头公园绿地缺乏,市民缺乏就近活动场所。尤其是中国逐渐进入老年社会之后,需要提供老年人散步、健身、下棋等活动场所。河流为线性结构,与城市的接触面大,远远超过面积过于集中的公园,可服务的人群数量多。城市河流治理以后,水质改善,植物种类繁多,四季有景色,还被融入了文化内涵,滨水环境大大改观,形成了宜居宜业的滨水区域,拉动了周边土地的开发建设。