伊薩河(die Isar)位于奧地利蒂羅爾州(Tirol)和德國巴伐利亞州(Bayern)境內,全長295km,起源于卡爾文德爾山脈(das Karwendel),流經慕尼黑等重要城市,最終向北注入多瑙河。伊薩河是一條典型的阿爾卑斯山脈河流,有著大面積的卵石島嶼、石灘以及不斷變道的河床。19世紀中葉,因常年洪水災害,慕尼黑河段被截彎取直,通過運用堤壩、洪泛平原、防洪墻、攔河壩系統以及運河,使水力資源得以開發。但過度的水力開發使得伊薩河水位持續下降,直接導致了慕尼黑地區航運的衰敗。到了20世紀,慕尼黑市內的河段更像是一條被硬質化的水渠,完全失去了其原有的面貌;不斷增高的河堤和兩側陡峭的水泥堤防則使伊薩河變得難以親近,漸漸無人問津。
慕尼黑伊薩河鳥瞰圖
1995年,巴伐利亞州水務局起草了“伊薩河計劃”(Isar-Plan),和來自建設局、城市規劃和建筑規范部門以及健康與環境部門的代表組成了跨學科的合作團隊。項目團隊對沿河防洪狀況、濱水游憩空間需求以及區域動植物資源和棲息地的情況進行調查后,將項目區段確定為從慕尼黑市區南端Großhesselohe至博物館島(Museumsinsel)長8km的流域。經過一系列的研討會,并結合現場勘察與民調的結果,項目組制定了以下目標:1)提高防洪能力;2)構建自然化的河流景觀;3)提供優質的游憩空間。2000年市議會正式通過該項目草案,并于同年2月開始施工。
“伊薩河計劃”全程平面圖
治理措施
1.河床去硬質化
項目全程8km河段中超過6km的河段被完全渠化。為還原這部分伊薩河為自然化的河流,首先要做的就是鑿開水泥加固的梯形河道并除去硬質防護。充分考慮各段流域特征,對河床做了適當的去硬質化處理。去硬質化的河床橫截面擴大,使得泄洪能力得以提升。
市區主河道項目主要改造措施
2.緩坡替代滾水堰
項目建造了跨河的緩坡(Sohlrampe)來替代原本固化的滾水堰(Sohlabstürze)。將30~1500px高的滾水堰改造成緩坡后,原有的高差通過一段12~20m長的緩坡流段逐漸消除。在提供防洪功能的同時也能防止河床被深度侵蝕。其間形成的小型洼地成為許多魚類的棲息場所和育兒室,并起到魚道(Fischaufstiegsanlagen)的作用,使魚類洄游成為可能。
緩坡替代滾水堰建成后的照片
3.引入水體沉積物
水體中的沉積物多會被上游的大型水壩阻擋而難以傳輸至慕尼黑,導致項目河段水體缺少自然沉積,河流結構難有新的發展。項目在伊薩河堆起人造砂石,有目的性地引入水體沉積物,到下次洪水到來的時候它們會繼續傳輸,為下游河床的發展提供原料。
人造砂石引入水體沉積物
4.引入阻流因素
大型的石塊和朽木作為阻流因素被額外引入,部分埋入河岸或通過鋼索和栓固定在河床以達到穩定周邊區域和控制水流的效果。除了人工引入,每次洪水也會將大量的朽木沖到伊薩河灘上,它們作為阻流因素和稀有昆蟲的居所被最大限度地保留下來。
朽木阻流
5.河岸線塑造
為塑造新型自然河岸線,項目在現有河灘面積的基礎上,通過挖去、鏟平前灘為洪水制造了一個寬闊的排水截面。改造過的前灘和河岸提高了水域的可達性,人們得以親近和體驗河流。
充分利用河灘
6.水體改良與水量控制
項目沿伊薩河從米滕瓦爾德(Mittenwald) 到弗賴辛(Freising)區段的社區都完成了污水處理廠的升級,建造了UV照射殺菌系統,相當大程度地提高了水質;并對水體施行粗放管理,允許其自然發展。由于水利設施提取使用了大量河水,致使伊薩河中的余留水量甚少:一方面難以維持水體的動態造型;另一方面對河流外觀和水體生態都有消極的影響。調節河水的利用量,防止過度提取,可使剩余水量滿足水體生態和美學的要求。在特別干旱的月份,慕尼黑政府會采取抑制甚至是中斷水力發電站運行來實現調節。
現在的依薩河成為了人們休閑的好去處
近年來我國多個城市河道污染嚴重,已經喪失了河流該有的功能,引起了社會的廣泛關注。“伊薩河計劃”的設計思想和改造過程對同類的城市河流修復項目具有很好的借鑒意義。
“伊薩河計劃”的實施過程并非一帆風順,也遇到過許多問題。例如,2005年的特大洪水雖然平安度過,但仍留下超過預估的損害,卻也為尋找合適的對策提供了經驗;河岸邊界因沒有規劃的硬質化路網,常出現人們自行踩出的小徑(有的直接在防護帶上),破壞原本應被保護的草皮,為防止此類事件再發生,需將行人引導至其他路段;局部的防護帶長期遭受河水沖刷被破壞,河流活動區域從而加寬,需加強后期維護,及時修補。整個伊薩河的改造就是一個學習的過程,該項目之所以能達成現在的成就,在于整個團隊在實施過程中對突發、特別事件的及時應對和妥善處理。
將伊薩河完全修復成原始的狀態并不可能,但是通過不同形式和規模的自然化處理,可以恢復河流自身塑造能力,使河流形態自然多變。該項目的成功經驗說明自然化的河道相較硬質化的防洪設施更為經濟有效且有利于環境保護和生態修復。城市河流改造過程中,在滿足水利設施正常功能及用地空間允許的情況下,應盡可能采用一些仿自然化的處理方式,為河道保留一定的自由發展空間。
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