河流廊道功能解析及指標(biāo)體系的建立

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摘要:針對(duì)新形勢(shì)下國(guó)家對(duì)河流保護(hù)治理與發(fā)展利用的重要指示，以遼寧省遼河河流廊道為例，利用GoogleEarth影像圖、矢量地圖、網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料和現(xiàn)場(chǎng)走訪記錄等資料，分析了影響河流廊道的因素，解析了河流廊道功能的主要內(nèi)容，并最終構(gòu)建了遼寧省遼河河流廊道功能指標(biāo)體系。

關(guān)鍵詞:河流廊道;影響因素;功能;指標(biāo)體系;遼寧省

遼河流域河流是自然界重要的構(gòu)成要素，也是人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要條件，但是在人類(lèi)歷史進(jìn)程中，自然生態(tài)的維護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展會(huì)相互促進(jìn)，也會(huì)相互矛盾，而河流自然生態(tài)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)相互影響的區(qū)域便位于河流廊道。在景觀學(xué)中，河流廊道是指河流本身及其周邊有著關(guān)鍵功能作用的土地［1］。河流廊道功能則為河流廊道運(yùn)行過(guò)程中和外部環(huán)境間相互影響而形成的功能、效應(yīng)，現(xiàn)有的研究主要將其分為自然生態(tài)廊道功能和社會(huì)經(jīng)濟(jì)廊道功能兩類(lèi)［2－3］。研究河流廊道功能是為了在保障健康的河流自然生態(tài)系統(tǒng)的前提下，使人類(lèi)社會(huì)能夠更高效合理地利用河流廊道，促進(jìn)河流廊道的可持續(xù)發(fā)展［4］。遼河是我國(guó)七大江河之一，也是中華民族文明的發(fā)源地之一。遼河長(zhǎng)期存在著水資源分配不均衡，干支流水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，生態(tài)用水保障不足，防洪體制不完善，生物多樣性缺失，生態(tài)保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用之間存在矛盾等問(wèn)題。《國(guó)家“十一五”環(huán)境保護(hù)發(fā)展規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《發(fā)展規(guī)劃》)中提出加快遼河等重點(diǎn)流域污染治理;《“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中提出加強(qiáng)遼河流域城市水系環(huán)境綜合整治，推進(jìn)遼河保護(hù)區(qū)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)遼河干支流水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn);《“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中提出深化重點(diǎn)流域水污染防治，建設(shè)遼河生態(tài)廊道，嚴(yán)守近岸海域自然岸線(xiàn)生態(tài)紅線(xiàn)等專(zhuān)項(xiàng)措施。經(jīng)過(guò)以上專(zhuān)項(xiàng)措施的治理，遼河水質(zhì)得到有效改善，生態(tài)環(huán)境逐漸恢復(fù)，但是遼河現(xiàn)狀依然面臨著保護(hù)與利用界限不明確、動(dòng)植物棲息環(huán)境得不到全面保護(hù)、已有生態(tài)成果也沒(méi)有很好被利用的難題。當(dāng)前，提出了新時(shí)代“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水方針，既要正確處理生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，也要正確處理自身發(fā)展和協(xié)同發(fā)展的關(guān)系?；诖?，本文依托于國(guó)家重大科技水專(zhuān)項(xiàng)課題，嘗試對(duì)遼河河流廊道功能進(jìn)行解析，提出其河流廊道功能內(nèi)容及指標(biāo)體系，以期為后續(xù)本河段河流廊道功能的評(píng)價(jià)、河段分區(qū)及功能修復(fù)提供科學(xué)分析的基礎(chǔ)，為遼河乃至遼寧省河流廊道高質(zhì)量發(fā)展提供參考。

1研究范圍及基礎(chǔ)資料

1．1研究范圍概況

遼寧省遼河流域?yàn)檫|河的下游區(qū)域，東部為遼東山地丘陵區(qū)，北部為遼北康法丘陵區(qū)，由溝谷發(fā)育的剝蝕低丘區(qū)構(gòu)成，將遼河干流的上、中游河谷平原和下遼河平原割裂開(kāi)來(lái)，西部為醫(yī)巫閭山與凌河流域分隔，遼河干流貫穿東北平原自雙臺(tái)子河口入遼東灣，在遼寧省內(nèi)流經(jīng)鐵嶺、沈陽(yáng)、鞍山、盤(pán)錦4個(gè)市，全長(zhǎng)538km，多年平均徑流量35．99億m3。本次以遼寧省內(nèi)遼河干流及向兩岸輻射5～10km范圍為分析區(qū)域。

1．2基礎(chǔ)資料篩查

本次分析通過(guò)數(shù)據(jù)申請(qǐng)、網(wǎng)絡(luò)地圖解譯、實(shí)地調(diào)查等方式獲取基礎(chǔ)資料。通過(guò)GIS平臺(tái)處理GoogleEarth影像圖和矢量地圖，提取分析范圍內(nèi)的土地利用類(lèi)型資料;通過(guò)獲取網(wǎng)絡(luò)地圖大數(shù)據(jù)解譯遼河干流兩岸道路成果、熱力成果及POI數(shù)據(jù)，以分析兩岸基礎(chǔ)設(shè)施情況;通過(guò)實(shí)地調(diào)查走訪可驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)地圖數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)能夠收集遼河干流生態(tài)蓄水工程、生態(tài)濕地工程、河道堤岸類(lèi)型、生物棲息地等河流基本情況，最后，將基礎(chǔ)資料分類(lèi)整理并矢量化，用于遼河河流廊道功能的解析。

2遼河河流廊道功能解析

2．1影響河流廊道的因素

影響遼河河流廊道的因素主要為自然因素和人為因素。自然因素以洪澇、干旱等自然災(zāi)害為主;人為因素主要體現(xiàn)為人類(lèi)活動(dòng)過(guò)度擠占了河流廊道自然生態(tài)空間。如遼河現(xiàn)狀河灘除了封育區(qū)外，仍有大部分灘地為耕地，局部迫近河道的集中居住區(qū)將河灘及堤岸硬化處理，縮減了植被空間，部分河段為增大洪水通路對(duì)河道進(jìn)行裁彎取直，對(duì)下游河岸造成較大威脅;人工修建的攔蓄建筑物阻斷河流連通性，造成水資源分布不均勻，如遼河干流福德店至河口之間修建了11座攔蓄建筑物，雖然形成了水面和濕地，但也影響了上下游生物連通，另外遼河天然徑流量約30%來(lái)自東、西遼河，而其余約70%主要來(lái)自清河、柴河等流域，支流上水庫(kù)的修建影響了干流水資源量，特別是生態(tài)用水量;河流廊道缺少綜合性統(tǒng)一規(guī)劃理念，河流廊道上下游、左右岸應(yīng)該是相互交融的綜合體，但由于屬地分區(qū)而治，只著重強(qiáng)調(diào)了某一單一屬性，導(dǎo)致整體功能效益弱、不同河段利用強(qiáng)度差異大，如遼河干流沿線(xiàn)修建了不少生態(tài)濕地、文化景觀、旅游景點(diǎn)，但因沿線(xiàn)交通、基礎(chǔ)設(shè)施、居民需求等其他方面的功能屬性不強(qiáng)，導(dǎo)致遼河河流廊道整體功能散亂、聯(lián)系不強(qiáng)，不利于高質(zhì)量發(fā)展。在了解清楚影響河流廊道的因素后，能夠更加準(zhǔn)確合理地解析新形勢(shì)下遼河河流廊道功能。

2．2河流廊道功能內(nèi)容

合理的河流廊道功能構(gòu)成要同時(shí)兼顧自然生態(tài)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)兩方面的功能。依據(jù)前期收集整理的基礎(chǔ)資料，利用多學(xué)科知識(shí)，結(jié)合遼河發(fā)展需求，為解析遼河廊道自然生態(tài)功能，其功能構(gòu)成體現(xiàn)在河道內(nèi)部環(huán)境、河道兩岸岸上環(huán)境、河道內(nèi)外環(huán)境整體性3個(gè)方面;為解析遼河廊道經(jīng)濟(jì)社會(huì)功能，其功能構(gòu)成體現(xiàn)在河道利用強(qiáng)度、區(qū)域開(kāi)發(fā)強(qiáng)度、服務(wù)人類(lèi)活動(dòng)需求的能力、文化挖掘開(kāi)發(fā)程度4個(gè)方面。

2．2．1河道內(nèi)部環(huán)境遼河干流河道內(nèi)部包含水體、灘地、動(dòng)植物、堤岸高地等河流要素，遼河水資源短缺，需要水體保障生態(tài)基流，傳遞上下游物質(zhì)及能量，但是攔蓄水建筑物削弱了水體連通性;遼河中上游河道灘地以砂石、耕植土為主，柳河口以下則沙化較為嚴(yán)重，加之遼河干流1050線(xiàn)以外耕地影響，河灘自然植被覆蓋減少，影響河道生態(tài)環(huán)境;根據(jù)《遼河保護(hù)區(qū)生態(tài)功能區(qū)設(shè)置方案》，遼河干流設(shè)置了水體動(dòng)植物及鳥(niǎo)類(lèi)保護(hù)區(qū)范圍，保護(hù)區(qū)棲息地不受影響，有利于保持生物多樣性;遼河干流全線(xiàn)堤岸發(fā)揮了重要的防護(hù)作用，但還未形成生態(tài)堤岸形式，隔斷了河道內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)的連接，且不利于阻斷岸上污染進(jìn)入河道，這些要素是有機(jī)統(tǒng)一的整體，共同構(gòu)建了河道內(nèi)部相對(duì)完整的自然生態(tài)體系。

2．2．2河道兩岸岸上環(huán)境遼河干流大部分河段位于城區(qū)外，流經(jīng)處多為耕地、林地，人類(lèi)集中居住區(qū)多為鄉(xiāng)鎮(zhèn)村屯，因而遼河兩岸岸上環(huán)境多為農(nóng)耕環(huán)境、弱工業(yè)化或無(wú)工業(yè)化環(huán)境，岸上自然生態(tài)環(huán)境相對(duì)河道內(nèi)較為單一，特別是臨河地帶缺少足夠的空間進(jìn)行結(jié)構(gòu)層次合理化的人工干預(yù)，進(jìn)而減少了岸上對(duì)河流危害的屏障作用，也削弱了河道內(nèi)通過(guò)生態(tài)屏障向外建立生態(tài)聯(lián)系的功能。因而，河道兩岸岸上環(huán)境要從人工干預(yù)屏障規(guī)模、結(jié)構(gòu)層次合理性和生態(tài)景觀適宜性等方面進(jìn)行進(jìn)一步解析。

2．2．3河道內(nèi)外環(huán)境整體性河道內(nèi)外環(huán)境整體性是以河道內(nèi)及河道外構(gòu)成的河流廊道作為一個(gè)整體進(jìn)行解析，主要從廊道寬度大小合理性、河道內(nèi)外環(huán)境相互影響的深度以及河流廊道時(shí)間尺度上周期變化等宏觀性要素分析遼河河流廊道在自然生態(tài)中發(fā)揮的功能。廊道寬度要考慮是遼河流域尺度、河流廊道尺度還是河段尺度，對(duì)應(yīng)的功能要對(duì)應(yīng)不同行業(yè)或不同級(jí)別的發(fā)展規(guī)劃;河道內(nèi)外環(huán)境相互影響的深度要考慮內(nèi)外自然生態(tài)的平衡發(fā)展，主要是內(nèi)部良好的生態(tài)環(huán)境能向外輻射的有效范圍;河流廊道時(shí)間尺度要考慮北方季節(jié)性河流冬季枯水期可能產(chǎn)生的不利的自然生態(tài)環(huán)境事件，例如水量減少導(dǎo)致的斷流、沙化擴(kuò)大等現(xiàn)象。

2．2．4河道利用強(qiáng)度河道利用強(qiáng)度是指人類(lèi)社會(huì)對(duì)河道資源開(kāi)發(fā)利用或改造的強(qiáng)度，其直接或間接產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，主要體現(xiàn)在河道資源利用類(lèi)型、堤岸保護(hù)能力兩方面。根據(jù)遼河水功能區(qū)劃，遼寧省遼河干流不同河段均設(shè)有飲用水源區(qū)、農(nóng)業(yè)用水區(qū)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要從中獲取水資源，同時(shí)利用河道納污能力向其中排放污染物;遼河干流1050線(xiàn)以外區(qū)域作為耕地則利用了灘地的土地資源，1050線(xiàn)以?xún)?nèi)封育區(qū)共有國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)1處、省級(jí)自然保護(hù)區(qū)2處、國(guó)家濕地公園4處、省級(jí)重要濕地3處、國(guó)家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)自然保護(hù)區(qū)2處，則利用了遼河的生態(tài)資源;遼河干流上的11座攔蓄水工程則是綜合性地利用了河道空間資源，一定程度上服務(wù)于水資源和生態(tài)資源的利用;堤岸保護(hù)能力則根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)GB50201─2014》的要求，分析不同河段的保護(hù)措施和防洪標(biāo)準(zhǔn)。

2．2．5區(qū)域開(kāi)發(fā)強(qiáng)度區(qū)域開(kāi)發(fā)強(qiáng)度是指一定區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的強(qiáng)度，體現(xiàn)在人口密度變化、土地利用強(qiáng)度兩方面。根據(jù)遼寧省省級(jí)及遼河流經(jīng)各市城市總體規(guī)劃及現(xiàn)狀影像地圖數(shù)據(jù)，可分析河流廊道內(nèi)及周邊土地現(xiàn)狀利用強(qiáng)度;根據(jù)百度熱力圖及走訪調(diào)查結(jié)果，可分析不同時(shí)間段內(nèi)人口活動(dòng)在不同地段的差別。

2．2．6服務(wù)人類(lèi)活動(dòng)需求的能力服務(wù)人類(lèi)活動(dòng)需求的能力是指河流廊道從親水條件、休閑節(jié)點(diǎn)、兩岸連通性和基礎(chǔ)設(shè)施完善度等方面滿(mǎn)足人類(lèi)活動(dòng)需求的能力。遼河干流沿線(xiàn)的濕地公園及管理道路在一定程度上提供了親水條件和休閑節(jié)點(diǎn)，遼河跨河橋梁和堤頂?shù)缆坊灸軌驗(yàn)橹苓吘用窬奂瘏^(qū)到達(dá)河邊提供便利，但是相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施完善度不足，在一定程度上降低了民眾休閑娛樂(lè)的體驗(yàn)。

2．2．7文化挖掘開(kāi)發(fā)程度河流廊道的經(jīng)濟(jì)社會(huì)功能也體現(xiàn)在其本身的文化底蘊(yùn)上，當(dāng)?shù)氐奈幕Y源可以從時(shí)間維度和空間維度向外傳遞特有的文化內(nèi)涵，也能夠結(jié)合河流廊道的自然生態(tài)功能展現(xiàn)出觀賞性更強(qiáng)的景觀，通過(guò)文化挖掘可以打造城市名片，使得河流廊道的發(fā)展延續(xù)有了堅(jiān)實(shí)的載體。遼河河流廊道擁有著深厚的歷史文化底蘊(yùn)，在歷史進(jìn)程中，留下了諸如遼河重要通商渡口、遼代古塔遼濱塔、田莊臺(tái)古鎮(zhèn)、甲午末戰(zhàn)古戰(zhàn)場(chǎng)和各種古寺廟等歷史遺跡，同時(shí)依托這些歷史遺跡形成了各式各樣的特色鄉(xiāng)村;遼河北方季節(jié)性河流的屬性也促使遼河廊道在空間和時(shí)間上形成了“春季濕地觀鳥(niǎo)、夏季綠葦紅灘、秋季稻香蟹肥、冬季溫泉度假”的現(xiàn)代文化產(chǎn)品。

2．3河流廊道功能指標(biāo)體系

以往的河流廊道功能指標(biāo)體系大多側(cè)重于自然生態(tài)指標(biāo)，本次分析則是根據(jù)河流廊道現(xiàn)狀特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，建立綜合體現(xiàn)其功能特性的層次結(jié)構(gòu)指標(biāo)體系。根據(jù)前文分析內(nèi)容，遼河河流廊道功能指標(biāo)體系以自然生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)社會(huì)功能為目標(biāo)層，然后按照層級(jí)結(jié)構(gòu)以功能構(gòu)成的內(nèi)容劃分一級(jí)因子和二級(jí)因子，最后共同構(gòu)成遼河河流廊道功能指標(biāo)體系，其體系結(jié)構(gòu)如表1。

3總結(jié)評(píng)價(jià)

本次分析是在GoogleEarth影像圖、矢量地圖、網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料和現(xiàn)場(chǎng)走訪記錄等資料的基礎(chǔ)上，利用多學(xué)科知識(shí)，對(duì)遼河河流廊道功能內(nèi)容進(jìn)行了解析，形成了綜合性的遼河河流廊道功能指標(biāo)體系，為后續(xù)本河段河流廊道功能的評(píng)價(jià)、河段分區(qū)及功能修復(fù)提供了科學(xué)分析的基礎(chǔ)。本文中，河流廊道的研究范圍和指標(biāo)因子的選擇可能存在一定的局限性，需要在后續(xù)河流廊道功能評(píng)價(jià)階段，根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)定量化分析的過(guò)程對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，使遼河河流廊道功能評(píng)價(jià)的結(jié)果具有更好的層析性、代表性、科學(xué)性、整體性和可操作性。

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作者：馬明超 柴潔 單位：遼寧江河水利水電新技術(shù)設(shè)計(jì)研究院有限公司