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时 讯
 
 
 
中国三峡上海院:在工程设计中践行“人与自然和谐共生”理念
 
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2017-11-24

 

 

淀山湖彩虹桥

 

崇明东滩湿地修复项目

夕阳下的淀山湖

  党的十九大报告指出:坚持人与自然和谐共生,建设美丽中国。在科技发展一日千里的快车道面前,建立在生态环境容量和资源承载力的约束条件下的绿色发展,是将水生态文明作为实现可持续发展重要支柱的一种新型发展模式。设计理念能否体现“人与自然和谐共生”,有效实现城市环境改善要任?面对这些问题,上海勘测设计研究院有限公司(以下简称“中国三峡上海院”)设计团队以创新设计交出了一份份亮丽的答卷。

  秉持创新设计理念

  拯救湿地濒危候鸟

  崇明东滩湿地位于长江入海口,中国第三大岛崇明岛的最东段,是世界上公认的东北亚及东亚-澳大利亚地区迁徙鸟类补充能量的重要驿站及越冬栖息地,每年栖息或过境的候鸟近百万只次,是具有全球意义的生态敏感区,在维护全球生物多样性和长江流域生态系统健康等领域有着重要意义,已被国务院列为国家级自然保护区。

  上世纪90年代中期,崇明东滩为抗浪促淤引入种植来自北美洲的互花米草。作为外来物种,互花米草在潮滩湿地的繁殖力超强。由于没有“天敌”, 互花米草很快就在湿地滩涂“疯长”起来。数年间,造成土著植物群落萎缩,危害滩涂底栖生物发育生长,进而严重影响到迁徙鸟类在滩涂湿地栖息的生态环境。2002年之后的几年之中,崇明东滩的鸟类数量急剧减少。

  针对崇明东滩湿地面临的这一生态危机,国家环保总局和上海市政府决定实施上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区互花米草生态控制与鸟类栖息地优化工程。从2008年项目可行性研究工作启动迄今的九年时间里,中国三峡上海院全过程承担了相关规划设计和研究任务。设计团队始终秉持创新、绿色、环保、节能的设计理念,通过生态学与工程学相结合的途径,提出了包括生态围堤及穿堤涵闸工程、东旺沙水闸工程、互花米草清除、鸟类栖息地优化、科研监测基础设施等有效地控制互花米草生长扩张并修复鸟类栖息地功能的工程设计方案。2013年9月,这项总投资约10.3亿元的工程正式开始实施,项目修复区总面积24.2平方公里,修建互花米草生态控制隔离围堤26公里,构建鸟类栖息地优化生境单元20余个,建设引调水建筑物13座,管护站3座。这是迄今为止国内外生态保护、湿地修复领域投入最大、规模最大的工程之一。

  在设计服务过程中,中国三峡上海院设计团队无数次深入这片广阔的滩涂湿地,同保护区工作人员及相关科研院校一道,克服工程区域国际光缆密布、中低潮间带施工难度高、互花米草控制与鸟类栖息生境单元营建无现成的标准可供参照、生态修复工程涉及专业多工序繁琐等困难,以锲而不舍的精神和科学求真的态度,探索出一条适合崇明东滩湿地的生态修复创新之路,提出了一批包括生态修复区围堤与水系布控关键技术、大规模清除互花米草技术综合集成及鸟类栖息地优化关键技术等创新成果。

  因势利导,针对修复区围堤区域筑堤料源供应难题,设计团队采用外来砂与就地取土筑堤相结合,修复区内长距离输砂与就近取砂相结合的设计方案,取土结合修复区随塘河、池塘等开挖,同时满足了互花米草治理淹水、鸟类栖息地优化工程调水需要及鸟类活动所必须的水面率,做到了多面兼顾,研发出《滩涂圈围鸳鸯袋外棱体结构》《一种螺母块体护面结构》《一种凹凸连锁护面砌块》等多项专利。

  “互花米草控制是全世界的一个难题,针对崇明东滩互花米草分布特点和生物学习性,中国三峡上海院设计团队根据专家研究成果,在设计方案中紧密围绕 ‘围、割、淹、晒、种、调’六字方针,形成一套适合崇明东滩的互花米草综合治理方法。”项目经理吴雄远介绍。该互花米草综合治理技术集成了物理、生物和工程等多种手段,有效清除了20 000多亩互花米草,控制了近年来互花米草在东滩湿地的蔓延扩张。

  以鸟类栖息地优化方案弥补自然生态系统的不足,使鸟儿再来东滩,不同鸟类栖息地空间布局与适宜栖息地构建是关键一环,然而鸟类栖息地优化并无现成的标准可供参照。中国三峡上海院设计团队设计方案在广泛调查研究、咨询国际国内专家的基础上,提出针对关键鸟类物种,以崇明生态岛建设“占全球种群数量1%以上”的水鸟物种为主要服务对象,通过研究分析其食物和栖息地需求、时空分布模式、种群变化趋势,为关键及重要鸟类物种的栖息地恢复和优化提供重要依据。大规模营造异质性、多样化生境,在3万亩退化湿地修复区内营造岛屿、浅滩、沙洲、池塘、漫滩、开阔水域、芦苇荡等不同生境,在此基础上通过水系调控实现不同生境类型水鸟栖息地的季节性动态管理,弥补了自然生态系统的不足。

  随着项目的基本建成,互花米草生长扩张得到了有效控制,近25平方公里的鸟类栖息地逐渐恢复稳定,生态效益已初步显现。根据监测,2016年冬季在崇明东滩鸟类国家级自然保护区内越冬水鸟的数量和往年同期相比较增加了六万多只。以小天鹅为代表的越冬雁鸭数量明显回升,白头鹤、白琵鹭、黑脸琵鹭等大量珍稀鸟类纷纷回归,数量创造了多年监测以来的新高。此前已在崇明东滩“消失”十多年的全球种群不足2000只的国家一级保护动物中华秋沙鸭又出现了。万鸟翔集、千姿百态的景象已成为“新常态”。崇明东滩生态修复项目的成功实施,将为崇明现代化生态岛和上海城市生态文明建设增添最美轮美奂、最具说服力的注脚!该项目涉及水利工程、生态修复、基础设施建设等多个领域,系国内首例。其成功实施,大大改善了东滩国际重要湿地和上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区的生态质量,已引起国内国际湿地生态、环境保护、野生动植物保护领域的高度关注,对于提升我国滨海湿地生态系统修复的能力和水平,促进滨海湿地的有效保护与管理示范意义重大。该项目也获得了《2016年度中国人居环境范例奖》。

  功能与文化结合

  桥梁与环境相融

  初冬的淀山湖上,清风徐徐,波光粼粼。出了水上运动场,眼前豁然开朗,一座长桥像游龙横卧在水面上。“彩虹桥”的倩影摇曳在一片碧波之中……该工程位于朱家角镇,南起市委党校,北至江苏省界分界河。淀山湖防洪大堤及湖滨生态修复工程是上海市太湖流域水环境综合治理项目之一,彩虹桥兼具防汛通道,改善滨湖水生态、水景观的功能。工程主要内容包括两方面:一是对沿线4.13公里防洪大堤按50年一遇标准进行达标建设,新(改)建泵闸修建1.47公里跨湖长桥,贯通淀山湖岸线,兼作防汛通道;二是服务“一城两翼”建设,对淀山湖东岸线进行湿地建设和生态修复,为淀山湖水生、湿生动植物提供多样化的栖息环境,同时营造公共滨水景观。

  该项目的实施,一方面将有效提高区域防洪除涝能力,改善滨湖水生态、水景观环境,释放公共岸线,还湖于民;另一方面,该项目充分融合并传承青浦水乡特色和桥乡文化,对于国家生态区创建和发挥水资源优势具有重要意义。中国三峡上海院的设计师们充分发挥他们的智慧,把功能和文化巧妙结合在一起。“大方案就做了5种,对桥型、跨度、高度、弧度和细节造型等方面进行了反复推敲。”负责建筑景观设计的中国三峡上海院建筑院总工庄齐表说。

  结合青浦千年的古桥文化,设计师们还是采取实腹拱桥方案,并进行改良,拱洞典型的半圆形被“压缩”至尽量贴水。承担通航功能的桥梁主跨采取青浦“放生桥”5跨形式,最大拱洞跨径达到42米,便于船舶进出。

  如果俯瞰这座桥,人们会发现桥型是流畅的“S”,弯曲的桥梁与湖岸线形似青浦地形——彩蝶。彩虹桥第二个弯距离陆地最近,方便岸边水上皮划艇进出。一座桥身若流水般的新古典桥展现在人们眼前,设计师的匠心赋予它美学上的别样意义。

  中国三峡上海院的设计者在设计这座彩虹桥的同时也不忘记保护湖泊的使命。“建成后,彩虹桥上的雨水不会流入湖中。”项目设计经理韩巧丽说,“考虑到淀山湖是上海最大的淡水湖泊,是饮用水水源二级保护区,彩虹桥两边埋设了较长的排水管道,排水管道能把雨水收集起来排放到湖岸陆地上,避免湖水受到污染。”

  2007年5月底太湖蓝藻暴发,淀山湖及周边水系生态修复工程作为太湖流域水环境综合治理的一部分正式启动。工程建设内容包括淀山湖防洪大堤工程,即对淀山湖(上海区域)沿线堤防进行全面整治,全线进行绿化生态修复,主要对迎水坡进行生态护坡建设,形成自然生态护坡,并通过生态湿地的建设恢复原湖滨水生植物,提高水体自净能力,有效改善区域水环境质量,逐步恢复区域生态系统的健康和完整,打造环淀山湖生态带。淀山湖滨湖岸线已实施10.9公里,设计工作均由中国三峡上海院承担。

  打造湿地是生态修复工程中最主要的环节,设计师将湖底淤泥再利用,重塑湖区水下地形,将垂直坚硬的湖岸改成减浪的斜坡式护坡,为水生植物提供了生存的空间,同时生态湿地可以为鸟类提供栖息地,保证淀山湖生物群落多样性。

  通过立足还湖与民的设计理念,设计方案中不仅全线贯通防汛通道,还着重将工程设计成淀山湖一道别致风景。而彩虹桥就是其中最直观和亮眼的景观组成:桥梁两端各建造了一处供市民游憩的亲水平台,打造具有亲和力的滨水空间。“大堤上原来没有路,重新修复后环境好多了,我们更舒心了!”家住蔡浜村的王小妹说。的确,对淀山湖沿线进行湿地建设和生态修复,增强了市民群众的获得感。同时,融合青浦水乡特色和桥乡文化,优化了岸线布局,提升了青浦城市品质品位。

  尊重自然、顺应自然、保护自然,一直是中国三峡上海院人恪守的生态文明理念。对于他们来说,探索“人与自然和谐”永远在路上!

  来源:中国水利报 2017年11月23日

唐蔚巍
责任编辑:段玲玲
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