河流廊道功能解析及指標(biāo)體系的建立

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摘要:針對新形勢下國家對河流保護(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)計資料和現(xiàn)場走訪記錄等資料，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，也是人類社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要條件，但是在人類歷史進(jìn)程中，自然生態(tài)的維護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展會相互促進(jìn)，也會相互矛盾，而河流自然生態(tài)和經(jīng)濟(jì)社會相互影響的區(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行過程中和外部環(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)廊道功能和社會經(jīng)濟(jì)廊道功能兩類［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，使人類社會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］。遼河是我國七大江河之一，也是中華民族文明的發(fā)源地之一。遼河長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)與開發(fā)利用之間存在矛盾等問題。《國家“十一五”環(huán)境保護(hù)發(fā)展規(guī)劃》(以下簡稱《發(fā)展規(guī)劃》)中提出加快遼河等重點流域污染治理;《“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生態(tài)紅線等專項措施。經(jīng)過以上專項措施的治理，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、動植物棲息環(huán)境得不到全面保護(hù)、已有生態(tài)成果也沒有很好被利用的難題。當(dāng)前，提出了新時代“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。基于此，本文依托于國家重大科技水專項課題，嘗試對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價、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

遼寧省遼河流域為遼河的下游區(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來，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子河口入遼東灣，在遼寧省內(nèi)流經(jīng)鐵嶺、沈陽、鞍山、盤錦4個市，全長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

本次分析通過數(shù)據(jù)申請、網(wǎng)絡(luò)地圖解譯、實地調(diào)查等方式獲取基礎(chǔ)資料。通過GIS平臺處理GoogleEarth影像圖和矢量地圖，提取分析范圍內(nèi)的土地利用類型資料;通過獲取網(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;通過實地調(diào)查走訪可驗證網(wǎng)絡(luò)地圖數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時能夠收集遼河干流生態(tài)蓄水工程、生態(tài)濕地工程、河道堤岸類型、生物棲息地等河流基本情況，最后，將基礎(chǔ)資料分類整理并矢量化，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)為人類活動過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河道進(jìn)行裁彎取直，對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%來自東、西遼河，而其余約70%主要來自清河、柴河等流域，支流上水庫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，如遼河干流沿線修建了不少生態(tài)濕地、文化景觀、旅游景點，但因沿線交通、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)成要同時兼顧自然生態(tài)和經(jīng)濟(jì)社會兩方面的功能。依據(jù)前期收集整理的基礎(chǔ)資料，利用多學(xué)科知識，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個方面;為解析遼河廊道經(jīng)濟(jì)社會功能，其功能構(gòu)成體現(xiàn)在河道利用強(qiáng)度、區(qū)域開發(fā)強(qiáng)度、服務(wù)人類活動需求的能力、文化挖掘開發(fā)程度4個方面。

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)置了水體動植物及鳥類保護(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)化或無工業(yè)化環(huán)境，岸上自然生態(tài)環(huán)境相對河道內(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)而減少了岸上對河流危害的屏障作用，也削弱了河道內(nèi)通過生態(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，對應(yīng)的功能要對應(yīng)不同行業(yè)或不同級別的發(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)度是指人類社會對河道資源開發(fā)利用或改造的強(qiáng)度，其直接或間接產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)社會效益，主要體現(xiàn)在河道資源利用類型、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)社會發(fā)展需要從中獲取水資源，同時利用河道納污能力向其中排放污染物;遼河干流1050線以外區(qū)域作為耕地則利用了灘地的土地資源，1050線以內(nèi)封育區(qū)共有國家級自然保護(hù)區(qū)1處、省級自然保護(hù)區(qū)2處、國家濕地公園4處、省級重要濕地3處、國家級水產(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)域開發(fā)強(qiáng)度區(qū)域開發(fā)強(qiáng)度是指一定區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會活動的強(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，可分析不同時間段內(nèi)人口活動在不同地段的差別。

2．2．6服務(wù)人類活動需求的能力服務(wù)人類活動需求的能力是指河流廊道從親水條件、休閑節(jié)點、兩岸連通性和基礎(chǔ)設(shè)施完善度等方面滿足人類活動需求的能力。遼河干流沿線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，遼河跨河橋梁和堤頂?shù)缆坊灸軌驗橹苓吘用窬奂瘏^(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的體驗。

2．2．7文化挖掘開發(fā)程度河流廊道的經(jīng)濟(jì)社會功能也體現(xiàn)在其本身的文化底蘊上，當(dāng)?shù)氐奈幕Y源可以從時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)有了堅實的載體。遼河河流廊道擁有著深厚的歷史文化底蘊，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、田莊臺古鎮(zhèn)、甲午末戰(zhàn)古戰(zhàn)場和各種古寺廟等歷史遺跡，同時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間上形成了“春季濕地觀鳥、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)狀特點和發(fā)展趨勢，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)社會功能為目標(biāo)層，然后按照層級結(jié)構(gòu)以功能構(gòu)成的內(nèi)容劃分一級因子和二級因子，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)評價

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)計資料和現(xiàn)場走訪記錄等資料的基礎(chǔ)上，利用多學(xué)科知識，對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價、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)河流廊道功能評價階段，根據(jù)評價指標(biāo)定量化分析的過程對其進(jìn)行調(diào)整，使遼河河流廊道功能評價的結(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)計研究院有限公司