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行读徽州水景观系列(三):徽州地区陂塘景观系统演变及生态功能研究

北大建筑与景观设计学院 2023-09-22 来源: 网
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本研究以竦塘村为研究区,在“海绵国土”背景下研究了徽州地区竦塘村陂塘景观系统演变及其生态功能

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随着城镇化和现代化进程的高速推进,乡村受到了严重冲击,原有的自然和社会融合的乡村景观面临着破碎化和边缘化等困境,导致人地关系割裂,许多乡村景观独特的生态、文化和美学价值正逐渐丧失。例如,位于安徽省黄山市徽州区西溪南镇的竦塘村,曾以其大塘而闻名于世,但如今大塘已消失,取而代之的是水泥铺地的停车场。这一失去了"竦塘"的乡村便失去了其独特的文明和灵魂。

传统乡村景观代表着千百年演化的生态、文化和美学内涵,对现代城市建设具有重要启示价值,但受城市化和现代化威胁,需要保护和传承。“海绵国土”理念基于俞孔坚教授的“海绵城市”理论,旨在解决复杂的水环境和水生态问题,其核心思想是以生态系统服务为导向,构建跨尺度的水生态基础设施,以实现“海绵国土”的目标。在中等尺度的乡村海绵系统中,特别注重村庄内的旱涝调节和水生态净化系统,强调利用自然元素如河道、坑塘和湿地,创造实际可行的海绵系统。

本研究以竦塘村为研究区,在“海绵国土”背景下研究了徽州地区竦塘村陂塘景观系统演变及其生态功能,通过对景观全过程的详细分析,探索改善乡村陂塘景观系统的生态修复设计方法和策略,以期建立因地制宜、高效、可持续的韧性解决方案。


01 景观表述

竦塘村位于新安江流域的重要支流——丰乐河南岸。丰乐河源自黄山南麓,自东向西汇入新安江,最终注入浙江省西部的新安江水库,为杭州地区提供重要的水资源。该流域是全国首个跨省流域生态补偿机制的试点地区。根据协议,只要安徽省的出境水质达到标准,浙江省每年将向安徽支付1亿元的生态补偿费。因此,提升丰乐河水质不仅具有重要的生态价值,还具有重要的经济意义。

丰乐河流域按照土地利用类型、高程等因素分析,可分为平原农业区、丘陵农业区和山地郊野区。其中竦塘村位于丘陵农业区,特殊的地形条件和用水智慧形成丘陵陂塘系统,在农业灌溉时通过蓄水、泄水过程发挥着对集水区乃至流域水资源不可替代的微调节作用。

(1)人文特征:陂塘文化遗产  

竦塘村所在的徽州地区地势较高,山地平原势差较大,水流众多而湍急,为了获取灌溉之利,需要挡水、引水和存水。徽州人因地制宜,筑堨坝以挡水,修渠圳以引水,挖陂塘以存水,由此形成了遍布徽州各个区域的大大小小的水利设施。场地中林地多沿河分布,林下多为原生草地,主要树种为枫杨。这里气候潮湿,植物群落丰富,形成大片具有净水、防洪功能的湿地。

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塘亦是田,同样可以买卖,如清代时,“土人乃以人力为天功,滴而为塘用,洁槔取而灌之,天不能灾。故塘亦输税,间贸易,田塘同价”。而且塘可作堨坝的替代措施,不像堨坝那样需要充分考虑地势,故能作为堨坝灌溉不及之处的替代措施。

(2)功能特征:用水方式演化  

竦塘村的用水方式从建国前一直到今天经过了若干时期的转变,在经济发展的同时,竦塘村内塘体水质逐步恶化,对村落的水生态改善工作迫在眉睫。

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(3)景观特征:陂塘景观演化  

随着乡村发展、建设用地扩张,人口与农业经济结构转变,以及人们对陂塘的重视程度的下降,竦塘村的陂塘正面临着数量减少、面积缩减、以及荒置废弃的挑战。

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通过实地考察与测量,统计陂塘数量与面积的变化特征得出:

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02 景观过程

按照自然要素(地形地貌、居民点点位距离、水系统)及其他环境特征,将研究区划分为5个不同的流域空间。

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通过对这5个流域内的灌溉方式、地貌特征、主要土地利用、植物系统、水文状态等方面的总结与对比,得出不同区域环境的相应特征。

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以下是对各个流域区域景观过程的图示化总结:

(1)丘陵梯田流域  

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(2)山谷平原流域  

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(3)河流平原流域  

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(4)近居民点流域  

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(5)平原鱼塘流域  

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03 景观评价

陂塘作为研究区域绿色基础设施的重要组成部分,在雨水调蓄和水质净化等方面发挥着巨大作用。通过对陂塘景观的评价,可以有效地发现问题,帮助提出相应的解决方案和设计策略。

(1)雨水调蓄  

根据水量平衡原理,陂塘的调蓄水量应等于进入陂塘的水量与离开陂塘的水量之差。

(P+R)-(W0+ET+WT)=ΔV

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经计算,山谷平原流域调蓄水量从1969年最强到2020年变成最弱,问题最为突出,此流域塘面积减少了15.56%,80年代修建的水渠贯穿整个流域,部分农田和林地被侵占。平原鱼塘流域能力变为最强,此流域陂塘面积增加了7%。

并将其与黄山市的降雨数据进行比较分析,评估了雨水调蓄方面存在的问题。

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(2)水质净化  

目前,我国各大湖泊水体中的主要问题之一就是氮、磷的富营养化。而造成水体中氮、磷富营养化的主要原因是农田、农村畜禽养殖以及生活污水,其贡献率大大超过城市、工业的点源污染。陂塘系统由水塘和沟渠系统组成,具有稳定的持留特性,对流域内的农业面源污染、农村畜禽养殖以及生活污水具有有效的净化作用,在农村中已经得到广泛的运用。

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将实际监测水质与水质净化能力模型计算结果进行对比,研究模型具有一定的参考价值。

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(3)评价总结  

基于对调蓄能力、水质净化能力的评价,研究区不同流域面临以下突出问题。

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04 景观改变与影响

针对不同流域区域的评价和分析结果,提出了不同区域的适应性策略。

(1)丘陵梯田流域——边坡生态化改造  

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(2)山谷平原流域——塘的再生与活化  

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(3)近居民点流域——灰色基础设施改造  

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(4)平原鱼塘流域——多功能陂塘设计  

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05 景观决策

对竦塘村不同流域的关键区域进行部分改造设计,主要针对陂塘再生与活化利用、土地利用方式调整、成本效益计算等展开。

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参考资料:北京大学建筑与景观设计学院《乡村与农业景观规划设计》课程研究成果,感谢参与研究的同学们:胡一凡、吴莹、黄可青、王琳、王甘祎等


水利部水生态保护和水利遗产重点实验室(筹)是水利部联合北京大学建筑与景观设计学院在水生态保护修复、水生态智慧与水文化景观、水利遗产等领域的重要研究基地。实验室的总体定位与发展目标是:立足国家在水生态文明建设、乡村振兴以及美丽中国建设的需求,聚焦全球气候变化与城乡水问题,以水生态保护与修复为研究对象,将传统水生态智慧与当代科学技术、国际NbS理论和技术相结合,重点开展传统水生态景观模式与现代转译、水生态修复技术模块研发、水生态保护与修复理论和技术集成、水利遗产保护与传承等方面的系统性、创新性和前沿性研究,服务于新时期水利高质量发展,并向世界提供应对气候变化及可持续水生态系统保护与修复的中国智慧。



资料整理:薛杰夫
统筹、审核:吴珊珊
排版:黄羽滋



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