修复在河流以及城市中的应用_河流在城市中的作用
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“什么是复原”
从城市复原热潮中的启示（1998）安·李·莱利 编者介绍
19世纪晚期和20世纪中期的早期环境运动主要关注自然土地、资源、和物种的“保护”与 “保存”。与此形成鲜明对比的是，许多都市环境组织在1980年左右才开始将关注点放在以前被破坏的都市环境系统的复原上。“复原”因此渐渐成为城市可持续发展议程的流行词汇。复原活动可能会有好多种形式，但是关注点通常都是清理受污染的土地（经常被人们称为“褐色土地”），重新种植天然植被和复原小溪、湿地或者其他有水浇灌的元素。
在这个章节中，修复潮流先锋安·李·莱利围绕都市环境修复，特别是水道的修复进行了几个重要方面的讨论。她叙述了什么是复原而什么不是复原，而且还给小溪修复的过程。这是一个美国西部尤其活跃的一个运动。例子包含了在加利福尼亚州穿越圣路易斯中心的圣路易斯小溪。这个小溪是Berkeley Strawberry小溪的部分流域，例子中还包含了San Jose的Guadalupe河。复原天然物种和栖息地和运动紧密相关，在干旱和半干旱的城市和乡村作为一种节水技术的花园（用耐旱的植物）。其他关于复原主题的文章用到自然物种和永久培养，这些包括了《人类环境系统设计：景观、土地利用和自然资源》，还包括Rutherford H.Platt, Rowan A.Rowntree和Pamela C.Muick编写的《生态城市：保护和修复都市生物多样性》，Bill Mollison的《可持续景观结构：户外绿色建筑引导》，和 Andre F.Clewell和James Aronson写的《生态修复：准则、价值和新兴职业的结构》。
社会对生态复原做了一个定义，即意图改变地点来定义一个本土的历史生态系统的一种进程。这种进程的目的是模仿这种规定的生态系统的结构，功能，密度和动力
[其他]加入了更多人和社会的组成部分的有趣的定义是：意图修正人类对生物多样性和本土生态系统带来的破坏，通过和一种可以导致将自然和文化重新建立可持续和健康关系的自然再生进程。
用这些定义，修复者需要处理的第一个问题就是什么历史和本土条件需要被修复。在一些环境很可能是在一个特定历史条件下的针对自身条件的对水道的实践修复。例如当它成为正式地成为中心公园的WPA整体的进入城市景观。修复计划包括：例如溪流自然植物的修复和在历史WPA岩石对水道没有伤害的情况下对它的修复。可能有从17世纪晚期到现在的历史的水道已经作为一个降解工业污染的沟渠。你可能想用上个纪元的记录或者地图来决定修复的目标。
这在制度上或生态上可能不能在欧洲殖民这将景观改造成另一种东西来修复一个水道景观现有条件。例如，当我们客观的选择芝加哥河去修复，我们以前为了开凿船道已经对低洼地带进行了人工疏浚，现在我们不能让它变回原来的浅而且大片的草原湿地了，我们对于这个问题的办法就是利用河边的模型来引导对河道进行修复和恢复一些以前欧洲殖民地时期的湿地物种。
在城市方面，修复需要复杂的妥协和此消彼长，这种过程是在现今的土地利用和生态系统的基础上基于自然和人类建造历史的一种过程。一个好的惯例就是参考熟知当地原始景观的专家的意见来看是否有些许保存下来能提供一个已经退化的水道修复模型的自然河流、小溪、水道、或者湿地。
在生态和人类殖民地两个方面，如果我们要创造一个景观，我们需要努力创造一种比现存条件更好的可以自我持续发展的景观。这意味着水道会变得更平衡。对一个河流和小溪而言，这种平衡条件通常意味着不会过度腐蚀和有生锈沉积物。（腐蚀和生锈对小溪来说是天然的；我们只在我们已经在现存条件下建立极度的条件是才开始干涉）。这也意味着它有丰富的生物多样性而且不会经历极端温度、营养物、藻类生长，或者其他化学参数。如果水道的自然物理条件变回原来的样子，它将不会需要过多的介入来改正腐蚀，生锈或者污染问题。
河和小溪的物理条件包括溪边的树和灌木，河道和它的宽度，深度，池塘，浅滩和曲流。这条河也包括它的泛滥平原和特色平台，这些平台通常很老，而且坐落于现今废弃的泛滥平原之上。这些物理“结构”在河流生态系统中都有功能表现，包括水的走向和沉积物，洪水的储存和运输，还有就是创造陆生植物群落和野生动物的栖息地和水生动物的栖息地。最终，小溪动力包括沉淀物的运输，水的运输，河道的形成，泄洪平原和平台；和湿地的土地利用和植被种植。复原的目的是尝试还原这些结构，功能和动力来尽可能突破我们现代景观发展的限制。
有时，它帮助我们重新定义什么是复原而不是阐述他的主题。渔场修复不是一个鱼类孵化场，在这里我们花费很多在一定的容积把鱼养大，然后把它们放回河流，小溪或者湖泊中。大部分有贮存的鱼的河流或者湖泊不能供给鱼类的生命循环。结果，鱼类只能再度贮存。渔场复原需要再建一条河流、小溪或者湖泊野生遗传贮存，这是一个能够维持自足的可持续鱼量发展的地方，在这里鱼类可以根据自然条件选择适合生存的基因。上面说的修复意味着重新放种，重新选栖息地，重新移动栅栏进行迁徙；重新修复在这些条件下适合种群进化的遮蔽处，适宜温度和水质，并且这些物种可以靠他们自己生存下来。
修复不是景观，好的景观意味着要创造一个可以提供避难所、冒险、记号、娱乐、环境还有物质的场所。对修建高速公路，办公室结构，停车场，和房屋发展和水工程结构来说，景观是一种土地利用的改变。专业景观经常利用种植设计来构图、对混乱或者丢失树荫的补充或者覆盖，这是通常是我们不想看到的。尽管这些项目都是合法的，但这些不是复原。小溪的复原也不是创造一个有水穿过的“自然花园”。
沿着河道边种树和灌木的工程不是一种复原。即使这项工程用了天然的植被也不算。那些在洪水渠种植或者覆盖在上面的植被，或者试着去减少些对野生动物和祖先们来说的原始河流的已经丢失的价值但是已经不能作为自然水边系统的一部分的植被，都可以叫做景观。在这种情况下，我们不能修复。我们只能努力的减少或者补充这个项目对环境带来的伤害，然而，如果植被功能可以作为小溪生态环境的一部分，而且能够帮助减少水的流速，加强堤岸建设，创造漩涡冲刷泳池，阻止芦苇等杂物对河道的腐蚀，或者为鸟、鱼或者其他用过这些栖息地的哺乳动物创造栖息地。
[……] 当我们什么都不做的时候修复是能被感知的。自然的修复力通常是根据流域条件变化而变化适应的。作为修复的专家的一部分是批判，就是知道什么时候可以允许自然靠自身的变化进行调节，有多种人类活动可能导致溪流的改变，这些活动包括修建大把，规整溪流流向，分流水系，城市发展，火灾或者木材收集，挖电缆管道或者水渠的重新定位。像洪水，飓风地震，台风等自然灾害也可能影响，溪流会对上述影响作出反应，这些自然作出的调整往往得不到我们想要的结果。一个修复方面的专家可以给当地居民指出优势和修复所需要用的花费。在多数情况下，溪流会找到一种不需要介入的新的平衡。其他情况下，小溪会反抗那些试图操纵它吹出来、侵蚀或者通过精心设计的堤岸保护项目。有时候自然植被重新回归自然，比我们种植它的时候更有活力。这些不确定的因素强调了与当地的地质学家、水文学家和其他对当地小溪动力有专业知识的人的沟通。这对于溪流来说可能是一个很大的误导鄂工作项目，一个对纠正失衡的渠道和分水岭弊大于利的项目。
[……] 我们正在进入一个政府管控目的性和价值性很强的公共项目的纪元。利用多种目的性的理论对泛滥平原的管理已经在过去的几十年中在河流工程管理上得到广泛认可。这个概念,这是最大的社会效益管理河流冲积平原和洪水易发地区范围的目标包括减少洪水造成的损失,保护野生动物的栖息地,保护或改善水质、生态修复、侵蚀控制,提供娱乐,等等。[……] 创新在规避环境影响和现存问题的洪水管制项目中进行多次试验。河边散步被保留了下来，泛滥平原被改造成可以储存盒运输更多水量。再种植系统已经被混凝土、乱石、溪流堤岸上的桩材、海滨和湖滨所代替。复原的方法可以以一种令人兴奋地方式替换老方法，这种方法经常可以解决因为降性能伤害和提供环境优势的重要工程问题。他们试着回复小溪的自身结构（河边森林、曲流、水池、浅谈和其他物质特征）、自身功能（溪内栖息地，洪水储地，环境平衡、野生动物栖息地）、和它自身动力（即被它自身的形式，规模和蜿蜒程度所决定的）。通过做这些，修复可以减少过多的腐蚀，复还鱼类栖息地，帮助溪流从污染中复原，甚至减少洪水的破坏，作为一个双赢的方法。
城市化是如何改变流域和小溪的在城市地区流域的概念变得更加复杂,因为受到了自然地形打扰;水可能会使通过雨水渠流走，在某些情况下可能会被转移流入其他盆地。在排水系统中一个通过自然或者雨水渠给特定点提供径流的区域被认为是一个流域的一部分。作为一个住在平坦部分的城市居民, 我等待着下雨，然后观察水怎样流入雨水管道从而识别我的雨水管道流入了哪个沟渠，这样来找出我的房子在哪个流域。
城市流域最糟糕的可能是泥泞的沉积物;使堤坝动摇蜕皮、植被稀疏；把油、汽油、和城市废物带入雨水道管;和住宅的倾倒垃圾地,庭院残骸包括家具、床垫、汽车电池。没有大树的树冠可能使河道比正常情况下更多的暴露在阳光下, 鼓励芦苇和藻类的增长。这些可以“窒息”通道,造成积水和水流交织。购物车在城市流域中有着很好的预测性，所以加利福利亚州的溪流委员会把购物车分类到城市小溪的“指示生物”。委员会因此指定金购物车奖为其最高奖项。
最糟糕的城市水域的物理改造是渠道的改性和支流地下洞涵的降级。河岸区域(沿着河流植被被很好浇灌的区域,与相关动物)被从河道淘汰或分开。删除河边地带植被导致水生生物营养物质的损失, 损失了阴影遮挡,增加堤坝侵蚀,河道的横向运动, 增加沉降,减少池深度。冲积平原与河道分开,因为渠道已经被下切或加深, 或之前的土地利用实践增加了大层土填补冲积平原, 或者是这些事情共同作用的结果。结构性障碍如堤坝、防洪墙、渠道化也是这种分离的原因。冲积平原是流域系统中最具生物生产力的部分也是洪水的存储和运输区域，但他们往往受到城市化的影响。
在所有的可以影响一个流域及其水文的土地使用变更中，城市化是迄今为止最重要的。这样的发展增加表面的不透水性,如沥青、混凝土、产生大量的雨水径流,比一个吸收雨水的正常流域更快的冲刷地面。城市化会增加流动的数量和峰值。水流通过径流流向小溪在降雨开始之后变得“光鲜”，减少降雨和洪水流的高峰阶段之间的延迟时间。
流域管理和修复程序可以解决城市化的影响,减少径流的增加，侵蚀和沉积。现场滞留的雨水(靠近建筑物、停车场)使用地点设计如自然流域等措施, 保存湿地、植树造林、雨水蓄水池和缓冲区可以延迟径流达到的峰值时间和减少峰值的总量, 在水输入流和河道之前过滤。
河岸恢复项目可以帮助增加为适应更大的城市流动的河道的稳定性。河岸的缓冲区和园林道路可以防止正在城市化影响下调整和扩大水路的结构的损害。原生林地和植被可以回到流域的斜坡。
确定你的溪流的需求
对于那些目标是有一个健康的流来增强他们的社区或城市的来说有五个主要关心的领域。你的第一个值得关注的问题应该是通过土地使用法规在新的城市发展的影响下保存现有健康的溪流。溪流常见的摧毁者是建筑物的布置太靠近河岸，造成侵蚀和洪水灾害因而产生费用，这些费用通常是由社区纳税人承担。如果你是常见的情况,你必须调和溪流和现有结构的冲突, 你的第二个问题是使用可行的最环保和审美敏感的技术用来保护溪流和结构。第三个需要你可能是为了由工程官员来维护的河道的环境敏感性谈判。你也或许会发现,为了恢复溪流, 最后需要删除涵洞、混凝土衬砌物, 你可能需要通过传统的处理设施和恢复方法来解决水污染问题和流域中生物充足水供应的需求。
所有五个问题将要求你与许多学科的专业人士交流, 他们都有自己的语言、传统、甚至文化和价值观。
首先,不管怎样,你需要确定你的溪流在不久的将来已经或可能面临的问题,你的目标在与管理或避免这些问题。在土地利用变化中你是否需要保护你的溪流，还是已经受到城市化的严重影响,你需要控制河岸侵蚀?您可能需要考虑以下的一个或多个作为你的管理目标: 计划和控制溪流的走廊
土地使用规划和地点设计可以保护自然水路由轻率的城市发展引起的典型退化，远离危险区域例如冲积平原和曲流河等区域。计划可以将危险区域指定为社区开放空间,公园,休闲区,小径,徒步旅行和自行车道,交通走廊。
地点设计标准和规范可以通过土地使用计划为一旦开发位于社区时如何正确地设计开发提供指导。地点设计保护措施可以叫溪流-走廊缓冲区, 最小化不透水表面和原生植被的影响以及探测雨水的管理。使用缓冲区的自然河边地带植被和自然洼地以及雨水滞留区域而不是下水道，通过减少雨水流和径流污染大大减少开发对溪流流的影响。缺点要求地点结构远离小溪，从漫滩流和改变溪流蜿蜒中降低未来财产损失的风险。适当的土地使用规划和地点设计通过避免问题的发生为一个社区节约成本。
第二个基本土地使用规划的表弟是轨迹规划。
沿着溪流流慢跑者和徒步旅行者的休闲步道很容易集成为可再生资产。计划在没有现有的未开发公共通行权后添加一个小道后来是很困难的, 但作为使城市和郊区中心更宜居的园林道路的一部分却正在进行中。
使用环境敏感的洪水、水土流失和通道不稳定性的解决方案 许多地区没有足够的缺点要求。如果你承接了结构在洪水灾害地区或者容易受到蜿蜒和侵蚀堤坝的溪流的损害的情况，你将要寻找可行的最具环境敏感性的技术对溪流和结构进行保护。通常,替代的修复可以代替传统的工程实践,以减少洪水和侵蚀破坏。
主流在城市环境中通常是失去平衡的导致了过度侵蚀或过度沉积。过度侵蚀是从平坦的表面增加径流引起的，如道路、车道和停车场。过度沉积通常是由上游建设、放牧、或砍伐引起的。流一般经过对城市化两个周期的主要调整。他们往往首先从建筑工地充满沉积物。之后通道变大以负荷建成城市的平整表面增加的径流。河和湖滨水区往往有水土流失问题,因为沿水路的多产自然植被被移除了。最适合补救这些问题的方法是再生长水道。有时候也需要改变航道。
使用环境敏感性维护策略
如果你有一个信道流已经变直,其自然的树和灌木物种也被移走来增加洪水在中通道流动的空间。你需要寻找方法来挽回它的一些环境和审美价值。如果你的溪流现在被官员分类作为防洪通道, 你将不得不在联邦和地方的标准下维护管道, 这些标准通常旨在最大限度地减少原生植被的生长。作为一个防洪通道,分配给你溪流的主要目的就是为洪水提供一个泄洪通道。老式的,传统的防洪项目在他们的目标不包括美学或生态价值。这意味着你将不得不提出一个替代的河道维护系统,允许你与防洪目标集成环境目标。而不是常规的每隔几年切除大部分管道的植被来增加信道容量,允许百分之15-25的植被保持并维持在这一水平会更环保。这可以提供一些环境价值的同时保持洪水的泄洪。此外,清除垃圾,碎片,家具,冰箱,旧靴子,购物车和其他物品,不仅提高了流的美学,还可以解决水土流失问题,增加泄洪通道的能力。这样清理项目是一个显而易见的让恢复启动的办法。用更自然的环境取代混凝土涵洞、通道
在许多城市,只有残留的之前修复的河岸环境依然存在。溪流经常被埋涵洞、地下作为雨水下水道。如果没有埋,它们包含在贫瘠的混凝土渠道中和被锁在链接的栅栏里。许多城市后悔失去的小溪和河流的历史、美学、环境价值试图减小一些伤害。威斯康辛州密尔沃基市,制定计划把混凝土从林肯溪镇的中心移走。普罗维登斯、罗德岛、为了恢复城市的滨水区移除了桥接一条河的混凝土板。埃尔塞里托到,城市纳帕,伯克利,加州;盐湖城犹他州,圣安东尼奥,德克萨斯州,普罗维登斯,罗得岛,已经挖开了小溪和河流和恢复了自然的通道。华盛顿贝尔维尤,圣。保罗,明尼苏达州,波特兰,俄勒冈州,丹佛,科罗拉多州,这些城市,计划让小溪见到“日光”要用手提钻钻开混凝土。
改善水质、供水和溪流生物栖息地
到目前为止,大多数在恢复溪流环境中关注的是水质和鱼类栖息地的改善。在过去的十年里,河流恢复项目涉及溪流堤坝修复和恢复已经成为国家和地方符合1987清洁水法案的修正案非点源污染控制要求的一部分。西北地区的adopt-a-stream网络在华盛顿特区的lzaak沃顿联盟等组织可以提供一个广泛的文献监测，文中的溪流生物获得充足的水供应问题可能涉及到一个复杂的水权制度,各州法律也不同。
