1 概论

1.1 水与人类、城市的关系

1.1.1 水与人类

水赋予了生命，生物在生命活动过程中都离不开水。生物在生长的组织中平均含有90%左右的水。在组成生物体的成分中，水占的比例最大。据测定，植物体内的含水量一般为60%～80%，有的高达90%以上。动物体内的含水量也大致类似，鱼类体内的含水量为70%，成年人体内的含水量为65%～70%。生物体内的水分不停地运动着，也在不断地消耗着，需要随时加以补充。

人类和水打交道的历史可以上溯几千年，几乎是与史同来。人类的发展史也包含了人类开发利用水资源及与水灾、旱灾作斗争的历史。在水资源开发利用中，人们首先把淡水用于生活饮用、生产工艺和灌溉。既利用地表水，也利用地下水。在现代社会中，人类对水的需求越来越大，每年消耗的水资源量远远超过对其他资源的消耗增量。

水资源是生态环境的基本要素，是生态环境系统结构与功能的组成部分。水，以其存在形态与系统内部各要素之间发生着有机联系，构成生态系统的形态结构；水，以其运动形式作为营养物质和能量传递的载体，不停地运转，逐级分配营养和能量，从而形成系统的营养结构；水在生态系统中永无休止地运动，必然产生系统与外部环境之间的物质循环和能量转换，因而形成系统功能。水通过水循环，往复于陆地、海洋之间，支持物质循环、能量转换和信息传递。生生不息的生物圈也是靠水的运动和调节进行的。总之，生物圈内所有物质虽以不同形式进行着无休止的循环运动，但在任何物质循环过程中，都离不开水的参与和水的独特作用。水是自然界中不可缺少的控制性因素之一。没有水的自然环境是不堪设想的，即使在荒漠化的环境中，水也是构成环境的重要因素之一，在一般环境中，水也是最易被污染的。为了保护环境，必须保持河川水环境的正常水流和水体自净能力，以满足水生生物和鱼类的生长，维持江河湖泊的生存和演化，以及保证水上通航、水上运动、旅游观光等各项环境功能。环境包括自然环境和社会环境。自然环境是人类生存和发展的基础。在生活水平达到温饱、社会进步到一定程度之后，人们必然对生活居住的自然环境提出更高的要求。人类赖以生存的自然环境主要包括空气、水、土壤、动植物、矿藏、太阳辐射等，而这些都与水有着密切的联系。山无水不秀、城无水不美，田无水不收。人们向往大自然，向往居住在花园城市、山水城市、生态城市中。

1.1.2 水与城市

水是一个国家或地域发展的重要条件。在生产力水平较低的条件下，为了生存和发展的需要，人类总是聚集在生态环境条件较好的依山傍水的肥沃原野，在那里生存繁衍，建立世代家园，形成了被耕地、农田、菜园、森林包围的有河流穿过的居民点，由此初步形成古代城市雏形。因此，世界各地的人民都把当地的主要河流称为他们的母亲河。

水，是生命之源。人类社会的发展离不开水，古代城市的选址都是在靠近水源的地方，一方面可以满足城市居民的日常生活用水，另一方面又可以满足城市交通运输的需求，我国古代的漕运对当时城市存在和发展起到了至关重要的作用。隋唐的长安城，位于关中平原的中部，北临渭水，南依秦岭，地理位置得天独厚。发源于秦岭山脉北坡的众多河流，顺应地势，浩浩荡荡从关中平原穿过，一直汇入北面的渭水，长安城就位于这些河流冲积的平原上。这里土壤肥沃、物产丰富，自古以来就有“陆海”的美称。长安城周围主要有八条河流，分别是南面的滈水、潏水，北面的泾水、渭水，西面的沣水、涝水和东面的浐水、灞水，构成了“八水绕长安”的胜景（见图1-1）。

宋代东京汴梁位于大运河与黄河的连接处，城内水系发达，四条河织就了开封水城，其中汴河、蔡河、五文河、金水河四大水系贯通，大量漕运货物在此运转（见图1-2），将全国各地尤其是东南一带的物质源源不断地运抵京都，从而使开封（今河南省开封市）处于“天下之枢”“万国咸通”的有利地位。从某种意义上说，没有汴河就没有东京城的繁荣，而没有黄河也就不会有汴河的畅通。

人类不仅依傍河流而生，而且在不断利用和开发河流，谋求社会经济的发展。当今，随着社会生产力的提高和科学技术的进步，经济社会的快速发展和城市化进程的不断加快，人类对河流开发的力度越来越大，对河流资源的索取也越来越多。

当城市人口不断增长，人类活动影响到周围的环境时，河道和滨水地区遭受着极大的破坏，这些影响意味着要付出生态和经济的代价。例如：挤占河道断面修建道路，河道改为暗沟用以建房，不修下水道直接将污水排入河道等等，这些都是城市河道的悲剧。

图1-1 八水绕长安示意图

图1-2 汴梁水系示意图

20世纪90年代后期以来，人们对改善水环境的意愿不断高涨。将城市河流改造成风景河道成为城市建设中的一个热点。这个热点，对城市河道来说是一件好事，但是，如果搞得不好，只注重风景景观布置，不注重生态建设，就会造成一些误区，将直接影响到城市河道水系的可持续发展。

1.1.3 城市河流的功能

河道，即水的通道，是水生态环境的重要载体，具有行洪、排涝、引水、灌溉、航运、旅游等功能。这些功能可以分为两类：第一类是功利性功能，如为生产、生活提供供水，为航运、水上娱乐、养殖等提供水域，为水力发电提供能源等；第二类是生态功能，如为水生生物提供生态环境，对污染物的稀释和自净作用，保证河口地区生态系统稳定，以及输沙排盐、湿润空气、补充土壤含水等功能。功利最大性原理驱动人们只注重河流的经济功能，而忽视其本身所具有的生态环境功能，其结果必然导致水资源利用率不断升高，利用效率不断降低，使得河道水量日益减少，污染日益严重，环境质量越来越差。可以看出，城市河流对城市的繁荣与衰落，对城市社会经济协调发展有着重要的意义。城市河流的重要功能具体表现为：①就近供水功能。水在人类生活中是不可缺少的物质条件，许多城市人均用水量在400～500L/d以上。如此庞大的用水量，从就近河道中汲取，具有投资少、成本低、稳定性高等诸多优势。而远距离调水，供水成本高。地下水可作为城市水源，但其安全性、稳定性、经济高效性等方面都无法与城市河流相比，因为城市地下水在很多情况下依靠城市河流补给。大量使用地下水还将引起地面沉降，加剧地质与洪涝灾害。所以河流是城市居民生活和生产就近取水的最佳水源。②供绿和除温增湿功能。城市绿地诸多生态功能的发挥与城市河流有关。如伦敦的泰晤士河，巴黎的塞纳河，辽宁沈阳的浑河、朝阳大凌河、鲅鱼圈熊岳河，这些都是城市绿地的成功的范例。河水的高热容量、流动性以及河流风的流畅性，对减弱城市热岛效应、缓和冬夏温差具有明显的调节作用。③提供便捷的交通条件。开发城市河流的水运功能，可以缓解城市交通紧张。城市河流两岸以及城市河流穿市而过的分布格局，大面积的开敞空间，为城市交通建设提供了路基，也为防止交通线两侧的大气、噪声污染提供了环境容量，许多城市河流两岸的交通线已经成为城市交通干线。④提供生态多样性存在的基地。生物多样性包括自然生态环境多样性、群落多样性、物种多样性。城市河流的自然特征（包括物质特性、形态特性、功能特性）本身，是城市景观多样性的组成部分。河流两岸、河漫滩湿地、河心沙洲，适宜各种生物尤其是两栖类生物的生存，并且对污染有一定的自净能力。如果这些地带遭到破坏，甚至部分河流成为污水通道，则意味着城市河流生态功能下降，对城市生态环境将产生严重的影响。因此，控制城市河流污染，保持良好水质，对保护生物多样性，提高城市水生态环境质量，具有重要的意义。

流经城市的河流同时具有供水、排污、通航、景观、娱乐等多种功能。城市规划建设既要充分开发城市河流的各项功能，使其更好地为城市发展服务，更要尊重城市河流的自然规律，对河流进行适当的功能定位，协调各类功能，保护城市河流水质，使其能可持续利用。城市一般位于河流的中下游或支流入注主流的河口，当河流穿城而过时，一般上游水质较好，开发水源时要注意保护；中游是承纳城市废污水的河段，可适当开发航运、养殖；下游水质较差，尤其是有污水处理厂的城市，不宜作供水水源时，必将因水源污染而加大对水厂或取水点的投资；开发水产养殖便会失去感官意义而达不到应有的效果，因此，首先要作景观生态治理。只有对河流进行合理开发利用，才能够保持河流的生命力，为人类生产活动提供良好的资源和环境。