摘要在概述了駁岸的產生及現狀、生態駁岸的定義與作用,介紹了生態駁岸類型的基礎上,以巢湖周邊水體為例,調查相關水體駁岸,認為巢湖周邊水體駁岸多遵循生態設計理念,且根據地質條件、功能需求的不同運用了不同材料及形式,形成良好的濱水生態環境。建議未來的駁岸設計應在遵循生態理念的基礎上研究并運用新型材料,設計多樣化的生態駁岸,實現生態環境的可持續發展。
關鍵詞濱水區;生態駁岸;生態;植物;可持續
中圖分類號S688文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)12-03619-03
作者簡介劉苗苗(1991- ),女,安徽六安人,碩士研究生,研究方向:環境景觀設計與理論。
鳴謝顧大治老師對本文給予指導,特此致謝!
1駁岸的產生及現狀
在人類未出現之前,岸隨著水的誕生而出現。岸最初的功能是規范水的流向。伏羲時期,人們“逐水草而居”,“擇丘陵而居”,對洪水一直采取躲避的態度。到了神農時代,經濟有所發展,為了躲避洪水侵害,人們開始采取主動的防御措施,創造出了“僝”的防洪形式,據說“僝”是以“柴木雍水”[1]。當時出現了治水大師共工,他的治水方法就是“雍防百川”,即把高處的泥土、石塊搬下來,在離河一定距離處修建土石駁岸。我國古典園林中的駁岸代表著我國古代駁岸設計水平,多種駁岸設計手法在古典園林中至今仍然發揮著重要作用。
我國的大部分城市都位于江河兩岸,濱水景觀存在一系列問題,包括洪水泛濫、江水污染、氣候變化、生態破壞等,隨著生態環境的不斷惡化,人們對濱水空間的關注和認識在不斷提高。
2生態駁岸的定義
生態駁岸是指恢復后的自然河岸或具有自然河岸“可滲透性”的人工駁岸,它可以充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調節,同時也具有一定的抗洪強度[2]。生態駁岸也可描述為:通過使用植物或植物與土木工程和非生命植物材料的結合,減小坡面和坡腳的不穩定性和侵蝕,同時實現多種生物共生和繁殖[3]。
3生態駁岸的作用
固堤、防洪、保護水岸形態是生態駁岸的基本作用。生態駁岸作為駁岸的一種,與人工駁岸、自然駁岸同樣具備固堤、防洪的作用。
3.1調節水位生態駁岸與人工駁岸最大的區別在于沒有阻擋水體與土壤,具有滲透性,能保證河流、湖泊的水體與地下水進行交流,即枯水期從地下水中得到補給,豐水期返給地下水,從而形成良性的生態水循環系統。而且生態駁岸常常種植大量植被,這些植被的根系對涵養水分起到了重大作用。
3.2維持物種多樣性水陸交界地帶是生物敏感帶,動植物種類繁多。生態駁岸將陸生植物和水生植物相連接,構成一個完整的河流生態系統。生態駁岸的坡腳與人工駁岸相比縫隙更大,為水生動物提供巢穴,為水生植物提供生長帶,因此為水生動物和兩棲動物提供棲息地避難所。生態河岸兩邊多種植大量植物,這些植物不僅為昆蟲、鳥類提供覓食、繁衍的場所,而且挺水植物也為魚、青蛙等水生動物提供了覓食、產卵的良好環境,形成一個水陸復合型生物共生的生態系統[4]。
3.3凈化水體生態駁岸往往有大量水生植物生存,這些水生植物能夠減緩水流流速,有利于流沙沉積,凈化河流水體。繁茂的植被以及其他生物也能吸收水體中的污染物,從而進一步凈化水體。生態駁岸的繁茂植物的根莖在地表水流經過時能夠作為濾層,在地表徑流進入水體時減少含沙量。由此可見,生態駁岸從很多方面都能凈化水體,形成良好的水體環境。
4生態駁岸的類型與設計
駁岸有多種分類方法,其中常見的有按所用材料分類、按結構形式分類和按造景分類。按所用材料一般分為天然材料駁岸和人工材料駁岸;按結構形式一般分為后傾式、重力式、板樁式、插板式和混合式。研究按照造景分類,分為自然式、人工式和混合式,而自然式按照有無人工材料又可分為自然原型駁岸和自然型駁岸。
以合肥市巢湖周邊水體為例,巢湖位于安徽省中部,是中國五大淡水湖之一[5],水域面積789 km,匯水區面積9 135 km。20世紀60年代,由于巢湖建閘,巢湖水與長江水體交流的能力大大減弱,從而成為了人工控制的半封閉水體,加上區域經濟、社會的快速發展,對巢湖造成很大的壓力,導致湖泊水質急聚惡化,藍藻瘋長現象時有發生。因此現在的巢湖發展更注重生態性,在濱水駁岸的處理上以及濱水植物的配置上更加注重保持微生物多樣性及水體自凈能力的生態設計。
4.1自然原型駁岸自然原型駁岸(圖1)一般適用于坡度較緩或腹地較大的河段保持自然狀況下的駁岸[6],主要通過浮水植物、挺水植物、濕生植物及陸生植物的種植,形成一個良好的生態循環過程,為水底動物提供棲息地的同時,也從其排泄物中獲取養料、凈化水體,從而使濱水區的環境朝著良性方向循環發展。淺水植物的葉體多細長而柔軟,隨波浮動,能減小沖擊力,相當于給駁岸增設了一道“軟防線”。在巢湖塘西河公園,很多濱水區都采用了自然原型駁岸的處理手法,浮水植物與挺水植物生長狀態良好,由于人不易進入自然的駁岸、水體,因此在有些水域設置了木棧道,高于水體約10 cm。人在近距離觀賞、感受的同時,自然水體、植物也不會受到人類活動的影響。因此區域內的水體不需要任何人工干預也能始終保持潔凈。自然原型駁岸在各種駁岸形式中材料、資金消耗最少,但取得的生態效益卻最高。問卷調查顯示也更受游人青睞。
圖1自然原型駁岸及其剖面4.2自然型駁岸
4.2.1臺階式人工自然駁岸。無論是河流還是湖泊,都有枯水期與豐水期,因此在人流較集中的濱水區,最優選的方式是臺階式駁岸。其優點體現在:首先就是作為駁岸最基礎的作用——保護堤岸,分層式的臺階處理方式由于是多層混凝土擋泥墻,因此使駁岸更加堅固,有更強的阻擋力;其次就是多層次的植物種植柔化了混凝土硬質駁岸的堅硬感、距離感。
塘西河公園主廣場為了增加濱水區平臺的親水性,采用臺階式駁岸(圖2),用混凝土澆筑不同高度的種植池,高度落差依次為60 cm、40 cm、70 cm;高于豐水期水位的種植池種植喬木;高于豐水期、低于豐水期的多種植濕生植物;低于枯水期水位的種植池多植挺水植物。《交往與空間》中提到的錫耶納坎波廣場周圍有許多廊柱,這些廊柱的周圍會停留很多人,因為人們更傾向于依靠某個物體,觀察周圍活動。同樣的道理,在尺度較大的硬質空間中,植物,尤其是高大喬木能為人提供依靠物,人的活動在樹池附近更多。最后,從生態學角度來說,多層次的植物搭配不僅豐富了駁岸景觀效果,最重要的是形成了微型的良好生態環境。枯水期的種植池可以為水中微生物提供良好的生存環境,是均衡人物、植物關系的一種駁岸處理方式。
圖2臺階式人工自然駁岸及其剖面4.2.2網格型混凝土塊駁岸。園林中的河岸湖邊,為了減弱園林駁岸的人工痕跡,常常采用斜坡伸入水中的形式,從而形成護坡。護坡的典型構造層包括護面層、墊層和下嵌[7]。墊層位于護面層與基上層之間,包括二者之間所有的材料。墊層可以是顆粒材料,也可以是土工織物,或是混合材料。一般選擇多種材料結合使用,以具有較多功能。墊層的功能:作為濾層,防止水流進基土和從基土中流出而引起的基土層的移動;提供基層與岸坡平行的排水層,以利于墊層和基層的排水;保護基土層,以免水流在其表面產生沖刷;為鋪砌工程提供平坦的地基;在護面層流失的情況下,提供第二層保護;轉移水流和波浪作用而產生的沖擊力。岸腳處設置的目的是保護護面層和墊層免受流水的淘蝕和侵蝕,一般用塊石作為下嵌的材料。
塘西河公園中網格型混凝土塊護坡駁岸(圖3)有兩種不同的處理方式:一種是腹地較寬、水流沖擊小的濱水區,離平均水位線1.5~2.0 m左右設寬度15 cm的混凝土擋土墻,作為駁岸與草地、道路的分界線,由此處向水域平鋪鏤空混凝土磚,常年處于平均水位以下的寬度約為2~3 m。另外一種形式是在水流沖擊力稍微強烈的地帶,在斜坡上設置混凝土框架,相當于人體的骨架,起到更好的支撐作用。在框架內填滿網格混凝土,與前者相比,后者對駁岸的固定效果更強,以保證網格磚在受到水流沖擊時不會變形。由于混凝土塊是網格狀,因此不會阻礙植物的生長,多種植濕生植物和挺水植物,植物的根系相互連接、纏繞,最終會形成一層由植物根系組成的墊層,對土壤起到固定作用,避免被流水帶走;植物也會為水中微生物和需要水陸交界環境的動物提供棲息場所,保持物種的多樣性;最終繁茂的植物會掩蓋混凝土塊,柔化駁岸邊界,美化駁岸景觀。
4.2.3沙灘駁岸。雖然是人工沙灘,但材料都是未經人工處理的自然產物。一般在地勢平坦、腹地寬,水流作用力最小的區域采用這種處理方式。這種駁岸形式對選址要求較高,因為坡度太高,沙子會由于重力原因滑落;長期受到水流沖擊,會將沙子帶走,這些都無法保證最初的預期效果。因此,只有在合適的位置,才能發揮出最大的使用效果。沙子具有良好的滲水性,因此不會阻擋水體與土壤之間物種與能量的交流。這種駁岸處理方式對不臨海的城市居民來說也有著相當大的吸引力,且能夠承受較高強度的人類活動。塘西河公園中有內地城市中少見的沙灘駁岸(圖4),沙灘全長約500 m,平均寬在40~45 m,總面積達到2.55萬m2,且使用優質海沙。作為城市公園,沙灘駁岸為合肥市民提供了一個優質的休閑場所,夏季消暑納涼,冬季享受陽光,沙灘駁岸成為塘西河公園中人流量最大的節點之一。沙灘駁岸不僅發揮了生態功能,優化濱水空間生態環境,而且能承載居民活動,同時使居民以一種新的方式與水體接觸。
4.2.4散置塊石駁岸。散置塊石駁岸(圖5)即在自然原型駁岸的基礎上放置直徑約為500~600 mm的石塊,掩埋1/3~1/2,以達到固定作用。這些石塊本來就是從自然中來,將圖4沙灘駁岸它們以單個或組團狀置于水岸交界處,增添了幾分古樸、野趣的意味。這些石塊也為水鳥等野生植物提供落腳點,為水生動物提供棲息地,同時對于人來說,與自然原型駁岸相比,石塊無論在視覺上還是心理上,都能給人依附點,因此有著更強的吸引力。
塘西河公園中多處運用這種駁岸設計,而且多運用在自然原型駁岸和人工駁岸之間,無論從生態環境還是視覺上都會形成過渡,讓整個駁岸有了連貫性、韻律感,會讓觀賞者產
4.2.5木樁駁岸。濱湖濕地公園內的一條河道兩側與其他河道最大的不同在于河道兩岸的原木樁駁岸(圖6)。木樁長約1.5~2.0 m,直徑10~15 mm,距離木樁1.0~1.5 m處有一條混凝土擋泥墻,與木樁共同形成保護河堤的屏障。由于混凝土擋土墻處于水位下方,并沒有阻擋水體與土壤,而且給挺水植物提供了良好的生存環境,因此并不會對生態環境造成負面影響,最重要的作用還是穩固河堤。