彈性設(shè)計下的城市防洪景觀基礎(chǔ)設(shè)施研究

尹志堅 經(jīng)菁 陳楠 馬洪川

廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院 廣西 南寧 530004

引言

隨著我國城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，越來越多的學(xué)者試圖在快速變化的環(huán)境下尋求能夠保持城市活力同時又有效解決城市問題的辦法。因此“彈性思考”的觀點應(yīng)運而生，該思想來源于美國1970，由生態(tài)學(xué)的“彈性”概念延伸而來。其概念解釋道：“彈性是一個系統(tǒng)消除干擾保持其基本結(jié)構(gòu)和功能的能力，該系統(tǒng)可以運用于社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的復(fù)雜的城市系統(tǒng)”。

城市是個復(fù)雜又龐大的巨型系統(tǒng)，用“彈性思考”的角度看待城市，要求各要素之間既保證其基本功能的運行，又兼?zhèn)鋺?yīng)對變化的彈力。作為保證城市正常運作的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)設(shè)施是城市建設(shè)中不可忽視的重要一環(huán)。如何利用彈性思維對基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行有效設(shè)計建設(shè)，成為建設(shè)彈性城市的重要內(nèi)容。本文將針對防洪性基礎(chǔ)設(shè)施的彈性設(shè)計進(jìn)行深度的剖析，為我國彈性城市的建設(shè)提供有效建議。

一、我國傳統(tǒng)防洪基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)存在問題

1.1 剛性需求決定工程量大

城市防洪基礎(chǔ)設(shè)施承載為社會生產(chǎn)提供保障的重任，但深受建設(shè)環(huán)境限制。現(xiàn)有城市防洪基礎(chǔ)設(shè)施占地面積大，采用功能單一、集中式的模式，缺乏彈性。需對現(xiàn)有城市水利基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行技術(shù)改革和功能拓展，才能滿足未來城市發(fā)展需要。

1.2 割裂城市生活

防洪基礎(chǔ)設(shè)施也在市中心占據(jù)大片土地，低效的土地利用不符合當(dāng)下空間高效及可持續(xù)發(fā)展的要求，快速、密集的城市化發(fā)展給老舊、功能單一城市防洪基礎(chǔ)設(shè)施帶來了挑戰(zhàn)。條狀的防洪基礎(chǔ)設(shè)施往往還會割裂城市空間，阻隔商業(yè)區(qū)、綠地、廣場等城市功能的聯(lián)系。

1.3 破壞自然循環(huán)

防洪堤修建規(guī)模較大、工期較趕，設(shè)計往往較為粗獷，難以持續(xù)發(fā)展。景觀上，防洪堤樣式單一，與濱水區(qū)其他景觀要素形成反差；生態(tài)上，地方建設(shè)出于安全考慮，對濱河兩岸進(jìn)行大面積渠道化處理，對生物以及微生物的生境造成影響。

二、防洪性景觀基礎(chǔ)設(shè)施的特性與潛力——以美國西雅圖中央海堤項目案例分析

2.1 案例背景

建成于1920年至1936年間，美國西雅圖海堤75年來承受著水下洋流、風(fēng)浪和潮汐的侵蝕。因此，西雅圖交通運輸部提出了中央海堤項目，希望建造能夠可持續(xù)的使用75年的新基礎(chǔ)設(shè)施。聯(lián)合城市設(shè)計，打造沿堤長期可持續(xù)的彈性綠色基礎(chǔ)設(shè)施項目，成為統(tǒng)一、彈性、有凝聚力的公共區(qū)域。

2.2 主要設(shè)計手法及效果

2.2.1 生態(tài)修復(fù)功能

隨著西雅圖海岸地區(qū)的城市化發(fā)展與城市建設(shè)，濱海區(qū)90%的海岸被碼頭和建筑覆蓋，形成了黑暗復(fù)雜的水下環(huán)境，破壞了原有棲息地，使得當(dāng)?shù)匾吧聂~數(shù)量不斷下降。

在更新設(shè)計中，設(shè)計團(tuán)隊將淺水區(qū)進(jìn)行了改造，通過措施改善基底條件，修復(fù)了生態(tài)環(huán)境，使濱水區(qū)重新成為鮭魚回游的棲息地。

2.2.2 有機(jī)銜接城市與自然

在傳統(tǒng)濱水區(qū)設(shè)計中，缺乏與城市基礎(chǔ)設(shè)施、人和自然環(huán)境這三者的統(tǒng)一。

改造后將透光地面與人行道結(jié)合，讓陽光投射進(jìn)海水中，以滿足近海區(qū)海洋生物生長等必要活動。同時融合了自然和人文景觀，將海洋動植物變?yōu)闉I水景觀的一部分。

2.2.3 提高城市生活品質(zhì)

改造之前，濱水區(qū)的附近區(qū)域支離破碎，阿拉斯加高架橋?qū)⒊鞘泻秃撤蛛x開來，市中心與碼頭區(qū)的功能聯(lián)系完全割裂。

新海岸包括濱水公園、藝術(shù)文化表演場所等彈性空間，同一個空間在不同的時間段有不同的目標(biāo)人群；駁岸設(shè)計呈指狀深入海中，部分碼頭增加駁岸的長度，創(chuàng)造了更多的親水空間，它既是交通碼頭，又是旅游觀光平臺。交通上中心的城市大道和人行道成為濱水中心區(qū)的“脊梁”，城市大道作為主干，人行道作為分支，聯(lián)系原有購物、餐飲、船運和文化活動；在與市中心的聯(lián)系上設(shè)置了許多南北向支路，依次串聯(lián)起歷史區(qū)，生活區(qū)以及新建濱水區(qū)，將原濱水閉塞道路打通、由城市中心區(qū)延伸到濱水區(qū)，給單調(diào)的防洪海堤帶來活力。

2.2.4 多元視角共建動態(tài)活力平臺

傳統(tǒng)的改造項目由不同的機(jī)構(gòu)分期承包和負(fù)責(zé)，導(dǎo)致施工日期變長、資金重復(fù)使用及各項目疊加在一起難以協(xié)調(diào)，造成資源浪費。

案例中，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及活動策劃保持一定彈性，幾個項目同時進(jìn)行；項目部門還邀請民眾積極提出新的想法；在業(yè)態(tài)混合方面兼顧當(dāng)?shù)孛癖娚罴坝慰陀斡[的需求，保留碼頭卸貨運貨區(qū)，提供了親水游覽區(qū)、居民休閑區(qū)等；考慮到碼頭悠久的歷史，設(shè)立了西雅圖海岸碼頭歷史保護(hù)區(qū)。并開展一系列的有關(guān)新濱海區(qū)的活動策劃賦予新碼頭源源不斷的生氣。

三、防洪性景觀基礎(chǔ)設(shè)施彈性規(guī)劃設(shè)計策略

3.1 以生態(tài)視角聯(lián)系城市與自然環(huán)境

西雅圖中央海堤項目提出后，首要目標(biāo)就是改善當(dāng)?shù)貫I水生態(tài)環(huán)境，恢復(fù)海洋棲息地，并重建三文魚遷徙路線。

3.1.1 恢復(fù)與改善棲息地條件

在充分研究各種生物的習(xí)性后，通過創(chuàng)造淺水棲息地，改善水底基質(zhì)，在海堤面板預(yù)置紋理縫隙，促進(jìn)水生生物的生長；在沿岸淺水區(qū)域的懸挑式人行棧道鑲嵌透光表面，讓更多的陽光透過水面；盡量減少人工照明和夜間光照，以免干擾自然節(jié)奏。

3.1.2 綠色可持續(xù)技術(shù)應(yīng)用

濱水的高差地形提供了綠色設(shè)計的條件，包括雨水回收利用、節(jié)能及建筑的綠色改造。通過廣泛使用綠色屋頂、雨水花園和透水鋪裝，利用雨水收集系統(tǒng)收集雨水用于灌溉和沖廁所，減輕地下管道的排澇壓力。

3.2 以彈性需求構(gòu)建多元共生的活力場

防洪堤改造要保證彈性以適應(yīng)不斷變化的挑戰(zhàn)。需考慮多方利益群體、多要素的需求，預(yù)留未來彈性發(fā)展空間，最大限度地提高未來建設(shè)實施的靈活性，保證濱水區(qū)的持續(xù)活力。

3.2.1 劃定彈性功能區(qū)

中央海堤依據(jù)周邊環(huán)境和區(qū)域特點規(guī)劃了三大主題功能區(qū)，北部是自然與景點集中的“體驗”區(qū)，強(qiáng)調(diào)自然的真實性；中部是繁華的“奇妙”商業(yè)休閑區(qū)，靠近城市商業(yè)中心，充滿商業(yè)氛圍和科幻氣息；南部是“真實”歷史和工作區(qū)，是該市最早開發(fā)的碼頭，包括多處歷史遺跡。但未來這里將承擔(dān)更重要的功能，即促進(jìn)西雅圖野生三文魚的恢復(fù)。主題區(qū)呈現(xiàn)從私密到開放、從人工到自然的變化，這種彈性變化滿足了城市多元需求，提升了濱水空間的整體活力。

3.2.2 公共空間開發(fā)與聯(lián)系

通過開發(fā)彈性公共空間，滿足多元需求。利用公共藝術(shù)活動、活動事件激活公共空間；通過使用浮動平臺，增加公眾親水和親進(jìn)海岸線的機(jī)會；通過城市更新將閑置的灰色空間改造為開放的新公共空間。項目還考慮了彈性公共設(shè)施，如臨時種植園和樹池、可移動長椅，這些設(shè)施將在改造完成后創(chuàng)造更多的用途。

項目規(guī)劃了一條寬闊的濱水步行長廊，作為骨架串聯(lián)起濱水公共空間，同時也將新開發(fā)的濱水空間和遠(yuǎn)處的城市中心區(qū)、公園廣場以及體育文化設(shè)施聯(lián)系起來。提高了濱水區(qū)可達(dá)性，滿足人們親水與觀景需求，為人們休憩、漫步、慢跑、騎行等多種活動空間。

3.2.3 保障交通運輸需求

阿拉斯加高架橋位于西雅圖市中心區(qū)和濱水區(qū)之間，阻礙了城市與水的聯(lián)系。因此計劃將高架橋拆除，將快速路引入地下，減少污染的同時，使割裂開的海岸線重新與市中心區(qū)相聯(lián)系，增強(qiáng)了濱水區(qū)的可達(dá)性，使視線更加開闊。此外，通過步行優(yōu)先、自行車專用道構(gòu)建慢行交通網(wǎng)絡(luò)，弱化機(jī)動車停車空間，以保證行人的安全和出行需求。

3.3 以景觀要素織補(bǔ)城市文化空間

傳統(tǒng)的防洪堤割裂了城市文化空間。而濱水空間是連接城市文化空間和水域的重要紐帶，因此應(yīng)充分利用各種景觀要素和手法來織補(bǔ)割裂的城市文化空間。

3.3.1 強(qiáng)化山水格局

城市的自然山水格局是構(gòu)建城市文化空間的重要依據(jù)。西雅圖通過保留原有山水形態(tài)和城市天際線的多層次景觀，利用利用公共空間、步道、公建等項目等重點建設(shè)項目聯(lián)系重要的城市文化空間節(jié)點，加強(qiáng)彼此之間的聯(lián)系，強(qiáng)化城市山水文化空間格局，達(dá)到彼此相融、和諧共生。

3.3.2 公共藝術(shù)參與

傳統(tǒng)的防洪堤作為水泥墻枯燥而乏味，而公共藝術(shù)充滿活力和多樣性，能激發(fā)其多種可能性，喚醒沉睡的濱水空間。因此首先挖掘出場地獨有的資源和特性，制定藝術(shù)設(shè)計導(dǎo)則，然后積極吸引公眾和藝術(shù)家直接參與進(jìn)來。

其次，充分發(fā)揮防洪堤拆除物的潛力，這些廢棄物免費且具耐用、適合外部使用，與可持續(xù)的彈性城市目標(biāo)相結(jié)合。且具有原真性，可以作為歷史的載體，是藝術(shù)創(chuàng)作的最佳材料。還可以作為水生生物的棲息地孵化器。

此外，聯(lián)合生態(tài)、景觀、城市設(shè)計、藝術(shù)、建筑和交通專家組成綜合團(tuán)隊，并重點強(qiáng)調(diào)公眾參與，因為濱水空間服務(wù)的主要對象是普通市民。因此從項目的前期調(diào)查到方案生成再到具體實施都應(yīng)讓公眾廣泛參與進(jìn)來，聆聽他們的想法，了解他們的需求。

3.3.3 空間設(shè)計引導(dǎo)

城市空間設(shè)計引導(dǎo)旨在促進(jìn)濱水沿岸、水域生境與新開發(fā)的公共空間相協(xié)調(diào)。主要是限制周邊地塊開發(fā)及推動周邊改造，在保證景觀協(xié)調(diào)的同時留有一定的彈性。如限制建筑高度，鼓勵小尺度空間開發(fā)；控制沿街業(yè)態(tài)，鼓勵商業(yè)空間用于文化教育用途；限制房地產(chǎn)開發(fā)，鼓勵文化旅游建設(shè)。

3.4 小結(jié)

西雅圖首先認(rèn)識到生態(tài)的重要性，采取多種措施改善生態(tài)環(huán)境，將傳統(tǒng)海堤改造成綠色基礎(chǔ)設(shè)施，兼顧防洪和交通的同時還提供了大量公共空間，帶動了周邊活力，這為我國城市防洪性基礎(chǔ)設(shè)施的改造提供了十分具有借鑒意義的經(jīng)驗：

（1）生態(tài)優(yōu)先

改造前第一步應(yīng)先是生態(tài)修復(fù)。重視當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)價值和生態(tài)特點，以彈性的方式保護(hù)當(dāng)?shù)厣飾⒌丶吧鷳B(tài)系統(tǒng)，盡量減少人為活動對生態(tài)的干擾。

（2）加強(qiáng)濱水交通聯(lián)系

分析城市各種交通需求，改善交通組織方式，增強(qiáng)進(jìn)入濱水區(qū)的可達(dá)性，使濱水空間的視野進(jìn)入城市中心區(qū)，將中心居民吸引到濱水空間，帶動濱水區(qū)及周邊活力。

（3）提高城市空間彈性

要考慮多方需求，通過劃分彈性功能區(qū)、開發(fā)彈性公共空間，滿足現(xiàn)有需求的同時，為未來建設(shè)預(yù)留發(fā)展空間，提高空間利用的靈活性，實現(xiàn)城市的彈性發(fā)展。

（4）提升城市文化活力

通過引入公共藝術(shù)，將城市文化引入濱水空間，使公眾在文化上產(chǎn)生共鳴，同時又將河流文化展示給城市居民，引起人們對河流文化和濱水空間的關(guān)注和思考，以這樣一種方式織補(bǔ)河流與城市彼此割裂的文化空間，提升城市的整體文化活力。

四、結(jié)論

西雅圖中央海堤項目的建設(shè)，極大限度的體現(xiàn)出了防洪性基礎(chǔ)設(shè)施在區(qū)域生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會、文化等方面的潛在價值，從其建設(shè)過程中不同階段所處理的不同設(shè)計主題中很好的體現(xiàn)出景觀基礎(chǔ)設(shè)施的彈性設(shè)計，為我國防洪性基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提供經(jīng)驗。

為應(yīng)對復(fù)雜多變的城市建設(shè)要求，合理高效的彈性建設(shè)成為城市發(fā)展的重要趨勢。面對灰色基礎(chǔ)設(shè)施工程規(guī)模大、割據(jù)城市生活、損害自然環(huán)境的問題，結(jié)合景觀基礎(chǔ)設(shè)施理念可以良好解決上述問題，借鑒美國西雅圖中央海堤項目案例進(jìn)行分析。從案例中生態(tài)修復(fù)、聯(lián)系自然與城市生活以及多元共建城市活力場的設(shè)計視角，淺談防洪性基礎(chǔ)設(shè)施對城市彈性建設(shè)的重要意義，并通過該案例生態(tài)環(huán)境聯(lián)系、彈性需求建設(shè)以及景觀品質(zhì)塑造的角度，對其具體建設(shè)策略進(jìn)行分析與總結(jié)，為我國防洪性景觀基礎(chǔ)設(shè)施的彈性設(shè)計提出參考建議。

通訊作者：陳楠 廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院 廣西 南寧