彈性設計下的城市防洪景觀基礎設施研究

尹志堅 經(jīng)菁 陳楠 馬洪川

廣西大學土木建筑工程學院 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”的觀點應運而生，該思想來源于美國1970，由生態(tài)學的“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構和功能的能力，該系統(tǒng)可以運用于社會、經(jīng)濟和生態(tài)的復雜的城市系統(tǒng)”。

城市是個復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)鋺獙ψ兓膹椓ΑＷ鳛楸ＷC城市正常運作的基礎，基礎設施是城市建設中不可忽視的重要一環(huán)。如何利用彈性思維對基礎設施進行有效設計建設，成為建設彈性城市的重要內容。本文將針對防洪性基礎設施的彈性設計進行深度的剖析，為我國彈性城市的建設提供有效建議。

一、我國傳統(tǒng)防洪基礎設施建設存在問題

1.1 剛性需求決定工程量大

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

1.2 割裂城市生活

防洪基礎設施也在市中心占據(jù)大片土地，低效的土地利用不符合當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設施帶來了挑戰(zhàn)。條狀的防洪基礎設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，地方建設出于安全考慮，對濱河兩岸進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、防洪性景觀基礎設施的特性與潛力——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年的新基礎設施。聯(lián)合城市設計，打造沿堤長期可持續(xù)的彈性綠色基礎設施項目，成為統(tǒng)一、彈性、有凝聚力的公共區(qū)域。

2.2 主要設計手法及效果

2.2.1 生態(tài)修復功能

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

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

2.2.2 有機銜接城市與自然

在傳統(tǒng)濱水區(qū)設計中，缺乏與城市基礎設施、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合，讓陽光投射進海水中，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

改造之前，濱水區(qū)的附近區(qū)域支離破碎，阿拉斯加高架橋將城市和海灣分離開來，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人群；駁岸設計呈指狀深入海中，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構分期承包和負責，導致施工日期變長、資金重復使用及各項目疊加在一起難以協(xié)調，造成資源浪費。

案例中，基礎設施建設及活動策劃保持一定彈性，幾個項目同時進行；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?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，設立了西雅圖海岸碼頭歷史保護區(qū)。并開展一系列的有關新濱海區(qū)的活動策劃賦予新碼頭源源不斷的生氣。

三、防洪性景觀基礎設施彈性規(guī)劃設計策略

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，首要目標就是改善當?shù)貫I水生態(tài)環(huán)境，恢復海洋棲息地，并重建三文魚遷徙路線。

3.1.1 恢復與改善棲息地條件

在充分研究各種生物的習性后，通過創(chuàng)造淺水棲息地，改善水底基質，在海堤面板預置紋理縫隙，促進水生生物的生長；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)技術應用

濱水的高差地形提供了綠色設計的條件，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 以彈性需求構建多元共生的活力場

防洪堤改造要保證彈性以適應不斷變化的挑戰(zhàn)。需考慮多方利益群體、多要素的需求，預留未來彈性發(fā)展空間，最大限度地提高未來建設實施的靈活性，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)，強調自然的真實性；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。但未來這里將承擔更重要的功能，即促進西雅圖野生三文魚的恢復。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海岸線的機會；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施，如臨時種植園和樹池、可移動長椅，這些設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)的濱水空間和遠處的城市中心區(qū)、公園廣場以及體育文化設施聯(lián)系起來。提高了濱水區(qū)可達性，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，增強了濱水區(qū)的可達性，使視線更加開闊。此外，通過步行優(yōu)先、自行車專用道構建慢行交通網(wǎng)絡，弱化機動車停車空間，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，因此應充分利用各種景觀要素和手法來織補割裂的城市文化空間。

3.3.1 強化山水格局

城市的自然山水格局是構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項目聯(lián)系重要的城市文化空間節(jié)點，加強彼此之間的聯(lián)系，強化城市山水文化空間格局，達到彼此相融、和諧共生。

3.3.2 公共藝術參與

傳統(tǒng)的防洪堤作為水泥墻枯燥而乏味，而公共藝術充滿活力和多樣性，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，制定藝術設計導則，然后積極吸引公眾和藝術家直接參與進來。

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)的彈性城市目標相結合。且具有原真性，可以作為歷史的載體，是藝術創(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、城市設計、藝術、建筑和交通專家組成綜合團隊，并重點強調公眾參與，因為濱水空間服務的主要對象是普通市民。因此從項目的前期調查到方案生成再到具體實施都應讓公眾廣泛參與進來，聆聽他們的想法，了解他們的需求。

3.3.3 空間設計引導

城市空間設計引導旨在促進濱水沿岸、水域生境與新開發(fā)的公共空間相協(xié)調。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。

3.4 小結

西雅圖首先認識到生態(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設施，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設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

改造前第一步應先是生態(tài)修復。重視當?shù)厣鷳B(tài)價值和生態(tài)特點，以彈性的方式保護當?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，增強進入濱水區(qū)的可達性，使濱水空間的視野進入城市中心區(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，為未來建設預留發(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，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注和思考，以這樣一種方式織補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、結論

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

為應對復雜多變的城市建設要求，合理高效的彈性建設成為城市發(fā)展的重要趨勢。面對灰色基礎設施工程規(guī)模大、割據(jù)城市生活、損害自然環(huán)境的問題，結合景觀基礎設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行分析。從案例中生態(tài)修復、聯(lián)系自然與城市生活以及多元共建城市活力場的設計視角，淺談防洪性基礎設施對城市彈性建設的重要意義，并通過該案例生態(tài)環(huán)境聯(lián)系、彈性需求建設以及景觀品質塑造的角度，對其具體建設策略進行分析與總結，為我國防洪性景觀基礎設施的彈性設計提出參考建議。

通訊作者：陳楠 廣西大學土木建筑工程學院 廣西 南寧