馬 越
自古以來,人類的繁衍和城市的發(fā)展就與河流有著密不可分的聯(lián)系。伴隨著城市化的進(jìn)程,城市規(guī)模不斷增大,河道的綜合治理成為城市建設(shè)非常重要的組成部分,其中的濱水景觀也不斷得到重視。珠三角位于珠江下游,河流在汛期和非汛期水位變化較大,并且潮汐漲落明顯,在變水位情況下,堤岸建設(shè)的安全性與堤岸生態(tài)恢復(fù)、景觀營造、景效持續(xù)的有機統(tǒng)一十分重要。
歐美發(fā)達(dá)國家對河道生態(tài)修復(fù)和濱水區(qū)開發(fā)建設(shè)的起步較早,1938年德國學(xué)者塞弗特(Seifert)首先提出了一種貼近自然、經(jīng)濟實用并保持美觀的河道治理方案。20世紀(jì)70年代,英國、法國、荷蘭、瑞士等國開始將生態(tài)工程技術(shù)運用到城市河道治理。在建設(shè)實踐方面,紐約哈德遜河公園對原有碼頭和工業(yè)遺址進(jìn)行了有效的利用,成為極具活力的濱水公共空間[1];西雅圖濱水區(qū)進(jìn)行了大型基礎(chǔ)設(shè)施更新工程,將老化的中央海濱創(chuàng)造成一個為所有人服務(wù)的新的“海濱”[2];新加坡濱海灣將濱水建設(shè)融入城市生態(tài)系統(tǒng),打造了具有活力和韌性的城市空間[3];蘇黎世錫爾河濱河地區(qū)進(jìn)行了長達(dá)10年的景觀更新,解決了濱河地區(qū)游憩開發(fā)與資源保護(hù)之間的矛盾[4];悉尼濱海步道連接了一系列海岸沙灘和開放空間,為使用者提供了連續(xù)而豐富的體驗[5]。
在國內(nèi),城市濱水區(qū)建設(shè)的研究主要集中在兩方面:1)城市設(shè)計層面;2)河道生態(tài)修復(fù)層面。在城市設(shè)計層面,黃翼從延續(xù)性、適配性、親水性、自然性、審美性、便利性6個方面,較為全面地總結(jié)了城市濱水空間的設(shè)計要點[6];陳圣泓提出,城市濱水地區(qū)不僅是城市開放空間,更應(yīng)是居民工作和生活的場所[7];同時他也指出,城市濱水地區(qū)是城市保護(hù)生態(tài)資源的重點區(qū)域,并以煙臺市魚鳥河為例,論述了通過生態(tài)技術(shù)和風(fēng)景園林設(shè)計進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的方式[8];劉濱誼在《城市濱水區(qū)景觀規(guī)劃設(shè)計》中,詳細(xì)論述了城市濱水區(qū)景觀及規(guī)劃設(shè)計的理論方法以及國內(nèi)外優(yōu)秀的濱水規(guī)劃設(shè)計實踐[9];王志芳、孫鵬針對歷史地段型濱水區(qū)的特殊性,進(jìn)行了景觀保護(hù)和營建手法的詳細(xì)探討[10]。在河道生態(tài)修復(fù)層面,王文君、黃道明提出應(yīng)該從河流特點、生態(tài)學(xué)過程、河流流域等方面綜合考慮,開展河流生態(tài)修復(fù)研究[11];王東宇、李錦生從生態(tài)規(guī)劃的角度進(jìn)行了城市濱河綠帶的整治研究和實踐[12];郭春華、李宏彬探討了濱水植物的造景藝術(shù)手法和需要考慮的生態(tài)問題[13];陳興茹對國外河流生態(tài)修復(fù)的影響、技術(shù)和成果進(jìn)行了總結(jié)和評價,提出了我國河流生態(tài)修復(fù)工作的重點內(nèi)容[14];谷勇峰、李梅等對城市河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)中的物理、化學(xué)和生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的分類闡述,并展望了未來的發(fā)展方向[15]。
圖1 東平河項目段水動力特性分析示意圖
圖2 單坡入水,河堤植被單一
圖3 灘涂板結(jié),河床植物凋敝
圖4 總平面圖(引自項目投標(biāo)文本)
可見,城市濱水地區(qū)規(guī)劃建設(shè)是一個復(fù)合的課題,而國內(nèi)變水位下河流生態(tài)修復(fù)和濱水景觀營造研究還較為缺乏。國內(nèi)現(xiàn)階段城市的河道建設(shè)工程多由水利部門統(tǒng)籌實施,往往把防洪安全放在首位,缺乏城市設(shè)計多層面的考量,對濱水生態(tài)的保護(hù)與持續(xù)發(fā)展、景觀效果和人的使用體驗不夠重視。因此,堤岸的設(shè)計往往比較生硬,河道生態(tài)性差,景觀效果欠佳,使用功能單一。加上施工過程中對近岸河床灘涂的破壞,導(dǎo)致建成后濱水堤岸在生態(tài)功能、城市生活的承載等方面都不甚理想,城市濱水地區(qū)生態(tài)修復(fù)研究及工程措施的開展迫在眉睫。本文結(jié)合東平河堤岸景觀改造實踐,在滿足河道的行洪、排澇、供水、通航等各項需求的前提下,提出濱河景觀設(shè)計中專業(yè)協(xié)同和系統(tǒng)化思維的重要性,就變水位下水利堤岸建設(shè)、生態(tài)修復(fù)、景觀融合方面進(jìn)行了實踐,并對建成效果展開分析總結(jié),以期為城市變水位河道濱水景觀工程的設(shè)計、建設(shè)、改造與管理提供參考與借鑒。
項目所處的佛山市是國家級歷史文化名城,迄今有1 388年的城市得名史。同時,佛山也是嶺南文化的發(fā)祥地之一、廣府文化的核心地帶,是中國粵劇的發(fā)源地,著名的武術(shù)之城、民間藝術(shù)之城、陶瓷之都,具有深厚的城市文化底蘊。項目所在地東平河北靠禪城區(qū),南接?xùn)|平新城,新城規(guī)劃總面積43.3km2,定位為佛山今后的中心城區(qū)、中央商務(wù)區(qū)及具有濃烈?guī)X南風(fēng)貌的綠色新城,沿河岸周邊城市區(qū)域發(fā)展方興未艾,這對濱河沿岸的景觀提升及生態(tài)建設(shè)提出更高要求。
河道水流沖刷深度的預(yù)測是設(shè)計防護(hù)工程結(jié)構(gòu)形式和基礎(chǔ)埋深的重要依據(jù)。然而,河道的水流特性十分復(fù)雜,同一斷面的不同區(qū)域水流特性不同,水流的沖刷深度也不同。東平河屬于平原型河流支流,受水流急緩沖刷的影響,河岸現(xiàn)狀不盡相同。項目段河流主槽的平均流速或流速梯度與河道岸邊流速或流速梯度相比,平時在1.0~1.5倍之間,汛期可達(dá)3~4倍。由于受東段處暗礁與西段處江心洲影響,有2處堤岸受沖蝕較為嚴(yán)重,東平大橋至江心洲之間有一段較穩(wěn)定的回淤灘涂,項目段水利堤岸護(hù)坡坡度1:2,護(hù)坡水下為拋石基礎(chǔ),坡面為毛石干砌覆土后植草(圖1)。設(shè)計依據(jù)河道的水動力特性,順應(yīng)堤岸形態(tài)進(jìn)行設(shè)計,對該河段沖蝕較為嚴(yán)重區(qū)域注重護(hù)岸安全性,而其他河岸段特別是回淤灘涂則展開景觀打造與生態(tài)修復(fù)。
穿越東平新城北面的東平河,屬于佛山水道,河面開闊、水質(zhì)優(yōu)良,是佛山老城區(qū)與新城的界河。本次項目實施段約6km,位于東平河新城段南岸,南接佛山公園,河堤單坡入水,堤頂是4m寬水利搶險道路,緊鄰場地的濱江綠帶有一定的綠化基礎(chǔ)。東平河一年中水位變化明顯,常水位與100年一遇高水位有近5.8m落差,常水位與多年平均洪水位也有近3.5m落差(表1)[16]。項目段用地內(nèi)有較大面積的自然灘涂,土壤組成物質(zhì)主要是亞砂土和淤泥層。由于前期東平河堤岸建設(shè)由水利部門統(tǒng)籌,設(shè)計主要考慮防洪安全規(guī)范要求,工程實施中采取堤岸結(jié)構(gòu)一體化的建設(shè)模式,缺乏對生態(tài)、景觀方面的考慮,削弱了河岸的親水性,制約了植物品種的選擇;加之每日潮汐漲落和季節(jié)性較大的水位變化,對該河段河岸及原有灘涂的原生態(tài)生境造成了嚴(yán)重破壞,灘涂內(nèi)植物凋敝、土壤板結(jié),這些都給本次工程在景觀營造、生態(tài)修復(fù)和后期維護(hù)等方面提出了巨大的挑戰(zhàn)(圖2、3)。
東平河本次實施的6km河岸濱水景觀,從規(guī)劃設(shè)計到實施建設(shè),遵循“最大限度維持并恢復(fù)河道自然生境”的理念,以節(jié)約型園林設(shè)計為原則,在滿足河道行洪、排澇、供水、航運需求的前提下,運用生態(tài)學(xué),最大化實現(xiàn)變水位下的景觀效果,并對近岸灘涂進(jìn)行生態(tài)修復(fù),最終把該河岸段打造成以河流生態(tài)濕地為基底,融佛山城市文化及新城景觀于一體的生態(tài)堤岸長廊、新城印象景廊和公共活動綠廊(圖4)。
由于東平河季節(jié)水位變化大,并伴有潮汐現(xiàn)象,設(shè)計根據(jù)水文條件和現(xiàn)場觀測情況綜合分析,確定了3個主要參考標(biāo)高:常水位0.58m、多年平均洪水位3.94m、百年一遇洪水位6.32m,來進(jìn)行分級設(shè)計(圖5~7,表2)。
1)標(biāo)高在常水位0.58m以下的用地是河面與灘涂的過渡地帶,旱季干燥無水,汛期受洪水及每天的潮汐漲落影響,水淹頻次高,沖刷嚴(yán)重,生態(tài)敏感度高,故設(shè)計以保留現(xiàn)狀為原則,不進(jìn)行任何干預(yù),最大限度尊重保護(hù)該區(qū)域河岸的生態(tài)機理和自然生境。
2)標(biāo)高處于常水位和多年平均洪水位(0.58~3.94m)之間的用地,分2種情況考慮:處于季節(jié)性高水位(汛期4—9月,0.94m)以下的用地,是河面與堤岸消落帶之間的灘涂,該區(qū)域冬春旱季無水,夏秋汛期又受河水沖刷浸泡,同時每天受到潮汐漲落影響,淹沒頻次較高,加之堤岸施工時對河灘的破壞,現(xiàn)狀植物凋敝、黃土露天。據(jù)東平河佛山大道至佛山一環(huán)水文測量及分析計算成果匯總表數(shù)據(jù)統(tǒng)計,該界面雖然在汛期洪水來時有淹沒情況,但每次洪峰時長不超過48h[16],同時結(jié)合原有植物在河灘上零星分布的情況,在基本維持現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,采用低影響度限制性設(shè)計,對河灘適當(dāng)進(jìn)行豎向處理,根據(jù)河灘地形,低挖高筑,順?biāo)鞣较蚴杩P纬伤?。疏浚后形成的水道,功能上能把灘涂用地上退潮時的積水迅速分片收集到其中并逐漸排走,從而減少了植物被水浸沒的時間,而水渠與河面銜接的出入水口處,用3:7沙石混合料提高水渠的渠底標(biāo)高至0.5m,接近常水位0.58m,通過這一系列工程措施,在枯水期利用潮汐漲落引河水入渠,退潮后可截留部分河水在疏浚渠中,由于土壤毛細(xì)現(xiàn)象的作用,提高了灘涂用地的土壤含水量,這就為植物品種選擇的多樣化以及植物的后期生長,創(chuàng)造了有利的立地條件。而所形成的洲、灘、汀、島則成為各類魚蟲蛙鳥等動物的活動天堂和繁衍棲息地,既滿足了水利泄洪的功能需要,又維持了河流濕地的生態(tài)功能。標(biāo)高在0.94~3.94m之間的用地,是水利河堤斜坡護(hù)岸的基礎(chǔ)部分,結(jié)合水利堤岸設(shè)計規(guī)范,對表土進(jìn)行土壤改良,并配置半濕生植物,沿著坡腳方向設(shè)計帶狀棧道,作為灘涂與堤岸護(hù)坡的交通過渡。
圖5 堤岸坡度及疏浚工程設(shè)計剖面圖
圖6 疏浚工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)段平面
圖7 河堤標(biāo)準(zhǔn)段平面圖
3)多年平均洪水位與100年一遇洪水位之間(3.94~6.32m)的水利堤岸部分,汛期受洪水沖刷和浸沒頻次較低,在充分保證堤岸結(jié)構(gòu)安全的前提下,適當(dāng)提高設(shè)計強度,通過軟質(zhì)和硬質(zhì)景觀的結(jié)合,采用逐級而下的臺階連接了不同標(biāo)高的棧道和石汀步道,構(gòu)筑了適應(yīng)變化水位下豐富的親水空間,實現(xiàn)了游人的親水體驗。
4)100年一遇水位(6.32m)以上的用地,不受洪水影響,打造為城市濱河帶狀公園,與原有的濱河公園融為一體,堤頂搶險通道結(jié)合城市綠道進(jìn)行設(shè)計,東平大橋橋底用地因地制宜地布置了滑板場、5人足球場和一系列的休閑駐??臻g,讓人們在欣賞河岸自然美景的同時,獲得了豐富的活動體驗。
東平河堤岸改造在保證水利安全要求的前提下,結(jié)合水流特點、現(xiàn)狀地形及景觀實現(xiàn)多方面要求,研究設(shè)計了3種駁岸:疏浚渠生態(tài)駁岸、灘涂濕地駁岸、生態(tài)水利駁岸。標(biāo)高在常水位和多年平均洪水位之間的灘涂,結(jié)合疏浚水渠,通過拋石和吹填河沙形成疏浚渠生態(tài)駁岸(圖8),該駁岸結(jié)構(gòu)具有多孔性特征,利于水生植物根系附著及生長;灘涂中一些低洼地和淺水潭澤,采用6:3:1的沙、土、碎石混料,設(shè)計成坡度平緩的灘涂濕地駁岸(圖9),既提高了淺水潭澤的穩(wěn)定性,同時也豐富了水生、濕生植物的選擇;標(biāo)高在0.94~6.32m之間的堤岸部分,打造成生態(tài)水利駁岸(圖10),駁岸結(jié)構(gòu)基本保持原水利1:2坡度,首先進(jìn)行土壤改良,并選用粗生且易管養(yǎng)、萌蘗性強的灌木對其進(jìn)行綠化,這類植物根系附著力較強,但不屬于深根性植物,對堤岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)影響小,又能對護(hù)坡表層土壤起到穩(wěn)固作用,暴雨和洪水時郁郁生長的灌木可減緩水體對斜坡土岸的沖刷;部分水利護(hù)坡采用臺地式手法處理,綜合解決了坡度較大的水利河堤在安全穩(wěn)定需求與景觀實現(xiàn)兩方面的問題,這一工程措施雖然對原堤岸剖面做了改動,但從設(shè)計上沒有減少河流過水?dāng)嗝婷娣e,逐級而下的臺階,結(jié)合因地制宜的植物搭配,給原本呆板的水利堤岸增添了園林的意趣。這3種形式的駁岸運用,為今后水位漲落大并伴有潮汐現(xiàn)象的河段,在堤岸的新建、改造以及近岸灘涂的生態(tài)恢復(fù)方面,做了有益的嘗試。
表1 東平河水文測量及分析計算成果匯總
表2 分級設(shè)計模式示意
植物配置結(jié)合場地堤岸豎向高程,分級進(jìn)行設(shè)計,首先對于場地中原有長勢良好的植物給予充分保護(hù);100年一遇標(biāo)高6.32m之上的堤頂帶上,沿綠道選用了紅花楹、紅花紫荊、大葉紫薇、宮粉紫荊、黃花風(fēng)鈴木、木棉、細(xì)葉榕、大葉榕、秋楓、水杉、落羽杉等最適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻膯棠咀鳛榛{(diào)樹種,林緣下選用巴西野牡丹、翠蘆莉、灰莉、鴨腳木等體現(xiàn)層次變化,形成開合有致的綠化空間,在驛站、平臺節(jié)點搭配雞蛋花、小葉紫薇、楊金鳳等增加花色效果,并點綴了四季桂、含笑、九里香、梔子花等香花植物,增加了游人視覺、味覺多方面的游覽體驗;河岸護(hù)坡標(biāo)高在3.94~6.32m之間的堤岸帶選用了夾竹桃、希美麗、紅絨球、大紅花等灌木帶狀種植,形成生態(tài)綠色護(hù)坡,美化了呆板的水利斜坡堤岸;標(biāo)高在0.58~3.94m的水岸交錯帶及近岸灘涂,參考水位每日潮汐漲落及季節(jié)性變化規(guī)律,選用睡蓮、野茭白、水蔥、千屈菜、傘草、菖蒲、香蒲、蘆竹、花葉蘆竹、蘆葦、水生美人蕉、再力花等地方性耐濕植物,它們在潮汐漲落的條件下體現(xiàn)出了很強的環(huán)境適應(yīng)性和自我繁殖力,并與灘涂野生植物混交生長,形成了多樣化的群落結(jié)構(gòu)。郁郁蔥蔥的植物讓原來干涸的灘涂和單調(diào)的水利工程駁岸掩映在綠色之中,創(chuàng)造出豐富的視覺體驗,并最大化發(fā)揮水生植物的天然凈化作用,吸附水中的有害物質(zhì)凈化水體,吸引昆蟲、魚類和鳥類等動物到此棲居,修復(fù)了灘涂的原生態(tài)生境,讓單調(diào)的水利性河岸灘涂煥發(fā)出勃勃生機。
在東平河的園林設(shè)計中,我們充分挖掘了佛山文化,從佛山傳統(tǒng)陶瓷裝飾畫中提煉元素,用于鋪裝的紋飾,體現(xiàn)了佛山作為陶瓷之鄉(xiāng)的底蘊;武者的雕塑,詮釋了佛山武術(shù)之鄉(xiāng)的傳承精神;而河邊的燈塔,作為曾經(jīng)為無數(shù)船只指引方向的象征,我們將它保留并重新粉飾,成為這條河流和城市的記憶。
東平河景觀工程與常規(guī)濱河景觀工程不同之處,在于它探索了一種變水位下融合了景觀元素的生態(tài)堤岸建設(shè)實踐方案,解決了景觀營造、生態(tài)修復(fù)與水利堤岸建設(shè)規(guī)范要求之間的統(tǒng)一協(xié)調(diào)問題,并且在設(shè)計及施工上采用分級建設(shè)模式,通過地形處理、材料選擇、植物選用、低碳節(jié)能等多方面措施的結(jié)合,讓該工程得以有效和經(jīng)濟的落地,并實現(xiàn)設(shè)計效果的后期低成本養(yǎng)護(hù)。
設(shè)計首先依據(jù)河流水文資料確定常水位、多年平均洪水位、100年一遇洪水位幾個關(guān)鍵的標(biāo)高,并依據(jù)這3個標(biāo)高把場地劃分為四部分,各級用地在設(shè)計強度上由高到低逐級遞減,以適應(yīng)水流及水位變化,并通過疏浚、引水、截留等工程措施改善灘涂的自然生境。
植物選用結(jié)合場地標(biāo)高,因地制宜地實現(xiàn)了從陸生到水生的自然過渡。河灘上濕生植物在配置時,每個品種需達(dá)到一定的片植規(guī)模,形成種群優(yōu)勢,以利于在日后的自我繁殖生長中仍能保持競爭優(yōu)勢,并且植株的種植選擇在早春枯水期施工,用石塊壓住植株基部,防止植物在根系未完全恢復(fù),遇河水上漲時由于浮力和沖刷力而遭到破壞。園建棧道設(shè)施選用高密度仿木、混凝土、石材等抗浮耐水濕材料,以保障景觀效果的長效持續(xù)性。
照明設(shè)計選用風(fēng)光互補燈具,減少夜間照明用電量;給排水設(shè)計中,在河岸的水閘房布置泵房,抽取河水作為綠化后期養(yǎng)護(hù)水源,水利護(hù)坡的噴淋管與噴頭沿堤岸護(hù)坡最高處鋪設(shè),噴頭出水后利用重力自上而下對護(hù)坡植物進(jìn)行澆灌補水,同時堤頂綠道和活動場地設(shè)計面向河面1.5%的排水坡度,把雨水順堤岸斜坡排入河流,以控制管線投資造價,減少綠化用水,降低后期綠化養(yǎng)護(hù)費用。
圖8 疏浚生態(tài)駁岸(潮汐上漲時景觀)
圖9 灘涂濕地駁岸(退潮后塘澤截留的河水)
圖10 生態(tài)水利駁岸
圖11 濱河區(qū)鳥瞰(引自http://bbs.zol.com.cn/dcbbs/d20_2824.html#picIndex1)
圖12 東平橋下足球場
圖13 河灘生態(tài)恢復(fù)和石汀步道
圖14 灘涂生態(tài)恢復(fù)后蔥郁的植被
城市河道生態(tài)修復(fù)是一項復(fù)雜的工程,本項目在滿足城市防洪安全前提下,因地制宜展開河道景觀營造和河道生態(tài)修復(fù),取得了較好的生態(tài)效益、社會效益和景觀效益。然而囿于種種限制,項目也存在一些不足:其一,修復(fù)手段是在水利堤岸完工之后,僅以景觀建設(shè)、植物生態(tài)修復(fù)技術(shù)為主,沒有多管齊下綜合治理;其二,河岸生態(tài)修復(fù)后仍會長時間受到河流水文、水質(zhì)、氣候等多方面的影響而發(fā)生變化,需要更長時間的監(jiān)測,目前的技術(shù)手段也還難以量化評估;其三,自然狀態(tài)下河道的堤岸及灘涂上植被群落更加穩(wěn)定合理,而在多因素影響下具有很強水利功能的行洪河道內(nèi),人工選擇的園林植物品種則較為局限,植被的科學(xué)性、安全性、持續(xù)性等多方面都是這類工程的難點;其四,項目推進(jìn)期間與水利設(shè)計方和水利管理部門的協(xié)調(diào)磋商可以說是在曲折困難中推進(jìn)的,部分設(shè)計與施工實施方案甚至對水利規(guī)范有所突破。
通過對東平河景觀工程竣工后8年的實地觀測,堤岸安全、河岸生態(tài)恢復(fù)、低成本維護(hù)下景觀效果的呈現(xiàn)及可持續(xù)等多方面,無疑是成功的。原來植物凋敝、景觀單一、生態(tài)破壞的地方變成了景觀優(yōu)美的濱河休閑帶,給市民提供了一個親近自然的場所和充滿活力的濱水綠色生態(tài)空間。希望通過東平河這一案例實踐,為今后變水位下濱水景觀工程建設(shè)提供有益的借鑒(圖11~14)。
與此同時,針對項目中的遺憾和不足,我們建議,在今后的城市河道工程建設(shè)中,風(fēng)景園林設(shè)計單位應(yīng)該發(fā)揮更大的作用,從頂層設(shè)計階段介入,從宏觀層面參與指導(dǎo)濱河地區(qū)的功能定位、風(fēng)景園林建設(shè)與生態(tài)修復(fù);同時,加強專業(yè)協(xié)同,與規(guī)劃、水利等同時同重、多管齊下;最后,希望相關(guān)水利建設(shè)規(guī)范能有所修編補充調(diào)整,以利于景觀呈現(xiàn)及生態(tài)持續(xù)發(fā)展。那么在河道水利建設(shè)中這種亡羊補牢的景觀生態(tài)工程想必會越來越少,城市河道水利工程在實現(xiàn)綠水青山的宜居之城建設(shè)方面,將會發(fā)揮更好的作用。
注:本項目獲廣州市2014年度優(yōu)秀工程勘察設(shè)計一等獎。文中圖片除注明外,均由作者繪制或拍攝。