(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,四川 成都 610072)
随着全国快速城镇化进程,原有生态系统逐渐被城市建成区侵蚀,自然湿地等生境破碎化严重。近年来,人类对城市生态环境保护的意识逐渐增强,通过保护与打造城市内湿地生态系统成为实现城市可持续发展的重要路径。
国内外湿地公园多以环境保护为主,兼具科普教育和生态旅游的功能,随城市生活方式与人们消费意识转变,其生态旅游的开发利用程度也在不断提高[1]。日本、英国、澳大利亚、美国、马来西亚等国家在湿地公园建设方面进行了大量理论探索与实践研究,按功能可归纳为3 类湿地类型:调节净化城市水环境型、保护宣传湿地生态系统型、城市休闲旅游型。目前,我国城市湿地的建设已经由小规模向大规模,单一型向综合型成功转型,人类在对湿地保护的前提下,引入了教育、培训、旅游、景观等文化元素,并带动周边商务、办公、居住等城市产业发展。湿地公园的投资主体和融资渠道也逐渐拓宽,由单一的政府投资,构建成多方融资运营模式,逐渐达到湿地公园建设的利益平衡[2]。
以恢复生态系统为主,从大生态格局出发,以建设山水丘陵湿地公园为手段,根据成都东部丘陵地形,尊重地形特征和生态环境基础,从生态格局、湿地特征、游憩系统、山水空间、配套设施、安全监控等方面研究城市湿地公园建设、保护与利用,探索出可应用于丘陵地带的公园建设和城市生态环境建设的发展模式,能为同类城市与地区的城市湿地公园建设提供参考。
我国山地占陆地面积67%以上,特别是西部地区占比最高,山地成为城镇聚落发展的重要地区。四川是山地和丘陵的典型区域,地形起伏,连绵不断,有平原山地城市和丘陵山地城市2 种类型,整体生态层次丰富,生态系统相对稳定。
山地城市在空间结构上,具有垂直特点,其多中心的发展模式,既是对山水阻隔、地形起伏、土地稀缺、交通不变限制下的适应,又是山地敏感环境约束下“分散的集中”的主动选择。
在城市建设用地日益减少的趋势下,“上山建城”开发西部山区,已经逐渐成为解决我国西部地区城市建设土地稀缺问题的主要手段。山地城市与平原地区在自然环境、社会经济、历史文化等方面都存在差异,过于依赖平原式规划建设大面积“挖山填塘”,会破坏山地垂直地貌环境、生态稳定性减弱、泥石流地震等自然灾害频发,存在诱发城市水质环境污染的潜在威胁。因此,在西南山地地区探索新型城市建设模式,营造和谐共生的自然生境关系,逐步恢复生态系统,有其必要性与重要性。
目前成都地区存在一些明显共性:第一,开发过程缺乏合理规划,影响坡地稳定性,植被严重被破坏,造成生态灾害,增加地表径流,加剧水土流失。第二,缺乏对坡地地形分析,未充分调查,场地排水方式改变,建筑设施布局不合理。第三,施工方式不合理,破坏原有坡地自然水文,自然条件失衡[3]。
山水丘陵城市湿地公园的构建,应当以生态环境保护为核心,从山地空间环境、湿地生态、游憩系统、安全动态监控出发,将山地城市与自然融合,构建出“绿色为底,山水为景,绿道为脉,人文为特”的新型城市湿地公园。
自然湿地系统结构复杂,城市痕迹少,污染少,生态系统相对稳定,然而在城市建成环境中人类痕迹重,城市面源污染源多,且一旦流入河流湿地就会迅速扩散,不易控制,污染源中高含量的总氮总磷极易破坏湿地系统。
针对这一问题,应当利用山谷狭口地形,控制流域范围内多源头污染进入,固定污染源进入湿地通道口,实现径流截流,采取污染进入的生物措施,净化处理利用污水源。此外可将单一的湿地系统,转变为“山、林、水、田、塘、湖、草”立体交叉的复合型的湿地生态系统,增强生态系统的稳定性。
在我国西南地区,塘库多位于山谷之间,低洼地带,淤泥厚,地质条件松软,不利于城市建设。其中,塘库孤立,与周边河流连通性差,未有效利用开发塘库生态价值;但塘库中淤泥防渗性能高,是湿地天然防水层,有利于实现湿地的自然防渗,塘库湿地的微量元素有利于湿生植物生长。针对这一特征,可利用丘陵生态特性,改造塘库,打通塘库和江河,使其变成湖泊湿地,利用淤泥构建防水层和浅滩区,为自然生物提供丰富的生存和繁衍空间,提高城市生物多样性,增强维系城市可持续发展的能力。
西南地区自然生态环境优美,是田园生态的缩影。而目前人类对公园的需求,从单纯游憩转变为“避世,自然共享共生”的精神追求。针对这一需求,应依山就势,利用“两山一谷”的地形特征,组织“显”、“隐”2 种空间,构建“山”、“谷”、“水”多维度的游憩系统,从而满足城市居民对“隐世之道”的追求。
丘陵地带空间狭窄,空间变化丰富,对建筑布置及形态空间的要求高。
针对这一特性,应用城市美学原理,从保护大地肌理入手,构建不同场景需求的建筑空间。其中,在低谷区域可布设“山字型建筑”,要求体量小,靠近水,或依山而建的覆土式建筑,以营造山水之间静美之态;在山顶区域可建设“环形玻璃建筑”,采用挑高式建筑,利用高点构建城市坐标,俯瞰城市。
丘陵地区高差大,局部地势坡度较大,可达性相对弱,游憩线路与旅游项目受限,而提高公园参与性与游玩空间是山地城市湿地公园打造需要思考的重点之一。丘陵地形大面积开发会破坏环境造成,因此,旅游项目体量选择以及施工措施需要考虑到其与山地开挖破坏程度的关系。
针对这一问题,应以山地开发适宜性为前提,确定旅游项目体量,避免过大,宜采用散而精的布置形式;综合分析人群需求、提高完善公园配套与引导性系统,将人群快速分散,引至公园各主题场所;应结合周边城市功能,以补充周边功能为重,避免功能重复,实现城园合一。山体湿地公园项目应结合城市天际线,考虑城市制高点关系,可将个体项目放置于山谷,群体项目放置于山顶或缓坡区。
平原地区地势平缓,安全性较高。但丘陵地势和地质条件多变,暴雨期间易出现滑坡等安全问题。坡度较大,原始生态环境尚未实施工程防护,存在滑坡、小孩滑落等安全问题;山谷塘库洪水退水速度弱于江河,也会淹没临水滩涂。针对这一问题,应设置动态智慧监控系统,结合手机基站定位技术以及视频图象的纹理分析法,研判人员聚集程度,暴雨天气场地变化情况,建立预警与预测模型,构建“感知层”——人(流量、危险闯入、聚集程度)、车(公园入园要道、园区车流量、车辆违停、交通事故)、危险源(水情、山体滑坡)、“核心服务层”(数据采集分析共享交换业务)、“智慧应用层”(遥感技术实现远程控制分析)3 层架构[4],提前预警,加强管控,提前降低水位,加强疏通塘库泄洪。
成都市推进东进战略,淮州新城属于东进战略之一,地处成都市龙泉山脉东部,西依托沱江和龙泉山脉,山水相依。杨溪湖湿地公园是淮州新城建设的启动区,丘陵地形(图1),是城市生态环境的引擎区。杨溪湖湿地公园呈带状布置,长2.2km,宽700m,西起五福大道,东至经二路,总面积约86 万m2,以F-EPC 模式进行投资建设。
图1 项目丘陵地形环境
图2 杨溪湖湿地公园鸟瞰图
杨溪湖湿地公园致力于构建多维度生态系统,充分利用川东地势地貌,打造出最具“川东浅丘梯田湿地典范”的国家级湿地公园(图2)。“山水林田湖草”格局完整,因地制宜,利用沟陇,构建低陇生态廊道;修补塘库,形成海绵公园;结合山水梯田,建设山水绿道;利用公园为核心,构建城市产业,展现活力新城,将生态价值转换成经济价值。
3.3.1 构建立体式山水低陇生态系统。构建山水低陇生态廊道,利用自然山谷,形成长3km,宽50~80m,落差20~30m的立体式生态廊道。其中,“湖泊——湿地——灌木草——密林坡地”过度丰富,延绵弯曲,为生物提供生存空间,生态环境得到高度保护(图3)。
图3 山水低陇生态廊道构建
图4 立体式生态廊道空间构建
为进一步营造立体式生态廊道空间(图4),公园山顶构建疏林草坡,搭配红枫、垂丝海棠,营造开敞空间;山坡密林组团,保留原有竹林、黑松,新补植无患子、黄连木,维系原生态系统;水边点缀石菖蒲、鼠尾草、水葱,形成亲水植物与动物栖息环境;水里选择美人蕉、花叶芦竹等挺水植物,以提高湿地净化能力(图5)。
图5 立体式山水廊道效果
图6 海绵城市湿地公园构建
3.3.2 修复塘库,构建海绵城市湿地公园。通过修补原有塘库,利用淤泥防渗,并连通塘库与沱江流域和杨溪河流域,提高杨溪湖湿地公园的湖库调蓄能力,将塘库湿地成功变成海绵塘库公园(图7),大容量涵养周边雨水,实现“雨洪利用,北补南排,水旱从人,清水归湖“的海绵城市湿地公园理念(图6)。雨水从北侧上游汇聚沟陇,流入湖区实现补水,洪水利用自然高差,流经沱江与杨溪河退水,退水通道形成雨水花园廊。
图7 海绵塘库公园效果
为降低洪水影响公园,减少开挖量,设计采用GIS 手段采集分析自然地势,自然分区汇水面。分区排水提高泄洪能力,同时避免污染源在湖区交叉扩散。同时,针对上游污染源,建设2 处约4 万m2的初期雨水塘库(图8),种植矮型苦草,轮叶黑藻、竹叶眼子菜、亚洲苦草等沉水植物,对进入湖区的雨水进行初期净化。
图8 雨洪水调控系统构建
洪水期预警前,排空初期雨水塘库水,结合湿地生长特性,可设计25cm 的洪水调控区。
3.3.3 构建多层次游憩感官系统。设计将公园山水绿道与城市绿道衔接,丰富城市慢性系统感官,完善城市公园配套,形成山水丘陵湿地游憩空间(图9)。结合梯田山水,大胆采用当地生态材质,包括“亲水-玩水-听水“的水主题游憩系统和”游山-探林-觅景”的山林主题游憩系统(图10)。
3.3.4 利用地形,营造多变山地建筑空间。丘陵地带空间狭小,设计中,公园配套建筑以点布置,分散13 个点位设计,均以简约生态的形式,与环境融合(图11)。
图11 山地建筑布置图
山顶空间视线好,设计360°大玻璃建筑空间,打开视线宽度。采用与环境相融合的圆形建筑,建筑外轮廓柔和,在圆形建筑范围内形成多个内院(图12)。
图12 山顶建筑风格
山谷湖边采用点状连布的形式,采用斜面坡屋顶形式,构建亲水建筑群,亲水性佳。且与水面形成倒影,构建田园隐世意境(图13)。
图13 山谷建筑风格
图14 林下主题儿童乐园
图15 湿地主题儿童乐园
3.3.5 人性化考虑旅游项目设置。杨溪湖湿地公园设计运动型、观赏型和服务型3 种旅游项目。在空间选择上,避免大面积开挖,将山谷空间设计为主题游玩和停留区。其中,湿地竹林儿童乐园(图15),利用原有地形,保留现有竹林,形成小节点活动项目;森林航空探险乐园(图14),保留现有大树,结合淮州新城航空主题文化,在缓坡区域形成航空儿童乐园。
3.3.6 公园的山坡安全处理。公园山坡较多,地质条件差,工程处理困难,设计均采用当地红砂石,结合杜鹃等具有稳定性的灌木,搭配乔木,稳固性处理坡面,并留出生态安全通道空间。此措施大大降低破坏原始环境,在提高观赏性的同时,减缓山坡的风化时间(图16)。
图16 山体坡角处理方式工程实施后实景
针对山水丘陵的自然环境特色,提出在川东地区的城市湿地建设过程中,需要重点关注的5 大关键点:生态环境的保护、湿地塘库的修复、丘陵游憩和山地建筑的构建、雨洪滑坡安全防患。这一理论体系在杨溪湖湿地公园中的成功运用,不仅是将海绵城市,生态城市贯彻到底,更引导了周边城市依山就势的建设趋势,将生态价值转化为经济价值。湿地的建设思路,速度提高城市对生态的重视度。山水丘陵湿地公园,是人与自然生命共同体构建的一种新模式探索,此模式真正实现了山、水、人、城、境。