城市滨江公园弹性景观设计研究
——以武汉集家嘴为例

2020-08-08 09:04白絮王贞
艺术与设计·理论 2020年7期
关键词:浮岛护坡水位

白絮,王贞

(华中科技大学 建筑与城市规划学院,武汉 430074)

一、引言

在“健康中国”战略应运而生并迅速深化的时代背景下,健康人居环境建设也是其重要实现途径之一。“健康”概念不仅要求人体各系统具有良好的生理功能,还需要对疾病有较强抵抗能力,能够适应各种环境变化及致病因素对身体的作用。人居环境的健康亦如此,健康的人居环境在满足感官体验和功能需求的同时,也需要适应外界变化,对外来侵扰有较强的抵抗和调节能力。弹性是保持健康可持续的关键。

自古城市依水而建,文明傍水繁衍。滨水区是城镇中与河流、湖泊、海洋毗邻的土地或建筑,按其毗邻水体性质可分为河滨、江滨、湖滨和海滨。城市公园是具有较完善的设施和绿化环境,并能为公众提供休闲游憩场所的具有改善城市环境、具备科教健身、文化艺术、防灾避难等多种功能的公共开放空间。而回顾我国40多来年如火如荼的社会主义现代化建设,不少设计只重“面子”而忽略城市和滨水环境的和谐共生关系,导致作为水岸城市防护线和城市景观风貌重要载体的城市滨江公园环境出现抗干扰性弱、生物多样性低、环境修复力差等问题。

二、武汉集家嘴概述

武汉市集家嘴位于长江和汉江交界处的晴川桥下,汉江北侧,与南岸嘴隔江相望,沿汉江岸线约600米。“两江交汇、三镇鼎立”的优越地理位置使它多年前成为转运货物、生意繁荣的码头。目前作为观光轮渡乘坐点,用地性质为城市公园绿地,景观视线虽好但鲜有人往。

> 图1 阶梯状生态护坡剖面示意图(作者自绘)

> 图2 生态浮桥示意图(作者自绘)

> 图3 生态浮岛剖面示意图(作者自绘)

场地虽自然景观壮丽、水陆交通便利、周边配套服务齐全,但由于生态环境韧性较差而出现许多环境健康问题:面对冲击抵抗力较弱,洪水事件频发;景观生硬、土质沙化严重,生物多样性低;枯丰水期公园使用面积差距大,全年固定使用面积有限;城市河道水质逐年下降,环境修复力差。

三、弹性景观理论研究

所谓的“弹性”是指系统能够抵抗并且适应外来的干扰,且在冲击到来时能维持系统本身的正常运作的能力。“弹性”概念是1972年美国生态学家Holing提出的,后来该概念在2003年被Alberti引入城市规划领域。尼尔.G.科克伍德认为“它(弹性景观)反映了人工和自然景观在反应方面以及在从事突变和渐变中恢复能力方面具有灵活性,同时还能保证或试图维护传统价值和自然和谐”。

文章认为“弹性景观”是城市景观对外界冲击进行抵御或缓冲,并快速构建内部体系重新恢复并保持健康的能力。文章将弹性景观的特点归纳如下:(1)弹性景观强调动态,被干扰的环境将处于动态平衡之中,没有固定状态。(2)弹性景观有一个动态平衡点,但经过较大冲击后该平衡点可能会随着内部系统重新构建而改变,同时场地会进入新的平衡中且保持新的健康生存状态。(3)从空间角度,弹性景观需研究不同地域、不同基质的自然生态条件,不同类型的活动空间,解决现实生态和社会问题。(4)从时间角度,弹性景观融合历史、整合未来发展需要,尽量将未来的冲击和干扰等不确定因素考虑到设计中,让设计体现出强大的冗余度和包容性,使得景观环境在未来各个时间段都具有“弹性”。(5)弹性景观是一个相对时间和空间的组合动态概念,没有具体的标准衡量点,需要依据具体空间点和时间点而定。

四、集家嘴滨江公园的弹性景观设计策略

针对集家嘴滨江公园存在的环境健康问题和动态风险,文章以整个冲击过程为脉络提出如下弹性设计思路:(1)扩大场地容纳力:使场地具有巨大冗余度,可包容外部人为与自然环境所带来的干扰与冲击。(2)重构场地适应力:利用生态系统的自适应性来适应场地内部结构的改变。(3)建立场地顺应力:使场地顺应干扰并且利用这种动态变化用于新设计,激发出地块全新的活力,空间由此进入新的动态平衡之中。(4)提升场地修复力:对外界干扰冲击后所产生的环境健康问题进行仿自然的人工修复,使场地重新焕发活力与生机。

(一)容纳性策略

面对洪水的冲刷,集家嘴土质沙化和生态脆弱现象越来越严重,可摒弃钢筋混凝土的硬质堤岸,采用“以柔克刚”的阶梯状生态护坡设计来扩大其容纳力,从而缓冲外界冲击。

生态护坡是开挖边坡形成以后,通过种植植物,利用植物根系与岩、土体的锚固作用对边坡表层进行防护、加固,使之既能满足对边坡表层稳定的要求,又能恢复被破坏的自然生态环境,是一种有效的护坡、固坡手段。场地内采用阶梯状复合式护坡的形式(图1),并将美观的水生植物、挺水植物、岸际陆生植物和水缘湿生植物阶梯式地种植在堤坝上,让护坡在枯、丰水期都能保持有植被覆盖。一方面,洪水带来的丰富营养能使植物更好地生长,同时生态护坡中的植物可吸收江水对岸线的冲击,减缓水流速度,从而减少对地块的冲击,缓解水土流失严重的问题,使地块具有缓解和容纳外来冲击的能力。另一方面,游客可进入梯田状护坡内散步游玩,同时感受到各个时段水位涨落所带来的场地变化。人们在变化中与大自然产生亲密互动,激发出对自然和生活的热爱,从而营造出一个能够时时反映自然界变化的活力场所,使场地扩大容纳力的同时也构建了场地顺应力,激发地块活力。

(二)适应性策略

水流冲刷与水位大幅度涨落对河道景观产生干扰,而不同植物对江水的适应能力存在较大差异,植物种植在适宜位置才能有较好的生长状态和作用发挥。因此需对植物种类选用和种植位置安排进行设计,利用植物自适应力来应对外界干扰,从而发挥其最大适应力和修复能效。

植物选用原则:(1)乡土植物为主原则:乡土植物可以迅速生长,繁殖能力强,管理简单,例如石楠、香樟、红花檵木、紫薇等。且相对于外来的植物来说,乡土植物更能适应当地的气候和水土,病虫害较少,后期维护成本较低,也能代表本地独特文化和城市风格。(2)经济性原则:部分植物具有经济作用,如药用植物、茶用植物、饲料植物等。对于景观上没有特殊要求的河流,生态护坡上可选择能产出经济效益的植物,增加经济收益。(3)根系固土性强原则:耐水性较强、根系的固土能力较强的植物可从容应对水流和船行波的冲刷,例如小叶蚊母、水杨梅、花叶纪柳。(4)适宜柔韧度原则:为了避免植物枝条被折断或被水流连根拔起引起护坡局部损坏,常水位区应选择枝条较柔韧的柔性植物,如南川柳,常春藤等。

不同类型植物功能各有不同:草本植物和藤本植物对于过滤、净化水质有较大作用,但稳固河岸抵御洪水来说,灌木和乔木较为合适。且乔、灌木、藤本植物皆对改善生物栖息地环境和美化视觉体验效果有很大助益。根据场地全年水位情况和植物耐水性来安排植物种植区:(1)平、枯水位段种植耐水性强的植物品种,例如狗牙根这种植物没顶90d后也不会死亡,能适应水环境而产生水生根,洪水退去后就会破土而出,迅速生长。可种植搭配耐水性强且没顶后还可继续生长的植物。(2)丰、平水位段的阶梯状生态护坡上可种植湿生植物,例如芦苇、粉黛乱子草、菖蒲、花叶芦竹等。(3)丰水位以上空间可根据需求采用美观、耐浸泡的乔木和耐浸泡的花灌木,例如柳树、紫薇等。

(三)顺应性策略

场地枯、丰水期约13米的水位差使得全年固定使用面积有限。面对城市滨江公园独有的变化,采取顺应性策略——在场地常水位区设计漂浮水面的生态浮桥,浮桥可顺应水位变化,并从变化中自我构建新的生态体系从而进入新的动态平衡之中,营造出一个富于健康弹性、充满活力的自然生态环境。

生态浮桥桥梁利用下方充气聚乙烯管道漂浮在水面上(图2),不需要任何结构支撑。墙面由高性能的固雅木制成,经过处理后的固雅木具有较强的抗腐蚀能力,并能够根据水的接触灵活膨胀和收缩。生态浮桥设计可增大场地使用面积,在枯水期、平水期和丰水期,人群活动区域和主要活动内容随水位高低而改变。枯水期,在滩地上享受亲水时光,感受自然环境涨落更替给场地带来的神奇变化;平水期,在浮桥上观赏到水中植物美景,并与大自然的变化产生亲密互动;即使是丰水期阶梯状生态护坡被淹没时浮桥也依旧可做观景之用,一年四季皆可观赏两江交汇的壮观景象。未来还可根据场地具体情况对桥梁进行拆除和循环使用,是顺应场地变化并激发全新活力的弹性设计。

(四)修复性策略

两江交汇的地理位置使场地遭受水流冲击大,土质沙化严重,场地面积会逐年减少。采用生态浮岛设计,通过大自然的自身修复力来改善水土流失、生物多样性低、水质差等环境健康状况,使场地面积得以保护,实现弹性设计最后阶段。

生态浮岛是在场地常水位附近设计的一种经过人工设计建造、用钢筋锚固、漂浮于水面上,供动植物和微生物生长、繁衍、栖息的生态设施(图3)。生物浮岛是生物和微生物生存繁衍的载体,在富营养化水体中浮岛上植物悬浮于水中的根系,除了能够吸收水中的有机质外,还能给水中输送充足的氧气;为各种生物、微生物提供适合附着、栖息、繁衍的空间,在水生植物、动物和微生物的吸附、摄食、吸收、分解等功能的共同作用下,使水体污染得以修复;流动的河流水面上设置横向生物浮岛可将表层的各种漂浮物有效地拦截在固定范围,方便及时进行捞除;生物浮岛可有效降低风浪对坡岸的拍击与冲刷强度,对坡岸起到良好的保护作用。水上生态浮岛既是水面景观设施,又是水质净化和水利防护设施,可改善生物栖息地环境,提高生物多样性,保持场地完整性,构建健康的自然生态平衡环境。

五、总结与展望

文章以武汉市集家嘴滨江公园为例,以“弹性景观”理论为依托,提出扩大场地容纳力、重构场地适应力、建立场地顺应力、提升场地修复力四个设计思路来构建场地的弹性景观设计框架和健康可持续环境实现途径。通过对“弹性景观”这个国内新兴概念的探讨与应用,希望能对相关研究起到抛砖引玉之效,助力“健康中国”战略推进,也希望更多人能够关注到大家赖以生存的环境的健康问题,共同建设健康人居环境。

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