基于共生理论的城市河道景观设计研究

2021-02-03 06:53程茹婷李晓颖
水利规划与设计 2021年1期
关键词:海葵小丑鱼共生

程茹婷, 李晓颖

(南京林业大学 风景园林学院,江苏 南京 210093)

“共生”的传统定义起初源自生物学,意指密切接触的不同种群生物,因彼此特性可互惠互利从而形成的共同生活、休戚与共的现象[1]。后经日本黑川纪章将共生理论引入建筑及城市规划设计等领域,共生理论的内容可概括为:经济与文化共生、历史与未来共生、整体与部分共生、外部与内部共生、宗教与科学共生、人与技术、自然的共生、异质文化共生、经济与文化共生等[2]。随着共生理念在多学科之间的发展,国内外逐渐将这一概念引入到景观设计领域,共生理念中的“共生”提出整体性、适应性以及时序性的设计观点,应对在设计中出现的干扰、不确定性以及变化,更强调了以往在景观设计中的生态性措施。

现代城市景观中,具有良好风景的城市河道可以给周边居民提供较好的娱乐休闲场地,给动植物提供良好的生态廊道,更能局部改善城市微气候,为城市提供良好的循环的生态效益[3]。目前,在现有城市河道景观中还存在着一些问题:河道横截面形态单一,以硬质驳岸为主,生态环境较差;河道两侧被侵占,空间紧促,系统实施难度大;河道景观因整体空间分散,从而导致其完整性、多样性不尽人意,进而导致城市整体的景观体系的连续性被破坏;河道作为城市文化象征并未发挥明显作用。我国传统风景园林专业对城市河道的研究尚存在局限性,主要探讨城市河道的生态修复措施以及强调视觉感受,针对驳岸设计、水质治理、河道形态的近自然化提出整治措施[4-6]。

因此,本文将通过引入黑川纪章的共生理论,回归生物共生本质,以海葵与小丑鱼之间的生物共生现象为研究对象,从形态提取、内部共生、外部共生三个方面,以深圳大梅沙河道景观概念设计实践为例,探索出城市河道景观在共生理念下的设计手法。

1 共生理念指导下的城市河道景观设计手法

通过分析黑川纪章提出的共生哲学中的“人与技术、自然的共生、历史与未来的共生、部分与整体的共生、异质文化的共生”四个方面[2],演化得出主客体共生、时间共生、结构共生、文化共生四个景观设计手法。

1.1 主客体共生——生态多样性提升

人与技术、自然的共生强调自然作为地球的主体,人作为客体,人利用技术构建的城市作为客体侵入自然发展,会使自然遭受破坏,因此需要人与技术、自然的共生,使得城市与自然实现共生,即在城市中提升生态多样性,保障生态系统和谐发展,因此提出提升生态多样性,实现主客体共生的手法。

主客体共生的主要方法是将传统的城市河道通过现有的技术手段将其改善为既具有生态防洪作用,又能提供人与动植物、周边环境和谐相处的场所。

首先,依据生态设计的原则,在河道中构建植物缓流净化系统,通过构建水生植被群落、水生动物种群进行河道水质改善,通过利用具有发达根系的植物打造护岸耐水湿植物群落,可实现护坡固土,利用食藻虫培育技术、微孔曝气增氧等生态技术改善水生态环境,净化水体。

其次,设置弹性驳岸空间,在河道两侧设置临时可被洪水淹没的预留区,可与湿地、滩综合设计;或多样化处理高差,设置观景台、滨水台阶等。

再次,利用现代化智慧河道建设手段,在河道内建设实时水资源监控系统, 及时掌握河道水位涨幅及水资源利用情况, 针对河道防汛信息、抗旱信息、水资源信息进行查询、分析和处理,实现洪涝灾害的预防以及水环境的预测评估[7]。

因此应当提升河道景观的生态多样性,通过构建植物净化系统、弹性驳岸空间、实时河道监控系统,使污染后河道景观能进行污染水质的自我净化消解与存储利用,并形成适应于水位升降的动态景观和水陆交错区驳岸的共生河道景观,同时可以实时监控河道水质、人与动物在河道中的活动行为等,通过检测系统的反馈,进一步改进河道景观中主客体共生的实现机制。

1.2 时间共生——灰空间功能改造

城市中河道作为公共空间的重要组成部分,承载周边各类居民的集会、交流、娱乐、休闲、观景等不同行为活动,大部分河道处于道路与居民楼的交汇处,位于城市公共空间与私密空间之间,起到过渡作用,称作灰空间,如立体交通下、社区一角、建筑周边等,容易出现河道空间功能不足,缺乏足够的功能设施用以提供周边居民开展各类活动。

历史与未来的共生强调站在时间的视角看待过去、现在和未来三者的关系,从时间序列上归纳出对于人们历史行为、现代活动和未来空间的模式,并运用到城市灰空间功能改造中,实现时间共生。

时间共生的主要方法是最大程度利用河道周边现有资源,设置时间序列和各类功能空间,结合周边各类居民的不同生活方式与行为活动,设置满足不同需求的公共生活空间功能,如早上六点老人晨练以及学生上学接送、七点到九点上班高峰,九点到十一点的休闲散步、青少年活动等,在河道中设置快速通行步道与慢性游憩道、休憩座椅、文体娱乐广场、创意舞台、亭廊休憩小栈等,提供不同设施,满足多样化的功能需求,使河道成为连接居民的私密建筑空间与城市公共空间的多功能性灰空间。

1.3 结构共生——整体与部分的统一

部分与整体的共生强调部分在整体中的作用与影响,以及整体对于部分的统领与布置,而在城市河道的设计中,对于整体和部分的把握主要反映在城市总体规划设计与河道景观空间规划设计的结构之中,比如公共空间城市中动静脉的结合与河道景观之间的关系,因此提出整体和部分的统一,实现结构共生的手法。

道路成为现代城市的建设核心,被视为“城市动脉”, 河流是空气清新、具备“城市之肺”的功能,是“城市静脉”。作为“城市静脉”的河流空间在现代化建设进程中逐渐被割裂、侵占,使得河道的整体性缺失,无法在城市中形成连续的河道景观;因此,河道的整体化建设刻不容缓。

首先,城市区域规划在制定前期,应通过宏观调控从整体层面入手,通过宏观调控的手段控制中心区域建设,保护原有的生态用地以及维持生态环境格局,引导水域空间开发,从而改善环境品质并提高城市形象,激发地区活力[8]。将河道的整体规划纳入城市区域规划中,有助于改变河道破碎的现状,使河道景观形成一个连续的绿廊。

其次,实地调查河道现状,针对现状进行综合治理,联合多个专业,如风景园林、给排水、生态学、水利规划、环境工程、BIM等,综合考量河道及周边现状,实施“疏浚河道、截污纳管、沟通水系、提升水景、恢复生态”等多项工程,采取综合的治理措施,使河道具有防洪排涝的基本水利功能的同时,也具备改善生态环境、提供周边居民休闲活动场所的功能,是一种更有助于改善城市环境的系统工程[8]。

最后,将各段河道通过城市绿廊进行连接,如滨水绿地、绿道、公园、湿地等连接各段河道的自然环境,使其在整个城市中形成连续性河道,同时融合周边环境,因地制宜,如周边道路、水系、出入口、建筑等,利用现状对河道景观的功能及道路进行设计,可考虑设置慢行系统和快速通道,如步行道、滨水栈道、车行道、骑行道等。

1.4 文化共生——文化传承与创新

异质文化的共生强调城市人文历史的传承和文化展示的创新,即从时间的角度来说,要重点突出地区文化的延展和与后代的联系,打造整体的以地区为依托的发展环境,并创造有利于上下几代环境与场地融合与发展的条件,使得人类可以在现有的文明环境中,身临其境的体验过去历史。[9]。城市的文化在河道设计中更多体现的是文化如何传承和创新,如何将文化融合在河道景观设计中,因此提出文化传承与创新,实现文化共生的手法。

在风景园林设计中,文化表达形式多样,主要为人文环境要素(包括宗教人文和传统习俗)和自然环境要素(包括地理区位和自然资源)两个方面。因此需要挖掘城市的地域特色,采用乡土材料作为河道景观设计的构成元素,体现当地文化特色;发现历史文化与现代文化的交融与冲突,借助历史遗迹等景观,使用现代科技进行改造,实现文化传承与创新。

2 设计研究

2.1 项目概况

本项目深圳大梅沙河道位于深圳市盐田区艺海路东侧,属山溪性河流,发源于炉床,经人工湖调蓄通过溢流堰排入游艇会停车场下。河道全长3.95km,平均宽度8.5m,流域面积4.89km2,河床平均比降57.9‰。设计范围内河道长度约490m,面积16960m2,属低山丘陵区,河道陡坡弯急,7条跨河道路、高速路桥截断河道;两岸空间被城市用地挤占;功能性的防洪改造使得河道硬化、生态受损。

项目上游段北侧为停车场,由停车场汇水进入河道;中游主要位于三座立体交通下部,常年缺少日照;中下游南北两侧为城市居住区;下游北侧为规划建设的小学公用建筑,南侧为居住区。场地周边交通设施完善,周边居民数量较多,人流量较大,空间狭窄,缺少公共活动空间。

2.2 规划构思

大梅沙遗址是深圳重要的历史痕迹,具有沙丘遗址文化。人类早期居住在沙滩堆积处,依靠捕食海岸水产品、饮用周边的淡水资源,形成了深圳早期沙丘遗址。大梅沙河道位于大梅沙遗址上游,通过黑川纪章的共生理论,回归海洋生物共生本质,采取海葵与小丑鱼之间的共生模式,从形态提取、内部共生、外部共生三个方面对场地进行规划设计。

(1)形态提取:以提取海葵的形态作为桥梁支柱和木栈道支柱与形态,提取海葵颜色作为骑行桥体的整体色彩。

(2)内部共生:以小丑鱼在海葵的相互共生关系,利用主客体共生、时间共生、文化共生三个景观提升手法,实现城市河道内部共生。

(3)外部共生:以小丑鱼和海葵的聚群丛落之间的外部共生关系,利用结构共生的景观提升手法,实现城市河道外部共生。

2.3 规划结构

通过研究海葵与小丑鱼之间共生模式,提出生物共生模式融入河道景观设计思维模式,提取生物的形态以及内外环境共生方式,应用于河道景观设计的各个层面,包括主客体共生、时间共生、结构共生、文化共生,形成岸线激活、时间重构、弹性净化、双重步道、文化科普五大板块,如图1所示。

图1 深圳大梅沙河道景观概念设计总平面图

2.3.1形态提取

海葵为一种水生食肉动物,多数分布在浅水中,或栖息在礁石、石缝、边坡中,类似河道中沉水植物,小丑鱼作为客体,以主体——海葵为基地,在周围觅食,如同水生生态群落依靠沉水植物构建生态系统。

因此借助海葵类似沉水植物的形态,在河道景观设计中构建河道水下森林生态系统,以沉水植物为净化水质主体,依据一年内不同时间段水位变化沿两岸设置不同水生植物群落,通过沉水植物的合理营造,可降低水体中磷、氮富存导致的水环境污染[8],同时增加食藻虫培育及微孔曝气技术,提供生态系统底层生物,快速构建半人工水底森林生态系统。

同时利用海葵的原始形态,抽象概括,形成特色平台支柱样式,可用于骑行廊桥底部支柱、滨水平台底部支柱等,具有底部占地少、支撑面积大的特点,有利于底部形成较丰富的绿化景观,对原有生态环境实现最低干扰,如图2所示。

图2 海葵形态概念设计图

2.3.2内部共生

海葵与小丑鱼的共生模式主要表现为:海葵的的触手为小丑鱼提供栖身之所,在触手的间隙可以允许一种长度约为6~10cm的小丑鱼自由出入,因此当小丑鱼一遇险情便可以躲进海葵触手间隙寻求保护,同时小丑鱼给海葵引诱食物。这是一种海葵与小丑鱼之间的内部共生关系,在河道的景观设计中利用这种内部共生关系可实施以下措施:

(1)提升河道景观的生态多样性,实现主客体共生

首先正本清源、雨污分流是根本,是确保治水有效性的基础。做好污水量、管道规模、高程衔接,确保雨水系统和污水系统的独立运行[10]。其次在河道中构建植物缓流净化系统,河道上游为流经停车场的水体,形成一个较小的池塘,水质较差,与中部的水体形成近3m高差,因此以上游现有水塘为主要水体净化点,通过在上游水塘曝气造流、设置生物膜自净设备、种植水生植物、投放水生动物等措施[11]。再次在河道中下游设置弹性净化功能,下游设置雨水调节储水池,利用原场地中下游的大片植被与较大的驳岸高差,预设可被洪水淹没的弹性空间,设置可变的阶梯式景观,如图3所示,增设多种观景平台。下游通过设置人工浮岛,调节水流路径,减缓水流速率,如图4所示种植多样化的水生植物,作为雨水调节储水池并成为水生植物园起到科普教育的作用。驳岸设计中,要考虑科学性与艺术性共存,因此需要在保证美观的基础上,考量防洪防涝以及安全性,在工程设计中,护岸坡 1∶3为宜,宜缓则缓[12]。

图3 弹性驳岸设计图

图4 雨水调节储水池设计图

(2)丰富河道景观的使用功能,使其成为城市的灰空间,实现时间共生

通过调查研究得出深圳大梅沙河道周边使用人群与使用时间及活动行为之间的关系。在场地中设置相关的功能设施,如慢行步道与骑行跑道、亭廊设施、观景平台、科普教育水生植物园、娱乐文化休闲广场、林下冥想空间等。满足不同人群在不同时间段的各种需求。

(3)融合本土文化,在河道景观中体现文化传承与创新,实现文化共生

依据深圳现有的文化资料,将深圳具有人文特色的元素融入河道景观设计中,提升城市河道景观中的自然人文氛围。借助大梅沙遗址的文化元素,在河道的整体设计中实现休闲与科普教育的结合。

2.3.3外部共生

海葵与海葵形成群聚丛落,小丑鱼及其他生物可在其间游动,在海葵丛形成的片区中存在自由流动的通道空间,即外部共生,主要措施为:协调城市区域规划与河道景观之间的关系,在整体上统筹规划,并通过城市绿廊,协调整体与部分,实现结构共生。

在场地中,建立人群自由通达的道路是应对城市河道被高速路割裂的主要方式,将慢行道引入现有场地,实现与城市交通动脉与城市静脉的结构共生。因此建立场地中的慢行交通——骑行道、人行道、滨水景观道以满足不同的通行要求;设立场地的慢行空间——骑行栈、观景台、科普点等。

2.4 河道分区规划

基于河道共生理念,将深圳大梅沙河道景观划分四个分区:入口交通集散区、桥下半日休闲区、城市阳台滨水景观区、教育科普体验区。

2.5 植被意向

遵循因地制宜的原则,以乡土植物为基调树种,利用场地中原有的植物,形成具有深圳地域特色的景观。根据深圳的气候条件,选择沉水、浮水植物用作净化水质,如伊乐藻、金鱼藻等;选择湿生类植物应对水位涨幅的驳岸环境,如鸢尾、水葱、芦苇、香蒲、菖蒲等,栽植耐涝性强、抗性好的水生乡土植物,如沿阶草、美人蕉、龟背竹、合果芋等。构建河岸水生植物生态系统可以增加河道的生物多样性,同时增加动植物对水体氮、麟的等的吸收、转化,强化驳岸处植物的水体综合净化功能[14]。

植物护岸的原理是以发达根系植物进行护坡固体,在本次设计中选用的植物根系较为发达,结合牛毛草、草地早熟禾等草本植物及水生植物,同时在驳岸处设置松木桩,松木桩内可种植芦苇等,结合编柴施工法的合理应用,可以有效达到河岸加固的效果[15]。

3 结语

本文选择深圳大梅沙河道进行设计,提出四个共生策略:生态多样性提升、灰空间功能改造、整体与部分的统一、文化传承与创新。在城市河道设计中既要发挥河道的生态效益,也要实现文化传承,同时也要符合河道实际现状。

我国河道的生态修复与运用方式仍处于发展阶段,城市河道设计项目中共生理念的新型运用方式,将对后期治理河道提供借鉴与参考,也是对现有共生理念在河道中的应用理论的补充和完善。共生理念是一个不断发展和完善的理论,本文只是提取共生理念下的部分共生概念用于城市河道景观设计的初步尝试,还需要从其他方面的共生策略进一步研究。

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