“破旧立新”城市双修理论影响下的南京汤山矿坑公园设计解析

刘宇 李佩乔

关键词：城市双修 生态修复 城市修补 矿区改造 空间重构

引言

矿业开采曾经作为诸多城市支柱性产业推动着城市的发展，但是随着资源的开采殆尽，工业矿区逐渐变为矿区废弃地，随之暴露了环境污染、生态失衡等诸多问题，工业矿区更是成为开采后遗留的环境“疤痕”影响着城市地貌形态和生态环境的综合发展。对存量空间的改造提升、建立生态的自愈系统、激发城市潜在活力已成为城市发展所关注的要点问题。2017年，中国住建部正式提出“城市双修”，以此作为城市规划的指导性理念。“城市双修”是集生态学、建筑学、景观学、规划学等多学科交叉为一体的城市发展理念，要求以“再利用”的绿色发展道路，修补空间上的地形地貌、修复城市中的生态环境、提升环境质量、构建生存秩序等。“城市双修”涵盖两个层面：一是城市修补，利用织补更新的手法，将城市滞留的资源和文化有机地盘活，挖掘独有特质、修复城市体系、塑造地域特色;二是生态修复，重点在于修复被损坏的生态环境，改良城市环境质量。城市修补和生态修复二者相互补充，并且是倡导城市从被动保护转化为主动发展的发展理念[1] -[2] ，渐进地改善城市问题，寻找城市空间、环境资源和人居生存系统之间的平衡发展状态。

城市双修对于矿区废弃地而言是存量用地的再次规划，不仅需要考虑到场地的资源、功能、经济、周围环境等，也考虑到场地的生态系统、水文结构、土壤结构等，甚至考虑到场地在城市整体中的融合方式，是构建矿坑修复提升与城市更新營建合二为一的有效途径。基于城市双修理念与设计实践策略，国内已经展开了很多关于矿坑改造的实际案例，如上海辰山植物矿坑花园[3] 、南宁园博园采石场花园[4] 、唐山南湖公园[5]等，均遵循尊重生态自然属性、契合城市活力需求的设计原则，通过有效的、低干预度的景观设计链接人和自然的和谐关系，以破旧立新、新旧共存的方式在旧环境与新需求之间建立新的共存逻辑，将矿坑劣势资源转化为极具不同特色的项目。在这其中汤山矿坑公园在生态修复与城市修补的“双修”理论与实践的结合上显得尤为突出。

本文以南京汤山矿坑公园为研究对象，探究城市双修理念指导下废弃矿坑在城市更新中的二次利用的新模式，并总结出废弃矿坑转变为城市公园的有效改造设计方法。

一、对场地复杂现状的解析与设计定位

汤山矿坑位于江苏省南京市汤山温泉旅游度假村以北，汤山山体以南，曾经有着“御用温泉”的美名，建国以后因石灰岩资源丰富改建为龙泉采石场。从1990年发展至2004年矿坑的资源开采促进着城市经济的增长，但是过度开采使资源枯竭、生态链断裂、经济发展滞后等问题接踵而来。经过长年的开采汤山采石矿场已经形成了四个巨大的矿坑，矿坑使场地塌陷、地貌发展巨变，原有山体植被彻底破坏，生产废弃物遍布整个环境，使其呈现一种破败的景象。废弃的矿坑位于汤山旅游景区内，严重影响着景区的整体环境。已形成的四个巨大的矿坑相对封闭，从坑底到山体最高处之间的高差在30-100米之间，四个矿坑体积与深度各不相同，无法连成一个整体。同时，雨水对山体的冲刷加速着土壤及其养分的流失，动植物缺少生长基础，引发生态链逐渐断裂。2018年，汤山工业矿区关闭采石场，决定利用采石场的矿坑形态建立汤山矿坑公园，通过城市双修理念引导下的设计方法改造，形成以生态文明为主导，以打造城市休闲区为主旨，以公共娱乐、文化传播为主要功能的惠及民生的城市公园转型之路。

城市建设从增量过渡为存量的过程中，综合性工业矿区土地逐渐向“资源、功能、生态”三者统一效益方向发展。理论家查尔斯·海姆认为：或许能够利用一种新的生态与技术修复或修补景观，使景观能动的结合城市生长[6] 。“城市”与“生态”两大板块旨在整合土地资源、实现场地与周边的有效连接、调整空间并完善功能、塑造全新的生态格局;能够有效地解决汤山矿坑空间破碎、功能缺失、山体损坏、生态链断裂等问题。在改造过程中将旧有矿业空间和未来功能的演替作为思考得着重点，将废弃地蜕变为满足多元化发展、整合旅游资源、满足民众休闲活动、融入历史文化的新型矿山公园。

二、基于场地潜质和新功能营建的设计实践

汤山矿坑在规划设计之初充分考虑场地所具有的潜质，虽为废弃地但仍有很多可挖掘的和转化的资源优势。在注入新功能的同时，考量与城市整体环境的融合性，实现新旧区域的有效连接。

（一）巧用借景手法、重构景深层次

在改造矿坑之时，破败的自然环境无法满足视觉上和体验上的功能需求，通过自然和人工的有机结合来优化整体空间。矿坑整体面积约40hm2，山体海拔高度150m，坡度约650m。矿坑庞大的体积与落差高度使人望而止步，在进行空间整合时需要通过“视觉尺度”和“沉浸体验”来转移游客对分散式空间的注意力，矿坑宕口成为该空间的设计要点。针对空间巨大的落差与不同位置的宕口，结合矿坑之间的联系、场地空间的补足来建立新的视觉尺度，运用新设计的场地功能节点，起承转合串联空间形态，给人以体验和观感上的多样感受。公园的入口处通过三叠水坝来建立视觉屏障，如图1，通过缓形的坡道增加民众的景观代入感;同样利用此种设计手法的还有“阡陌花海”，通过“Z”字形道路设计减缓坡度，渐进展开、富有层次的场地入口前景给游客极强的代入感。“Z”字形道路不仅缩减了近30米的高差，如图2，更是利用代入式的手法柔化空间，实现缓慢的空间递进。再进入主景观瀑布之前，设计师通过山洞隧道作为引导和空间暗示，以圆形入口为取景框，借助传统的“借景”设计手法将隧道变为观景视窗，对尽头的景观呈现一种视觉图框的感觉，增加游客对远处景色的好奇心和探究感。通过隧道后，空间会豁然开朗。利用拥有百米高差的险峻山势打造了100米高、50米宽的中国落差最大的人造瀑布，瀑布跌水掩饰了原本破坏裸露的山体，将夸张的静态空间落差转化为一种动态的视觉新语言，如图3。设计中隧道的狭窄空间与瀑布开阔的场域形成空间感受上的强烈对比，增加游客感官体验上的趣味性和视觉冲击力。

（二）线性空间嵌入与岩体勾边的廊道设计

矿坑公园的交通语言上完全呼应场地原始信息。汤山中原有矿坑之间相对独立并不连通，为减少空间的隔阂利用交通将空间串联起来。矿坑公园以“山”、“水”、“崖”、“矿”为体验动线[7] ，采用天空走廊搭建的方式进行空间串联，利用锈板连廊形成空间步道，有的依附于陡峭的山体，有的则架空于树林之中，错落有致的锈板步道通过转折、环绕的设计手法将零散的空间节点有效的串联起来。工业感极强的锈板材质与自然的崖壁、树木形成视觉观感与设计语言的反差，如图4、5、6。结合场地高差，从最低处的三叠水坝到最高处的赞子湖瀑布再到矿坑的最低处，使空间富有层次的体验感，不仅将绵长的交通路线融入景观之中，更让游客可以直观接触到裸露的山体，仔细体味矿山的苍凉感。线性廊道的空间联动手法在设计中较为普遍，多是用于两个或多个空间的连接，但是在此案例中，连廊更多的是有效处理空间落差、打通空间阻隔、增强空间体验性与趣味性上发挥作用，当游览者面对苍凉的矿坑、裸露的岩体，势必会出现空间的迷失感，连廊的设计则成为二者空间对话的媒介，在时而贴近岩体、时而穿梭树林，在触手可及的山体和光影婆娑的树影中漫步，通过连廊台阶的设计组织将极大的空间落差弱化到漫步的轨迹中，使游览者在开场与封闭的空间转换，在弱化矿坑尺度、连接碎片化空间和塑造场域特色等方面通过景观设计的主导，在视觉和交通上柔化空间特性，将场地进行重构与串联，形成了休闲旅游服务的新功能形态。

（三）功能补全优化、联动空间系统

由于矿坑之间的空间断连导致破碎的空间布局直接影响到受众群体的体验感，设计师根据矿坑的特性合理調整空间布局，得到功能分布的最优解。汤山矿山总共有四个矿坑，根据位置关系和体积大小确认属性，再结合旅游景区需要的新功能来构建功能体系。矿坑中最隐蔽且紧靠内侧的为东侧宕口，被设计成温泉酒店的一部分;最西侧的宕口空间作为整个园区中最为开阔的场域，规划为公共开放空间，可供不定期组织各类活动使用;中间两个宕口因为空间相对连贯，引入儿童娱乐、观赏景观、餐饮服务等功能，改造为公园主体用于游览体验。整个空间的布局采用开放区域和隐蔽区域相互穿插布局，使整个空间结构更具有动态美的节奏感。

汤山矿坑场地设计在考虑到补足功能之时，以场地的尺度条件为基础，再结合汤山矿坑处于大型综合旅游度假村之内的先天地理条件，通过填补新功能弥补周边和城市功能缺失，将场地功能同时满足自我需求、周边环境需求与城市需求。矿坑由于长期的采矿作业形成了内拢并相对封闭的局限性空间，在对场地功能更新设计的时候，要将其打造为具有开放性、交流性、互动性的公共空间成为设计要点。在弱化山体尺度、优化空间布局的基础上根据受众人群所需进行功能置入，结合周边已有业态修补性的补全场地功能。场地缺少开放性的活动场所，通过将原本的石材储存场改为亲子乐园，为游客提供亲子活动场所;将半山腰较为平坦的地方设置半山营地，改造为可同时容纳千人的活动场，鼓励人们触摸大地、感知生活、聆听自然。

（四）低技术、微干预的嵌入性娱乐设计

矿坑废弃地通过“微干预”的设计策略，引入互动性和娱乐性功能，激发场地活力，将汤山矿坑转变为具有人性化空间特质的城市公园。矿坑公园空间特性以“参与感”为主，开放的空间使人们享受更多的“野趣”，实现矿山原有肌理的保存和品质提升，创造了一个具有挑战性和冒险性的室外露天无动力乐园。

无动力乐园所有娱乐互动装置均是按照采石流程为灵感进行设计与布局，此处原为储石场，利用内凹坡度建立7条超级滑道，滑道均长20余米、高差大于15米，利用不同曲线构成7种滑行方式激发游客的兴趣感，如图7。这种滑梯适用于不同年龄层级的受众人群，多种娱乐组合形式也为游客提供了不同的体验。同样利用场地条件的还有巨型蹦床，巨大的蹦床增加游客的聚拢，在享受跳跃带来的愉悦感时可以眺望到工业桁架与修复后的山体，如图8;利用采矿装置与木渣等粗犷性材料组合成桁架秋千娱乐区，通过低技术的手段，用粗狂原始的方式再现天真的童趣，如图9。无动力乐园的设计同样注重科普教育，采矿盒子利用狭小多变的内部空间结构，结合高差设置了攀爬空间、钻形空间、滚轴滑梯和空中秋千等，通过弯腰、攀爬、在狭小空间转身等复杂的动作增加体验上的趣味性，最终达到眺望平台俯视整个园区，体验采矿工人的作业特点起到体验性教育的意义，如图10。互动自行车与脚踩取水器通过人力驱动感应器与游客产生交互，根据产生的动能激发变频系统喷射不同程度的水柱，增强游客的互动娱乐体验性。

无动力乐园集运动、娱乐、知识普及于一体，提供一个立体式娱乐互动场所，给予度假游客绝佳的亲子运动平台，空间体验的独特性与采矿废弃材料的创新组合应用，使人们享受更多的“野趣”，让人们在运动中近距离的交流、深度的娱乐，在保留矿坑公园原有肌理的情况下融入新的体验功能，增强了其作为矿山公园的体验度与品质的提升。

三、全方位生态修复技术的设计应用

生态修复是一个动态的过程[8] ，是矿坑改造的成长基础，与城市双修相互有机嵌套。设计师根据场地现有特征，从水环境、土壤结构、生物链三方面着手处理，通过对水环境分层级修复、土壤改良修复、生态链衔接修复等具体设计手段营造多种生境模式，实现生态环境自然恢复，打造环境生长和生态平衡一体化模式，为“城市修复”的尺度、功能等夯实环境根基。

（一）水资源的综合管控处理机制

汤山矿坑公园通过建立不同层级的处理机制，加强场地水体循环系统，缓解内涝压力，减轻土壤养分流失，也为水生动植物建立生长机制。

水系形态修复是通过梳理场地内雨水、地下水等源头水体结构，将零散的水文斑块化零为整。汤山矿坑的水系形态修复分为两个部分：一是通过水源控制管理，实现控制源头分散水量。矿坑坡度陡峭、地表坚硬加快了雨水对山体的冲刷;通过先将降水蓄滞于宕口底部的湖中，再在场地末端设置生态滞留池管控上游的水量，以此减小排水坡度与减缓冲击力量，有效延迟暴雨高峰，缓解市政管道雨水压力，实现稳定景观水环境，如图11。二是实现雨水分向引流，避免聚集。通过实施生态植草沟、下凹式绿地、生态径流等低影响技术手段，利用疏水铺装、耐涝植物、排水装置等设施合理引导收集雨水，避免因矿坑下凹地势形成积水，防止暴雨期出现内涝，如图12。同时创造多功能景观净化水质，使用生态水沟增加降水下渗和净化时长;雨水花园、人工湿地组合构建对雨水进行管控，能够有效地沉积固体悬浮物，减弱径流峰值，同时能够增加入渗和净化时长，并起到景观美化的作用，如图13。

（二）异地熟土覆盖的土壤改良策略

土壤改良是矿坑生态修复系统中关键点之一。设计师在进行土壤改良前对土壤质量进行评估与规划，针对土壤破坏程度进行分区域管控治理。该区域裸露的土壤层较薄但废水池塘中多有淤积，所以采用“异地熟土覆盖”的物理方法修复土壤质量。将矿坑池塘中的淤泥搬运直接覆盖于地面表层，同时加入微生物和植物种子，利用原有淤泥中的养分为植被重建良好的生长条件。改善土壤区域根据植物对土壤酸碱性的要求调理土壤养分，使用含有丰富的硅酸钙、碳酸钙、熟石灰等的有机肥料来降低土壤pH值，加强土壤的粘黏性、持水性和保水性来改善土壤结构，提高土壤质量，优化植物根系地抓能力。植物根系的形成为底栖生物提供栖息地，土壤和动植物之间的相互作用不仅满足植物生长需求和恢复场地植被，更加确保生态系统可持续发展。

（三）建立多样性、长效生长机制的生物链系统

由于多样性的物质群落之间彼此影响，在矿坑如此贫瘠的地貌之上，不仅需要考虑植物种类的存活要点，更要注重多样植物之间的生存共性。汤山矿坑在频繁的开采活动中虽然矿区的生物多样性遭到挑战，但是原始植被基因保留得良好，在植物补充中设计师尽量选择适应当地发展的物质资源[9] ，如香樟、水杉、国槐等乔木和白茅、石竹等草种植物类的乡土植物，原生植物和本土植物对场地的气候条件与土壤条件的适应度相似，能够加快系统化生态环境的建构，并不断丰富衍生新的生态物种。培育长效生长机制最关键的因素就是保护动植物种类的多样性[10] ，矿坑灌木植物的种植方式基于生存观念和自然规律的原理，利用掺有植物种子的土壤填平局部地形，再覆盖多刺或藤蔓类的保护性植物，吸引小型动物筑巢，以动物的代谢物滋养微生物，微生物为植物提供生长养分，再吸引高等级生物，以此循环形成微小并完整的自然生态系统。在景观设计中还通过设置人工鳥巢的方式吸引候鸟，形成独特的鸟类观赏区。

通过生态修复培育生物多样性的设计方法，将采石场变为稳定生态系统、通过强化本地物种、物种管控和物种保育三项措施，以动植物生存为基础构建出可持续的生态体系，重新营造了人与自然和谐共生的平衡关系，重新平衡了人与自然的和谐共生关系，从南京的“城市伤疤”变为“城市绿肺”。

结语

汤山矿坑公园将场地规划、空间构成、生态技术灵活运用到设计中去，通过对场地尺度重构、串联空间、完善功能框架、织补功能网等设计修补手法，将破碎的矿山改造为完整度高、空间感强、体验感好的矿坑公园;利用“生态修复”指导，通过水系形态修复、土壤改良、搭建多级生态系统等具体设计措施，解决山体内涝、土壤贫瘠、生态链断裂等问题。在城市双修理念指导下，加快了矿坑废弃地与城市之间的适应性，将原本废弃的土地重新融入到城市更新的环境中去，形成自然环境、人文体验、人工生态三者互存共生的状态，在尊重历史成因和人的体验感知的过程中，将良好的生态系统和循环的长效发展机制建构在一起形成人与自然和谐共生的平衡关系，成为我国矿山改造设计中的全新标杆。