变化海岸

许家瑞　符海丁　董瑞云　黎伟

摘要：海南大学位于海口市海甸岛，大部分土地由填海而成，土壤盐碱化严重，物种贫乏。随着学校扩招和教学设施增加，校园内雨洪管理失当的问题逐渐凸显。基于水敏感城市设计理论（WSUD），论述如何利用潮汐变化的设计策略，改善大学雨洪管理，缓解校园景观周期性破坏问题，试图营造海水、淡水交替的地域景观和校园特色。

关键词：风景园林；水敏感城市设计；校园景观；潮汐变化；雨洪管理

中图分类号：TU986.2 文献标志码：A 文章编号：1671-2641（2016）03-0056-05

引言

海南大学地处台风频发的海南最北部，现有水系与大海相连。受硬质地面、台风与潮汐的影响，雨洪管理成为海南大学基础设施建设及景观品质提升最大的障碍。海南大学亟待通过雨洪管理进行水系调整、提高物种多样性、提升景观品质。因此，能够有效调节城市环境、控制城市雨洪的水敏感城市设计（WSUD）的理念方法将为海南大学的雨洪管理提供依据。

1水敏感城市设计（WSUD）概述

水敏感城市设计（Water Sensitive Urban Design，简称WSUD）诞生于20世纪80年代的澳大利亚，是一种提供综合管理的整体综合性空间解决方案，其核心理念为结合水管理与城市设计，通过整体分析的途径来保护水环境的健康，降低对自然水资源的不良影响，是一种新的城市设计新思维[1]。

1.1WSUD的目标和原则

WSUD的总体目标为在城市化的背景下保护水环境，降低不透水硬质地面对自然水资源的不良影响，有以下几点原则：

1）在城市发展中保护和提升自然水系统；2）雨洪处理和景观设计相结合，通过多功能廊道把雨洪水利用到景观设计中来，这种廊道可以使开发建设中的视觉和游憩价值最大化；3）净化城市地表径流的水质；4）减少地表径流和洪峰流量，通过增加场地雨水滞留和降低不透水地面面积来削减洪峰流量；5）在增加综合效益的同时减少开发成本，将用于排水系统的成本最小化[2]。

1.2基于WSUD理论的大学校园景观规划

大学校园拥有完整的道路、绿地系统，建筑群成体系，相当于独立的微型城市，是城市生态系统的集中映射。基于WSUD的理论研究，对校园水资源进行合理的开发利用，并搭载人文底蕴和地域风貌，打造出具有鲜明特色的校园景观：既可疏通校园水体、促进雨水与地下水的交换，又可改善校园土壤及生态环境。

本研究通过调查分析海南大学校园中得天独厚的水资源现状，提出了较为可行的水敏感景观规划方案，对大学校园景观规划具有一定借鉴意义。

2现状分析

海南大学位于海口市填海区海甸岛地势最低的西南角，西临世纪大桥，南临海甸溪。校园总占地面积约1.67 km2，地势较为平整，高差较小，建筑屋顶面积0.38 km2，道路面积0.36 km2，铺装面积0.22 km2，绿化面积0.51 km2，水体面积0.2 km2。

2.1场地水文体系破碎，校园热岛效应凸显

海南大学地处填海区域，校内东坡湖和西湖内有排水系统与海甸溪相连，大海涨潮时，水面能上涨30～50 cm；大海落潮时，校基建处通过调节阀门保持整体水量。

校园内各水面之间连通性不强，呈破碎状态：西湖、东坡湖分立校园两面，西湖水面面积大，没有任何人工化处理；东坡湖拥有良好的水质和成片的红树林；教工宿舍区的荷塘为不循环的水塘，恶臭滋生；其余有两处小溪散落在校园之中，分别与西湖与东坡湖顺应地形高程相连，周边生态环境较好。

近年来，由于不断增加的教学设施和不透水路面，校园内建筑密度增长为22%。原有的自然排水方式被雨洪管线所替代，破坏了地下水与雨水的循环，使得校园部分深层土壤在旱期缺水严重，导致生态失衡、环境污染、校园热岛效应凸显（图1）。

2.2场地雨洪管理失当，校园内涝频繁发生

海口属热带湿润季风气候，其中秋汛期9～10月降水量占全年总降水量的28%。海口的秋汛期主要是台风降水，较前汛期锋面降水具有明显的不稳定性，是海口危害最大的主要气候灾害之一[3]。

每当秋汛期大面积降雨时，由于雨洪无法下渗，根据高程变化形成地表径流汇聚于水文体系附近，导致两湖湖水排出速度缓慢；其次校园外部东北方向的城市地表径流顺应海甸岛整体地势涌入海大校园，加大了雨水的总量；再次由于风暴潮、天文潮对海甸溪的影响，提升了整体海平面高度，使得“校园内涝”加剧形成，造成基础设施瘫痪、景观生态环境破败等问题，特别是北门、农科楼区块和图书馆、社科群楼区块（图2）。

2.3场地淡水资源缺乏，景观植被质量参差

2005年之前的东坡湖还是污雨混排的臭湖，经过1年多的清淤、排污、疏通和生态修复工程，水质得以改善。2006年之后，陆续从海口东寨港引进了4 000株红树林树苗，有海桑Sonneratia caseolaris、杯萼海桑Sonneratia alba、海莲Bruguiera sexangula、尖瓣海莲Bruguiera sexangula var. rhynchopetala、木榄Bruguiera gymnorrhiza等品种。目前，红树林的存活率达到85%，吸引来了成群的白鹭，并形成良好的生态环境，成为海南大学独一无二的标志性热带景观。

然而校园大面积的硬化处理，导致土壤在旱期缺水严重，场地淡水资源储量少，其他地块景观植被生长不佳，难以建立好景观小品与场所的联系，景观质量参差不齐。秋汛期时，瞬间暴增的雨量使得大量淡水与咸水交汇，侵蚀土壤，加上长时间的浸泡和强风，导致植物营养不良、根基不稳、易遭破坏（图3）。

3基于水敏感城市设计（WSUD）的校园景观设计研究

3.1设计思路——雨洪景观endprint

东坡湖红树林的生态引进，使得海南大学的景观具有了自然的性质，是动植物的家园，又是师生学习休闲的场所，还是科普教育基地。以东坡湖红树林景观区块为范例，总结归纳海南大学整体水文现状，结合WSUD理论，寻找雨洪管理与景观设计的结合点是这次景观方案研究的设计思路。

3.2设计理念——变化海岸

在自然界中，滨海湿地能够不断改变其范围和轮廓，新的植被逐渐适应环境得以更替，附生的生物群落随之而改变，在变化的环境中不断调整更新、繁衍生息[4]。通过趋同海水上涨的趋势，顺应潮汐变化使得景观动态化，在咸淡水交替的适当地块，让水位自由充分地上涨来引发自然变化，创造出随时间而变的新颖蓝色景观，激发学生、老师甚至社会人员对环境保护的重视，强化校园生态环境的动态感。

3.3规划布局——动态景观

3.3.1“点”状雨水花园

将校园内各建筑周围、内庭或屋顶布置小型雨水花园作为“点”，使雨水直接排入花园中。各个雨水花园间有水闸用于形成跌水，减缓流水速度、沉淀杂质、净化水质；旱期可以赶走炎热，带来凉意，建立良好小气候，秋汛期可以滞留过多雨水，缓解排水压力。

3.3.2“线”形砾石步道

因地处海甸岛西南最低处，雨洪最易涌入的校园外部地块处设置有沟槽形式的砾石步道，辅以种植池和景观小品。步道既可作学习、休憩、散步的景观空间，还可作为大雨期间防御雨洪的“线型溪流”，滞留雨水，缓解排水压力。砾石步道与潮汐绿地通过水闸和仿生过滤装置相连，为避免水质混合，只在疏通大暴雨和校园大面积积水时才连通。

3.3.3“面”块潮汐绿地

通过充分利用场地中的东坡湖和西湖与海水联通的性质，把场地中相邻且现状汇水情况最严重的区域（例如农科楼、起点广场等）设计为大面积结合绿地、硬质的潮汐绿地——“面”。潮汐绿地平日里不同时刻会呈现不同的景观，丰富师生的亲水体验；在台风季节和疏通大面积积水时，雨洪使“点、线、面”连通，形成层级序列，构建出一个完整的水敏感景观体系（图4）。

3.4 雨洪管理——立体系统

根据场地水文现状、高程汇水现状，并结合现有雨水管网，构建“沟槽在上，管网在下”的立体雨洪管理系统，辅以水闸及人工疏导，从而避免“校园内涝”的发生。雨洪管理系统主要由花园收集、雨水管网、沟槽明排、两湖调蓄和排水泵站5部分组成。其中，花园收集主要用于收集滞留建筑屋顶、道路及铺装范围雨水；雨水管网和砾石沟槽明排负责快速疏导校内径流形成的积水并过滤水质；东坡湖和西湖作为瞬时排水暂留地汇集所有雨水，最后由闸门排出校园至海甸溪，若有台风及其他因素则需使用排水泵站进行协同排水（图5）。

3.4.1雨洪调蓄

海南大学地属的海甸岛属于海口市风暴潮风险区划中的一级高风险区，所以每当秋汛期或大台风来临时，需要对东坡湖和西湖进行人工调蓄。以2014年威马逊台风为例，给海口带来了24 h接近500 mm的降雨量；按校园不透水区域面积计算，能够造成34 710 m3/h的降水，给雨洪管理系统带来了麻烦。若能够在台风来临之前借助退潮尽可能排出两湖湖水使得水位下降至最低，取常量值500 mm，则可以腾出102 246 m3的容量，给雨洪管理系统提供接近3 h的空余运作时间；加上水泵运转和管网、明沟的排水速率，规划的雨洪管理系统要大大优于现状，能够避免“校园内涝”发生。

3.4.2雨水收集

根据校园现状条件，利用整体雨洪管理系统中的雨水花园部分建设生态雨水收集池。雨水收集池将滞留收集的雨水直接用于绿地灌溉、景观用水、污秽冲洗甚至校园消防等，为校园提供了干净清洁的雨水资源，节约了用水成本，创造了经济效益。对于旱期淡水资源缺乏的海口来说，雨水资源的有效收集增加了土壤含水量，为校园植物提供了良好的生长基础。

3.4.3 水质改善

雨水花园最重要的特色便是具有对雨水的净化能力，这种能力依靠整个雨水净化系统来实现，实现的主体区域就是绿地[5]。砾石步道与潮汐绿地中的水闸和仿生过滤装置，结合雨洪管理系统来建设，不仅能够承担校园内部净化关卡的作用，还能使净化过程景观化，使得破碎支离的水体重新加入循环系统，改善生态环境，避免死水、臭水的现象再度发生；同时通过反渗透膜等仿生装置加强咸水向淡水的渗透作用，及时补给整体淡水含量，恢复原有水资源循环体系，避免土壤塌陷内凹，缓解相应地质问题。

3.5景观设计——多元塑造

海南大学属热带地区，常年炎热，在拥有建筑、小品及大树遮荫的情况下，景观区块的利用率依然不高，使用者主要出现在傍晚至晚上。在这个水敏感景观体系中，“点、线、面”的建立在营造校园舒适小气候的同时，创造出利于师生工作、学习、生活的交流休憩的多元地块。

3.5.1景观空间

首先是与东坡湖、西湖相连的潮汐绿地空间。动态的海潮丰富了景观内容，涨潮时提供滨水休憩空间，退潮时提供清凉活动空间，是水敏感景观体系的生态翼。其次是“线型”的砾石步道，能够沿各级道路交叉“纺织”，形成网状构架，拉长距离，使得空间拥有生长的弹性范围，在炎热时向校园内部引入清凉的水元素。最后是散落于校园各处的雨水花园，创造了一个个小型的能够解暑降温并且清凉舒适的角落（图6）。

3.5.2植物选择

首先，在水敏感景观体系与海水连接处需要设置植物缓冲带，遵循以下原则：逐步选用耐盐碱的植物，来适应变化的土壤；逐步选用与红树林风貌搭配的植物，来实现雨水风光到滨海风光的渐变；逐步选用枝叶稀疏的植物增加视线广度，创造水体景观的欲扬先抑。

其次，植被体系的覆盖率大，雨水径流量就会减少，海南本地水生植物例如海芋Alocasia macrorrhiza、水菖蒲Acorus calamus、鸢尾Iris tectorum等的大量运用可以创造出新的校园景观绿色基底，而水生植物低矮、耐阴、耐湿，能够在每年的雨季中留存，使破坏降到最低。endprint

最后，选用海南本土材料、地域小品例如火山岩、海南黑和盐田景观、黎苗图案等，和水敏感景观中的植物搭配形成自然野趣，也不会与周边建筑、道路形式、原有驳岸发生冲突（图7）。

3.5.3校园文化

海南大学景观结构脱胎于“海纳百川，大道致远”的校训，建立在原有的自然、人文肌理之上，表达了海大学子对知识、对自然以及对生活的渴求、探索和热爱，并将其演化为流动水体实景，结合海大历史，形成意境构图。而水敏感景观体系也能够激发学生对自然的热爱，增强学生的生态环保意识，体现了包容、好学、以史为鉴并致力于开创可持续未来的校园文化（图8）。

4 结语

在海南大学发展进程中，校园景观体系面临着各种各样的问题。然而通过WSUD来串联规划，不仅能够改善雨洪管理、保持水循环的自身平衡和可持续化，还能够强化水元素在校园景观中的重要地位，使学习生活环境更自然生态，展现特有的地域文化和校园文化，重建人与水的紧密联系。因此对实现生态型校园景观规划、人与自然和谐发展具有重要意义，也给水敏感城市设计提供了参考。

本文图1-2，4-6，8 为作者自绘自摄；图3 平面分析为作者自绘，现状照片“东坡湖风光”来源于：http：//199u2.com/forum.php？mod=viewthread&tid=404254 （2014-10-10）；“三教图腾柱景观”来源于：http：//forum.china.com.cn/photoview.php？mod=view&fid=123&tid=677160&onid=10 （2010-5-17）“东坡像”“二教庭院”来源于：http：//hd2.hainu.edu.cn/vr/index.asp （2013-6-18） 图7 “红树林风光”来源于：http：//hd2.hainu.edu.cn/vr/index.asp （2013-6-18）；“景观石”来源于：http：//www.nipic.com/ （2014-5-2）；“盐田景观”来源于：http：//www.nipic.com/show/1/27/4066309kd8827e84.html （2010-12-20）；“地域小品”来源于：http：//www.80tian.com/ （2011-10-23）

参考文献：

[1] 高洋.水敏性城市设计在我国的应用研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2012.

[2] 王思思，张丹明.澳大利亚水敏感城市设计及启示[J].中国给水排水，2010（10）：64-68.

[3] 令聪婧，任广成.海口秋汛期（9—10月）降水异常变化特征及影响因子分析[J].海洋预报，2011（6）：62-67.

[4] 冯潇.勾勒变化的海岸——应对海平面上升的风景园林设计[J].中国园林，2012（1）：10-13.

[5] 张钢.雨水花园设计研究[D].北京：北京林业大学，2010.endprint