城市水弹性建设的景观途径

翟俊

城市水弹性建设的景观途径

翟俊

翟俊，美籍华人，国务院外国专家局专家，苏州大学建筑学院教授、风景园林系主任，美国景观建筑师学会会员，美国伊思特（E.A.S.T.scape）设计公司创始人、首席设计师。1984年获南京林业大学园林专业学士学位；1990 年获北京林业大学园林设计硕士学位，同年获美国宾夕法尼亚大学景观建筑与区域规划系奖学金，师从著名的生态规划设计创始人迈克哈格（Ian.L.McHarg) 和景观都市主义创始人之一的詹姆斯·科纳(James Corner)，并于1992 年获硕士学位。先后主持和参与100多项国内外横向设计研究课题，并在《城市规划》《建筑学报》《中国园林》等期刊发表论文20余篇；先后获得国家发明专利多项，设计项目曾获得美国、中国多个国际级奖项，其中包括2001年度美国联邦交通部“最适合人居住的社区”环境大奖，纽约布鲁克林区VanVourhees公园设计竞赛优胜奖（该作品刊登于1994年4月10日《纽约时报》），1988年国际景观设计师联合会（IFLA）与美国景观建筑师学会（ASLA）联合举办的国际竞赛佳作奖，成为中国第一个获得该奖项的设计项目。

由于气候变化，全球自然灾害愈加频繁、激烈，而洪涝是自然灾害中发生最为频繁的。常见洪涝诱因有如下几项：潮汐活动、风暴潮或暴雨，及海平面上升。自1975年到2000年，洪涝在世界范围内共夺走17万人的生命。仅2012一年，洪涝就使3240万人流离失所。其中，“10·29”美国东北部的桑迪飓风造成了710亿美元的经济损失；而同年“7·21”北京特大洪涝灾害，造成116亿元人民币的经济损失。无疑，城市必须不断改善自身的弹性来应对洪涝，才能减少危机、改善生态和促进人类健康和福祉。

从“硬”工程的刚性对抗到“软”工程的弹性适应

几个世纪以来，“硬”工程的“刚性对抗”一直是防洪排涝的主要手段。如在一些防洪工程中，不惜巨资用钢筋混凝土的堤坝将河流裁弯取直，目的是将河水快速排泄，结果是没有了河漫滩，自然河床和两岸丰富的栖息地被破坏、洪水的破坏力被加强、下游洪涝压力加大、城市的亲水界面被毁坏。又如一些城镇排涝工程，为解决内涝，片面依赖灰色的管道工程，为满足瞬时排水要求，工程浩大、维护成本高且可持续性差；同时，大量珍贵的雨水被排掉、雨水资源得不到充分的利用、地下水得不到补充。由于城镇对这种集中的地下排水系统的依赖，城市中的河流、湖泊、湿地和绿地等的调节功能逐渐丧失（俞孔坚，2016）。所有这些弊端都对目前单一功能的集中式、工程化，缺乏在生态环境、雨水资源利用方面考虑的城市雨洪管理“硬”工程的方式提出了极大的挑战。

为了应对气候变化，城市现有防洪排涝的能力需要得到提升，但不应该单纯修建更多更大的堤坝和下水管道，而是需要思考如何发展更具弹性和更高效的“软”工程和能够适应变化的雨洪管理模式，同时创造可持续的城市生态环境。这方面城市的公共空间和公园可以扮演一个积极的角色。城市可以将营建公园绿地，提升城市环境质量与建设雨洪管理基础设施结合起来，在洪涝期间，可以将部分雨水转移到能够吸纳雨水的公园绿地中，形成一个集雨洪调蓄、污染阻隔、循环利用以及传统的休闲运动等功能于一体的景观基础设施公园，在发挥公园社会效益、生态环境效益的同时充分发挥其雨洪调蓄基础设施效益（翟俊，2015）。

景观途径——公园和公共空间作为雨洪调蓄系统

水是地球上的一个连续的系统，防洪与雨洪管理问题是跨尺度、跨地域的复杂系统性问题，也是互为关联的综合性问题。采用单一的工程手段来改善和提升现有的基础设施不仅造价贵，而且只能应付小范围内出现的问题。而景观作为一种生态系统，能够通过从宏观到微观尺度的转换来处理与周边环境的关系，在考虑不同尺度相互影响的同时，应用综合的手段将社区、城市、区域甚至全球环境联系起来，从而能够更有效地从整体上解决问题。

区域尺度——为河流留出空间

荷兰位于西北欧的低地三角洲，是典型的低地国家，全国约有50%的地区低于海平面，而现有国土中约1/4是由填海而成的。作为长期饱受洪水威胁的国家，荷兰的防洪治理可以追溯到9世纪，其传统的防洪和土地开发手段主要为筑堤、挖渠、排水以及随后的开垦。在一定历史时期内，这种传统的治理手法十分有效，不仅提高了防洪安全性，还改善了当地的农业生产条件（荷兰是世界上第三大农业出口国）。但随着城市高密度发展、海平面持续上升、土地沉降等问题的加剧，给予河流的空间越来越有限，传统防洪手段导致防洪风险不断加剧，危害了河流生态健康（郭巍等，2016）。

为此，在1995年洪水泛滥后，国家河流规划处开始计划为河流提供更多的空间，以减少洪水的风险。从2006年开始，荷兰政府开启了一项名为 “为河流留出空间” （Make room for the river）的国家战略项目，旨在通过扩大河流本身的下泄能力、降低河流水位等技术手段，提升自身防洪能力，解决荷兰河流周围地区的防洪问题，同时也为河流生态系统中的生物提供足够的生态栖息地、景观美化和改善环境条件。这种区域性的战略是对传统城市建设中习以为常的“头痛医头，脚痛医脚”的做法深入思考后提出的应对洪涝的举措，该计划包含了国内39个试点改造工程，涵盖40条大型河流（图1）。

通过城市规划设计的方法来增加城市的弹性，需要设计师针对每个特定区域经常受到的干扰事件以及发生的频率和强度进行分析，以便发展出适应性的策略。洪涝就是一个高度局域性的问题：可分为内陆和海岸洪涝、由暴雨或海平面上升引起的洪涝、以及由其他多重因素诱发的洪涝，而且每条河流都是不同的。因此，必须进行“量身打造”，根据每个地区的自然环境状况和城市发展情况实施不同策略、措施和技术。以下是该计划中一个有代表性的案例：

图1 “为河流留出空间”试点改造工程分布图

图2 瓦尔河改造前

图4 1天/年水位

图6 50天/年水位

这个针对奈梅亨（Nijmegen）地区瓦尔河（Waal）的改造工程，被认为是“为河流留出空间” 计划中最复杂的项目。设计师通过开挖一条洪水循环通道，在瓦尔河、城市历史中心和瓦尔河北岸之间创建一个细长的岛（图2、3），几

图3 瓦尔河改造后

图5 10天/年水位

图7 180天/年水位

座新建设的桥梁改善了该区域的连通性，而岛和循环通道一起形成了一个河滨公园。该举措不仅减少了洪水泛滥的风险，还提供了休闲、生态和美学价值。公园包括三个功能层：创建、成长和水的运动。“创建”(creating)层代表硬质的景观元素，它们是施工建造阶段，挖或填出来的。第二层，“成长”(growing)，展现景观可能的未来发展（自然的和人工环境）。第三层，“水的运动”(water movement)，表现水位半年波动的情况（图4、5、6、7）。将河流的动态景观体验与河流动力学相结合是设计师的一大创意，比如园中的一些小路会在高水位时被淹没，通行只能通过汀步石来实现（图8）。

图8 公园中变化的通行方式

这个随潮汐变化，时有时无的公园成为了奈梅亨地区针对瓦尔河防洪改造最突出的亮点。公园设计是基于河水动力学、侵蚀、沉积和潮汐的动态过程发展而来，并将逐步建立各种类型的生态环境，为本地区的河道景观增加特色。而创新的设计不仅使得公园空间能够依据水位波动呈现出高低错落的景观形态，同时还可以被人们以不同的方式所利用，包括在岛上举办各种娱乐和展示活动等（图9）。

图9 公园内高低错落的景观空间

城市尺度——与洪水共生

关于城市河流水系方面的研究，在美国一直受到重视。许多著名的学者都曾经写有专著对其加以研讨，并大都侧重于人类活动对水的自然过程的影响，如凯文·林奇的《城市意象》、麦克哈格的《设计结合自然》、斯坦纳的《生命的景观——景观规划的生态学途径》、迈克尔·哈夫的《城市与自然过程——迈向可持续性的基础》和西蒙兹的《景观设计学》等。麦克哈格在1969年出版的《设计结合自然》一书中，就提出了保护与开发并重的原则，通过对河流水系各自然生态因子进行分层叠加、综合归纳统计分析，为使用土地的经营者和规划者提供了土地使用与生态系统之间“匹配”的操作方法（翟俊，2013）。该理论为后来城市水系沿线建设提供了重要的指导意义。

（1）河流第一

哈佛大学设计学院副教授克里斯·里德（Chris Reed）领衔的Stoss LU事务所在2007年完成的多伦多Don河港口新城设计，就是一个依据场地的水文特点，在高密度的城市区域实现水弹性城市较为具体的实践。

和许多经历过工业化发展过程的港口城市一样，多伦多Don河港口新城所在的约113公顷的现有场地强烈缺乏自然特性。Don河与安大略湖交汇处原有的500公顷面积的湿地，从浅滩变成了沙滩，到最后湿地完全消失，成为进入多伦多工业港口区域的泥滩（图10）。同时由于缺少泄洪区，邻近Don河的地区面对洪水时，显得十分脆弱。为恢复河与湖交汇区域的生态功能，将Don河港口新城打造成生态功能多样化、社会生活丰富多彩、个性鲜明的滨湖新社区。Stoss团队摒弃了将城市建造在被裁弯取直和硬化的河道两侧的传统城市发展模式，提出“河流第一”的指导方针。该方案的最大亮点是依据区域内水位的动态过程、洪水通道和支流的走向，来塑造城市的形态与形式，并以此构建了一个包含大大小小的公园、野生动物栖息地以及以步行和公共交通为主导、复合联系的景观基础设施网络，作为城市生成、发展和演变的框架。在此基础上，形成一系列由商业、文化和办公等不同建筑类型、不同密度和不同公共空间类型组合而成的混合型街区（图11），来丰富这个港口新城的居住环境和休闲体验。

图11 依据河流的动态过程塑造的城市形式

图12 与洪水为友的适应性城市

化对抗为和谐共生，与洪水为友而非为敌。Stoss的规划向我们展示了一个与河水交融，设计结合自然的一整套以适应性、弹性为指导的城市发展策略。在解决了因人工刻意控制河口水方向而带来的泥沙堆积和洪水泛滥问题的同时，还为我们奉献了一个由季节性与永久性景观共同构成，各具功能且美轮美奂的生命景观的视觉盛宴（图12）。这种由河流的动态过程所产生的地景横跨了从邻里到街区再到整个城市的各种空间尺度，并在城市整体景观框架中催生各种类型的空间形态。设计者试图采用这种依据自然过程而产生的更具弹性的城市形式来取代现代主义刚性的形式与结构，成为一种组织城市空间形态的更好途径（翟俊，2015）。

弹性不是仅仅考虑如何防止干扰，而是如何去适应变化。同样可持续也不是为了要保持一个系统的平衡状态而减少系统的动态性，从而降低系统的功效，而是注重系统调控和保持适应性的能力。从防御到适应、从防洪抗洪到与洪水为友、从强调稳定性和可预见性到注重包容不确定性的“风险管理”的可持续方法；通过与自然力合作的做法，应用景观的途径将洪水疏导过程变为审美与体验的过程，该方案为我们展示了一个经济高效、雨洪适应型的弹性城市形态。这里人与洪水的相处也不再是畏惧与逃离，而是相互找到了一种和谐共生的状态。

（2）多层次综合防洪体系

为应对诸如气候变化所带来的灾难，城市需要一个综合的策略，而不是单一的应对模式，因为单一功能的干预模式往往会带来意想不到的灾难性后果。然而许多城市都试图用单一的方法来应对洪水，他们建起了笨重的基础设施，并用大坝挡水。这些办法或许一时可行，但与自然和谐共处、建造多层次综合的防御体系的策略会为城市带来更多的协同效益。此外由于多层的保护系统包含多种功能元素，如果其中任何元素因灾难而丧失功能，都不会影响城市整体运作。由OMA团队完成的与曼哈顿一河之隔的历史小镇霍布肯（Hoboken）的防洪综合规划，就是这种多层综合防洪体系的具体尝试。他们采用了防御（Resist）、延缓（Delay）、存储（Store）、排放（Discharge）4种灵活多变的雨洪管理手段，创造刚柔相济的适应性景观体系来应对海潮和暴雨引发的洪水的影响。

设计团队在霍布肯北面的小海湾，结合低堰设计了一个坡地公园，用于防御区域内重要的基础设施免受海潮的冲击；而在沿镇中心区的主要街道华盛顿街增设了诸如透水地面、雨水花园和景观排水沟等绿色基础设施，用来延缓漫过低堰的海潮和地表径流的流速，最大限度地实现雨洪下渗；同时利用城市外围的轻轨线路作为集交通、雨洪存储、过滤为一体综合性的景观基础设施，最终将经过净化过的多余雨水排放回哈德孙河（图13、14）。

图14 4种多层次防御系统所呈现的景观形态

最好的防御就是适应，就如同大自然的自我适应一样。以适应性系统为基础的多层次、多效益的综合性设计策略远比单一目的项目对城市和地区的发展重要。通过这种分层策略，加强和巩固该地区的防洪能力，在带来社会和生态利益的同时，也是最经济有效且可行的解决方案。

社区尺度——多用途混合使用

（1）公园作为行洪通道

位于澳大利亚布里斯班的菲茨吉本蔡斯（Fitzgibbon Chase）小区，是一个于2014年建成的生态节约型全智能社区。作为澳大利亚水敏感型城市设计（WSUD）的样板，小区全部采用自然式排水，其中最大的亮点是作为雨洪调蓄、行洪排涝的社区公园。该公园位于小区的中部，看上去似乎与我们所熟悉的社区公园没有什么两样，平日里是人们放风筝、跑步和交友等娱乐活动的好去处。但是细心的观众很快就会发现公园内部的标高要比四周道路要低，而公园里的娱乐设施都布置在地势较高的地方（图15）。

公园的一大特色是一条作为雨洪过境通道的湿地（图16），它是由设计者根据洪水发生的流速、频率以及持续的时间精心研究后确定的。因为在一场倾盆大雨过后，社区的雨水都会汇集于此，这时公园就好像换了一种身份，能够像基础设施一样行使蓄洪排涝、补充地下水等功能，成为名副其实的城市雨水管理的基础设施。以下几组实景照片完整地记录了2010年10月和2011年1月两次洪水过境时的前后情形对比，直观地展示了作为一个多功能社区公园在满足居民日常休闲娱乐功能的同时，是如何行洪排涝，行使城市基础设施功能的（图17）。

图15 公园标高低于四周道路

图16 作为洪水过境通道的湿地

图17 2010年10月和2011年1月两次洪水过境时的实景照片

图18 气势壮观的雨水瀑布景观

图19 雨水汇集而成的蜿蜒溪流

（2）公园作为滞洪池

美国亚特兰大约688公顷的富士沃德公园（Fourth Ward）距离著名黑人民权运动领袖马丁·路德·金的出生地不远，它同时还是连接亚特兰大45个社区，总长22英里环城绿道的一部分。公园地处亚特兰大的低洼地段，原本是一块受工业严重污染的不毛之地，而且逢雨必涝。由景观设计师领衔的团队通过认真研究并与社区居民和政府官员进行广泛接触与交流后，决定在这里建造一个具有滞洪功能的公园，在解决雨水泛滥问题的同时为附近的社区居民提供急需的公共活动空间。通过将原本属于不同部门的基础设施工程与公园建设合二为一，变成一个项目，此举大大节约了政府的预算。建造公园仅仅花费了2500万美元，其中还包括购买公园所需的土地和场地污染整治的费用，而政府原本计划投资5000万美元～7500万美元来扩容升级该地区的管网雨水设施。

与将雨水视为一种亟须排放的废物的传统雨水管理做法不同，富士沃德公园的景观布局是围绕一个按一定防洪排涝标准设计、用来调蓄雨水的滞洪池展开的，通过将雨水的收集与调储过程与富于表现力的水景相结合，这里，雨水成了公园当仁不让的主景。每当大雨过后，公园周边的雨水就会通过地表和地下管网汇集于此，再经过各具特色的景观表现途径流入下方的滞洪池：南面是落差达35英尺（约10.5米）、随台阶逐阶下降的跌水景观，北面则是颇具气势，落差达13英尺（约4米）的雨水瀑布（图18）；而南广场上由雨水汇集而成，富有浪漫情调的蜿蜒溪流则象征着曾经流经过场地的清水溪（图19）。公园利用滞洪池日常水位和最高水位之间巨大的空间来贮存、调蓄暴雨峰流量，而超过设计调蓄能力的水量则被排入下游的雨水管系。在暴雨过后再通过绿地喷灌利用、下渗、蒸发等方式逐渐恢复到正常水位。在去除雨水中的污染物方面，采取的方法是利用充气式喷泉来保证水体的流动，而在流速缓慢的滞洪池边缘则通过种植各类净水植物来净化水质。另外和常见的公园一样，水池边缘布置了各具特色的观景平台、广场、木栈道、阶梯式看台，而水池四周的挡墙则被设计成富有艺术感的雕塑墙（图20）。

图20 集景观的生态、休闲娱乐和雨洪调蓄功能为一体的公园

图21 多功能的U型防洪系统

图22 特色景观坡地从Battery公园里穿过

（3）公园作为防洪堤

从历史上看，对于不便往高处迁移的人们而言，应对洪涝的办法就是修建防洪墙、拔高房屋的底面等。但是防洪墙不可避免地存在建造成本高昂、阻碍通行、影响景观视线、难以抵御重大灾难等弊端。因此，“我们是否能够展望一种弹性的基础设施，这种基础设施不应该是城市和水之间的一堵（防洪）墙，而是针对每一个不同社区和环境量身打造，具有社会和环境功能的珍珠项链，而它们又恰巧具备了保护这些社区免受洪水侵害的功能。”由丹麦新锐建筑事务所BIG针对美国纽约曼哈顿岛下城区设计的“U”型的防洪系统(图21)为我们分享了他们在这方面的心得与经验。

位于曼哈顿最南端的Battery公园由于地势较低，公园东侧和西侧极易成为海潮的突破口，如果洪水由此涌入，将直接导致地处下城区的华尔街——这个美国和世界金融中心的瘫痪。作为“U”型防护系统的一部分，改造后的公园将由一条人工坡地从现有的公园内蜿蜒穿过，坡地上布置了高低错落的城市农田、特色花园、日光浴和户外用餐等独具特色的景观空间（图22）。设计团队还对区域内原海岸警卫队大楼进行了改造。这个富有特色的建筑表面看上去是一道防洪堤，而内部则是海事博物馆和环境教育中心，其临水一面的玻璃墙上还被标注上了多条洪水水位线（50年、100年一遇），游人在参观之余可以亲眼目睹海平面和洪水水位高低起伏的变化，从而增加人们对气候变化和洪水的感性认识（图23、24）。

图23 原海事博物馆被改造为特色防洪墙

图24 标注了洪水水位线的防洪玻璃墙

弹性的景观途径可帮助社区应对阶段性或持续性的洪涝灾害，使其适应于新的生活方式。这些系统可用公园和开放空间作为天然渠道和缓冲区，保证水流的安全穿行；作为滞洪池，储存过剩的雨水，供未来使用，帮助社区更加有效地管理水资源；同时还是一个兼顾社会功能、环境功能和基础设施功能的公共领地。

结论与讨论

城市水弹性建设离不开基础设施，然而当下单一功能的市政基础设施不仅不能全面有效地解决水安全问题，而且还会带来其他的负面效应，因此迫切需要新思路和新方法来提升城市的水适应性能力。

“以柔克刚”、“以屈求伸”是中国古典哲学的精髓所在。显然，为应对城市快速化发展导致的人地关系失衡，在气候变化的大环境背景下实现城市可持续发展，与自然和谐相处，而不是与自然对抗，才是治水的根本途径。它能使城市更加富有弹性，并在遭受破坏性自然灾害之后迅速恢复且变得更为强大。

本文结合国外实践案例将城市公共空间和公园设计与水弹性建设相结合来进行整合研究，通过对景观的概念加以扩充，在保障休闲、娱乐基本功能的同时，赋予其基础设施功能；在公园层面上建立与周边城市区域的联系，从而将景观的生态功能、社会服务功能和雨洪调蓄基础设施功能有效整合，形成结合不同城市洪涝成因，满足使用功能、生态功能和基础设施功能兼容和互补关系的多用途、混合使用的城市雨洪调蓄新模式。为应对人类生存与发展面临的环境、资源、污染等危机提供一个解决的新思路与途径。