弹性设计下的城市防洪景观基础设施研究

尹志坚 经菁 陈楠 马洪川

广西大学土木建筑工程学院 广西 南宁 530004

引言

随着我国城镇化快速发展，越来越多的学者试图在快速变化的环境下寻求能够保持城市活力同时又有效解决城市问题的办法。因此“弹性思考”的观点应运而生，该思想来源于美国1970，由生态学的“弹性”概念延伸而来。其概念解释道：“弹性是一个系统消除干扰保持其基本结构和功能的能力，该系统可以运用于社会、经济和生态的复杂的城市系统”。

城市是个复杂又庞大的巨型系统，用“弹性思考”的角度看待城市，要求各要素之间既保证其基本功能的运行，又兼备应对变化的弹力。作为保证城市正常运作的基础，基础设施是城市建设中不可忽视的重要一环。如何利用弹性思维对基础设施进行有效设计建设，成为建设弹性城市的重要内容。本文将针对防洪性基础设施的弹性设计进行深度的剖析，为我国弹性城市的建设提供有效建议。

一、我国传统防洪基础设施建设存在问题

1.1 刚性需求决定工程量大

城市防洪基础设施承载为社会生产提供保障的重任，但深受建设环境限制。现有城市防洪基础设施占地面积大，采用功能单一、集中式的模式，缺乏弹性。需对现有城市水利基础设施进行技术改革和功能拓展，才能满足未来城市发展需要。

1.2 割裂城市生活

防洪基础设施也在市中心占据大片土地，低效的土地利用不符合当下空间高效及可持续发展的要求，快速、密集的城市化发展给老旧、功能单一城市防洪基础设施带来了挑战。条状的防洪基础设施往往还会割裂城市空间，阻隔商业区、绿地、广场等城市功能的联系。

1.3 破坏自然循环

防洪堤修建规模较大、工期较赶，设计往往较为粗犷，难以持续发展。景观上，防洪堤样式单一，与滨水区其他景观要素形成反差；生态上，地方建设出于安全考虑，对滨河两岸进行大面积渠道化处理，对生物以及微生物的生境造成影响。

二、防洪性景观基础设施的特性与潜力——以美国西雅图中央海堤项目案例分析

2.1 案例背景

建成于1920年至1936年间，美国西雅图海堤75年来承受着水下洋流、风浪和潮汐的侵蚀。因此，西雅图交通运输部提出了中央海堤项目，希望建造能够可持续的使用75年的新基础设施。联合城市设计，打造沿堤长期可持续的弹性绿色基础设施项目，成为统一、弹性、有凝聚力的公共区域。

2.2 主要设计手法及效果

2.2.1 生态修复功能

随着西雅图海岸地区的城市化发展与城市建设，滨海区90%的海岸被码头和建筑覆盖，形成了黑暗复杂的水下环境，破坏了原有栖息地，使得当地野生三文鱼数量不断下降。

在更新设计中，设计团队将浅水区进行了改造，通过措施改善基底条件，修复了生态环境，使滨水区重新成为鲑鱼回游的栖息地。

2.2.2 有机衔接城市与自然

在传统滨水区设计中，缺乏与城市基础设施、人和自然环境这三者的统一。

改造后将透光地面与人行道结合，让阳光投射进海水中，以满足近海区海洋生物生长等必要活动。同时融合了自然和人文景观，将海洋动植物变为滨水景观的一部分。

2.2.3 提高城市生活品质

改造之前，滨水区的附近区域支离破碎，阿拉斯加高架桥将城市和海湾分离开来，市中心与码头区的功能联系完全割裂。

新海岸包括滨水公园、艺术文化表演场所等弹性空间，同一个空间在不同的时间段有不同的目标人群；驳岸设计呈指状深入海中，部分码头增加驳岸的长度，创造了更多的亲水空间，它既是交通码头，又是旅游观光平台。交通上中心的城市大道和人行道成为滨水中心区的“脊梁”，城市大道作为主干，人行道作为分支，联系原有购物、餐饮、船运和文化活动；在与市中心的联系上设置了许多南北向支路，依次串联起历史区，生活区以及新建滨水区，将原滨水闭塞道路打通、由城市中心区延伸到滨水区，给单调的防洪海堤带来活力。

2.2.4 多元视角共建动态活力平台

传统的改造项目由不同的机构分期承包和负责，导致施工日期变长、资金重复使用及各项目叠加在一起难以协调，造成资源浪费。

案例中，基础设施建设及活动策划保持一定弹性，几个项目同时进行；项目部门还邀请民众积极提出新的想法；在业态混合方面兼顾当地民众生活及游客游览的需求，保留码头卸货运货区，提供了亲水游览区、居民休闲区等；考虑到码头悠久的历史，设立了西雅图海岸码头历史保护区。并开展一系列的有关新滨海区的活动策划赋予新码头源源不断的生气。

三、防洪性景观基础设施弹性规划设计策略

3.1 以生态视角联系城市与自然环境

西雅图中央海堤项目提出后，首要目标就是改善当地滨水生态环境，恢复海洋栖息地，并重建三文鱼迁徙路线。

3.1.1 恢复与改善栖息地条件

在充分研究各种生物的习性后，通过创造浅水栖息地，改善水底基质，在海堤面板预置纹理缝隙，促进水生生物的生长；在沿岸浅水区域的悬挑式人行栈道镶嵌透光表面，让更多的阳光透过水面；尽量减少人工照明和夜间光照，以免干扰自然节奏。

3.1.2 绿色可持续技术应用

滨水的高差地形提供了绿色设计的条件，包括雨水回收利用、节能及建筑的绿色改造。通过广泛使用绿色屋顶、雨水花园和透水铺装，利用雨水收集系统收集雨水用于灌溉和冲厕所，减轻地下管道的排涝压力。

3.2 以弹性需求构建多元共生的活力场

防洪堤改造要保证弹性以适应不断变化的挑战。需考虑多方利益群体、多要素的需求，预留未来弹性发展空间，最大限度地提高未来建设实施的灵活性，保证滨水区的持续活力。

3.2.1 划定弹性功能区

中央海堤依据周边环境和区域特点规划了三大主题功能区，北部是自然与景点集中的“体验”区，强调自然的真实性；中部是繁华的“奇妙”商业休闲区，靠近城市商业中心，充满商业氛围和科幻气息；南部是“真实”历史和工作区，是该市最早开发的码头，包括多处历史遗迹。但未来这里将承担更重要的功能，即促进西雅图野生三文鱼的恢复。主题区呈现从私密到开放、从人工到自然的变化，这种弹性变化满足了城市多元需求，提升了滨水空间的整体活力。

3.2.2 公共空间开发与联系

通过开发弹性公共空间，满足多元需求。利用公共艺术活动、活动事件激活公共空间；通过使用浮动平台，增加公众亲水和亲进海岸线的机会；通过城市更新将闲置的灰色空间改造为开放的新公共空间。项目还考虑了弹性公共设施，如临时种植园和树池、可移动长椅，这些设施将在改造完成后创造更多的用途。

项目规划了一条宽阔的滨水步行长廊，作为骨架串联起滨水公共空间，同时也将新开发的滨水空间和远处的城市中心区、公园广场以及体育文化设施联系起来。提高了滨水区可达性，满足人们亲水与观景需求，为人们休憩、漫步、慢跑、骑行等多种活动空间。

3.2.3 保障交通运输需求

阿拉斯加高架桥位于西雅图市中心区和滨水区之间，阻碍了城市与水的联系。因此计划将高架桥拆除，将快速路引入地下，减少污染的同时，使割裂开的海岸线重新与市中心区相联系，增强了滨水区的可达性，使视线更加开阔。此外，通过步行优先、自行车专用道构建慢行交通网络，弱化机动车停车空间，以保证行人的安全和出行需求。

3.3 以景观要素织补城市文化空间

传统的防洪堤割裂了城市文化空间。而滨水空间是连接城市文化空间和水域的重要纽带，因此应充分利用各种景观要素和手法来织补割裂的城市文化空间。

3.3.1 强化山水格局

城市的自然山水格局是构建城市文化空间的重要依据。西雅图通过保留原有山水形态和城市天际线的多层次景观，利用利用公共空间、步道、公建等项目等重点建设项目联系重要的城市文化空间节点，加强彼此之间的联系，强化城市山水文化空间格局，达到彼此相融、和谐共生。

3.3.2 公共艺术参与

传统的防洪堤作为水泥墙枯燥而乏味，而公共艺术充满活力和多样性，能激发其多种可能性，唤醒沉睡的滨水空间。因此首先挖掘出场地独有的资源和特性，制定艺术设计导则，然后积极吸引公众和艺术家直接参与进来。

其次，充分发挥防洪堤拆除物的潜力，这些废弃物免费且具耐用、适合外部使用，与可持续的弹性城市目标相结合。且具有原真性，可以作为历史的载体，是艺术创作的最佳材料。还可以作为水生生物的栖息地孵化器。

此外，联合生态、景观、城市设计、艺术、建筑和交通专家组成综合团队，并重点强调公众参与，因为滨水空间服务的主要对象是普通市民。因此从项目的前期调查到方案生成再到具体实施都应让公众广泛参与进来，聆听他们的想法，了解他们的需求。

3.3.3 空间设计引导

城市空间设计引导旨在促进滨水沿岸、水域生境与新开发的公共空间相协调。主要是限制周边地块开发及推动周边改造，在保证景观协调的同时留有一定的弹性。如限制建筑高度，鼓励小尺度空间开发；控制沿街业态，鼓励商业空间用于文化教育用途；限制房地产开发，鼓励文化旅游建设。

3.4 小结

西雅图首先认识到生态的重要性，采取多种措施改善生态环境，将传统海堤改造成绿色基础设施，兼顾防洪和交通的同时还提供了大量公共空间，带动了周边活力，这为我国城市防洪性基础设施的改造提供了十分具有借鉴意义的经验：

（1）生态优先

改造前第一步应先是生态修复。重视当地生态价值和生态特点，以弹性的方式保护当地生物栖息地及生态系统，尽量减少人为活动对生态的干扰。

（2）加强滨水交通联系

分析城市各种交通需求，改善交通组织方式，增强进入滨水区的可达性，使滨水空间的视野进入城市中心区，将中心居民吸引到滨水空间，带动滨水区及周边活力。

（3）提高城市空间弹性

要考虑多方需求，通过划分弹性功能区、开发弹性公共空间，满足现有需求的同时，为未来建设预留发展空间，提高空间利用的灵活性，实现城市的弹性发展。

（4）提升城市文化活力

通过引入公共艺术，将城市文化引入滨水空间，使公众在文化上产生共鸣，同时又将河流文化展示给城市居民，引起人们对河流文化和滨水空间的关注和思考，以这样一种方式织补河流与城市彼此割裂的文化空间，提升城市的整体文化活力。

四、结论

西雅图中央海堤项目的建设，极大限度的体现出了防洪性基础设施在区域生态、经济、社会、文化等方面的潜在价值，从其建设过程中不同阶段所处理的不同设计主题中很好的体现出景观基础设施的弹性设计，为我国防洪性基础设施的建设提供经验。

为应对复杂多变的城市建设要求，合理高效的弹性建设成为城市发展的重要趋势。面对灰色基础设施工程规模大、割据城市生活、损害自然环境的问题，结合景观基础设施理念可以良好解决上述问题，借鉴美国西雅图中央海堤项目案例进行分析。从案例中生态修复、联系自然与城市生活以及多元共建城市活力场的设计视角，浅谈防洪性基础设施对城市弹性建设的重要意义，并通过该案例生态环境联系、弹性需求建设以及景观品质塑造的角度，对其具体建设策略进行分析与总结，为我国防洪性景观基础设施的弹性设计提出参考建议。

通讯作者：陈楠 广西大学土木建筑工程学院 广西 南宁