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弹性景观在城市湿地公园设计中的重要性研究

2019-08-12高雅言

设计 2019年15期
关键词:湿地公园城市景观生态

高雅言

摘要:为了景观环境能够在自然灾害中减少损失风险,并在极端灾害中迅速恢复。文章以弹性景观设计概念为切入点,阐述弹性景观的价值,以迁西滦河城市湿地公园设计方案为例,重点分析弹性景观在城市湿地公园中应用价值。强调弹性景观的重要性。为以后湿地公园设计提供更多途径的解决方案和理论指导。

关键词:弹性景观 湿地公园 生态 城市景观

中图分类号:J59 文献标识码:A

文章编号:1003-0069(2019)08-0158-03

一、背景

自然灾害是人类无法控制的灾难,是对人类生存最大的威胁之一,洪涝是自然灾难中最为频发的,洪涝一旦发生,使人们流离失所,带走无数人的生命。随着气候的变化和人口的剧增,洪涝灾害的影响也愈来愈广泛,人类为此付出了高昂的代价。然而,湿地具有非常强大的蓄水能力、抵御洪涝灾害以及抵抗干旱灾害的能力,它能够做到调节区域环境,为城市环境的健康发展有着极其重大的现实意义。

弹性景观可以帮助城市应对洪涝灾害,相对于修建防洪建筑,它具有低成本低代价、优化环境、可持续发展等多方面优势。以生态系统为基础的设计策略是整个项目中最为重要的部分,城市湿地公园能够保障水流的安全穿行,与此同时,储存过剩的雨水,实现城市的“海绵”功能,并且湿地生态环境可以净化水资源,形成城市绿色基础设施系统,更加有效地管理城市水资源。

二、概念

“弹性”一词主要来源于物理学概念,当物体受到来自外界的作用力时,物体的形态发生变化,当外界的作用力消失,物体的形态得到完全恢复或一定程度上的恢复。而物体是否能完全恢复至原状,和它的材料、形态以及它所受的外部力量的大小都有着密切的联系。这一概念被多个领域引用,一个系统受到外部环境的影响,尤其是严重的危害性影响之后,系统是否适应这类不利影响,系统是否能快速恢复的能力。

“弹性”在景观设计领域中已经非常广泛。弹性景观是一个多层次的保护系统,其中包含众多可延伸性元素,当其中的元素因灾难丧失功能都不会影响系统的整体运行。它是生态环境中极具稳定性可调节空间,强调通过人为参与结合自然生态系统的自我修复能力。近来,弹性景观成为了研究热点,而且这一概念在景观领域中的涉及面也越来越广泛,比如,雨洪控制,预防自然灾害和极端环境影响等。

三、弹性景观的价值

(一)抑制风险

随着气候的变化,自然活动越来越频繁、激烈,人类必须通过进行改造和良性发展来降低灾难所带来的风险。我们必须停止恶性的城市发展,减少在高危区域建设,减少不必要的城市扩张,否则,人类将面对更大的自然威胁。

弹性景观是城市中重要的可调节性空间,它在城市中可以抵御自然灾害,从而有效地稳定城市生态系统。弹性景观是人类基于自然环境和生态系统通过人类有效干预设计,达到最大的社会效益。合理地进行城市湿地公园的建设不仅可以实现生态功能,也能实现其社会价值,将雨洪管理、生态平衡、娱乐休闲等多重需求完美结合,为城市建立起保护屏障,同时也搭建起与生态相接的桥梁。弹性景观融入城市湿地公园,可让其更加有效地实现“海绵”功能,更大限度地应对城市生态不平衡和自然灾难等诸多问题,为保护城市生物的多样性、沉淀营养物质稳定生态系统,让城市景观更具有实际意义,为可持续发展提供良好的环境。

由此可见,弹性设计可以有效起到抑制风险的作用,对于城市建设以及城市湿地公园建设具有重要性和必要性。

(二)多样性

弹性景观设计为城市环境提供了多层次的保护系统,其中包含了多种元素,其中任意一种元素因自然灾难的冲击丧失功能都不会对区域生态环境的全局性运作产生影响。

弹性景观在规划设计时,会尽可能实现其所有功能性价值,往往为实现某一种功能提供多样性的解决方案,将所有的可预见性问题的解决方案都融入设计之中,当其中某一种功能受到自然灾害的侵略而丧失其应有的功能,还有其他具有相同功能的方案产生作用,实现区域整体功能不受影响。弹性景观也具有可延伸性,某种设施或者区域设计会包含多种功能,当其中一种功能受到威胁,其余功能依然实现其价值。

多样性和可延伸性是弹性景观在城市湿地公园规划设计中的重要性体现之一。在进行弹性景观设计时,应进行足够的预见性分析,将其多样性和可延伸性最大限度实现。

(三)协同效益

在城市湿地公园的设计中,弹性景观是必要的设计部分,在弹性景观设计中,一个解决方案往往能够带来多个效益。比如说,湿地能够涵养水源、为动植物提供自然栖息地,能够减弱洪水等自然灾害对城市的破坏,同时也能够为城市提供有氧场所减少城市热岛效应,为城市居民提供娱乐休闲与亲近自然的场所,为爱好者提供科普基地等。

城市湿地公园的弹性景观设计在防洪过程中可以对生态系统进行保护,为丰富的物种提供良好的生态环境保护,这一点在净化水源和空气中十分突出。在洪涝发生时,可以吸纳或者转移过剩的雨水,在平时,可以成为居民的休闲空间。诸多因素都可以诱发洪涝,比如说暴雨、海平面上升、潮汐活动等。所以,设计师在进行设计时,必须根据特定条件进行设计,利用地形、水文和生态等条件,提供景观空间设计和防洪设计方案,构建可以转移、储存和吸纳雨洪的“海绵”体。

(四)可持续性

随着生态环境的变化,破坏性自然灾害的發生越来越频繁,给人类的生存带来了巨大的威胁,给生命和财产造成损害。弹性景观的应用可以帮助区域环境在遭受自然灾害的破坏后迅速恢复,具有长远规划的弹性景观设计要求区域环境可以迅速恢复并且再生。

可持续性是弹性景观具有活力的特点。这是人类适应环境的重要手段,是人类防御破坏性自然灾害的长远考虑。完善城市河道与湿地构成的调洪系统,将洪水看成朋友,而不是敌人,这为城市发展带来了安全稳定的环境。在此基础上,将其与生物保护教育、人文景观、本土文化保护和传承以及旅游休憩相结合,构建城市基础生态设施,为城市的可持续发展提供最优环境和服务。这就要求设计师不能盲目设计,必须了解设计区域地形、自然环境特征、人文过程及遗产、本土文化等多方面要素,将资源综合利用,建立安全高效、具有战略性眼光的生态环境,实现生态与人文并存的理想城市,确保城市的可持续发展。

三、案例分析——城市湿地公园中的弹性景观

(一)项目概况

迁西滦河城市湿地公园位于河北省迁西地区,是北京、天津、唐山、秦皇岛、承德五个城市的中心辐射的焦点,地理区位具有优势,交通条件便利,具有丰富的自然资源和文化遗产资源。项目地处于温带半湿润的季风性大陆性气候区,汛期一般在六月至九月,由于七月和八月的暴雨频繁,主要集中的七月和八月。迁西地区不光有丰富的水资源、农业资源、林业资源、矿业资源,还有丰厚的历史文化、军事文化、民俗文化和城市文化资源。

(二)设计中面临的挑战

在经过系统的分析之后,在设计中遇到了一些挑战,并且必须运用良好的对策解决这些问题。在设计中如何应对洪水的威胁,是单纯提高堤坝的建设,防御洪水到来时对公园的破坏,还是建立从根本上与洪水为友的具有弹性景观设计的城市湿地公园?如何在为城市居民提供休憩空间的同时,保护湿地生态不被人为破坏,在城市中保留具有真正意义的生态环境?如何在为市民提供公共空间,实现生态系统作用的同时,将地域特色融入其中,建成具有本土地域特色的城市湿地公园?

为了解决问题,弹性景观设计可以根本性的解决问题,以水为友,放弃传统的防洪堤坝,通过弹性的平衡土方策略,形成生态护坡为洪水缓冲区。结合地形情况,设计适宜的弹性步道来解决洪水淹没问题。塑造多个弹性体验空间,实现其不同的空能性空间。通过弹性景观设计实现真正的绿色海绵,创造出具有良好体验感的都市田园,保留地域文化,用景观讲述人与自然的故事。

(三)弹性景观在项目中的重要体现

1.应对洪涝风险能力:河道是雨洪来临时的一个通道和收纳调节空间。在项目设计中,颠覆传统防洪理念,不再使用抵抗性防洪策略筑建堤坝的方式,而采用生态驳岸,通过构建生态河道,达到蓄洪的目的。筑建堤坝的形式虽然可以达到快速泄洪的目的,但是由于单位时间内泄洪量大且速度极快,不利于保持地下水平衡,更容易造成河道下游积洪,造成更大损失。将河道驳岸设计为生态护坡(图1)和阶梯式护坡(图2)的形式。生态护坡以种植净化水源的植物为主,阶梯式护坡则采用道路、功能空间以及生态多种空间交织的形式出现,从而构建生态弹性河道。在面临雨洪灾难时,通过生态护坡收集雨水,雨水经过水生植物的生态过滤和净化,将良性水送入水循环系统,储存为地下水,再将多余的水通过河道排泄而出。此举不但可以补充优质的水系统,还可以延缓洪峰,降低洪流量。河道不仅实现其海绵的功能,还能够涵养水源,达到抑制风险的重要作用。

增加生态屏障,相比于传统防洪屏障堤坝,绿色生态屏障具有极大的优势,可以过滤洪水中的杂质和污染物,可以减缓径流量,推迟洪峰。从长远利益来看,还可以净化城市空气,稳定生态系统,调节区域气候等。生态屏障是具有多层次的景观系统,通过河道中的生态岛屿、建立防护林区和生态修复区、贯穿水系连接等,如图3。

2.多层次景观策略体现:在整体项目规划中,分多个层面进行设计。经过前期的场地调研和分析,进行合理的功能分区,有休闲度假区、花卉园区、生活休闲区、城市慢跑公园、自然创意区、现代农业区、防洪林带等。将众多功能分区按照一定的秩序规划在设计地块中,在其实现各自功能的同时,通过交通网络将其在组织形式上达成统一。

在景观营造方面也是多层次的考虑。在项目湿地公园路网规划中,使用多层次道路系统。位于距离水域最近的区域,以亲水平台、亲水步道为主。当遭遇到二十五年一遇的洪水时,水位升高时亲水步道极有可能被淹没,此时,行道功能则需要通过地势更高的汀步道或者行道来实现,汀步道和行道形式的材质丰富,也是公园的主要景观步道。当遭遇五十年一遇的洪水時,则可以使用最外围的、更加高地势的道路和空中步道来实现交通作用,如图4。通过资料收集和水文研究,公园的路网设计高差足以应对五十年一遇的洪水。这一弹性路网设计对于园路的布局设计具有非常重要的作用,可以实现应对不同的水况环境,同时也能为通过路网规划形成不同的空间,增加景观特色。采用多层次路网系统,当其中一种失去功能时,其他方案依然可以实现相同的功能,不影响公园的全局功能。

生态修复区是功能分区中的重要组成部分,分布在场地的多个位置。顾名思义,生态修复区就是将被破坏的自然场地进行生态修复,通过种植适应环境的植物,利用地形的等优势实现功能。如图5、6、7所示,既可以美化环境、影响区域生态和环境,随着季节的变化,营造不同的季相变化。多物种繁衍有利于湿地生物的生存,过滤杂质,可以恢复湿地生态系统。生态修复区在整体规划中分布比较平均,当雨洪来临时,任何一块失去功能,其他区块依然实现其作用。

3.多个效益协同体现

在平时,公园为市民提供休闲娱乐空间,当暴雨和洪水来临,公园的身份就将转换为蓄洪排涝的功能,当干旱时,河道储水将成为一个最好的资源。因此在景观设计时,水是最重要的主要景观之一,运用弹性的设计手法,将其功能性和美观性相结合。在设计时,规划了可淹没区,同时将驳岸设计成为坡地形式,在保留生态环境的同时提高了公园的亲水性,不仅能够满足不同人群的需求,也为湿地栖息物种提供了良好的生态环境。

在园路工程的材质选择上也体现协同效益,在园路中大面积采用了生态性铺装,例如透水混凝土,砂石铺地、鹅卵石拼铺和生态铺装等,有极强的渗水性,可以吸收水分,充分实现了水弹性设计。与此同时,也实现生态建设,不会造成过度设计以及产生过多的建筑垃圾,造成多余的环境压力,如图8。

4.提高再生恢复能力

公园设计方案中,功能区的设置根据地形进行弹性设计,将有大型建筑物的功能区,尤其是可以容纳多人的建筑物,设置在高地形区域,当水位升高时不会影响其使用。在近水区域放置自然生态功能区,不仅可以美化环境还能够通过自然来抵御灾难。在交通便利、视域良好的地方设置观景台,可以对公园的环境一览无余,成为放松身心,拥抱自然美景的最佳地点。这样布局可以减小洪涝灾害过后的损失,也可以以最快的速度恢复使用,洪水对于构筑物的损失降到最低,并能极快重新投入使用。

在植物配置方面,尽可能多样化,水生植物、草本植物、灌木、乔木等多层次植物搭配,且多采用本地物种。不仅可以实现物种多样化,保存水分,也实现了降低养护成本的目的。物种多样化有利于提高灾后再生能力,当某一种生物因为灾难而产生问题,并不影响整体生态环境,反之,如果物种单一化就会出现生态受损的情况。因此,物种多样化可实现生态再生恢复和可持续发展的目标。在种植时,做到主次分明、高低错落;形态、叶色、花色搭配协调;根据水由深到浅,依次种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物和湿生草本、灌木、乔木植物,营造丰富的水岸立体环境。

环保材料的应用也是弹性景观设计中不可缺少的一部分,利用场地原有的废弃材料、使用当地的建筑材料,各种节能手段,都是实现可持续理念的方法,低成本低伤害的弹性设计为保护城市生态环境具有重要的意义。

结语

城市湿地公园是满足城市居民休闲需求的娱乐场所,是旅游者休憩的景观空间,是拓展城市空间,延伸城市综合能力的滨水景观带。以弹性景观为切入点,讨论其在城市湿地公园设计中的价值和重要性,具有现实的指导意义。弹性景观设计是城市抵抗洪涝灾害,实现以洪为友、最根本的解决途径,达到生态效益的最大化。最终通过景观设计可以更加有效地实现生态保护和城市可持续发展。

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