生态智慧视野下北京中心地区历史水系廊道恢复研究

薛 飞

杨 锐*

马晗琮

赵壹瑶

白佟生

1 研究背景

1.1 问题的提出

北京城市的选址正如《管子》中的描述：“凡立国都，非于大山之下，必于广川之上。高毋近旱，而水用足。下毋近水，而沟防省。”范镇之《幽州赋》中概括其选址为：“左环沧海，右拥太行，北枕居庸，南襟河济，形胜甲于天下。”北京历经周初蓟城、唐代幽州、辽代燕京、金之中都、元朝大都、明清北京、民国北平和新中国首都3 000余年的建城史、860余年的建都史，可谓沧海桑田[1-2]。侯仁之指出，世界上有许多城市建城早于北京，但都已没落甚至变为废墟，只有北京历久不衰[3]，至今依然生命力旺盛，显现出其得天独厚的自然地理优势和人工营城智慧。梁思成和林徽因认为北京是先有计划而后建造的城，优点在于“其具有计划性的城市整体”[4]，并指明“水源是全城的生命线”[4-5]；吴良镛从区域角度提出京畿依托山水的人居支撑网络与人居建设过程正是对水系不断认识和改造的过程[6]；唐晓峰认为北京是实现中国古代都城建设理想的实践者和集大成者，其中最重要的就是城与水的关系[7]。但是如今的北京，无论是有形的水景观，还是无形的水文化，都在现代化城市的快速发展中严重退化，亲水而居的中国古代宜居愿景受到了严峻挑战。从古代北京营城理水的角度挖掘值得借鉴、可服务于当今北京的生态智慧，成为多个学科关注的问题。

1.2 名词释义

“生态智慧”(ecosophy)一词于1973年由挪威哲学家Arne Naess提出，指一种生态和谐或平衡的哲学①[8]，享受和尊重地球完整的资源和生物圈中多样生命形式的生存方式②[9]。20世纪90年代，已有多位学者对本地实践和传统文化中与生态相关的智慧应用展开研究[10]。象伟宁在前人的基础上提出生态智慧包含理论的、个体的智慧(sophia)和实践的、集体的智慧(phronesis)[11]，并认为后者是“基于实证的观点、原则、战略、路径，可指引创新和长久持续的实践(如都江堰、斯塔顿岛、纽约中央公园等生态工程)”③[12]，其鲜明的本土场地和实践特征，可以为生态规划设计提供重要的知识和案例[13]，同时包含了个体或群体在历史悠久的实践中总结的与生态相关的知识。这些都已受到风景园林学、城乡规划学和建筑学等实践特征学科的广泛重视。

1.3 研究综述

当前已有诸多学者从园林、古城、古都和国家公园等多个尺度对我国风景园林与城乡规划领域中的生态智慧实践开展研究。王珲等对苏州明清园林在空间、生境、审美塑造等方面的生态智慧进行了总结[14]；闫水玉等对隋唐长安、宋代临安、明清北京的传统营城展开了实证研究[15]；廖凌云等分析了传统分散式古茶园与周边自然相融相生的生态智慧[16]。此外，西方学者如斯坦纳(Steiner)分析了德克萨斯奥斯汀的综合规划过程，提出生态知识和智慧可以帮助和引导规划过程，从而提升生态系统服务[17]。

在“城与水”方面，虽然多位学者未提及“生态智慧”，但均开展了与其关系紧密的研究。如吴良镛认为“中国传统城市与山林水网密切结合”，并引用《商君书·徕民》中“地方百里者山陵处什一，蔽泽处什一，溪谷流水处什一，都邑蹊道处什一，恶田处什二，良田处什四”来显示传统人居环境对自然和水的重视[18]；吴庆洲总结我国古城水系多由“环城壕池和城内河渠组成”[19]，具有“供水、交通运输、溉田灌圃和水产养殖、军事防御、排水排洪、调蓄洪水、防火、躲避风浪、造园绿化和水上娱乐、改善城市环境的十大功用”[20]，并在“稳定城址、促进工商业发展、提供较高质量生活环境、形成城市特色”等方面发挥作用[20]，进而提出“城池是军事防御与防洪工程的统一体，古城水系是多功能的统一体，是古城的血脉”[21]，其中“排洪河道密度”和“行洪断面”是2个重要指标[22]。此外，针对云南丽江古城，既有对其“洗街文化、桥市文化、三眼井水管理”所蕴含的生态智慧的研究[23]，也有对其“逐水而居”的选址、“理水而兴”的规划、“水城相融”的景观，以及护水、防洪、循环用水等与自然相适应的水利技术等生态智慧的研究总结[24]。

虽然针对生态智慧和城市及水系方面的研究在风景园林和城乡规划领域积累丰富，但是仍缺乏通过空间量化和情景模拟对具体案例的生态智慧再利用展开量化研究的尝试。本文在前人研究的基础上，在生态智慧的视野下，对北京中心城中心地区的历史水系恢复展开空间量化和情景模拟研究。

2 研究对象与研究方法

2.1 研究对象

2.1.1 研究区域

北京中心城中心地区(包含北京核心区，以下简称“中心地区”)是指位于《北京城市总体规划2016—2035》[25]中划定的以北京老城为核心的面积约为334km2的区域，包含金、元、明、清的北京老城范围，是历史上北京城市及其水系的主体。

2.1.2 研究数据

本研究使用了《北京历史地图集》[26]和相关历史文献信息，并对北京中心地区高分二号卫星(GF-2)2015年9月4日的高分辨率遥感数据和谷歌地球(Google Earth pro)多年高清晰度遥感影像进行配合验证。通过对数据进行大气校正和配准等预处理，将相关空间数据在WGS1984坐标下进行整合。此外，还使用了公开的北京基础地理信息数据，包括城市分区边界、快速环路和主要道路等。

2.2 研究方法

2.2.1 水系解译与廊道绘图

通过对《北京历史地图集》中各个主要历史时期的水系地图进行解译，在地理信息系统软件(GIS)中进行绘图与分析，总结了北京中心地区历史水系分布的不同格局。通过对GF-2数据和高清遥感影像进行对比验证，解译了北京中心地区的地表水体分布现状。利用课题组前期的调研结果[27-28]，得知北京市主要到访水边的群众的出行偏好为步行10min以内，结合步行速度计算，可将1km作为水系服务廊道宽度，在GIS中进行缓冲区计算④。

2.2.2 情景模拟

通过对已淹没的历史水系进行梳理和绘图，针对不同水系恢复做出如下8个情景预设：1)玉河正义路段；2)整条玉河；3)前三门护城河；4)东护城河；5)西护城河；6)龙须沟；7)整条玉河、东西护城河、前三门护城河；8)以上全部(整条玉河、东西护城河、前三门护城河、龙须沟)。进而对历史水系恢复所产生的水系服务廊道覆盖情景进行量化模拟计算。

3 研究结果

3.1 不同历史时期水系的格局功能和水源分析结果

通过对不同时期历史水系地图的解译，绘制北京历史水系格局变迁图，总结其主要功能和主要地表水源(表1)。

通过表1的分析，可以将北京传统营城中在水系方面的生态智慧概括为如下4点。1)依靠自然不断利用、拓展、发掘新水源。如金朝对高粱河水系的开发；元代郭守敬引白浮泉济漕运；清代对西山诸泉整合并改造瓮山泊等。2)依靠人工持续利用、维护、控制地表水系。如金朝利用闸河漕运从通州逆水而上；元代开通坝河和通惠河30余闸坝的持续性维护和利用等。3)注重多功能用水并与城市水景融合，将灌溉、漕运、宫廷用水与都城水景观紧密结合。如金朝在营造同乐园太液池和鱼藻池的水景观时，结合了莲花池和高粱河水系，并与漕运水系连通；元大都“先通漕渠稳定国都，再通金水改善生活；先有水系、园苑，后有宫室民居”[29]；清乾隆年间对瓮山泊进行改造，将京西农田水利和皇家园林用水兼顾结合等。4)尊重历史水系的综合再利用，减少物力消耗。如元代利用金朝所建金口河故道40年以补充漕运，并及时废弃以防水患。通过以上实践可将生态智慧概括为“两依两重”，即依靠自然和依靠人工，注重功能综合、尊重历史水系，这些都凝聚了我国历代劳动人民实践的传统营城生态智慧。

表1 北京历史水系格局、功能和水源分析

表2 历史水系恢复的服务廊道情景模拟分析

表3 历史水系恢复的长度、水体面积及增加潜在水系服务廊道面积分析

3.2 不同恢复情景下水系服务廊道模拟结果

通过对比历史水系和现状水系地图可以发现，原本历史水系的分布较为均匀，潜在的历史水系服务廊道几乎可以覆盖整个老城范围。但北京中心地区一些历史地表水系在发展中淹没消失，其中比较有代表性的有玉河正义路段(a)、玉河皇城根河段(b)、前三门护城河(c)、东护城河(d)、西护城河(e)和龙须沟(f)。

通过在GIS中模拟不同预设情景下历史水系恢复的长度、水体面积及增加的水系服务廊道覆盖面积，可以得出如下结论。1)效率方面：恢复玉河正义路段水系所带来的廊道覆盖提升效率最高，可恢复约787m的水体，带来约219.09hm2的水系服务廊道覆盖，平均每恢复1m水体可增加廊道覆盖面积约2 783.86m2。2)总量角度：前三门护城河、西护城河、东护城河和龙须沟有潜力分别增加760.89(单个总量最高)、701.34、617.52和588.86hm2的地表水系滨水服务廊道覆盖。其中单位长度效率由高到低分别为：东护城河(1 175.11m2/m)、龙须沟 (1 147.88m2/m)、西护城河(1 143.55m2/m)和前三门护城河(1 084.51m2/m)。3)整体角度：如果将以上水系全部恢复，将会为北京中心地区带来较为高效、完整的地表水系服务廊道覆盖系统(表2、3)。

4 讨论与结论

北京城市水景观和水文化现状严峻，唐晓峰多次指出，近几十年来北京严重缺水，水脉遭到破坏，一代又一代年轻人在这样的环境和背景下成长起来，岁月会打磨对北京城水脉文脉历史的美好记忆[7]。吴良镛在《中国人居史》中提到：“究天人之际，通古今之变”[6]，在学习、吸取先进科技和文化的同时，更要对本土文化秉持自觉的意识。杨锐认为，北京就是一个大国首都形象和大尺度风景园林的代表[30]。这些学者的观点也说明，通过风景园林、城乡规划和建筑学专业的实践工作，结合北京历史营城中利用水系的生态智慧，可以为首都建设提供理论依据。

在当前“生态文明建设进入了快车道”的新时代背景下，亟须找寻北京在城市历史发展中可供借鉴的传统营城生态智慧。对北京历史水系、地表水系服务廊道和水景观廊道的价值挖掘逐渐受到重视。《北京城市总体规划2016—2035》中已将恢复历史河湖水系作为“建设两道一网(第28条)、老城整体保护(第57条)、恢复山水田园历史风貌(第62条)”的重要规划举措，前三门历史水系的恢复也已作为规划行动之一[25]。北京市政府的搬迁为玉河正义路段的恢复带来机遇。此外，历史水系的恢复具有局部性和整体性特征，需要分步骤、分阶段权衡各段历史水系恢复的可能性和完整性。以四合院、胡同、城墙、历史水系为代表的北京古都风貌，只有在现阶段将历史水系恢复与首都“留白增绿”的系列政策相结合，才有机会得到恢复和改善。

城市水系相较城市绿地在供水、溉灌、调蓄、排洪、防火、水上娱乐、改善城市环境、提供较高质量生活环境、形成城市特色，以及缓解热岛效应等方面更具优势，城市地表水系还是城市中多种生物不可替代的饮水源。若能分情况、分阶段恢复北京历史水系，增加北京中心地区高密度建成环境的水系服务廊道覆盖，不仅可以提高市民到水边休闲游憩的可达性，还可以直接或间接提高本地居民的福祉，在北京中心地区形成优良的城市生态系统，极大提高中心地区支持(supporting)、供给(provisioning)、调节(regulating)、文化(cultural)4类重要的城市生态系统服务。

通过对历史地图的解译和对历史水系恢复产生服务廊道的情景模拟，可以发现，如果能保护现有城市地表水，恢复历史淹没的地表水系，沿水系建设蓝绿相融的景观和文化服务空间，发展水体与绿带相结合的城市生态系统，无疑会为北京中心地区的城市生态、景观、风貌提升和文脉修复带来巨大帮助。在历史上北京的城市发展变迁与水源水系的改造利用紧密相关，如今的北京中心地区和首都核心区同样需要依靠历史水系恢复来构建“蓝绿交织”“和谐宜居”的美好都市。

注释：

① 原文为：A philosophy of ecological harmony or equilibrium.

② 原文为：How to live on Earth enjoying and respecting the full richness and diversity of lifeforms of the ecosphere.

③ 原文为：Ecological wisdom-evidencebased ideas, principles, strategies, and even approaches that have led to the creation and sustained longevity of such ecological projects… ecological wisdom pertains to a peculiar form of ecological domain knowledge that comprises specialized instances of one individual's or a group of individuals' prior and time-honored knowledge in the realm of ecological research, planning, design, and management.

④ 水系服务廊道范围的确定参考了本课题组前期对到访水系的受访者出行方式偏好的调研结果。该结果显示“步行”和“路程时长为10min以内”为受访者选择最多的出行方式。亨德森等在《自然》(Nature)上发表的研究结果为：成年男性步行速度为1.62m/s，成年女性为1.38m/s(详见Henderson L F, Lyons D J. Sexual Differences in Human Crowd Motion[J]. Nature, 1972, 240: 353.)。陈然等研究表明：我国老年女子步行速度为1.08m/s，青年男子为1.32m/s，我国人均步行速度为1.24m/s[详见陈然，董力耘.中国大都市行人交通特征的实测和初步分析[J].上海大学学报：自然科学版，2005(1)：93-97.]。通过以上信息计算得出10min步行的最大距离为972m，取整为1km，将该范围作为水系服务廊道范围。