城市河堤的多目标弹性景观修复途径——以四川省富顺沱江为例

李 倞

路 杭

邢露露

吴丹子

现代河堤工程对保证城市安全至关重要，但也造成滨河生态环境退化、生态服务功能丧失、弹性防洪能力不足、空间品质下降和公共活力衰退等一系列问题。在国际上，弹性理念已经引入城市河道建设，作为增强城市水适应能力的重要举措。目前，在城市品质提升的要求下，中国城市河道面临巨大的更新发展机遇。

1 弹性防洪理念

弹性一词来源于物理学。1973年霍林(Holling)首次将其引入生态领域，作为生态系统受到干扰后维持自身状态能力的度量[1]。随后衍生出工程弹性、社会弹性，并应用于弹性城市建设。

弹性为现代城市防洪提供了一个新的思路，与洪水相适应，提高城市面对洪灾时的弹性，从而避免或降低损失，并实现防洪工程多元效益的共生。它具有以下几个基本特征。

1)从生态弹性角度，弹性防洪需要向自然学习，引导自然的抗洪和恢复能力。

2)从工程弹性角度，洪水灾害扰动是一个动态过程，弹性防洪是针对这种动态过程的适应，而不完全是抵抗。

3)从社会和经济弹性角度，防洪工程可以承载更多的功能，并带来更大的社会和经济效益。

弹性理念的应用已经成为风景园林未来发展的重要方向[2]，而其具有的功能复合、自然引导、动态适应等特征[3-4]尤其被关注。目前，相关研究主要探索区域防洪的整体弹性策略[5-8]；对弹性防洪重点要素堤岸的柔性、近自然化设计方法[9-13]和伊萨河等代表性案例[14-17]进行了介绍；尤其关注郊区河流和城区泄洪渠改造，以新建或河堤拆除改造方法为主。在此基础上，本研究重点针对目前中国河堤的主要工程形式，结合城区、郊区段的不同空间特征，以富顺沱江为例，在弹性理念的指导下，探索一种与现有工程河堤相结合的景观改造模式，来恢复河流的复合功能弹性，为城市河堤修复提供可借鉴的景观修复途径。

2 河堤工程景观修复的总体策略

目前，中国绝大多数城区河道都进行了堤防工程建设，需要满足严格的防洪标准和工程技术要求。因此，河堤的景观修复需要根据现状或规划条件，在满足防洪标准的基础上，达到增强河道防洪能力、提升环境品质和实现复合利用等目标。它主要可以归纳为3个核心策略(图1)，在实际的工程建设中单独或混合使用(表1)。

2.1 软化策略

软化策略是通过恢复自然滩涂和运用生物结构、生态工程等技术来“软化”堤坝系统，缓冲洪水冲击，提高生态稳定性，以此提升防洪效率。

在河堤的修复过程中，我们可以创造一种工程化防洪设施与自然系统相结合的混合体，形成一个具有多种自然过程和生态功能的软性过渡带。这条连续的过渡带将具有自然修复能力，并可以缓冲洪水冲击。在历史上，中国泉州的洛阳桥就是通过在桥基上养殖牡蛎，利用牡蛎形成的生物礁系统来增强桥体的抗洪水冲击能力。荷兰也正在通过引导堤坝外滩涂淤积，来应对城市所面临的日益严峻的防洪压力。

2.2 退让策略

退让策略是一种给河流恢复一定可洪泛空间的弹性修复策略。这种策略的核心是给河流以空间，通过对现有或规划岸线进行调整，依托退堤或引流洪水，增加行洪空间和洪泛区面积，来降低洪水对城市核心区的冲击。

针对城市建成区，退让策略的实施往往比较困难，通常利用河道附近的闲置土地对部分节点空间进行扩展，允许洪水进入。而对于新建的城市区域，退让策略具有一定的实施潜力。退让的缓冲区内可以通过生态技术和地形控制实现弹性修复，带来城市滨河空间价值的进一步提升。

2.3 复合策略

由于洪水的偶发性，堤防工程在大部分时间都处于闲置状态。复合策略是在保证防洪工程安全和满足防洪能力的前提下，利用创造性的改造策略挖掘其公共使用的潜力，通过激发公共活力，重建工程与周边城市的融合关系。

随着城市土地价值的不断提升，精细化的土地利用越来越受到重视，许多基础设施都重新成为城市的可更新区域。在规划设计中，需要从时间维度上考虑空间的复合利用模式，通过对河堤结构的创造性改造，提出一种适应洪水季节性变化的高效空间使用方案。

图1 总体修复策略

图2 富顺沱江河堤现状和规划情况

3 富顺沱江河堤的弹性景观修复

研究区域位于中国西南地区的四川省自贡富顺。富顺城址紧邻沱江，始建于公元76—78年，因周边具有丰富的盐矿，逐渐发展为城市。历史上，富顺城选址于沱江内湾，以降低受洪水直接冲击的风险。古城墙也具有抵抗洪水的功能，还与河道预留了一定的洪泛空间。富顺内城西湖也可以发挥洪涝调节的功能。这种在当时生产力条件下与自然紧密融合的适应性景观，体现了中国传统的朴素弹性建城智慧，实现了富顺近2 000年的持续发展。

3.1 现状条件

自20世纪90年代开始，富顺进入了新的城市化发展时期。为了获得更大的建设空间，城市开始向江边发展，修建了新的河堤工程。今天，富顺准备开始跨江发展，并完成防洪工程规划。从目前已建和规划的防洪工程来看，单纯以防洪为目标的河堤正在侵蚀着这座具有悠久历史和良好自然风貌的古城。

根据河堤工程现状和规划情况，按照堤身形式[18]可以将沱江主要分为4种类型区(图2)：1)已建直墙式堤区；2)已建斜坡式堤区；3)规划待建堤区(规划斜坡式堤)；4)无须建设堤防区(通过自然地形防洪)。

3.2 类型1：已建直墙式堤——复合和软化策略

3.2.1 现状情况

该段采用直墙式堤身形式，主要位于富顺旧城区南岸，总长度约1.7km，是旧城区的主要堤防形式。堤内以商业服务设施、居住用地为主，空间尺度较小，人口密度大，内部公共空间严重不足。

防洪堤顶高程为274m，满足20年一遇防洪要求。目前滨河空间没有连贯的滨江慢行道。滨江绿化带以榕树为主，郁闭度高。下层空间多为荒地，生态破坏严重，植被生长状况较差，部分区域被建设成为停车场和平台，在非洪水季节存在一定的停车和经营活动。

3.2.2 修复途径

这里是富顺的旧城核心区，周边居民分布密集，使用需求强烈，还分布有大量历史文化建筑，但可使用空间非常有限。因此，修复主要采用复合和软化策略(图3)。

图3 已建直墙式堤岸修复途径

图4 已建斜坡式堤岸修复途径

在临江一侧设计宽约6m的滨江步道，并梳理机动车道和滨江步道之间的绿带。受堤顶空间的限制，在部分空间过窄或人流量较大的区域，滨江步道采用局部悬挑的方式增加宽度。在无法贯通的区域，步道采用城市内绕行的方式保持连通。除了沿江贯通以外，步道通过与城市内部路网和空间轴线的衔接，引导居民便捷到达江边。

修复通过将堤顶各种尺度的防护绿地、未利用空间和更新空间串联在一起，形成一条带状的公共空间廊道。过去以防护为主的绿地开始强调它的公共使用，根据周边城市用地和人群需求，改造成多种尺度和功能的滨江公园。

堤底空间重点恢复由河岸向防洪墙过渡的生态区。常水位河岸主要通过抛石防止冲刷，创造多空隙的栖息地环境。中间主要恢复本地多样的滨江湿地植物群落，在局部较宽的区域，通过抛石带开口，允许河水进入，创造一个具有自然动态性的滨江湿地。在靠近堤身一侧，适当回填土方，降低防洪墙可视高度，同时为种植耐水湿灌木创造条件，改善景观面貌。

3.3 类型2：已建斜坡式堤——复合和软化策略

3.3.1 现状情况

该堤岸类型主要位于旧城区北侧的城乡交接地带，总长度约500m。此区段为近几年新建的防洪堤，采用双层斜坡堤岸形式——堤顶设计有堤顶路，标高约为274m，满足20年一遇防洪标准；中部设计2m宽马道，满足管理需求；马道将斜坡堤身分为上、下两部分，上部堤身主要采用混凝土框架，下部堤身采用混凝土浇筑。巨大的堤身严重破坏区域景观，河岸的自然退化也比较严重，居民使用马道同时存在安全隐患。

3.3.2 修复途径

这里是富顺的城乡交接区域，周边居民分布较少，主要修复目标是恢复自然生态、提升防洪能力、改善景观面貌和满足郊野休闲的需求。堤顶空间主要为城市机动车道，空间余地较小，因此对防洪堤修复主要集中在堤身和堤底河岸区域，采用软化策略(图4)。

针对下半部分堤身完全硬化、河岸生态退化的问题，设计首先对滨河空间的地形进行了微调。在常水位岸线区域适当降低高程，优化岸线形态，恢复滨河漫滩和砾石区。在靠近堤底的一侧堆积之前移除的土壤，提升高程，覆盖下层混凝土堤身。这种简单、低成本的覆土方式在不破坏原有堤防结构的基础上，可以有效减少防洪堤的下层硬质面积，为种植耐水湿和半耐水湿植物提供土壤，同时减轻堤底受到的洪水冲击，并将工程结构融入自然。

地形改造降低了马道与堤底的高度，两侧植物的恢复也改善了马道的景观体验，使原来存在安全风险的马道，转化为一条滨河游览绿道。在一些重要节点，设计对马道进行局部扩展形成观景亲水平台。

3.4 类型3：规划斜坡式堤(待建)——退让、软化和复合策略

3.4.1 现状情况

富顺即将迎来跨区发展，在旧城区对岸建设新区，未来将沿水岸新建约3km的堤防工程。规划河堤选线紧贴河岸，采用斜坡式堤身，在堤身外侧建设城市主干道，两者之间规划有滨河绿地。如果按照该规划完成建设，区域将与之前已建斜坡式堤岸产生同样的问题，虽然满足防洪规范要求，但是现状优美的河岸风光和自然系统的生态弹性将随之受到严重破坏。

3.4.2 改造途径

该片区是富顺的新城区，因为还未开始建设，所以从空间和实施的角度，目前都有较大的操作空间，在修复中可以综合运用退让、软化和复合策略。

水利工程设计需要满足严格的防洪规范要求。为了推动弹性防洪工程的实施，我们在设计之初就开展了跨学科合作，协同完成整个工程的规划设计，并在随后分拆为堤坝工程和景观工程2个实施阶段，以满足双方的工程规范要求。两阶段的工程衔接也成为设计考虑的一个重要内容，只有这样才能使水利工程和景观能够真正融为一体，而不是一种替代或修补的关系。

设计改造的核心是改变原有的城市道路-防护绿地-堤坝-河岸的空间模式，将这些分隔清晰的条带空间打破并混合，实现空间的多功能和最大化利用。通过堤坝后退，堤顶路与城市道路合二为一，堤身与防护绿地空间相结合，变为可洪泛区域。堤身由于具有更大的空间余地，可以采用近自然化的营造手段，通过地形设计引导可淹没区，使其成为更加多样化的公共空间。功能复合化让空间的使用更加高效，由于缺乏重复性建设，工程成本也会降低，是一种共赢的景观修复途径。

目前，规划预留滨河绿地宽度为25～60m，河堤的设计根据可利用的空间大小可以采用不同的设计手法。

针对可退堤宽度达到35m以上的区域，堤身可以设计成为坡度小于1:5的草地缓冲区，在临近常水位线的区域采用石笼护坡、抛石驳岸。草地缓冲区作为堤身可以有效预防20年一遇洪水对居民的威胁。通过地形的塑造，设计可以控制洪水的淹没范围，创造一个由乔木向湿地过渡的多样生态休闲环境(图5)。

针对可退堤宽度处于25～35m的区域，草地缓冲区的坡度过大，在1:3～1:5之间，需要采用工程技术保证防洪效果。经过与水利工程师研究，防洪堤采用生态袋护坡工艺，既可以适应较陡的坡度，满足洪水冲刷要求，也可以进行生态种植。常水位河岸采用宾格网石笼护坡和抛石方案(图6)。

3.5 类型4：山体自然防洪空间修复——软化策略

3.5.1 现状情况

该堤岸类型主要位于富顺旧城区南侧的滨江山地区域，总长度约2.3km。现状没有修建驳岸设施，而是利用山体作为天然防洪屏障。目前，采石对局部地区的自然植被和土壤造成一定破坏，而且由于山体削坡，区域存在一定的水土流失风险。同时，周边山体还拥有丰富的历史文化资源，包括回澜塔等富顺古城重要的文化景观。

3.5.2 改造途径

这里是城郊区，人口相对较少。修复主要结合山体的自然地势，采用软化策略，同时串联周边自然文化资源，满足郊野休闲等一系列需求(图7)。

设计首先聚焦水陆交接带的生态修复，通过丰富岸线的高程变化，恢复自然的水位消落区，种植本土洪水适应性植物，来增强滨江交界面的动态性和稳定性。

采石破坏区、山体汇水冲沟和削坡等产生的侵蚀风险区是修复的关键节点。采石破坏区的主要问题是土壤系统遭到破坏，植被难以存活，生态承载力相对较弱。因此，在采石破坏和削坡区，修复主要利用场地碎石形成挡土墙，结合江岸地形改造回填土壤，同时选用乡土植物材料恢复区域的自然植物群落。场地遗留的碎石也在山体汇水冲沟的修复中得到再利用，主要向冲沟抛石，缓解水流冲刷造成的侵蚀，并创造栖息地。这些关键修复节点也同时被设计成为滨江公共空间节点。在尊重现状山地地形的基础上，一条连贯的滨河道路将公共空间节点、山体历史文化景点、周边城市道路和现状码头等公共设施串联在一起。

4 总结和讨论

本次研究的核心理念是在目前传统河堤工程模式的基础上，通过与水利等相关专业的合作开展景观生态修复，将防洪工程转变为一个与自然和公共文化相结合的景观基础设施。以下几方面内容需要重点关注。

1)修复的重点是引导防洪思路的转变，恢复工程的多目标弹性，尽可能提高防洪能力，并促进更多生态服务功能的发挥，从而更好地应对中国面临的严峻防洪挑战和滨河生态环境建设需求。

2)最大化地结合现状条件，在原有河堤工程结构的基础上，采用低成本而适度的改造措施，使修复更符合中国的现状情况，并具有更好的适用和可实施性。

3)通过景观面貌的改善，同时营建公共空间，实现空间共享，改善居民生活，促进周边区域更新发展，这些都是弹性修复重要的社会、经济副产品，使城市空间得到高效利用，为修复工程的实施赋予了内在动力。

4)需要开展跨学科深度合作，尤其要加强学科间沟通，制定整体多目标实施方案，明确学科间的可衔接实施流程。在整个过程中，各学科都需要发挥各自知识体系和标准的互补优势，水利工程明确洪水计算和防洪安全，风景园林聚焦生态修复和社会、文化、环境等多元价值的发挥。学科间不是一种取代和对抗的关系，只有深度合作和加深了解才能使修复过程具有更强的科学性和实施性。

图5 规划斜坡式堤岸修复途径一

表1 不同河道空间条件下的修复策略选择

图6 规划斜坡式堤岸修复途径二

图7 山体自然防洪空间修复

目前，传统防洪工程的堤身形式主要包括斜坡式、直墙式和直斜复合式3种形式。在富顺的设计中主要遇到了前2种形式。但是，第三种形式主要是前2种形式的混合，基本修复策略是一致的，途径也具有共通性。总的来说，富顺防洪工程的多目标景观修复途径具有一定的代表性。在相关的修复工程设计中也具有一定的借鉴意义，但在不同的项目设计中均需要在基本策略的指导下，根据现状条件的特殊性，提出独特而有创造性的解决方案。

通过对富顺项目的设计探索发现，除了修复项目本身的技术要求，更关键的是如何推动理念的转化：需要向政府和投资商明确如何用更低的成本来实现多元效益的最大化；向相关专业学习，如何搭建一个沟通和合作研究的平台，因为这样的改变显然会给相关专业带来更大的工作量；如何立足现有相关规范，满足多重标准的制约和要求。这些是弹性景观修复工程得以真正实施的关键。

注：文中图片均由作者及研究小组成员绘制。