基于水生态文明视角的城市滨水空间研究

赵之煌，李 纲，胡丽香，张莉萍，陈 柳

（1.华北水利水电大学 管理与经济学院，河南 郑州 450046； 2.黄河勘测规划设计研究院有限公司，河南 郑州 450003； 3.郑州旅游职业学院，河南 郑州 451464）

水生态文明是生态文明研究范畴中基于人与水和谐共生发展理念的生态文明学发展分支，具体指以实现水资源可持续利用，支撑经济社会和谐发展，保障生态系统良性循环为主题理念的人水和谐文化伦理形态［1］，它是生态文明最重要、最基础的内容［2］。 生态文明建设的高级阶段是城市生态空间格局、产业结构、生产方式、生活方式达到最佳状态，人与自然和谐相处。 城市滨水空间作为城市空间的重要构成部分，不仅能够满足多元化的城市发展需求，塑造别具一格的城市生活空间和城市形象，保护滨水区的自然生态环境，而且其独特的滨水优势易于融合和贯彻城市水生态文明理念。 然而，当今城市滨水空间发展并未充分在水生态文明理念下进行系统规划，普遍存在过于追求规模和速度的误区，无法适应追求城市特色和品质的新要求。 因此，笔者以郑为市为例，基于水生态文明视角，研究城市滨水空间的发展与规划新策略问题，以期为改善城市生态、优化人居环境、提升城市功能等提供参考。

1 城市滨水空间及其与水生态文明的内在关联

1.1 城市滨水空间的发展

城市滨水空间指城市陆域与河、湖、江、海等水域相邻的一定空间范围。 从城市空间角度看，是指可以容纳市民从事休息、锻炼、娱乐、观光、购物、旅游等游憩活动，并与城市水域有直接或间接联系而串联起来的有机线性空间。 20 世纪中期以前，城市滨水空间是居民为达到物质、经济目的［3］，在农业灌溉、生活供水、排水、舟楫往来、工业活动、仓储和交通运输等相关活动中自发形成的场所。 20 世纪中期以后，随着西方经济产业结构优化调整，城市功能逐渐多元化，人们对城市环境有了更高要求［4］，城市滨水空间功能逐渐由工业活动、仓储和交通运输等转变为商业、游憩等多重功能［5］。 安·布理和迪克·里贝依据城市滨水空间用途将其功能规划为商贸、娱乐休闲、文化教育与环境、历史、居住和港口设施六大类［6］。 霍依尔在《滨水区更新》中首次对全球滨水区再开发进行了全面论述，收集地理学家、经济学家、城市规划师等不同领域专家的观点对城市滨水区开发驱动因素、现状、开发的问题进行了深入探讨［7］。 美国华盛顿滨水区研究中心主编的《全球城市滨水区开发的成功案例》，收录并详细分析了不同滨水空间规划开发的实例经验［8］。国外对城市滨水空间的规划研究已经上升到跨多学科联合交叉进行，并且研究重心落实在人与城市滨水空间互动关系。

我国对于城市滨水空间规划的研究虽然起步晚，但也积累了较为丰富的研究成果。 张舒柳等［9］对城市滨水空间规划利用研究进行梳理认为，城市滨水空间规划经历了初步运用、过度开发、衰败、环境整治、空间整理、综合开发6 个阶段。 孔俊婷等［10］基于海绵城市视角研究了城市中心区河流滨水空间更新策略。 方美清［11］研究了城市水环境景观空间优化设计策略。现有城市滨水空间规划研究往往基于生态视角，将生态文明、水生态文明理念与城市滨水空间规划进行简单的背景结合，借鉴规划原理和设计方法，提出笼统、定性的建议措施。 如何有效将生态文明特别是水生态文明理念与城市滨水空间规划进行有机结合，是今后城市滨水空间规划需要深入研究的问题。

1.2 城市滨水空间与水生态文明的内在关联

在提倡生态文明建设、人与自然和谐共生的新时代，人们注重“与生态相伴，走进大自然”的生活要求。城市滨水空间是城市空间的重要组成部分，城市滨水空间的重组优化，有助于改善市民的生活环境，提高市民的生活质量。 但是，打造城市滨水空间如果处理不好空间与水的关系，通常会带来水体污染、水土流失、洪涝灾害等水生态环境问题，导致生态环境恶化，危及并压缩市民的滨水空间。 为缓解这些问题和规避其引发的后果，城市滨水空间规划势必先行。

基于水生态文明视角的滨水空间规划建设，利用海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排”措施和河道亲水驳岸生态化手段，对空间场地进行建造设计，提高防洪排涝能力，实现雨水、河水等水资源循环和可持续利用。 另外通过优化滨水空间景观植被、驳岸的布局，一方面有利于营造具有趣味性、互动性、观赏性的多色彩城市滨水空间，另一方面有助于人们生活环境的改善和优化，进而优化整个城市空间结构，创造生态效益。 滨水活动空间，不仅增强市民之间和谐友好的社会关系，而且改善市民的精神生活面貌，实现人与生态环境的和谐共生。

2 郑州市滨水空间现状问题

选取郑州市金水河、东风渠、熊儿河、七里河、贾鲁河等河流滨水空间作为研究对象，采用文献查询、案例研究、实地调查等方法，探析滨水空间现状及存在的问题。 经过对金水河、东风渠、熊儿河、七里河进行实地调查，发现均存在渗蓄排水韧性差，防洪排涝能力差；河道驳岸硬质化，生物多样性弱化；植被群落结构简单，生态视觉效益差；空间设施单一化，休闲娱乐趣味少等共性问题。 为探析归纳郑州市滨水空间现状所存在的问题，以金水河滨水空间为例对所存在的问题进行深入分析。 金水河是东风渠的支流，发源于二七区侯寨乡老胡沟，穿越郑州市中心城区，自西南流向东北，至八里庙流入东风渠，河长26.31 km，流域面积74.14 km2。

2.1 渗蓄排水韧性差，防洪排涝能力差

近年来，随着郑州市城市规模扩大，“热岛效应”“雨岛效应”显现，致使地处北方、降雨量偏少的郑州市降雨概率和降雨强度增大。 金水河滨水空间地面采用透水性差的材料铺设，虽然滨水空间具有一定渗、蓄、排水能力的植被景观区域和公共排水设施，但植被景观区域面积占滨水空间总面积比例较小，公共排水设施的防洪排水标准过低，为“一年一遇”或“两年一遇”，进而导致滨水空间总体防洪排涝能力差，大幅增大了郑州市城区内涝发生的概率。

2.2 河道驳岸硬质化，生物多样性弱化

金水河滨水空间规划设计较早，在建设中忽视了河流的原生态自然属性，沿岸行道和驳岸均采用石块、混凝土等硬质材料铺设，一方面阻碍了地表水与地下水的联系，打破了河流水资源循环的平衡状态，进而破坏了金水河的生态环境；另一方面切断了河流水体与土壤、生物间的联系，使金水河原有生态系统变得支离破碎，严重弱化滨水空间的生物多样性。

2.3 植被群落结构简单，生态视觉效益差

金水河滨水空间从亚热带引种树种较多，本地乡土树种较少［12］。 郑州市属于温带季风气候区，从环境生态学角度看，滨水空间引入本地乡土树种更为适宜，一方面乡土树种能保护本地的生物多样性，丰富植被资源，使景观绿化富有郑州市地域特色；另一方面乡土树种成活率高，人工管护简单，容易与本地生物形成生态平衡。

从植被配置看，金水河滨水空间植被配置不合理，采用乔、灌、草搭配，植被配置结构简单、单调，缺少原始自然的氛围感。 首先，乔木以常绿针叶树种为主，种植比例过高，色彩单调，而选择落叶阔叶树种可以形成季相色彩变化的同时，既能发挥滨水空间的生态功能，又能增添空间动态色彩变换效果。 其次，滨水空间植被以速生为主，速生植被一般寿命短，不具有长期可持续成长性，另外速生植被汲取养分能力较其他植被强，长期会妨碍其他植被生长，不利于滨水空间整体生态可持续发展。 再次，滨水空间没有特色树种，沿岸大规模常绿树种，色彩单调容易让人产生审美疲劳。 最后，滨水空间以整齐威严的行道树为骨架，灌木草丛绿篱以几何图形式拼接肌理种植，充满浓厚的人工化气息。

2.4 空间设施单一化，休闲娱乐趣味少

金水河滨水空间的设计和设施形式单一，空间休闲娱乐趣味性不够丰富。 从滨水空间功能性看，以健身、休闲、散步功能为主，缺乏多功能空间。 从滨水空间本身看，沿岸滨水行道和小广场的空间设计过于空旷。 古罗马著名建筑工程师维特鲁威乌斯说，空间设计应该基于居民数量，以便它不至于空间太小而无法使用，也不要像一个没有人烟的荒芜之地［13］。 空旷的空间感缺少灵动性和感染力，市民在使用过程中缺乏新鲜感。 从滨河空间布置设施看，以健身器材、公厕等公共配套设施为主，仅能满足市民刚性需求。 现代化城市滨水空间设施规划应从市民行为特点和精神需求出发，将滨水空间划分为游憩、购物、娱乐、餐饮等不同主题体验区，打造综合多功能性的公共配套设施，满足城市不同年龄居民需求，提升城市滨水空间公共配套设施的特色和综合使用价值。

3 生态文明视角下城市滨水空间规划研究

郑州市城市滨水空间现状所存在的问题主要包括空间排水、景观植被、驳岸和空间设施规划等方面，这些方面都与水生态文明息息相关，所以需要基于水生态文明视角进行空间规划研究，将水生态文明和城市滨水空间深度融合。 以贾鲁河综合治理工程郑州段为例，从生态海绵、生态群落、生态驳岸3 个维度，采用实地调查、定量定性分析、统计归纳等研究方法对贾鲁河滨水空间规划进行研究，提出滨水空间优化建议。

贾鲁河属于淮河流域，发源于新密市圣水峪，流经郑州市西部、北部，环绕整个市区，在东南部由中牟县出境，经开封市至周口市流入沙颍河，汇入淮河，全长256 km，流域面积5 896 km2，其中郑州市境内长137 km，流域面积2 750 km2。 根据贾鲁河郑州段沿线地形地貌、历史文化特征等，将河道沿线滨水空间划分为“源、界、汇、兴、泽、盛”6 个主题分区，根据人的行为需求，通过点、线、面空间形态，设置功能丰富的公共配套设施，满足人的多样性需求，提升城市滨水空间综合利用价值，消除城市滨水空间设施单调、趣味少的问题。

3.1 基于生态海绵维度城市滨水空间规划

实现水资源可持续利用、良性循环是水生态文明的一项重要内容。 海绵城市主要针对降雨，结合自然要素和相关生态技术，实现雨水的下渗、蓄存、净化、排放，以此控制雨水地表径流，实现雨水资源循环利用，减少城市洪涝灾害发生，缓解城市水资源短缺问题，促进生态环境保护与发展。 海绵城市设施形式有渗透铺装、生态草沟、雨水花园、下渗绿地、雨水调蓄池、排水管等。 以年径流总量控制率85%为目标，遵循因地制宜、低影响开发、整体结合原则，对贾鲁河滨水空间点、线、面形态布局进行排水区划分，基于各排水区汇水面积、综合径流系数和目标调蓄容积，因地制宜设置不同类型海绵设施，优化空间布置，并利用排水区实际调蓄容积反演海绵设施蓄水能力。 区域综合径流系数计算公式：

式中：φ为综合径流系数；φi为研究区第i类地面径流系数；si为研究区第i类地面面积；s总为研究区总面积。

海绵设施调蓄容积计算公式：

式中：V为分水区调蓄容积；F为排水区汇水面积；hy为年径流总量控制率所对应的降雨量。

根据《郑州市海绵城市规划设计导则（试行）》《郑州都市区海绵城市专项规划（2017—2030 年）》《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》，郑州市年径流总量控制率与设计降雨量的关系见表1，将其作为预期目标。 根据贾鲁河6 个主题分区滨水空间点、线、面形态布局的地形地势，采用Auto⁃CAD 和BIM 软件计算各分区总汇水面积、综合径流系数、总目标调蓄容积和实际调蓄容积，实际调蓄容积见表2。 贾鲁河各主题分区排水区实际调蓄容积所对应的设计降雨量均大于标准设计降雨量（32.40 mm），满足郑州市海绵城市建设85%年径流总量控制率的规划指标，达到预期目标。

表1 郑州市年径流总量控制率和设计降雨量

表2 贾鲁河各主题分区排水区实际调蓄容积

3.2 基于生态群落维度城市滨水空间规划

景观植被是城市滨水空间中的活力元素，不仅能够丰富滨水空间水生态环境色彩，而且可以修复水生态环境，对维持滨水空间生态平衡有重要作用。 为解决郑州市滨水空间所存在的“植被群落结构简单，生态视觉效益差”问题，从植被选择和植被滨水空间搭配两方面对贾鲁河滨水空间规划进行研究。

从植被选择看，在乔木选择方面，郑州市处于暖温带落叶阔叶林区，适宜种植阔叶林、针叶林或混交林。在保留贾鲁河原生态植被群落基础上，通过引种本地针叶林和落叶阔叶林两类乡土植被群落，以2.5 ∶7.5的比例进行搭配种植，提升贾鲁河滨水空间植被配置合理性。 一方面乡土植被群落病虫害少，人工管养简单，易于获取，维护成本低，经济效益显著；另一方面，相较于针叶林，落叶阔叶林树叶宽阔、植被茂密，具备净化空气、防风固沙、除尘降噪、涵养水源、保持水土等生态功能，同时落叶阔叶林丰富而又明显的季相变化，可营造出四季不同色彩意境。 在灌木草丛选择方面，选择色彩丰富的植被，配置特色植被专类园，做到从早春三月到寒冬腊月都有美景可观赏，有效消除四季常绿的传统审美疲劳，给人们带来视觉盛宴。

从植被滨水空间搭配看，仅选择针叶林和落叶阔叶林等乡土植被按比例搭配种植仍美中不足，在植被规划控制中，还需要处理好植被搭配总格局个性与共性的关系，以确保总格局既能保持针叶林和阔叶林按比例搭配的主基调，又能显示出个性特色，避免搭配常规单调，因此依托“源、界、汇、兴、泽、盛”主题分区特色，规划具有特色点、线、面空间形态的植被搭配结构，见表3。

表3 贾鲁河主题分区滨水空间植被搭配

3.3 基于生态驳岸维度城市滨水空间规划

驳岸是陆域与水域相互接触、相互渗透的地带。对近水陆域而言，驳岸的形式不仅影响近水陆域的景观形态和景观空间的延伸，而且影响近水空间的层次感和互动性。 对水域而言，驳岸的形式影响水体形状的同时，起着减缓水体流速、防洪排涝、保持水土的功能。 所以需要在生态驳岸维度运用景观美学、景观生态学原理对贾鲁河滨水空间规划进行研究。

驳岸分为直立式驳岸、斜坡式驳岸、阶梯式驳岸、缓坡式驳岸4 种类型。 驳岸空间的层次是滨水空间规划中容易忽略的内容，空间层次是表现空间整体要素关系的躯干，对安排各层空间关系、营造空间序列起着重要作用。 空间层次可以通过分隔与联系等关系表现，只有分隔没有联系的空间缺乏景深效果，无法产生层次感，只有联系没有分隔的空间也没有层次感。 现有滨水空间的驳岸空间均由生冷、沉闷的石块、混凝土等硬质材料铺设的人行道组成，既没有植被、台阶、景观石等，又没有观景台、亲水步道、城市沙滩、码头等，缺乏分隔与联系，导致驳岸空间缺乏层次感，也拉开了人与水的距离，弱化了驳岸空间的亲水功能。 可以采用堤顶路、步道、石堆垒砌等人工要素，草坡、湿地等自然要素相融合的生态驳岸（见图1），增加驳岸空间的景深，产生近景、中景、远景效果，丰富空间层次感，强化视觉观感，增加人与水的互动。

生态驳岸不仅能够促使河水和地下水土的能量循环、交换，发挥涵养水源、除尘降噪、防风固沙等功能，而且能使河道两岸的生态尽快恢复，体现出河道的自然景观特征，使得贾鲁河展现出自然形态美，同时增强生物多样性。

4 结 语

2020 年郑州市水域面积仅156.9 km2，人均水资源占有量仅178 m3，是北方内陆极度缺水的城市，应注重城市水生态文明建设。 参照贾鲁河滨水空间规划设计内容，基于水生态文明视角，构建以生态海绵、生态群落、生态驳岸三维度为主的规划体系与应用标准，以规划进行引领和控制，优化郑州市河流的滨水空间，实现城市水资源可循环利用，保障水生态系统良性循环。