水利工程景觀設計與展望

羅穎+王列

作者簡介：羅穎（1989—），女，湖北武漢人,助理工程師,主要從事風景園林規劃設計、科研和專業行政管理工作。中圖分類號：TU986文獻標識碼：A文章編號：16749944(2014)05003404

1閘壩景觀研究意義

隨著我國農業和工業的大力發展,水利電力工程建設也相應達到高投入、高增長階段。我國水資源理論蘊量約6.76億kW,現開發利用率約19.3%,與發達國家開發利用率達60%相比,還有可開發利用的空間。水利水電工程的興建,特別是水庫的形成,對周邊地域的社會經濟和生態環境影響巨大,因此水利水電工程在造福人類的同時,亦要格外重視生態環境的要求和人文環境的需要。

水利水電建筑工程大多建在風景秀麗的水聲山色之處,閘壩建筑的出現一定程度上破壞了山體、平原的自然結構,阻礙了原區域內水生動植物和土壤生物的自然遷徙和生存繁衍。然而,景觀手段的介入可以有效地達到修復自然、建立新的經濟區域和人文區域的目標。景觀以風景園林為媒介,可以逐漸修復遭到破壞的生態群落和自然環境,從而使生態的多樣性得以延續發展;景觀以人文基礎建設和區域性經濟發展為媒介,通過量化分析,營造壩區及周邊輻射性地域的綠色植被和人文設施,可逐步恢復區域景觀本體的生態特性,有效帶動壩區內綠色基礎設施的氣候調節功能、豐富生物多樣性功能、保持水土功能和壩區文化遺產保護功能,加之建造人工景觀的商業價值性,在此基礎上挖掘歷史人文意境潛在功能,開發休閑功能,從而加大磁力吸引功能。

閘壩結構型式多樣,通過調研及綜合分析,設計出適用于可持續性發展的生態景觀網絡,使壩區環境在區域空間上脫離僅追求建筑功能和小范圍景觀裝飾的局限性,在人工水系設施建造的同時,融入科普、地域和歷史文化的景觀格局,將壩區作為具有獨特的區域景觀特色向周邊地域輻射,從而衍生出傳統文化與自然和諧的建筑內涵,創造獨有的科學和社會價值,為人類永久的尊重。

2古水利工程與景觀特色

古代水利工程建設理念,均建立在最大限度利用和發展地理環境的基礎之上,在發揮其功能和效應的同時,將人與自然和諧的思想揉合其中,使其成為聞名世界的水利工程。現存最完整的古代水利工程它山堰、鄭國渠、靈渠和都江堰,都以其歷史文化景區的重要部分,列入國家重點文物保護范疇。

2.1古水利工程

2.1.1它山堰水利工程

它山堰建于唐代,位于浙江寧波市鄞江鎮,樟溪出口處。它是中國古代甬江支流鄞江上修建的御咸蓄淡、引水灌溉的水利樞紐工程。由于樟溪河床較淺,筑堰前,海潮可沿甬江上溯到章溪,海水倒灌使耕田鹵化,城市用水困難。它山堰的修筑,起到了自動調節水位的作用。雨季,上游來水漫過它山堰,進入奉化江,通過甬江入海;旱季,上游主流水體則進入南塘河,灌溉鄞西農田,并注入寧波府城日月兩湖,從而保證農業用水和寧波府城的淡水供給。

它山堰“壘石為堰于兩山間,闊四十二丈,級三十又六”,溪澗瀠繞,群巒懷抱,山水秀美,周圍有冷水庵,巖寺與禪巖洞,云石庵,古城畈,賀知章釣臺以及古石巖等人文景觀,尤其是不遠處的鄞江鎮,歷史悠久,享有“寧波之根”、“四明首鎮”之稱。它山堰水利工程如圖1。

圖1它山堰水利工程

2.1.2鄭國渠水利工程

鄭國渠建于戰國末年秦朝,是以涇水為水源,用以灌溉渭水北面農田的水利工程。工程的興建,是出自政治軍事的需要。鄭國渠由鄭國渠口、鄭國渠古道和鄭國渠攔河壩組成,附近有秦以后歷代重修、增修的渠首及干道遺址,并有大量的碑石遺存。鄭國渠全長約150km,灌溉面積達280萬畝,是我國古代最長的一條灌溉渠道。對秦國而言,它的建成從經濟上完成了統一中國的戰爭準備。

今天的鄭國渠依托秦鄭國渠水利文化遺址為基礎,加之近、現代涇惠渠首、西郊水庫、儀祉墓園為襯托,初步形成龍王廟、篩珠洞、臥牛石、情人島、關中第一大峽谷、三原城隍廟和中國大地原點等自然文化景點。渠首奇石林立、山勢險峻,西郊水庫碧波蕩漾、瓜果飄香,景觀格局融歷史與現代為一體(圖2)。

圖2鄭國渠水利工程

2.1.3靈渠

靈渠亦建于秦朝時期,為了解決秦軍的后勤補給問題,秦始皇命監御史祿,督率士卒在今廣西興安縣境內修建人工運河,轉運糧餉。靈渠連接了湘漓二水,溝通了長江和珠江水系,聯通了南中國的水運網,使秦軍得到了源源不斷的糧草補給和兵源補充,迅速統一了嶺南。

靈渠設計科學,建筑精巧,兩岸風景優美,尤其是水街的亭臺樓榭、小橋流水和市井風情都鮮活地再現著千年歷史文化 (圖3)。

圖3靈渠水利工程

2.1.4都江堰

都江堰是與鄭國渠和靈渠齊名的秦三大水利工程之一。

都江堰是中國傳統文化觀念中“天人合一”的具體體現,它使成都平原成為水旱從人、沃野千里的天府之國。灌區內自然景觀、人文景觀、都市華彩及城鎮風光異彩紛呈,美不勝收。灌區水利,星羅密布,各具特色,各展風韻,令人賞心悅目?！叭嗣袂?、東風渠、三合堰、通濟堰,碧水蕩伯;黑龍灘、三岔湖、魯班水庫,湖光漣滟;龍泉洞穿,天工開物,靈水泉涌”［4］。全灌區呈現出“長龍地上走,銀河天際流;彩虹起深谷,高峽出平湖”的壯麗圖景(圖4)。

圖4都江堰水利工程

2.2古水利工程景觀特色

歷經滄桑歲月,中國古代有許多水利工程成為了歷史的陳跡,而秦代的三大水利工程都江堰、靈渠、鄭國渠和唐代的它山堰延續至今,成為國家水利風景區,在世界科技史、水利史上譜寫了濃墨重彩的篇章。

上述中國古代的四大水利工程有著其歷史文化彰顯與生態景觀并存的特色,表現為三個方面。其一,它們都出自于集權王朝的政權之下,并經歷過歷代增修、重修的持續發展經歷;其二,它們同屬最佳水資源利用的典范,四大水利工程的最大特點均是以不破壞自然資源,充分利用自然資源為人類服務為前提,變害為利,將人、地、水三者高度協條統一,使水利工程經久不衰,發揮著愈來愈大的效益;其三,水利工程建設區域的人文景觀與地理環境均體現了“流動空間”的理念,視覺環境達到了“片山有致,寸石生情”［3］的意境。

3國外水利建筑景觀及特點

國外水壩建筑物不僅追求經濟價值更浸印著濃厚的人文景觀特點。大壩以他們尊敬或崇拜的英雄如總統、探險家等的名字來命名。1996年亞特蘭大奧運會火炬傳遞經胡佛壩頂通過,并在壩面上掛出一面160m高、70m寬、1.5t重的巨幅美國國旗,有的大壩及水庫一年居然能吸引上百萬計的觀光客前來觀光。

世界七大震撼人心大壩之一的美國胡佛大壩(Hoover Dam)是一座重力混凝土拱壩,它位于亞利桑那州的西北部,拉斯維加斯東南約40km處,為美國最大的水壩,被贊譽為“沙漠里之鉆石”(圖5)。胡佛水壩孕育了新興的城市拉斯維加斯,可以說它是拉斯維加斯之母。建造胡佛水壩之前,那里原本是不毛之地,大批工人聚集,沒有任何娛樂,僅以賭博解悶。內華達州州政府為了吸引人氣,在1931年將賭博合法化,于是,商家前往投資建設豪華賭場,大批觀光客也前來賭博玩樂。就這樣,一座光怪陸離的賭城在沙漠深處迅速發展,以至一躍而為美國西部最大的新城。正是胡佛水電站的電力,點亮了拉斯維加斯那流光溢彩、五顏六色的霓虹燈。

圖5美國胡佛大壩

同樣是世界七大水壩之一的埃及阿斯旺大壩(Aswan Dam),一改尼羅河泛濫性灌溉為可調節的人工灌溉,從此埃及結束了依賴尼羅河自然泛濫進行耕種的歷史;同時,水位落差產生的巨大電力也成為埃及邁向現代工業文明的重要動力。但事物總是有利弊,從建設至今對阿斯旺大壩最大的爭論點就是大壩對生態環境的影響。然而,阿斯旺城卻由于大壩的建造而聲名遠揚,繼而成為一座繁榮的旅游城市。每天7班火車和6班飛機從開羅給這座古城帶來大量游客,也帶來大量的外匯和財富。城內,現代化高樓旅館林立,大路小道綠蔭遮日,登上聳立在砂巖上的阿斯旺紀念塔頂,閃耀在燦爛陽光之下的人間美景會讓你心曠神怡,愉悅之中,不得不嘆服于人類創造的偉大(圖6)。

圖6埃及阿斯旺大壩

2014年5月綠色科技第5期4中國水利建筑景觀現狀與展望

4.1工程特點

水利水電工程對建設區域生態環境影響極大,建設施工區的地基開挖、料場開采和棄渣堆積破壞了區域原生態景觀,而庫區的形成又會給壩上、下游水域的水溫水質、河床河勢帶來巨大的改變,從而給生物的多樣性,自然濕地資源的保存率以及海、河口生態環境等帶來威脅。生態系統是物產和能源的基地,因此,科學地開發建設水利工程刻不容緩,它是實現經濟建設、水利建設和環境建設協調發展的重要途徑。

4.2現狀分析

我國眾多水利工程中,三峽大壩在世界水利工程史上名聞遐邇,長達600km的水庫,成為世界罕見的景觀。它的許多指標突破了世界水利工程的記錄,它是世界上防洪效益最為顯著的水利工程、世界上最大的水電站、世界上建筑規模最大的水利工程、世界上工程量最大的水利工程、世界上泄洪能力最大的泄洪閘、世界上級數最多總水頭最高的內河船閘、世界上規模最大難度最高的升船機等。如其他工程一樣,三峽工程也有不利的一面,即三峽大壩的修建使庫區區域原生態景觀完全喪失,僅存的原生態景區唯有葛洲壩與三峽大壩之間的河段區域,該兩壩間區域已成為原汁原味的長江峽谷風光風貌的絕版景觀。水利工程建設有利的一面是可以極大地推動經濟發展進程,葛洲壩與三峽大壩共同帶動了宜昌市的飛速發展,使它擁有“三峽明珠”、“中國動力心臟”和“世界水電之都”的美譽。宜昌集雄山與大川、歷史古跡與現代工程、自然風光與人文景觀于一體,成為國內僅有的現代水文化景觀最好的旅游區域(圖7)。

圖7三峽水利工程

縱觀國內水電大壩,可作為旅游資源的屈指可數,而景觀生態學融入水利工程的范例乏陳可述。當今中國水壩建設正值全盛時期,當大批閘壩建筑興起時,發電效益仍是重頭戲。水利建設的戰略思想中,并沒有完全融入生態環境建設的思維成分,對建筑環境的生態保護,和與其相應水域景觀的協調性發展,少有可持續性規劃及設計。在改善生態環境的同時,合理地進行生態景觀規劃設計,即可促進經濟的發展,又可豐富人們的生活,從而構建人與自然和諧并存的良好空間。

4.3發展與展望

隨著社會向高層次發展,人們逐漸從溫飽的生理需求層面上升到感官的精神層面,逐漸意識到,良性的生態環境,是支撐自然界和人類發展、進化的基礎。人們在改造河流、建筑閘壩、滿足發電、供水和航運的同時,也使得河流的功能和結構發生了不可逆轉的改變。當然,準確可靠地界定生態和環境的變化優劣程度還是一個難題,但若在閘壩設計建造的同時,精心融入生態景觀建設,就能最大限度地保留原生態地理景觀和人文景觀;極大地利用河流的地形地貌,巧妙地融入自然景致,就可造就和諧的美學價值;保持當地文化的協調性,將建筑文化與區域民俗民風、不老傳說以及宗教信仰融合一體,就可達到相映成趣的意境。景觀設計的介入還可以改善周邊城市的風情風貌,有力地推動建設區域生態環境建設,為經濟文化建設錦上添花。

直至目前,世界上所有超大型水利工程建成后,還沒有一處建立完整綜合的生態、環境監測系統。但是,大壩工程隨著時間推移所帶來的負面作用是不容置疑的,例如埃及阿斯旺大壩運用后,河床條件變差,尼羅河河水中泥沙量減少,下游河床遭受嚴重侵蝕,尼羅河出?？谔幒０毒€內退;大壩攔水后,生態環境變差,尼羅河下游河水中固態懸浮物由1600×10-6降至50×10-6,混濁度由30~300mg/L降為15~40mg/L。大壩對生態和環境帶來的破壞和影響,是當初未曾預見到的,其后果不僅使沿岸流域的生態和環境持續惡化,而且給經濟社會發展帶來了負面影響。

前車之鑒須引以為戒,在擬建的水利水電工程之中,需加入可能對生態環境和社會環境造成改變的評價要素,建立完整綜合的生態環境監測系統,搭建經濟收益補償機制,完善生態景觀補償措施,使生態景觀設計有可持續發展的能力與空間,讓生態景觀建設跟上環境變化的步伐,從而根治、緩解水利工程建設對建設區域的經濟生活及生態平衡的不良影響。

5結語

借古鑒今,水利水電工程建設,可以衍生出全新的地域文化產物,成就當地人民的信仰,成為聞名世界的旅游景點。宏大的工程規模代表著時代最先進的技術,而工程與景觀巧妙布局方可烘托出人與自然的和諧。不同壩區所處地形地貌、氣候、植被、人文歷史、民間習俗、生物多樣性各具不同,而宏觀持續性生態景觀的核心要素,在于融合與發展。在借鑒和吸收中西方景觀園林藝術成果的基礎上,建立全面的、新型的景觀體系,從地域性出發制定發展戰略,讓人工美與自然美結為一體,使人工建筑與山體互為纏繞,達到“雖為人作,宛如天開”的視覺意境,讓宏觀環境和微觀景觀和諧并存。

景觀設計應用于水利水電工程建設,還面臨著困難和挑戰,把生態景觀納入大壩建設的視野是一個美好的期待與展望。隨著人們對生態環境認識度的增長,隨著生存發展的需求值增大,隨著時代的進步,隨著認識和態度的轉變,水利工程一定會從現存的狀態中喚起生態景觀設計的需求,我們展望,科技與景觀融為一體的設計在時間的長河中成為永恒。

參考文獻：

［1］ 黃河水利委員會黃河志總編輯室.宋史?河渠志［M］.鄭州:河南人民出版社,1994.

［2］ (北魏)酈道元.水經注［M］.北京:北京中華書局出版社,2009.

［3］ 彭一剛.中國古典園林分析［M］.北京:北京建筑出版社,2002.

［4］ 譚徐明.都江堰史［M］.北京:中國水利水電出版社,2009.

［3］ 南宋?洪邁.容齋隨筆［M］.