董小玲
摘要:以西寧苦水溝為案例,分析其特征和現狀問題,研究西北河谷型城市沖溝對城市的功能和作用,比較消極避讓式、工程護砌式、填埋覆蓋式三種代表性的沖溝利用模式,探索苦水溝創新性的利用模式,即保留溝谷風貌,塑造自然與人文交織的立體空間,收集沉淀雨水,生態修復溝谷環境,回收再利用建筑“垃圾”,保留城市獨特的人居記憶。
關鍵詞:城市沖溝;西北河谷型城市;苦水溝;景觀設計
引言
河谷型城市是指城市或建成區主體在河谷中形成和發育的城市【1】,在我國西北地區分布廣泛,包括蘭州、西寧、天水、寶雞、延安、烏魯木齊等城市。在特殊的地形因素、地質因素和氣候因素的多重作用下,這些河谷型城市在山地地區往往形成大量沖溝,這些沖溝是間斷流水長期沖刷軟弱巖石或土壤形成的長條狀谷地,它們往往深入到城市內部,作為泄洪通道與城市主河道相連。一方面這些沖溝作為匯水和泄洪通道、生物廊道、通風廊道等復合功能通道,對城市具有重要意義;另一方面,由于西北地區往往氣候干旱、植被稀少,這些沖溝往往成為雨季水土流失、地質災害頻發的地段,旱季泥沙淤積、垃圾堆積、污水橫流、的“灰色”通道,嚴重影響城市形象,且對城市用地切割強烈,擠占寶貴的城市建設用地。針對這些沖溝,不同的城市采用了不同的利用方法,或是消極避讓,或“對其駁岸進行工程護砌,或是填埋覆蓋,如何去利用這些沖溝,趨利避害、化“廢”為寶,既能保留其復合的功能,又能節約用地、優化景觀,為城市所用成為亟待研究的課題。筆者以西寧苦水溝為例,分析其特點及現狀問題,通過創新性的景觀設計,探索苦水溝適宜的利用模式,以期為西北其他河谷型城市沖溝景觀設計提供借鑒意義。
1.苦水溝特點及現狀問題
1.1苦水溝特點
1.1.1 天然的泄洪通道
西寧市位于青海省東北部,地處祁連山東段南側,屬冬寒夏涼大陸性高原氣候,年均氣溫5.7℃,年均降水量400mm。市區主要為河谷沖積平原,四周丘陵環抱、嶺高川窄、溝壑縱橫,有大小溝道近90條,多為自然沖溝,其中苦水溝就是這些眾多自然沖溝中的一條。
苦水溝系南酉山與大園山所夾溝道,南起南酉山,北至南山東路,為天然泄洪通道,主溝道長約5.87公里,溝深從上游至下游逐漸降低,流域面積8.56平方公里。進入城區段長約1公里,寬約40-60米,溝深由20米逐漸降低為2米。苦水溝作為西寧一條重要的泄洪通道,水流在上游通過沖溝進入城區,在南山東路后轉為暗渠最終匯入湟水河。
圖1:苦水溝及周邊遙感影像圖 圖2:苦水溝及周邊GIS圖
圖3:苦水溝及周邊現狀圖
1.1.2 城市的通風廊道
西寧地處西寧盆地,四面環山,城市空間成“X”型帶狀分布,是典型的河谷型城市,處在較為封閉的環境,冬季經常出現“逆溫”天氣,空氣處于超穩定狀態,污染物難以及時擴散,導致冬季污染較為嚴重,而南北兩山間的溝谷無疑是城市的重要風廊,對于及時擴散污染物和減輕空氣污染具有重要作用。苦水溝作為南山的重要溝谷之一,對于西寧來說是一條重要的風廊,同時隨著近幾年西寧對于荒山綠化的大力推廣,苦水溝所處的南山綠化覆蓋率較高,大大改善了風廊給城市帶來的風沙影響,更多地將郊外的風引進主城區,把空氣的霾等污染物“吹”走,增加城市的空氣流動性,對城市的霧霾會起到一定的緩解作用。
1.1.3 潛在的休閑空間
苦水溝周邊5公里的城區范圍內以居住功能為主,居住密度較高,但缺乏一些休閑類的商業服務設施和公園綠地。苦水溝作為南山山脈延伸到城區的組成部分,是天然的公共開敞空間和城市綠廊,其帶狀的分布特點能夠有效服務更廣泛的居民,增加居民對公共開敞空間的可達性。如何利用苦水溝天然的優勢資源,形成特色化的公共休閑空間,滿足周邊居民對于休閑商業和公園綠地的需求成為重點。
1.2 苦水溝的現狀問題
1.2.1地質災害易發地
苦水溝作為泄洪通道的同時,也是地質災害易發的地段。苦水溝地質結構為濕陷性黃土層,上游至下游高差大,同時溝谷兩側坡度陡峭,植被覆蓋率不高,以草生植物為主,部分溝谷段土層裸露,一旦到雨季時,雨水沖刷嚴重,攜帶泥沙形成泥石流,直接危及下游群眾的生命財產安全。但是在旱季時,由于缺乏蓄水功能,其溝渠泥沙淤積,嚴重影響視覺景觀,呈現“大斷面、小水面”的特征。
1.2.2建筑“垃圾”堆積地
苦水溝沿線兩岸的臺地上建設了不少民居,這些房屋基本沿溝成兩級臺地分布,均處在地質災害敏感部位,極易出現滑坡險情。為使兩岸居民盡快脫離危險,西寧市委、市政府對兩岸居民進行了拆遷,準備在拆遷后對苦水溝片區進行景觀綠化,使其成為大南山綠化區的延伸段。但是隨著拆遷的結束,溝谷兩側遺留了大量的建筑“垃圾”,主要包括磚、瓦、石板、木材等建筑材料,這些建筑“垃圾”一方面在某種意義上見證了這里曾經的居住文化,飽含著曾經生活在這里的居民對家的回憶,具有一定的紀念價值;另一方面這些建筑“垃圾”隨意遺棄在溝谷兩側,經常滑落在溝谷中,堵塞溝谷,阻礙泄洪通道,影響視覺景觀,也增加了后續改造中的運輸成本。如何綜合利用建筑“垃圾”,變“廢”為寶,保留其紀念價值,減少其運輸成本,成為本次景觀設計的一個重要考慮點。
2.城市沖溝景觀的特點及利用模式
2.1城市沖溝景觀的特點
2.1.1復合的功能廊道
沖溝往往由山谷區延伸至城市區,在城市區穿行于各類自然屏障和人工建筑之中,形成具有較強自然特征且不同于兩側基質的帶形空間,具有泄洪通道、生物廊道、通風廊道、防災隔離帶等復合職能。首先,沖溝本身作為匯水道和泄洪道,在雨季時將洪水排泄到下游河道中,在一定程度上保證了城市的行洪安全。雖然由于氣候因素及周圍環境治理不當,沖溝易成為山洪、泥石流、邊坡坍塌等地質災害發生地,但可通過加強對沖溝地段的治理和地災監控對徑流速度和流量進行調控,加強植被綠化,起到減小洪水、保持水土、涵養水源的作用。其次,沖溝作為自然與城市溝通的廊道空間,水、養分、能量、氣流等沿廊道移動,動植物也通過廊道進行傳播、繁殖和遷徙,促進城市內部和外部生態系統間生態流的流通,保證城市正常的新陳代謝,是城市的生物廊道;再次,目前,中國西北河谷型城市由于工業化和城市化的迅速進行,大中城市的熱島效應較為顯著。沖溝由于其特殊的地形地貌,往往成為城市組團空間劃分和界定的邊界,難以作為城市建設用地,成為城市天然的通風廊道,將郊外清新自然、涼爽的空氣吹進來,把城區的熱空氣置換出去,具有緩解城市熱島效應的作用。最后,沖溝在必要時可作為防災隔離帶,尤其是火災,一定長度和面積的沖溝帶狀空間,能夠有效切斷火災蔓延,防止飛火延燒,在熄滅火災、控制火勢、減少火災損失等方面具有相當作用。
2.1.2 可改造的綠色廊道
沖溝具有空間三維特性,其溝壑緩坡地貌能夠充分豐富城市豎向景觀內涵,豐富城市景觀層次,形成垂直等高線方向的城市軸線、視線通廊,成為山地城市整體輪廓中的景觀骨架,并在城市發展過程中,逐漸演化為當地居民認知城市的地域性視覺要素,對延續山地城市與自然環境相互依存的城市文脈、提升山地城市自身景觀特色具有重要作用,是一種具有地域性特色的獨特景觀。
沖溝往往貫穿城市用地,與城市接觸面較廣,兩側往往是城市建設用地,通過邊坡緩坡化和植被化處理,凈化水質,種植水生植物,設置相關休閑娛樂、康體建設、生態科普等設施,形成惠及沿線大部分城市居民的城市綠廊。不僅能夠提供居民就近親近自然的機會,營造良好的景觀及人居環境,還能聯通沿線分散的游憩空間,形成連續的、開放的休閑游憩空間,節約城市建設用地的綠化用地,成為構建城市綠色空間網絡的重要組成部分,涵養水源、凈化環境,化人人避讓的“邊緣綠地”為人人親近的“中心綠地”,提升周邊用地的土地價值。
2.1.3限定城市無序擴張的邊界
沖溝作為城市空間骨架,同城市其他要素一起共同形成城市的形態、結構、肌理,在城市空間拓展中起重要作用。沖溝分割并包圍一個個城市建設單元,呈立體分布穿插于城市建設用地之間,客觀上構成劃分和界定山地城市空間的環境要素,是城市空間發展的制約因素【3】。城市邊緣的沖溝能有效控制建設空間,阻止城市無序擴張,保證合理的城市格局的形成;城市內部的沖溝能夠有機組織城市空間和人的行為,保持開放空間的連續性,重新梳理城市空間秩序,使城市用地獲得平衡、有序的發展,引導城市空間布局及人口分布。
2.2城市沖溝景觀的利用模式
蘭州、天水、西寧、烏魯木齊、延安等西北地區的典型河谷型城市都含有大量的沖溝,對于這些城市中的自然沖溝,不同城市采用了不同的利用模式,主要包含以下三種。
2.2.1消極避讓式
沖溝進入城市區后對城市多少帶來一些負面影響,尤其是在植被綠化條件不是很理想的西北地區。一方面,沖溝兩側坡陡溝深,在雨季水流量大,易造成滑坡,成為地質災害易發區。在旱季,沖溝斷面較大,水量小,甚至無水,成為城市裸露的創口,嚴重影響城市景觀,成為人人避之的地方;另一方面,沖溝進入城區后,對城市用地進行了不規則的切分,導致區域內地塊破碎、邊界復雜,兩岸出現眾多不好利用的三角地,對城市建筑、交通、市政等城市建設產生了一定的影響,往往成為城市“不待見”的廢棄地。一些城市干脆遠離其兩岸進行建設,采用消極避讓的態度,任其自由發展。例如蘭州市區含有眾多未利用的沖溝,這些沖溝不僅自身價值得不到充分體現,還對城市用地進行了進一步的侵蝕,滑坡和污染現象更加嚴重,影響城市安全和城市形象。這種消極避讓的利用模式無疑是對沖溝的利用價值缺乏足夠的認識,在施工技術和防災手段都有一定發展的今天,在城建用地缺乏、特殊地形必須利用的情況下,應當將溝谷地形視為一種自然資源而善加運用,變地形條件劣勢為城市環境優勢。
2.2.2工程護砌式
對于城市沖溝的處理,往往從泄洪的工程角度上出發,對沖溝進行硬質化,采用工程護砌的利用模式。這種利用模式雖然滿足了防洪的需求,在雨季時能夠快速泄洪,但以水泥、石料、混凝土等硬性材料為主要建材的護坡工程,往往只考慮到安全性和經濟性,缺乏對生態修復和生態功能的考慮,無法實現“綠色生態護岸”的效果。同時這種工程護坡在干旱少雨時,裸露的硬質沖溝甚至成為居民傾倒垃圾、排放生活污水的通道,嚴重影響城市形象和環境衛生。
2.2.3填埋覆蓋式
隨著西北地區近年來對景觀環境和公共空間的重視,加之城市用地的有限性,不少城市開始嘗試對城市中的沖溝加以利用,其中一種普遍的做法是填埋覆蓋式,通過在溝底設置排洪渠,排洪渠上進行覆土填埋,將其改造為公園綠地。例如西寧火燒溝就是這種利用模式的典型代表,火燒溝位于西寧市西郊,西起同盛路、北至海晏路,寬度在50米左右,長度約為2.6千米,是一條千百年來經雨水、洪水沖刷形成的一條深溝,過去由于缺乏治理,溝內平時臭水四溢,垃圾成堆,如果天降暴雨,這條溝又成了洪水肆虐的地方,是一條難以治理頑癥。隨著城市的擴大與發展,火燒溝又地處西寧市新建海湖新區的中心地帶,對于火燒溝的治理提上日程。通過在溝谷底部設排洪渠,上面填埋覆土,鋪設防滲材料,引入解放渠的水,打造活水景觀,水體呈跌落式布局,最終流入湟水河,并利用水景,種植各類喬木、花灌木、水生植物,對河岸進行綠化。以城市干道為分割界限,劃分為高原印象、山田印象、湖泊印象、河川印象4個景觀河段,沿線設置多個景觀節點和休閑設施,為年降水量只有400mm的西寧添加了一道江南風景,大大提升了周邊的土地價值。
如今,火燒溝不僅有效解決了防洪問題,更從邊緣綠地的低位上升為中心綠地,成為城市不可多得的綠廊和風廊。這種填埋覆蓋式的利用模式有效地滿足了泄洪和景觀的雙重功能,但也存在一定的局限性,被深埋的排洪渠容易被泥沙堵塞,加大了維護難度和成本。對于原本沖溝的全面填埋也在一定程度上喪失了沖溝的原生風貌,或多或少抹滅了城市自身典型的地形地貌特征。
3.苦水溝景觀設計的創新性
3.1保留溝谷風貌,自然人文交織
西寧作為典型的河谷型城市,市區主要為河谷沖積平原,四周丘陵環抱,嶺高川窄,岡巒起伏,眾多的溝谷構成了其獨特的地形地貌特征,是西寧城市自然印象不可或缺的構成元素,也是城市空間環境的空間骨架。苦水溝自南山山脈切入市區,峽谷深度由20米逐漸降至2米,寬度由40米逐漸拓展為60米,由上而下可劃分為三段的溝谷特征,上段為進入城區的溝口段,谷深而窄,谷坡陡峭,峽谷特征明顯;中段溝谷寬度約50米兩岸由于之前的民居建設分為兩級臺地,目前遺留了眾多的建筑“垃圾”;下段谷淺而寬,演變為較淺的溝渠,并與城市泄洪暗渠相接,溝渠兩側降為一級臺地,居住建筑增加,但隨著拆遷的結束,也遺留了大量的建筑“垃圾”。
苦水溝自上而下呈現峽谷、階地、溝渠的特征集中展現自然與城市的交接和過渡,具有獨特的景觀特征。本次景觀設計希望能夠保留苦水溝原生的風貌特征,尊重、順應自然地形條件,并將生態保護作為設計重心,將沖溝獨特的地形條件與用地功能設置、建筑布局、道路規劃有力結合,形成建筑、景觀、道路一體的復合立體空間形態,塑造有別于火燒溝填埋覆蓋式的創新性利用模式。
本次景觀設計根據苦水溝三段不同的沖溝特征,上段保持其原生的峽谷風貌,以邊坡綠化和岸邊景觀棧道為主要設計特征,營造峽谷帶給人的驚奇和驚險感,讓人能夠在城市中就能夠感受到自然的氣息,并增強人們保護自然的意識,具有科普教育意義;中段利用其現狀二層臺地,對臺地邊坡進行加固和生態綠化,同時考慮周邊休閑商業設施的不足,建設小型臺地型休閑商業設施,結合屋頂綠化,形成立體化的商業休閑空間和空中花園,既能防止邊坡滑坡,避免地質災害,又能為周邊居民提供休閑服務空間,將不好利用的溝谷用地打造為立體化的商業設施用地,最大化地節約了用地;下段為寬闊的一層臺地和較淺的溝渠,并靠近城市道路,是沖溝的入口空間,周邊居住人口密集,適宜建設為公共活動廣場和特色的公園入口,設計中拓寬溝渠,并結合西側高高的圍墻,設置瀑布跌水和淺水戲水池,活躍廣場氣氛,并為兒童娛樂提供良好的場所,營造特色的活力的廣場空間和入口形象。
三段溝谷的不同的設計手法順應溝谷原生的地形地貌,不僅增加了景觀的視覺效果,營造了特色的立體化的公共綠廊,也融入了城市居民所需求的休閑設施和活動空間,自然與人文充分交織和過渡,將原本不好利用的溝谷地形變“廢”為寶,打造為復合的城市空間。
圖4:峽谷風情 圖5:臺地休閑商業 圖6:入口戲水廣場
3.2收集沉淀雨水,引水修復植被
苦水溝作為一條重要的泄洪溝,其泄洪功能不可忽視,本次景觀設計在考慮在溝谷水系下面設置排洪渠的同時,在苦水溝上有設置若干雨洪沉沙池,對進入排洪溝的泥沙水進行沉淀凈化再溢出到排洪渠中,大大減少了排洪渠被泥沙淤積的概率,減少維護成本。在排洪壓力較小時,沉淀過濾后較為清澈的水可補充沖溝景觀用水。
為修復兩岸綠化,營造活水景觀,本次設計從下游解放渠引水到地勢較高的的南山腳下,設置若干濕地凈化池和沉沙池,進一步凈化水質,再排入苦水溝。通過引水進入溝谷,在溝谷底部設置防滲材料和鋪墊卵石,營造淺流溪水景觀,并為谷底濕生植物和邊坡綠化提供水源補給,鞏固了邊坡,防止水土流失,也為溝谷微生物提供棲息生境,增加了溝谷的生物多樣性。
苦水溝的淺流溪水,水系面積為1.5萬m2,有效水深0.3m,有效體積為4500m3,相對火燒溝的用水量大大減少,以較少的用水量營造特色的水景觀,為缺水干旱的西寧有效節約用水。
3.3利用建筑“垃圾”,保留城市記憶
建筑“垃圾”是放錯了位置的資源,將其轉化為建筑材料是循環經濟的最好體現。苦水溝遺留下的建筑“垃圾”多為磚混民居房拆遷后留下的磚材、石材和木料,如果對這些建筑“垃圾”進行回收再利用,不僅能變“廢”為寶,降低運輸成本,節省大量的建設資金和資源,還能隱約體現這里曾經的人居文化,具有紀念價值。
本次設計通過對這些建筑“垃圾”進行分揀和剔除,較為完整的磚材用于廣場和道路鋪裝及擋墻建設,較為完整的石材用于護坡固化和商業建筑地基建設,部分木材經過重新加工后用于木棧道鋪裝,而已經無法直接利用的磚、石、混凝土等廢料經破碎處理后,一部分用于砌筑砂漿、抹灰砂漿和混凝土墊層及制作砌塊、鋪道磚、花格磚等建材制品,一部分用于土方填埋,改造微地形。
建筑“垃圾”經過就地回收利用后,展現了循環利用的環保理念,保留了這條溝谷曾經擁有過的城市記憶。
4.結語
西北的城市沖溝好比一把“雙刃劍”,一方面沖溝是城市的多功能復合通道,體現了城市空間形態的三維特性,是城市潛在的可改造的立體空間;另一方面沖溝侵占了城市空間,帶來地質災害,導致了城市建設的高難度和高成本。如果在景觀設計中能夠對其進行創新設計,在尊重其風貌特征的基礎上,滿足防洪的基本需求,運用生態化的設計手法和人性化的設計關懷,必將能夠變“廢”為寶,成為城市不可多得、接觸面較廣的景觀廊道、休閑廊道和生態廊道。
參考文獻:
[1]楊永春.中國河谷型城市研究 [J].地域研究與開發,1999,18(3):60
[2]鄧希怡.沖溝地形下山地城市設計策略研究——以攀枝花市金江片區為例[D].重慶:重慶大學,2014:25
[3]鄧希怡.邊緣綠地:沖溝地形下的山地城市設計策略[J].規劃設計,2014:32-37
[4]楊麗波.西寧市城市水土保持的進展及今后的工作思路[J].青海科技,2003(1):19-21
[5]潘竟虎,石培基.河谷型城市城鄉交錯帶景觀格局空間特征分析——以蘭州市安寧區為例[J].西北師范大學學報,2008,44(2):103-107