城市水彈性建設的景觀途徑

翟俊

城市水彈性建設的景觀途徑

翟俊

翟俊，美籍華人，國務院外國專家局專家，蘇州大學建筑學院教授、風景園林系主任，美國景觀建筑師學會會員，美國伊思特（E.A.S.T.scape）設計公司創始人、首席設計師。1984年獲南京林業大學園林專業學士學位；1990 年獲北京林業大學園林設計碩士學位，同年獲美國賓夕法尼亞大學景觀建筑與區域規劃系獎學金，師從著名的生態規劃設計創始人邁克哈格（Ian.L.McHarg) 和景觀都市主義創始人之一的詹姆斯·科納(James Corner)，并于1992 年獲碩士學位。先后主持和參與100多項國內外橫向設計研究課題，并在《城市規劃》《建筑學報》《中國園林》等期刊發表論文20余篇；先后獲得國家發明專利多項，設計項目曾獲得美國、中國多個國際級獎項，其中包括2001年度美國聯邦交通部“最適合人居住的社區”環境大獎，紐約布魯克林區VanVourhees公園設計競賽優勝獎（該作品刊登于1994年4月10日《紐約時報》），1988年國際景觀設計師聯合會（IFLA）與美國景觀建筑師學會（ASLA）聯合舉辦的國際競賽佳作獎，成為中國第一個獲得該獎項的設計項目。

由于氣候變化，全球自然災害愈加頻繁、激烈，而洪澇是自然災害中發生最為頻繁的。常見洪澇誘因有如下幾項：潮汐活動、風暴潮或暴雨，及海平面上升。自1975年到2000年，洪澇在世界范圍內共奪走17萬人的生命。僅2012一年，洪澇就使3240萬人流離失所。其中，“10·29”美國東北部的桑迪颶風造成了710億美元的經濟損失；而同年“7·21”北京特大洪澇災害，造成116億元人民幣的經濟損失。無疑，城市必須不斷改善自身的彈性來應對洪澇，才能減少危機、改善生態和促進人類健康和福祉。

從“硬”工程的剛性對抗到“軟”工程的彈性適應

幾個世紀以來，“硬”工程的“剛性對抗”一直是防洪排澇的主要手段。如在一些防洪工程中，不惜巨資用鋼筋混凝土的堤壩將河流裁彎取直，目的是將河水快速排泄，結果是沒有了河漫灘，自然河床和兩岸豐富的棲息地被破壞、洪水的破壞力被加強、下游洪澇壓力加大、城市的親水界面被毀壞。又如一些城鎮排澇工程，為解決內澇，片面依賴灰色的管道工程，為滿足瞬時排水要求，工程浩大、維護成本高且可持續性差；同時，大量珍貴的雨水被排掉、雨水資源得不到充分的利用、地下水得不到補充。由于城鎮對這種集中的地下排水系統的依賴，城市中的河流、湖泊、濕地和綠地等的調節功能逐漸喪失（俞孔堅，2016）。所有這些弊端都對目前單一功能的集中式、工程化，缺乏在生態環境、雨水資源利用方面考慮的城市雨洪管理“硬”工程的方式提出了極大的挑戰。

為了應對氣候變化，城市現有防洪排澇的能力需要得到提升，但不應該單純修建更多更大的堤壩和下水管道，而是需要思考如何發展更具彈性和更高效的“軟”工程和能夠適應變化的雨洪管理模式，同時創造可持續的城市生態環境。這方面城市的公共空間和公園可以扮演一個積極的角色。城市可以將營建公園綠地，提升城市環境質量與建設雨洪管理基礎設施結合起來，在洪澇期間，可以將部分雨水轉移到能夠吸納雨水的公園綠地中，形成一個集雨洪調蓄、污染阻隔、循環利用以及傳統的休閑運動等功能于一體的景觀基礎設施公園，在發揮公園社會效益、生態環境效益的同時充分發揮其雨洪調蓄基礎設施效益（翟俊，2015）。

景觀途徑——公園和公共空間作為雨洪調蓄系統

水是地球上的一個連續的系統，防洪與雨洪管理問題是跨尺度、跨地域的復雜系統性問題，也是互為關聯的綜合性問題。采用單一的工程手段來改善和提升現有的基礎設施不僅造價貴，而且只能應付小范圍內出現的問題。而景觀作為一種生態系統，能夠通過從宏觀到微觀尺度的轉換來處理與周邊環境的關系，在考慮不同尺度相互影響的同時，應用綜合的手段將社區、城市、區域甚至全球環境聯系起來，從而能夠更有效地從整體上解決問題。

區域尺度——為河流留出空間

荷蘭位于西北歐的低地三角洲，是典型的低地國家，全國約有50%的地區低于海平面，而現有國土中約1/4是由填海而成的。作為長期飽受洪水威脅的國家，荷蘭的防洪治理可以追溯到9世紀，其傳統的防洪和土地開發手段主要為筑堤、挖渠、排水以及隨后的開墾。在一定歷史時期內，這種傳統的治理手法十分有效，不僅提高了防洪安全性，還改善了當地的農業生產條件（荷蘭是世界上第三大農業出口國）。但隨著城市高密度發展、海平面持續上升、土地沉降等問題的加劇，給予河流的空間越來越有限，傳統防洪手段導致防洪風險不斷加劇，危害了河流生態健康（郭巍等，2016）。

為此，在1995年洪水泛濫后，國家河流規劃處開始計劃為河流提供更多的空間，以減少洪水的風險。從2006年開始，荷蘭政府開啟了一項名為 “為河流留出空間” （Make room for the river）的國家戰略項目，旨在通過擴大河流本身的下泄能力、降低河流水位等技術手段，提升自身防洪能力，解決荷蘭河流周圍地區的防洪問題，同時也為河流生態系統中的生物提供足夠的生態棲息地、景觀美化和改善環境條件。這種區域性的戰略是對傳統城市建設中習以為常的“頭痛醫頭，腳痛醫腳”的做法深入思考后提出的應對洪澇的舉措，該計劃包含了國內39個試點改造工程，涵蓋40條大型河流（圖1）。

通過城市規劃設計的方法來增加城市的彈性，需要設計師針對每個特定區域經常受到的干擾事件以及發生的頻率和強度進行分析，以便發展出適應性的策略。洪澇就是一個高度局域性的問題：可分為內陸和海岸洪澇、由暴雨或海平面上升引起的洪澇、以及由其他多重因素誘發的洪澇，而且每條河流都是不同的。因此，必須進行“量身打造”，根據每個地區的自然環境狀況和城市發展情況實施不同策略、措施和技術。以下是該計劃中一個有代表性的案例：

圖1 “為河流留出空間”試點改造工程分布圖

圖2 瓦爾河改造前

圖4 1天/年水位

圖6 50天/年水位

這個針對奈梅亨（Nijmegen）地區瓦爾河（Waal）的改造工程，被認為是“為河流留出空間” 計劃中最復雜的項目。設計師通過開挖一條洪水循環通道，在瓦爾河、城市歷史中心和瓦爾河北岸之間創建一個細長的島（圖2、3），幾

圖3 瓦爾河改造后

圖5 10天/年水位

圖7 180天/年水位

座新建設的橋梁改善了該區域的連通性，而島和循環通道一起形成了一個河濱公園。該舉措不僅減少了洪水泛濫的風險，還提供了休閑、生態和美學價值。公園包括三個功能層：創建、成長和水的運動。“創建”(creating)層代表硬質的景觀元素，它們是施工建造階段，挖或填出來的。第二層，“成長”(growing)，展現景觀可能的未來發展（自然的和人工環境）。第三層，“水的運動”(water movement)，表現水位半年波動的情況（圖4、5、6、7）。將河流的動態景觀體驗與河流動力學相結合是設計師的一大創意，比如園中的一些小路會在高水位時被淹沒，通行只能通過汀步石來實現（圖8）。

圖8 公園中變化的通行方式

這個隨潮汐變化，時有時無的公園成為了奈梅亨地區針對瓦爾河防洪改造最突出的亮點。公園設計是基于河水動力學、侵蝕、沉積和潮汐的動態過程發展而來，并將逐步建立各種類型的生態環境，為本地區的河道景觀增加特色。而創新的設計不僅使得公園空間能夠依據水位波動呈現出高低錯落的景觀形態，同時還可以被人們以不同的方式所利用，包括在島上舉辦各種娛樂和展示活動等（圖9）。

圖9 公園內高低錯落的景觀空間

城市尺度——與洪水共生

關于城市河流水系方面的研究，在美國一直受到重視。許多著名的學者都曾經寫有專著對其加以研討，并大都側重于人類活動對水的自然過程的影響，如凱文·林奇的《城市意象》、麥克哈格的《設計結合自然》、斯坦納的《生命的景觀——景觀規劃的生態學途徑》、邁克爾·哈夫的《城市與自然過程——邁向可持續性的基礎》和西蒙茲的《景觀設計學》等。麥克哈格在1969年出版的《設計結合自然》一書中，就提出了保護與開發并重的原則，通過對河流水系各自然生態因子進行分層疊加、綜合歸納統計分析，為使用土地的經營者和規劃者提供了土地使用與生態系統之間“匹配”的操作方法（翟俊，2013）。該理論為后來城市水系沿線建設提供了重要的指導意義。

（1）河流第一

哈佛大學設計學院副教授克里斯·里德（Chris Reed）領銜的Stoss LU事務所在2007年完成的多倫多Don河港口新城設計，就是一個依據場地的水文特點，在高密度的城市區域實現水彈性城市較為具體的實踐。

和許多經歷過工業化發展過程的港口城市一樣，多倫多Don河港口新城所在的約113公頃的現有場地強烈缺乏自然特性。Don河與安大略湖交匯處原有的500公頃面積的濕地，從淺灘變成了沙灘，到最后濕地完全消失，成為進入多倫多工業港口區域的泥灘（圖10）。同時由于缺少泄洪區，鄰近Don河的地區面對洪水時，顯得十分脆弱。為恢復河與湖交匯區域的生態功能，將Don河港口新城打造成生態功能多樣化、社會生活豐富多彩、個性鮮明的濱湖新社區。Stoss團隊摒棄了將城市建造在被裁彎取直和硬化的河道兩側的傳統城市發展模式，提出“河流第一”的指導方針。該方案的最大亮點是依據區域內水位的動態過程、洪水通道和支流的走向，來塑造城市的形態與形式，并以此構建了一個包含大大小小的公園、野生動物棲息地以及以步行和公共交通為主導、復合聯系的景觀基礎設施網絡，作為城市生成、發展和演變的框架。在此基礎上，形成一系列由商業、文化和辦公等不同建筑類型、不同密度和不同公共空間類型組合而成的混合型街區（圖11），來豐富這個港口新城的居住環境和休閑體驗。

圖11 依據河流的動態過程塑造的城市形式

圖12 與洪水為友的適應性城市

化對抗為和諧共生，與洪水為友而非為敵。Stoss的規劃向我們展示了一個與河水交融，設計結合自然的一整套以適應性、彈性為指導的城市發展策略。在解決了因人工刻意控制河口水方向而帶來的泥沙堆積和洪水泛濫問題的同時，還為我們奉獻了一個由季節性與永久性景觀共同構成，各具功能且美輪美奐的生命景觀的視覺盛宴（圖12）。這種由河流的動態過程所產生的地景橫跨了從鄰里到街區再到整個城市的各種空間尺度，并在城市整體景觀框架中催生各種類型的空間形態。設計者試圖采用這種依據自然過程而產生的更具彈性的城市形式來取代現代主義剛性的形式與結構，成為一種組織城市空間形態的更好途徑（翟俊，2015）。

彈性不是僅僅考慮如何防止干擾，而是如何去適應變化。同樣可持續也不是為了要保持一個系統的平衡狀態而減少系統的動態性，從而降低系統的功效，而是注重系統調控和保持適應性的能力。從防御到適應、從防洪抗洪到與洪水為友、從強調穩定性和可預見性到注重包容不確定性的“風險管理”的可持續方法；通過與自然力合作的做法，應用景觀的途徑將洪水疏導過程變為審美與體驗的過程，該方案為我們展示了一個經濟高效、雨洪適應型的彈性城市形態。這里人與洪水的相處也不再是畏懼與逃離，而是相互找到了一種和諧共生的狀態。

（2）多層次綜合防洪體系

為應對諸如氣候變化所帶來的災難，城市需要一個綜合的策略，而不是單一的應對模式，因為單一功能的干預模式往往會帶來意想不到的災難性后果。然而許多城市都試圖用單一的方法來應對洪水，他們建起了笨重的基礎設施，并用大壩擋水。這些辦法或許一時可行，但與自然和諧共處、建造多層次綜合的防御體系的策略會為城市帶來更多的協同效益。此外由于多層的保護系統包含多種功能元素，如果其中任何元素因災難而喪失功能，都不會影響城市整體運作。由OMA團隊完成的與曼哈頓一河之隔的歷史小鎮霍布肯（Hoboken）的防洪綜合規劃，就是這種多層綜合防洪體系的具體嘗試。他們采用了防御（Resist）、延緩（Delay）、存儲（Store）、排放（Discharge）4種靈活多變的雨洪管理手段，創造剛柔相濟的適應性景觀體系來應對海潮和暴雨引發的洪水的影響。

設計團隊在霍布肯北面的小海灣，結合低堰設計了一個坡地公園，用于防御區域內重要的基礎設施免受海潮的沖擊；而在沿鎮中心區的主要街道華盛頓街增設了諸如透水地面、雨水花園和景觀排水溝等綠色基礎設施，用來延緩漫過低堰的海潮和地表徑流的流速，最大限度地實現雨洪下滲；同時利用城市外圍的輕軌線路作為集交通、雨洪存儲、過濾為一體綜合性的景觀基礎設施，最終將經過凈化過的多余雨水排放回哈德孫河（圖13、14）。

圖14 4種多層次防御系統所呈現的景觀形態

最好的防御就是適應，就如同大自然的自我適應一樣。以適應性系統為基礎的多層次、多效益的綜合性設計策略遠比單一目的項目對城市和地區的發展重要。通過這種分層策略，加強和鞏固該地區的防洪能力，在帶來社會和生態利益的同時，也是最經濟有效且可行的解決方案。

社區尺度——多用途混合使用

（1）公園作為行洪通道

位于澳大利亞布里斯班的菲茨吉本蔡斯（Fitzgibbon Chase）小區，是一個于2014年建成的生態節約型全智能社區。作為澳大利亞水敏感型城市設計（WSUD）的樣板，小區全部采用自然式排水，其中最大的亮點是作為雨洪調蓄、行洪排澇的社區公園。該公園位于小區的中部，看上去似乎與我們所熟悉的社區公園沒有什么兩樣，平日里是人們放風箏、跑步和交友等娛樂活動的好去處。但是細心的觀眾很快就會發現公園內部的標高要比四周道路要低，而公園里的娛樂設施都布置在地勢較高的地方（圖15）。

公園的一大特色是一條作為雨洪過境通道的濕地（圖16），它是由設計者根據洪水發生的流速、頻率以及持續的時間精心研究后確定的。因為在一場傾盆大雨過后，社區的雨水都會匯集于此，這時公園就好像換了一種身份，能夠像基礎設施一樣行使蓄洪排澇、補充地下水等功能，成為名副其實的城市雨水管理的基礎設施。以下幾組實景照片完整地記錄了2010年10月和2011年1月兩次洪水過境時的前后情形對比，直觀地展示了作為一個多功能社區公園在滿足居民日常休閑娛樂功能的同時，是如何行洪排澇，行使城市基礎設施功能的（圖17）。

圖15 公園標高低于四周道路

圖16 作為洪水過境通道的濕地

圖17 2010年10月和2011年1月兩次洪水過境時的實景照片

圖18 氣勢壯觀的雨水瀑布景觀

圖19 雨水匯集而成的蜿蜒溪流

（2）公園作為滯洪池

美國亞特蘭大約688公頃的富士沃德公園（Fourth Ward）距離著名黑人民權運動領袖馬丁·路德·金的出生地不遠，它同時還是連接亞特蘭大45個社區，總長22英里環城綠道的一部分。公園地處亞特蘭大的低洼地段，原本是一塊受工業嚴重污染的不毛之地，而且逢雨必澇。由景觀設計師領銜的團隊通過認真研究并與社區居民和政府官員進行廣泛接觸與交流后，決定在這里建造一個具有滯洪功能的公園，在解決雨水泛濫問題的同時為附近的社區居民提供急需的公共活動空間。通過將原本屬于不同部門的基礎設施工程與公園建設合二為一，變成一個項目，此舉大大節約了政府的預算。建造公園僅僅花費了2500萬美元，其中還包括購買公園所需的土地和場地污染整治的費用，而政府原本計劃投資5000萬美元～7500萬美元來擴容升級該地區的管網雨水設施。

與將雨水視為一種亟須排放的廢物的傳統雨水管理做法不同，富士沃德公園的景觀布局是圍繞一個按一定防洪排澇標準設計、用來調蓄雨水的滯洪池展開的，通過將雨水的收集與調儲過程與富于表現力的水景相結合，這里，雨水成了公園當仁不讓的主景。每當大雨過后，公園周邊的雨水就會通過地表和地下管網匯集于此，再經過各具特色的景觀表現途徑流入下方的滯洪池：南面是落差達35英尺（約10.5米）、隨臺階逐階下降的跌水景觀，北面則是頗具氣勢，落差達13英尺（約4米）的雨水瀑布（圖18）；而南廣場上由雨水匯集而成，富有浪漫情調的蜿蜒溪流則象征著曾經流經過場地的清水溪（圖19）。公園利用滯洪池日常水位和最高水位之間巨大的空間來貯存、調蓄暴雨峰流量，而超過設計調蓄能力的水量則被排入下游的雨水管系。在暴雨過后再通過綠地噴灌利用、下滲、蒸發等方式逐漸恢復到正常水位。在去除雨水中的污染物方面，采取的方法是利用充氣式噴泉來保證水體的流動，而在流速緩慢的滯洪池邊緣則通過種植各類凈水植物來凈化水質。另外和常見的公園一樣，水池邊緣布置了各具特色的觀景平臺、廣場、木棧道、階梯式看臺，而水池四周的擋墻則被設計成富有藝術感的雕塑墻（圖20）。

圖20 集景觀的生態、休閑娛樂和雨洪調蓄功能為一體的公園

圖21 多功能的U型防洪系統

圖22 特色景觀坡地從Battery公園里穿過

（3）公園作為防洪堤

從歷史上看，對于不便往高處遷移的人們而言，應對洪澇的辦法就是修建防洪墻、拔高房屋的底面等。但是防洪墻不可避免地存在建造成本高昂、阻礙通行、影響景觀視線、難以抵御重大災難等弊端。因此，“我們是否能夠展望一種彈性的基礎設施，這種基礎設施不應該是城市和水之間的一堵（防洪）墻，而是針對每一個不同社區和環境量身打造，具有社會和環境功能的珍珠項鏈，而它們又恰巧具備了保護這些社區免受洪水侵害的功能。”由丹麥新銳建筑事務所BIG針對美國紐約曼哈頓島下城區設計的“U”型的防洪系統(圖21)為我們分享了他們在這方面的心得與經驗。

位于曼哈頓最南端的Battery公園由于地勢較低，公園東側和西側極易成為海潮的突破口，如果洪水由此涌入，將直接導致地處下城區的華爾街——這個美國和世界金融中心的癱瘓。作為“U”型防護系統的一部分，改造后的公園將由一條人工坡地從現有的公園內蜿蜒穿過，坡地上布置了高低錯落的城市農田、特色花園、日光浴和戶外用餐等獨具特色的景觀空間（圖22）。設計團隊還對區域內原海岸警衛隊大樓進行了改造。這個富有特色的建筑表面看上去是一道防洪堤，而內部則是海事博物館和環境教育中心，其臨水一面的玻璃墻上還被標注上了多條洪水水位線（50年、100年一遇），游人在參觀之余可以親眼目睹海平面和洪水水位高低起伏的變化，從而增加人們對氣候變化和洪水的感性認識（圖23、24）。

圖23 原海事博物館被改造為特色防洪墻

圖24 標注了洪水水位線的防洪玻璃墻

彈性的景觀途徑可幫助社區應對階段性或持續性的洪澇災害，使其適應于新的生活方式。這些系統可用公園和開放空間作為天然渠道和緩沖區，保證水流的安全穿行；作為滯洪池，儲存過剩的雨水，供未來使用，幫助社區更加有效地管理水資源；同時還是一個兼顧社會功能、環境功能和基礎設施功能的公共領地。

結論與討論

城市水彈性建設離不開基礎設施，然而當下單一功能的市政基礎設施不僅不能全面有效地解決水安全問題，而且還會帶來其他的負面效應，因此迫切需要新思路和新方法來提升城市的水適應性能力。

“以柔克剛”、“以屈求伸”是中國古典哲學的精髓所在。顯然，為應對城市快速化發展導致的人地關系失衡，在氣候變化的大環境背景下實現城市可持續發展，與自然和諧相處，而不是與自然對抗，才是治水的根本途徑。它能使城市更加富有彈性，并在遭受破壞性自然災害之后迅速恢復且變得更為強大。

本文結合國外實踐案例將城市公共空間和公園設計與水彈性建設相結合來進行整合研究，通過對景觀的概念加以擴充，在保障休閑、娛樂基本功能的同時，賦予其基礎設施功能；在公園層面上建立與周邊城市區域的聯系，從而將景觀的生態功能、社會服務功能和雨洪調蓄基礎設施功能有效整合，形成結合不同城市洪澇成因，滿足使用功能、生態功能和基礎設施功能兼容和互補關系的多用途、混合使用的城市雨洪調蓄新模式。為應對人類生存與發展面臨的環境、資源、污染等危機提供一個解決的新思路與途徑。