人與水共生的水環境設計
——以安順市挑水河項目為例

文／王云奇 上海都市建筑設計有限公司事業三部 主創設計師

引言

水是城市綠色發展、社會和生態效益提升及生命體生長等最為基礎、重要和復雜的根本性因素。隨著城市開發和人類活動頻繁，自然生態基底遭到嚴重破壞，導致了諸多城市水環境污染、水資源短缺和洪水隱患等水問題[1,2]。水環境破壞問題受到了廣泛關注，成為地理學、風景園林學和城鄉規劃學等學科研究和實踐熱點。近年來“海綿城市”理念應運而生，其是通過一定的水生態和水問題技術處理體系，減輕城市徑流疏解、雨水排水負擔，逐漸恢復地表水自然入滲能力，重新構建綠色城市“海綿體”[3-5]。當前，“海綿城市”理論研究和規劃實踐已在多地和多尺度范圍上得到良好踐行[6]。但目前研究多關注我國雨洪管理和水生態、水環境問題發展的整體或共性規律，實踐也多選取諸如北京、成都等快速城市化的典型城市，缺乏對水、人與景觀要素的聯動思考，至于結合一些特色城市的地域特征以進行針對性景觀規劃設計等更是做得不夠全面，難以解決城市水環境所存在的實質性問題。鑒于此，本項目以“海綿城市”技術為導向，將“水-人”兩大要素統一于整體框架，著力解決項目實際水環境問題；并從“以人為本、以綠為基”視角出發，進一步研究并實踐水與人的城市水環境景觀設計理念，以期為新時代城市水環境的持續健康發展和統籌城市“人-水-景觀”協調建設提供案例參考。

1 項目區位和現狀

項目挑水河二期在貴州省安順市西秀區，是“貴州加快發展的經濟特區”。西秀區屬于貴州省“西線”旅游中心，水能資源豐富，近年來安順市城市北擴、旅游“西進”的城市發展戰略實施，為西秀區生態環境和景觀綠地發展提供了有利契機。挑水河是貫穿西秀區中心城區的一支主要河道，上、中、下游的水環境質量是安順城市綠色發展的先決條件。當前挑水河存在明顯的水質污染和生態環境惡化現象，河道堤岸不能滿足“20 年一遇”洪水線標準，存在嚴峻的水隱患。基于安順城市水能資源豐富特征，實行富有水彈性的“海綿城市”建設理念，通過對挑水河這一城市綠色基礎設施的水質處理、雨洪措施和親水性設計，推動水環境優化和“人-水”關系動態平衡。

1.1 水環境現狀

隨著挑水河及周邊區域不斷建設，挑水河整體上均存在不同程度水質污染。（1）“Y”的左支流自跳花坡水庫起始，人工堆砌的大壩攔截水庫將河流截斷，大量建筑垃圾堆砌河道上，村民生活污水直接排入，水質污染較嚴重。（2）“Y”的右支流起始于北端小王沖水庫，現狀駁岸為自然式緩坡入水駁岸，但河段內地勢低洼，土體濕陷嚴重，防洪形勢嚴峻。（3）河流通過村莊區段，直到龍王洞景點、家喻五洲居民區附近沒有防洪設施。（4）河道南端，因距市區較近、人流量大，駁岸以新修的直立式駁岸和防洪墻為主，親水效果較差。

1.2 問題總結

“Y”型河道現狀問題主要有4 個方面（圖1）：一是水質污染嚴重，存在多處工廠排污口和建筑材料傾倒現象；二是防洪形勢嚴峻，挑水河只有下游按“20年一遇”標準進行了防洪墻處理，其余河段均為自然河道；三是駁岸規劃建設粗放、簡單，功能、形式單一，濱水植物景觀效果差；四是河流沿岸缺乏必要的親水性活動設施和硬質空間，無法達到“人-水”的良性互動。針對挑水河二期及周邊區域現狀，進一步總結為三類問題：水質、水患和水岸問題。那么，如何高效地解決好挑水河的水質污染問題？如何為區域提供良好的防洪市政基礎設施？如何協調水岸與居民游憩的“人-水”和諧關系？

圖1 “Y”型河道分段（圖片來源：項目景觀設計方案）

2 理念策略及方法

針對挑水河二期及其周邊區域水環境的水質、水患和水岸三大問題，以“海綿城市”建設方法為導向，以“凈化水質環境、緩解洪水隱患、豐富水岸游憩”為目標，采取“接”“吸”并舉主導策略（表1）。在水質量治理、解決雨水排放、滯蓄和生態涵養等基礎上，加強河道和場地的可達性。同時，針對“Y”型河道各段的差異性水環境問題，分段分區分“類”施治，符合適地性和以“人”為本的設計屬性[7,8]。

表1 挑水河二期水環境綜合治理主導策略（表格來源：作者自繪）

2.1 主導策略：“接”“吸”并舉

2.1.1 接

（1）“接”雨水系統：設置蓄水池、雨水池、濕塘和生態水渠等設置生態過濾系統[9]，對流入的雨水進行雨水滯蓄，同時通過過濾系統對蓄水進行分流，滯流后對于水質污染再凈化。

（2）“接”上游啟下游：項目為安順綠地系統“向北延伸”的重要內容，應疏通城市水網，聯通挑水河與上游和下游河段管網，避免斷流引起的局部淤塞和土地濕軟問題。

（3）“接”遠期規劃：在場地內預留適宜活動空間，后期可適度疊加使用功能。

2.1.2 吸

（1）“吸”收水分：營造自然柔化的形態空間，更換道路等硬質空間的鋪裝材料、材質，增加雨水吸收界面，進行雨水滯蓄；調控場地駁岸的地形坡度[10]，避免過緩、過陡，減輕地表徑流速度。

（2）“吸”引動植物群落：豐富植物群落，打造“水生-濕生”植物帶，通過植物群落的滯水、滯塵功能，自體凈化水質，并緩解徑流速度；增加動物、微生物棲息場所，打造動物的“食、住、行”生態環境，增強生態效應。

（3）“吸”納人群：增加濱水公共空間，提升游憩景觀品質，增強人與水的互動關系，滿足人群的親水性需求，豐富周邊居民交往和游憩內容。

2.2 適用技術

2.2.1 水質凈化

首先對挑水河治理河段進行全線河道清淤和沿河垃圾清除。在污染程度較低的河道采用植物生態技術修復；而一些處于工廠污水口的河道，依據水系統凈化流程，以生物過濾溶氧、生態濕地凈化器等手法滿足凈化基本需求。措施主要如下：

（1）生物凈化

在河道主要雨水、污水口布置生態設施，對雨水、污水收集，避免其直接排入地表與河流。并對污水、雨水統一過濾溶氧處理，在濕地生態設施就近凈化水質[11]。

（2）河岸濕地凈化

河岸濕地凈化根據河岸坡度和設計形式，分為硬質臺地帶和緩沖坡地帶。硬質臺地帶呈鋪設生態磚、蜂巢、透水磚等新型硬質材料起到護坡作用，采用多層級階梯形式入水，以解決“20 年一遇”的洪水高度。入水區域可采用可淹性的防汛堤，構建良性循環的河岸生態系統（圖2）。

圖2 雨水濕地典型構造（圖片來源：項目景觀設計方案）

（3）植被緩沖帶滯塵清淤

坡地區通過植被攔截、土壤下滲等減緩地表徑流流速，并產生凈化水質作用，構建一個水陸共生的復合生境來增強挑水河生態承載力（圖3、圖4）。

圖3 植物緩沖帶（圖片來源：項目景觀設計方案）

圖4 植被緩沖帶典型構造（圖片來源：項目景觀設計方案）

2.2.2 彈性雨水循環

有效收集雨水，并對其進行有效循環利用，是“海綿城市”建構的基本途徑。本項目中將雨水與挑水河水環境、與城市水系作為一個整體來考慮，貫徹“低影響開發”雨水循環系統，合市政雨水管網；暴雨期雨水滯留、存蓄，枯水期地下存蓄水回補入土壤，形成旱澇調蓄的“彈性”雨水循環體系[12]。具體措施如下：

（1）硬質鋪裝改造鋪設透水鋪裝、生態植草溝，輔以植物緩沖帶和人工土壤滲濾等措施[13]，形成“植草溝-步行道-下沉綠地”或“植草溝-步行道-下沉綠地-車行道-下沉綠地”的步行或車行道鋪裝模式，讓硬質地面“海綿化”。

（2）多功能調蓄水池

蓄水池具有雨水滯留、調節和儲存等多功能，在暴雨期間暫存雨水和徑流，蓄排結合；暴雨過后，通過出水管將雨水回補于土壤、濕塘，進行挑水河濱水綠地的綠化、灌溉等（圖5）。

圖5 多功能調蓄水體工藝流程（圖片來源：項目景觀設計方案）

（3）濕塘預留

濕塘是一種特殊類型的調蓄水池，一般具有“前置塘-主塘”布局，前置塘作為前期處理，利用進水口、溢流口的碎石，初步沉淀徑流中的大顆粒懸浮物，然后再進入主塘。濕塘還可作為濕地科普教育的場地，在水環境中被廣泛運用（圖2、圖5）。

3 分段分區分類治理

據“Y”型河道4 段河段進行了生物凈化、清淤和河漫灘植物凈化等。再根據不同設計類型，分為景觀設計區段、地下暗河區段、滿足景觀和防洪要求區段三種（圖6）。（1）景觀設計段：為需要景觀設計的區段，我們提供了水環境景觀整體提升方案，一般在景觀面貌較差的區域，其水質也均存在很大污染現象；（2）地下暗河段：為地下河道部分，局部進行了水利改造、蓄水池設置等；（3）滿足景觀游憩和防洪需求的河道段：現狀條件滿足景觀和水利要求，只針對河床進行了清淤、去污處理，對局部修建穩固防洪措施，并豐富景觀游憩體驗。

圖6 各河段景觀設計分類（圖片來源：項目景觀設計方案）

3.1 小王沖水庫區段

區段地勢由北向南漸低，地塊肌理以耕地為主，一條河流南北貫穿河段。現狀場地水質污染嚴重，植被以雜草為主。屬于景觀設計、水質要求和防洪要求情況都不理想的區段。

3.1.1 “泄洪溝”變生態型蓄水池

以“雨水花園”為主題，（1）原地勢低陷，有泄洪口，場地有較大水患，將現狀巨大的截洪溝改造成滲透型集水渠，并鋪設卵石、碎石、設植草溝等（圖7），其形成的空隙為雨水提供了靈活的滯蓄空間，并設置濕塘、蓄水池等滯蓄技術，廣泛増加匯水點，有效分流；（2）在山坳處設置引水渠，疏通河道管網，將上游水系和存蓄的雨水引入人工濕地過濾凈化，再進行灌溉、存蓄和枯水期使用等。既滿足了根本的防洪要求，起到了水質凈化、蓄水保水作用，也為河段內部水文涵養和水土保持打下了扎實基礎，“泄洪溝”變成集、蓄、濾等功能兼備的生態型蓄水池。

圖7 小王沖水庫河段“截洪溝”現狀和效果圖（圖片來源：項目景觀設計方案）

3.1.2 “人-水”景觀體驗

在河段區域內部設置園路和游步木棧道，增加了多重路網體系，豐富了挑水河水源處動態游憩交往形式（圖8）。

圖8 小王沖水庫河段現狀和增加路網體系效果圖（圖片來源：項目景觀設計方案）

3.2 嚴家寨區段

該區域屬于滿足防洪要求、但景觀設計不理想的河段。河道位于二環路南側，河道有明顯南北分異，北側穿過嚴家寨部分建筑，多處斷流；南側穿過山谷，有較大落差，喬木稀少，易形成水淹區。

3.2.1 疏浚河道，植被緩沖

設計結合現狀河道走勢，北側“疏浚河道”，將嚴家寨原有河道清淤處理，并新開河道、預留排淤孔洞和蓄水池；其次，兩側駁岸修繕加固，加強防洪性能，豐富兩側綠化種植類型，利用生態護坡提高植物群落多樣性，保持水土，減緩因地表徑流流速加快引起的水土流失（圖9、圖10）。

圖9 嚴家寨河段現狀北、南駁岸改造示意圖（圖片來源：項目景觀設計方案）

圖10 嚴家寨河段場地現狀和豐富濕地路網效果圖（圖片來源：項目景觀設計方案）

3.2.2 涵養濕地，生態護坡

南側“涵養濕地”，因現狀河道較窄，所以拓寬、下挖河道，并結合原天然水淹區設計濕地生態區——洪水期分洪蓄水保水，枯水期為下游河道凈水補水，兩側采用植被緩沖帶、植草磚、蜂巢材料等生態護坡入水（圖11）。

圖11 嚴家寨河段道路鋪裝現狀和生態鋪裝效果圖（圖片來源：項目景觀設計方案）

3.3 龍王洞區段和家喻五洲區段

3.3.1 水質污染治理

這兩處河段均流經道路、村莊和果園等，人類活動干預較多，駁岸多為新修垂直硬質駁岸，生硬且可達性差。首先對雨水、污水進行收集和過濾溶氧處理，就近凈化水質；其次設置植被緩沖帶物理清淤，使其懸浮物自然沉淀、促進水體涵養。護坡上種植有烏桕、花石榴、雞爪槭、龍柏球等組團豐富的植被群落（圖12）。

3.3.2 “人-水”景觀體驗

東二環路西側在現狀基礎上豐富綠化種植，重點設計了東側龍王洞景點河段區域，設計了下沉綠地、園路、廊亭和草坪、花海等植物緩沖帶，為進入龍王洞的水流提供凈化、存蓄的同時，景觀效果滿足游覽觀賞、休閑娛樂的功能（圖12、圖13）。

圖12 龍王洞和家喻五洲區段種植現狀和效果圖（圖片來源：項目景觀設計方案）

圖13 植草溝現狀和效果圖（圖片來源：項目景觀設計方案）

西側河段設計結合現狀村莊，在駁岸兩側各設計了3 米寬堤頂路，通過道路鋪裝改造、下沉式綠地和植草溝的綜合應用，在滿足河道防洪、水質修復同時，為居民提供交流活動空間（圖14、圖15）。

圖14 堤頂路現狀和效果圖（圖片來源：項目景觀設計方案）

圖15 龍王洞和家喻五洲區段水岸現狀和效果圖（圖片來源：項目景觀設計方案）

3.4 黃果樹大街區段

地塊北側生活用水直接排入河道；南側河道水面較寬，有污水口直接排入河道，整體生態環境破壞嚴重，屬于水污染嚴重和景觀面貌較差的區段。

由于該河段接近城市區，人流量密集。我們在這個區段進行水環境綜合治理時，首先還是進行水質生物凈化和植物緩沖帶、多功能水體過濾清淤，在根本上滿足水質量要求達標；進而在“治水”基礎上，更加大了因“人”而治的設計成分，從分級濱水平臺和垂直景觀綠化兩方面來滿足人對綠色空間、對美好生活的向往。

3.4.1 垂直綠化，分級濱水平臺

黃果樹大街南側區段河道保留現有駁岸形式，增設了分級濱水平臺（圖16—圖18），可休、可觀、可游、可賞，在解決“20年一遇”防洪標準基礎上，豐富了“親水-近水-遠水”的“人-水”關系；采用“喬-灌-草-地被”結合的種植方式，對原有綠化進行了整體梳理，采用垂直綠化、打破原有呆板的垂直硬質駁岸，整體提升區域景觀生態效果，也大大豐富了“人-水”景觀體驗。

圖16 駁岸現狀和分級臺階效果圖（圖片來源：項目景觀設計方案）

圖17 該河段整體效果圖（圖片來源：項目景觀設計方案）

圖18 黃果樹大街區段駁岸現狀和分級臺階效果圖（圖片來源：項目景觀設計方案）

3.4.2 植物緩沖帶

在洪水位以上區域種植層次豐富的香樟、水杉、櫸樹、黃花槐、茶梅、小葉女貞等中生和旱生植物，還能滿足人群的景觀觀賞效果。

結語

生態不是簡單的雨水池、透水磚、植草溝，不是一個簡單的技術問題，是一種認識，一種生活方式，是一種人對待自然的態度。本項目設計從貴州安順市水環境出發，強調“海綿城市”低影響開發與景觀規劃設計的多層次復合，初步解決了挑水河水環境的水質、水患和水岸問題，這符合“海綿城市”水生態和水問題處理體系的實踐意義。同時，相比于以往實踐中對場地整體雨洪治理和水患措施的解決，本項目更加突顯“人-水-綠地”的相互依存關系，進一步解決周邊居民在場地中的后續使用、植物科普和公共交往功能，真正實現新時代“以人為本”和基地“以綠為基”的水環境設計目標。值得強調的是，“海綿城市”建設不可盲目模仿，應針對地域特征、水域特色，對“海綿元素”及方法技術進行思考[9]，因地制宜構建一個人與水、人與自然和諧發展的城市水環境。隨著生態技術和景觀設計手法越發多元化，未來土壤滲透、植被吸水率等操作，以及綠化覆蓋率和綠斑密度等多維指標，均會成為水環境質量評估和實踐價值的重要考量，我們將進一步在土壤、植物等方面加強“海綿”技術的“適地性”景觀設計。

[1]章林偉.海綿城市建設概論[J].給水排水,2015(06):1-7.

[2]王浩,王建華.中國水資源與可持續發展[J].中國科學院院刊,2012(03):352-358.

[3]Dietz M E.Low impact development practices:A review of current research and recommendations for future directions[J].Water,air and soil polluti on,2007,186(1-4):351-363.

[4]Stern D N,Mazze E M.Federal water pollution control act amendments of 1972[J].American Business Law Journal,1974,12(01):81-86.

[5]俞孔堅,等.海綿城市：理論與實踐[M].北京:中國建筑工業出版社,2016.

[6]莫琳,俞孔堅.構建城市綠色海綿：生態雨洪調蓄系統規劃研究[J].城市發展研究,2012,19(05):4-8.

[7]韓莉.基于LID理念的濱河景觀設計：以灃西新城灃河為例[D].北京:北京林業大學,2016,10.

[8]李曼,薛祥山,杜家慧,等.海綿城市建設過程中水環境綜合整治方案設計探討[J].環境工程,2019,37(04):27-31.

[9]費文君,丁佳穎,曹穎.從“泄洪溝”到“海綿園”的濱水綠地適用性設計[J].中國園林,2018,34(02):106-111.

[10]成玉寧,袁旸洋.讓自然做功事半功倍：正確理解“自然積存、自然滲透、自然凈化”[J].生態學報,2016,36(16):4943-4945.

[11]韓松磊.濕陷性黃土地區海綿城市規劃及建設探索——以西安為例[J].給水排水,2019,55(01):35-41.

[12]吳丹潔,詹圣澤,李友華,等.中國特色海綿城市的新興趨勢與實踐研究[J].中國軟科學,2016(01):79-97.

[13]車生泉,謝長坤,陳丹,等.海綿城市理論與技術發展沿革及構建途徑[J].中國園林,2015(06):11-15.