基于水生態文明視角的城市濱水空間研究

趙之煌，李 綱，胡麗香，張莉萍，陳 柳

（1.華北水利水電大學 管理與經濟學院，河南 鄭州 450046； 2.黃河勘測規劃設計研究院有限公司，河南 鄭州 450003； 3.鄭州旅游職業學院，河南 鄭州 451464）

水生態文明是生態文明研究范疇中基于人與水和諧共生發展理念的生態文明學發展分支，具體指以實現水資源可持續利用，支撐經濟社會和諧發展，保障生態系統良性循環為主題理念的人水和諧文化倫理形態［1］，它是生態文明最重要、最基礎的內容［2］。 生態文明建設的高級階段是城市生態空間格局、產業結構、生產方式、生活方式達到最佳狀態，人與自然和諧相處。 城市濱水空間作為城市空間的重要構成部分，不僅能夠滿足多元化的城市發展需求，塑造別具一格的城市生活空間和城市形象，保護濱水區的自然生態環境，而且其獨特的濱水優勢易于融合和貫徹城市水生態文明理念。 然而，當今城市濱水空間發展并未充分在水生態文明理念下進行系統規劃，普遍存在過于追求規模和速度的誤區，無法適應追求城市特色和品質的新要求。 因此，筆者以鄭為市為例，基于水生態文明視角，研究城市濱水空間的發展與規劃新策略問題，以期為改善城市生態、優化人居環境、提升城市功能等提供參考。

1 城市濱水空間及其與水生態文明的內在關聯

1.1 城市濱水空間的發展

城市濱水空間指城市陸域與河、湖、江、海等水域相鄰的一定空間范圍。 從城市空間角度看，是指可以容納市民從事休息、鍛煉、娛樂、觀光、購物、旅游等游憩活動，并與城市水域有直接或間接聯系而串聯起來的有機線性空間。 20 世紀中期以前，城市濱水空間是居民為達到物質、經濟目的［3］，在農業灌溉、生活供水、排水、舟楫往來、工業活動、倉儲和交通運輸等相關活動中自發形成的場所。 20 世紀中期以后，隨著西方經濟產業結構優化調整，城市功能逐漸多元化，人們對城市環境有了更高要求［4］，城市濱水空間功能逐漸由工業活動、倉儲和交通運輸等轉變為商業、游憩等多重功能［5］。 安·布理和迪克·里貝依據城市濱水空間用途將其功能規劃為商貿、娛樂休閑、文化教育與環境、歷史、居住和港口設施六大類［6］。 霍依爾在《濱水區更新》中首次對全球濱水區再開發進行了全面論述，收集地理學家、經濟學家、城市規劃師等不同領域專家的觀點對城市濱水區開發驅動因素、現狀、開發的問題進行了深入探討［7］。 美國華盛頓濱水區研究中心主編的《全球城市濱水區開發的成功案例》，收錄并詳細分析了不同濱水空間規劃開發的實例經驗［8］。國外對城市濱水空間的規劃研究已經上升到跨多學科聯合交叉進行，并且研究重心落實在人與城市濱水空間互動關系。

我國對于城市濱水空間規劃的研究雖然起步晚，但也積累了較為豐富的研究成果。 張舒柳等［9］對城市濱水空間規劃利用研究進行梳理認為，城市濱水空間規劃經歷了初步運用、過度開發、衰敗、環境整治、空間整理、綜合開發6 個階段。 孔俊婷等［10］基于海綿城市視角研究了城市中心區河流濱水空間更新策略。 方美清［11］研究了城市水環境景觀空間優化設計策略?，F有城市濱水空間規劃研究往往基于生態視角，將生態文明、水生態文明理念與城市濱水空間規劃進行簡單的背景結合，借鑒規劃原理和設計方法，提出籠統、定性的建議措施。 如何有效將生態文明特別是水生態文明理念與城市濱水空間規劃進行有機結合，是今后城市濱水空間規劃需要深入研究的問題。

1.2 城市濱水空間與水生態文明的內在關聯

在提倡生態文明建設、人與自然和諧共生的新時代，人們注重“與生態相伴，走進大自然”的生活要求。城市濱水空間是城市空間的重要組成部分，城市濱水空間的重組優化，有助于改善市民的生活環境，提高市民的生活質量。 但是，打造城市濱水空間如果處理不好空間與水的關系，通常會帶來水體污染、水土流失、洪澇災害等水生態環境問題，導致生態環境惡化，危及并壓縮市民的濱水空間。 為緩解這些問題和規避其引發的后果，城市濱水空間規劃勢必先行。

基于水生態文明視角的濱水空間規劃建設，利用海綿城市“滲、滯、蓄、凈、用、排”措施和河道親水駁岸生態化手段，對空間場地進行建造設計，提高防洪排澇能力，實現雨水、河水等水資源循環和可持續利用。 另外通過優化濱水空間景觀植被、駁岸的布局，一方面有利于營造具有趣味性、互動性、觀賞性的多色彩城市濱水空間，另一方面有助于人們生活環境的改善和優化，進而優化整個城市空間結構，創造生態效益。 濱水活動空間，不僅增強市民之間和諧友好的社會關系，而且改善市民的精神生活面貌，實現人與生態環境的和諧共生。

2 鄭州市濱水空間現狀問題

選取鄭州市金水河、東風渠、熊兒河、七里河、賈魯河等河流濱水空間作為研究對象，采用文獻查詢、案例研究、實地調查等方法，探析濱水空間現狀及存在的問題。 經過對金水河、東風渠、熊兒河、七里河進行實地調查，發現均存在滲蓄排水韌性差，防洪排澇能力差；河道駁岸硬質化，生物多樣性弱化；植被群落結構簡單，生態視覺效益差；空間設施單一化，休閑娛樂趣味少等共性問題。 為探析歸納鄭州市濱水空間現狀所存在的問題，以金水河濱水空間為例對所存在的問題進行深入分析。 金水河是東風渠的支流，發源于二七區侯寨鄉老胡溝，穿越鄭州市中心城區，自西南流向東北，至八里廟流入東風渠，河長26.31 km，流域面積74.14 km2。

2.1 滲蓄排水韌性差，防洪排澇能力差

近年來，隨著鄭州市城市規模擴大，“熱島效應”“雨島效應”顯現，致使地處北方、降雨量偏少的鄭州市降雨概率和降雨強度增大。 金水河濱水空間地面采用透水性差的材料鋪設，雖然濱水空間具有一定滲、蓄、排水能力的植被景觀區域和公共排水設施，但植被景觀區域面積占濱水空間總面積比例較小，公共排水設施的防洪排水標準過低，為“一年一遇”或“兩年一遇”，進而導致濱水空間總體防洪排澇能力差，大幅增大了鄭州市城區內澇發生的概率。

2.2 河道駁岸硬質化，生物多樣性弱化

金水河濱水空間規劃設計較早，在建設中忽視了河流的原生態自然屬性，沿岸行道和駁岸均采用石塊、混凝土等硬質材料鋪設，一方面阻礙了地表水與地下水的聯系，打破了河流水資源循環的平衡狀態，進而破壞了金水河的生態環境；另一方面切斷了河流水體與土壤、生物間的聯系，使金水河原有生態系統變得支離破碎，嚴重弱化濱水空間的生物多樣性。

2.3 植被群落結構簡單，生態視覺效益差

金水河濱水空間從亞熱帶引種樹種較多，本地鄉土樹種較少［12］。 鄭州市屬于溫帶季風氣候區，從環境生態學角度看，濱水空間引入本地鄉土樹種更為適宜，一方面鄉土樹種能保護本地的生物多樣性，豐富植被資源，使景觀綠化富有鄭州市地域特色；另一方面鄉土樹種成活率高，人工管護簡單，容易與本地生物形成生態平衡。

從植被配置看，金水河濱水空間植被配置不合理，采用喬、灌、草搭配，植被配置結構簡單、單調，缺少原始自然的氛圍感。 首先，喬木以常綠針葉樹種為主，種植比例過高，色彩單調，而選擇落葉闊葉樹種可以形成季相色彩變化的同時，既能發揮濱水空間的生態功能，又能增添空間動態色彩變換效果。 其次，濱水空間植被以速生為主，速生植被一般壽命短，不具有長期可持續成長性，另外速生植被汲取養分能力較其他植被強，長期會妨礙其他植被生長，不利于濱水空間整體生態可持續發展。 再次，濱水空間沒有特色樹種，沿岸大規模常綠樹種，色彩單調容易讓人產生審美疲勞。 最后，濱水空間以整齊威嚴的行道樹為骨架，灌木草叢綠籬以幾何圖形式拼接肌理種植，充滿濃厚的人工化氣息。

2.4 空間設施單一化，休閑娛樂趣味少

金水河濱水空間的設計和設施形式單一，空間休閑娛樂趣味性不夠豐富。 從濱水空間功能性看，以健身、休閑、散步功能為主，缺乏多功能空間。 從濱水空間本身看，沿岸濱水行道和小廣場的空間設計過于空曠。 古羅馬著名建筑工程師維特魯威烏斯說，空間設計應該基于居民數量，以便它不至于空間太小而無法使用，也不要像一個沒有人煙的荒蕪之地［13］。 空曠的空間感缺少靈動性和感染力，市民在使用過程中缺乏新鮮感。 從濱河空間布置設施看，以健身器材、公廁等公共配套設施為主，僅能滿足市民剛性需求。 現代化城市濱水空間設施規劃應從市民行為特點和精神需求出發，將濱水空間劃分為游憩、購物、娛樂、餐飲等不同主題體驗區，打造綜合多功能性的公共配套設施，滿足城市不同年齡居民需求，提升城市濱水空間公共配套設施的特色和綜合使用價值。

3 生態文明視角下城市濱水空間規劃研究

鄭州市城市濱水空間現狀所存在的問題主要包括空間排水、景觀植被、駁岸和空間設施規劃等方面，這些方面都與水生態文明息息相關，所以需要基于水生態文明視角進行空間規劃研究，將水生態文明和城市濱水空間深度融合。 以賈魯河綜合治理工程鄭州段為例，從生態海綿、生態群落、生態駁岸3 個維度，采用實地調查、定量定性分析、統計歸納等研究方法對賈魯河濱水空間規劃進行研究，提出濱水空間優化建議。

賈魯河屬于淮河流域，發源于新密市圣水峪，流經鄭州市西部、北部，環繞整個市區，在東南部由中牟縣出境，經開封市至周口市流入沙潁河，匯入淮河，全長256 km，流域面積5 896 km2，其中鄭州市境內長137 km，流域面積2 750 km2。 根據賈魯河鄭州段沿線地形地貌、歷史文化特征等，將河道沿線濱水空間劃分為“源、界、匯、興、澤、盛”6 個主題分區，根據人的行為需求，通過點、線、面空間形態，設置功能豐富的公共配套設施，滿足人的多樣性需求，提升城市濱水空間綜合利用價值，消除城市濱水空間設施單調、趣味少的問題。

3.1 基于生態海綿維度城市濱水空間規劃

實現水資源可持續利用、良性循環是水生態文明的一項重要內容。 海綿城市主要針對降雨，結合自然要素和相關生態技術，實現雨水的下滲、蓄存、凈化、排放，以此控制雨水地表徑流，實現雨水資源循環利用，減少城市洪澇災害發生，緩解城市水資源短缺問題，促進生態環境保護與發展。 海綿城市設施形式有滲透鋪裝、生態草溝、雨水花園、下滲綠地、雨水調蓄池、排水管等。 以年徑流總量控制率85%為目標，遵循因地制宜、低影響開發、整體結合原則，對賈魯河濱水空間點、線、面形態布局進行排水區劃分，基于各排水區匯水面積、綜合徑流系數和目標調蓄容積，因地制宜設置不同類型海綿設施，優化空間布置，并利用排水區實際調蓄容積反演海綿設施蓄水能力。 區域綜合徑流系數計算公式：

式中：φ為綜合徑流系數；φi為研究區第i類地面徑流系數；si為研究區第i類地面面積；s總為研究區總面積。

海綿設施調蓄容積計算公式：

式中：V為分水區調蓄容積；F為排水區匯水面積；hy為年徑流總量控制率所對應的降雨量。

根據《鄭州市海綿城市規劃設計導則（試行）》《鄭州都市區海綿城市專項規劃（2017—2030 年）》《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建（試行）》，鄭州市年徑流總量控制率與設計降雨量的關系見表1，將其作為預期目標。 根據賈魯河6 個主題分區濱水空間點、線、面形態布局的地形地勢，采用Auto?CAD 和BIM 軟件計算各分區總匯水面積、綜合徑流系數、總目標調蓄容積和實際調蓄容積，實際調蓄容積見表2。 賈魯河各主題分區排水區實際調蓄容積所對應的設計降雨量均大于標準設計降雨量（32.40 mm），滿足鄭州市海綿城市建設85%年徑流總量控制率的規劃指標，達到預期目標。

表1 鄭州市年徑流總量控制率和設計降雨量

表2 賈魯河各主題分區排水區實際調蓄容積

3.2 基于生態群落維度城市濱水空間規劃

景觀植被是城市濱水空間中的活力元素，不僅能夠豐富濱水空間水生態環境色彩，而且可以修復水生態環境，對維持濱水空間生態平衡有重要作用。 為解決鄭州市濱水空間所存在的“植被群落結構簡單，生態視覺效益差”問題，從植被選擇和植被濱水空間搭配兩方面對賈魯河濱水空間規劃進行研究。

從植被選擇看，在喬木選擇方面，鄭州市處于暖溫帶落葉闊葉林區，適宜種植闊葉林、針葉林或混交林。在保留賈魯河原生態植被群落基礎上，通過引種本地針葉林和落葉闊葉林兩類鄉土植被群落，以2.5 ∶7.5的比例進行搭配種植，提升賈魯河濱水空間植被配置合理性。 一方面鄉土植被群落病蟲害少，人工管養簡單，易于獲取，維護成本低，經濟效益顯著；另一方面，相較于針葉林，落葉闊葉林樹葉寬闊、植被茂密，具備凈化空氣、防風固沙、除塵降噪、涵養水源、保持水土等生態功能，同時落葉闊葉林豐富而又明顯的季相變化，可營造出四季不同色彩意境。 在灌木草叢選擇方面，選擇色彩豐富的植被，配置特色植被專類園，做到從早春三月到寒冬臘月都有美景可觀賞，有效消除四季常綠的傳統審美疲勞，給人們帶來視覺盛宴。

從植被濱水空間搭配看，僅選擇針葉林和落葉闊葉林等鄉土植被按比例搭配種植仍美中不足，在植被規劃控制中，還需要處理好植被搭配總格局個性與共性的關系，以確?？偢窬旨饶鼙３轴樔~林和闊葉林按比例搭配的主基調，又能顯示出個性特色，避免搭配常規單調，因此依托“源、界、匯、興、澤、盛”主題分區特色，規劃具有特色點、線、面空間形態的植被搭配結構，見表3。

表3 賈魯河主題分區濱水空間植被搭配

3.3 基于生態駁岸維度城市濱水空間規劃

駁岸是陸域與水域相互接觸、相互滲透的地帶。對近水陸域而言，駁岸的形式不僅影響近水陸域的景觀形態和景觀空間的延伸，而且影響近水空間的層次感和互動性。 對水域而言，駁岸的形式影響水體形狀的同時，起著減緩水體流速、防洪排澇、保持水土的功能。 所以需要在生態駁岸維度運用景觀美學、景觀生態學原理對賈魯河濱水空間規劃進行研究。

駁岸分為直立式駁岸、斜坡式駁岸、階梯式駁岸、緩坡式駁岸4 種類型。 駁岸空間的層次是濱水空間規劃中容易忽略的內容，空間層次是表現空間整體要素關系的軀干，對安排各層空間關系、營造空間序列起著重要作用。 空間層次可以通過分隔與聯系等關系表現，只有分隔沒有聯系的空間缺乏景深效果，無法產生層次感，只有聯系沒有分隔的空間也沒有層次感。 現有濱水空間的駁岸空間均由生冷、沉悶的石塊、混凝土等硬質材料鋪設的人行道組成，既沒有植被、臺階、景觀石等，又沒有觀景臺、親水步道、城市沙灘、碼頭等，缺乏分隔與聯系，導致駁岸空間缺乏層次感，也拉開了人與水的距離，弱化了駁岸空間的親水功能。 可以采用堤頂路、步道、石堆壘砌等人工要素，草坡、濕地等自然要素相融合的生態駁岸（見圖1），增加駁岸空間的景深，產生近景、中景、遠景效果，豐富空間層次感，強化視覺觀感，增加人與水的互動。

生態駁岸不僅能夠促使河水和地下水土的能量循環、交換，發揮涵養水源、除塵降噪、防風固沙等功能，而且能使河道兩岸的生態盡快恢復，體現出河道的自然景觀特征，使得賈魯河展現出自然形態美，同時增強生物多樣性。

4 結 語

2020 年鄭州市水域面積僅156.9 km2，人均水資源占有量僅178 m3，是北方內陸極度缺水的城市，應注重城市水生態文明建設。 參照賈魯河濱水空間規劃設計內容，基于水生態文明視角，構建以生態海綿、生態群落、生態駁岸三維度為主的規劃體系與應用標準，以規劃進行引領和控制，優化鄭州市河流的濱水空間，實現城市水資源可循環利用，保障水生態系統良性循環。