1. 引言
河流,是生命赖以生存的源泉,是水空间的存在形式,是交通运输、农业、商业发展的载体 [1] [2]。河流创造的环境,掀开了人类发展的历史画卷,早期先人选择居住点时,一般均靠近河流湖泊,这不仅是因为水是生命不可或缺的条件,也是农作物生长的基础,依水而居,是人类得以发展的先决条件。
纵观世界著名的城市,都是依托着河流而发展起来的,在江河文化的滋养下,孕育出悠久的历史文化。城市河流在城市的发展过程中占有关键的地位,城市与河流的关系越来越密切,合理科学的规划开发城市河道及滨水区,不仅可以推动城市经济的发展,还可以显著地提升城市的形象和知名度 [3]。
目前,在我国针对城市河道的生态设计主要目标之一是改善河流的环境,由于我国近几十年经济的高速发展,生态环境受到了很大程度的破坏 [4],大量污浊的工业废水、生活污水和垃圾等被偷放到城市河流中,河流的自净能力和排污能力也在逐步下降,城市地表水的水体都受到了不同程度的污染,这不仅关乎着城市的形象,同时对市民的健康也造成了危害。随着政府对生态环境的逐步重视,在各地的河道和滨河区的治理及规划中,越来越重视河流的生态作用,在河流的设计或改造中,将生态与水利相结合,不仅注重工程实施当中对原生环境的保护,而且对河道环境的后期治理也加强了重视 [5]。我们从很多河道设计案例中可以看出来,目前的规划设计中,不仅仅是以工程角度出发,同时也在设计中融入了美学、人文学及生态学的理念。比如污水再利用;加强城市水源之间的联系,增强了河流水源的活性;清理河流垃圾,优化沿岸环境;扩大河道周边植物的种植,恢复和到周边的原生环境;增加公共设施,打造优秀的公共环境等 [6]。城市河道的景观规划,不仅是在为城市的发展做着贡献,同时也是为城市的河流“治病”。本文从生态恢复系统层面考虑和讨论,河道景观的设计及改造的相关问题,营造河道健康的生态可持续系统,提高各元素的抵抗能力和整个系统的恢复能力,最后讨论如何融入地域文化和人文特色。综合提出的相关理论,为进一步的实践研究提供相应的理论基础。
2. 城市河道类型
城市河道的类型是根据城市的发展所需而慢慢形成的。依据河道的形成因素,将河道归位两类,即自然河道和人工河道。自然型河道是在自然环境下形成的,人工型河道是人工干预建造的,现在城市中的河道大多是人工河道。根据河道的功能,河道分为过境河道、航运河道、护城河道及引水排洪河道(表1)。

Table 1. Classification of urban rivers
表1. 城市河道的分类
3. 城市河道景观规划布局
3.1. 总体性原则
总体性原则包括前期的实地勘测调,详细记录河道的宽度、水位情况,以及河流原生的环境情况,如周围的建筑、植物种类及植物组团情况。还要了解城市的地形地貌,气候特征等。在进行了前期的总体调研后,依据城市规划的整体概念,根据河道外部环境特征,设计河道环境的主题,可以每个流域定义一个规划的主题,要突出重点。主题的选择方向可以是河流本身的文化,也可以是河道外空间的特点或历史文化。突出了重点,才能给人留下深刻的印象。
3.2. 地域性设计原则
地域是自然要素与人文要素作用形成的综合体。地域文化是在特殊的自然地质背景下,孕育了不同的人文特点,在常年的演化过程中,形成自己特有的文化特征。现在对于城市河道景观设计,存在着高度雷同的现象,因此设计不仅要考虑工程建设,还要重视城市的文化背景,尽可能保持每个地域的原有形态,将地域文化融入到设计中,这样城市河道景观才有了“魂”,才能更好展现城市的文化特点。
3.3. 生态性设计原则
在地球上,无论何种生物都无法孤立存活,生物体与周边非生物环境和生物环境之间存在着庞杂的关联性,生物对赖以生存的环境也有着不同程度的影响和干扰,人类的活动,为了达成所需,就会对我们赖以生存的自然,造成不同程度的破坏,使得自然出现了生态不平衡。随着人类对环境总是程度的提高,设计要考虑对自然环境的保护,保护河道河流通畅,保证河道及周边各种生物正常生存、保证生物的多样性。因此在河道景观设计中,要减少对河道自然景观的破坏,保持良好的水循环,减少排放等污染问题,只有实现了河道的生态平衡与功能性双重因素,才能让河道更好的服务城市和居民。
4. 水域设计
4.1. 驳岸设计
4.1.1. 自然原型护岸
自然原型护岸,就是还原河道原生态的特征,抗洪能力相对差一些。做法通常在河道周边铺上细砂和卵石,种植一些耐水植物,比如香蒲,芦苇等。
4.1.2. 人工自然型护岸
人工自然护岸是在自然原型护岸的基础上,巧妙地运用天然石材,木材等材料,进行护底,以增强护岸的抗洪能力。如在坡底用木桩、石笼、或混凝土建筑土堤,然后再斜坡上种植乔灌木,利用其根系的固土作用,增强护岸的稳定性。人工自然型护岸,可以根据实际情况,将护岸做成缓坡式、台阶式、后退式或将各种形式结合在一起,在自然的基础上,确保抗洪能力。
4.1.3. 工程式护岸
工程式护岸主要考虑其功能性,直落式的护岸与水面产生了高度的落差,在亲水性和景观性都存在着很多缺点,但是如果没有足够大的空间,或者水位变化较大,这种工程式的护岸是值得考虑的,但是如果有足够的空间,可以对护岸进行阶梯式的布置(如图1)。
4.2. 亲水设施设计
亲水设施类型多样,是从陆地延伸至水面的活动场所,包括亲水平台,亲水踏步,亲水草坪,亲水栈桥,亲水驳岸以及停泊码头等。亲水平台,依据其功能,是钓鱼,戏水,娱乐等活动的场所,多为圆形、扇形或方形等,其高度是根据河道环境的实际情况来设置的。亲水踏步是阶梯式的踏步,整体成缓坡状,是根据水位的变化而设计的阶梯,给人们提供亲水的机会,踏步宽度一半设置为0.3~1.2 m不等,也可作为垂钓、观赏的场所。亲水草坪是软质景观,是可供人们散步、垂钓、戏水等活动的场所。亲水栈桥是引导型设施,将人们引导至水面上,来体验不同的景观感受。亲水驳岸主要功能是防护作用,水岸线一般用天然石材高低错落并自然的散置与岸边,与周边景观和谐自然的融为一体。停泊码头,具有交通运输的功能,对于废置的码头,可将其进行改造,成为游船码头或者亲水平台,为人们提供休闲娱乐的场所(如图2)。
4.3. 绿化设计
河道外部空间的植物是构成整体环境的重要因素,不仅要考虑植物本身的特点,还要考虑土壤的情况以及植物对环境的影响。河道周边的植物塑造的绿色空间,不仅具有丰富河道物种多样性的特点,而且营造的景观感受,相对于其他绿地更具有亲水性和舒适性。河道水域植物,多数具有净化水质及分解重金属的作用。护岸为坡岸时,种植植物需选用耐水湿、扎根力强的植物,可多选用乔木及灌木,强大的根系可以抑制暴雨径流对驳岸形成的冲刷。护岸为堤岸时,常采用垂直绿化形式,在视觉上具有空间连续性,并需要控制种植密度,同时也要考虑景观性。植物的种植需要考虑整体的空间感和层次感,不能选用单一的树种,要考虑景观的丰富性,做到步移景异,四季有景。也要注意色彩的变化,来突出水体的自然美。
4.4. 硬质景观设计
硬质景观包括滨水广场、滨水建筑、硬质铺装、景观小品,环境设施等。滨水广场是滨水去的主要景观节点,具有娱乐和观赏等功能,面积依城市实际情况而定,进深可以从几十米到几百米不等,在广场上配置路灯、树池花池、座椅等公共设施 [7]。滨水建筑根据其不同的用途,有不同的功能,可以是管理用房,可以是商业用房,也可以是为游人提供歇息娱乐的场所,但无论是什么功能的建筑,其外观都要与整体滨水环境相一致 [8]。硬质铺装,主要是广场、亲水平台等各种设置的路面铺设,根据不同的材料和图案,可以营造不同的风格感受,根据不同的功能要求来铺设不同材质的铺装。比如在滨水广场上不宜大面积的采用抛光的面料,会产生眩光的现象,解决这种现象的方案就是可以换成经过打磨处理的花岗岩 [9]。景观小品是展示人文特征的载体,可以传达人与环境的情感交流,丰富景观的层次感,可以更好的体现景观的主题。环境设施是在其他设施的基础上做相应的补充,完善其他设施的功能性,为游人提供更好的体验感,同时丰富整体的景观。
5. 国内外代表项目研究分析与评述
5.1. 喀山市卡班湖群水区
喀山卡班湖的总体规划,是以水为主线,联系了伏尔加河和喀山卡河,以“弹性带”作为主要设计理念,挖掘历史遗迹与文化地标,将卡班湖上游、中游、下游联系成整体,打造成一个连续的景观网络系统。让这条自然生态的水廊融入到城市文化、生态、生活、社会等方方面面中,将延续当地人关于家园和梦想的记忆,同时在不断的发展中,让人们与自然也产生联系。
在卡班湖河道的规划设计中,不仅注重景观的体现,同时也注重雨洪问题的解决,根据不同洪水期与枯水期的水位情况,让雨洪设施发挥着海绵体的作用,根据水量的大小进行吸收和释放,可以控制着水的全部和部分流动,从而调节喀山市防洪问题和水生态环境。
河道周边的滨水区域,是开放式的,包容性的公共空间,通过不同的景观手法,打造为不同形式的景观节点,吸引游人到此游览。
卡班湖这条生态“弹性带”不仅将灰色的基础设施转化成了绿色的基础设施,使城市恢复自然活力,而且还将引领城市未来的发展,将指引城市走向传奇(如图3)。
5.2. 迁安市三里河生态廊道
三里河是迁安的母亲河,孕育了迁安市的地域历史文化,以及承载着一代又一代迁安人的成长记忆。历史上的三里河因受滦河地下水的补给,水量充沛,水质清澈见底,但是随着城市的发展,人口的增长,三里河遭到了严重的破坏,大量的生活污水,工业废水排入三里河,使得昔日的母亲河变成了一条排污沟。
如何通过河道规划设计的方式,恢复三里河昔日的景象,是设计的重点。在设计中恢复河道的弹性,与洪水为友,拆除了渠化河道,对排污系统进行截流,并采用雨污分流的排水设施,将河道转变为多水道,蜿蜒曲折,深浅不一的自然河道,根据功能和景观要求,在河岸增加了浅水区和湿地景观,并将河岸设置了不同的类型,包括突沿区、水溅区、河畔区等微环境,利用自然的生物群落与植物群落的自净功能,恢复改良污染的土壤及水质。通过对自然生态的恢复,达到往日生物多样性的生态护岸景观结构。
生态护岸包括滨水带,疏林草地等。在滨水带,植物以点状,带状,块状的形式种植于河道两侧的滨水地带,为美化河道,丰富河道景观,稳固河堤发挥作用,可以种植一些乡土植物,如垂柳,绦柳,芦苇,香蒲,荷花,睡莲等植物。在疏林草地区域,可以以冠幅大的乔木为主,如银杏,云杉,枫杨,国槐等,草地要选长势较好的乡土植物,如狼尾草和菊属。乔木种植密度不宜大。
对于三里河景观的设计,挖掘迁安造纸的悠久历史,迁安有“北方纸乡”的美称,以折纸艺术为主题,设计了“折纸艺术”生态廊道,为全市提供全面的生态系统服务,是具有教育意义和艺术体验的场所。
三里河道的改造设计,让三里河重新恢复了昔日的景象,让迁安的市民想起了小时候家门口可以捞鱼戏水的小河,三里河承载了迁安历史的变迁,同时也充满生机的带领迁安走向蓬勃发展的状态(如图4)。
图片源自网络。
Figure 4. Qian’an Sanlihe River ecological corridor
图4. 迁安三里河景观
6. 结论与展望
城市现代化的发展,带动了我国经济的发展,但是在发展的过程中,忽略了生态环境的保护。大规模的,持续的人类活动干扰,对环境造成了不同程度的破坏,导致资源、经济、环境不能互相协调发展,环境的恶化,影响到人类的正常需求。
本文从生态景观恢复角度着重对河道的设计规划进行分析,控制人为的干扰,优化生态系统的改造,营造师法自然地意境,从而使内部要素互相关联、互相制约、互相推动,使得内部环境协调发展。本文主旨不仅仅局限于为城市乃至人类提供优良的休闲生活环境,也是对于环境安全的防患于未然,在未来对河道的改造或规划设计中,将生态、人文的理念融入道设计中,给后期的管理减少经济及治理的压力。
我们必须坚持生态的理念,使用生态的理论和方法来推动人类社会的发展,只有方方面面的细节集成在一起,才能营造更美好的生存环境,才能符合人类可持续发展的要素。