洪涝适应性景观设计的原则与策略

罗杨菲，杨眉

(西安交通大学 艺术系，陕西 西安 710049)

气候和季节因素导致的雨洪问题严重影响到城市的日常生活，威胁到居民的人身安全，并造成了难以估计的经济损失。为缓解洪涝灾害对城市的侵害， “海绵城市”理论、GI、“生态弹性城市”理论、洪涝适应性等理论与应对措施相继出现。为此，对洪涝适应性滨河景观设计案例进行分析，结合文献阅读，剖析设计中应遵循的设计原则及策略，为相关实践提供参考。

1 研究背景与相关概念

1.1 城市面临洪涝灾害的威胁

世界范围内地处低纬度的城市，几乎都会受到洪涝灾害的困扰与威胁。我国南方水网密布，一旦降雨量增加，河流水量猛升，城市就会受到洪涝的侵蚀。尽管在城市中建造了大量的防洪工程设施，但洪水灾害仍愈发严重[1]。因此如何应对气候变化等原因带来的洪涝灾害是近年来大众讨论的热点话题。为解决这一问题，很多国家开始做出实际行动应对洪涝灾害，澳大利亚的水敏性城市、美国的雨洪调控、英国的可持续排水系统等都是应对洪涝灾害的策略[2]。

1.2 洪涝适应性概念

适应性是生态学术语，通过生物的遗传组成赋予某种生物的生存潜力。它决定此物种在自然选择压力下的性能，是生物体与环境表现相适合的一种现象。这需要很长时间形成，并使生物结构及其功能在一定环境条件下可以生存和繁衍。洪涝适应性滨河景观是指与河流直接接触或间接联系的区块，具有可以抵御洪水侵蚀的能力，不再依赖于灰色防洪设施的硬性抵抗，而是化静态的硬质抵抗变为景观系统的动态缓冲，建立起与城市洪涝水体具有空间或功能联系，并对洪涝具有一定适应能力的景观。

2 相关案例分析

早在20世纪70年代，部分国家已经开始对城市洪涝管理问题展开研究，具有代表性的有美国的最佳管理措施(BMPs)和低影响开发(LID)、英国的可持续排水系统(SUDS)、澳大利亚的水敏感性城市设计(WSUD)、新西兰的低影响城市设计与开发(LIUDD)、绿色基础设施(GI)等，都是为了解决城市雨洪问题。相关雨洪管理理念见表 1。

表1 相关雨洪管理理念内容归纳Table 1 Summary of related rainwater management concepts

2.1 荷兰瓦尔河-低影响城市设计与开发改造项目

在荷兰过去1 000多年的时间里，河流一直被束缚在不断加高加固的堤坝之中。但是由于全球气候的变迁，河流蓄水量有所增加并时常达到最高水位。1995年荷兰发生了河流洪灾之后，荷兰出台了河道拓展计划，该计划初衷就是给河流更大的空间以降低洪灾发生的风险(如图1)。

图1 荷兰瓦尔河LIUDD改造项目Figure 1 LIUDD Reconstruction Project on Waal River, Netherlands (图片来源：H+N+S Landscape Architects)

图1-a为瓦尔河未改造前的行洪空间，防洪提阻隔洪水，达到洪水快速通过的目的。图1-b为瓦尔河改造后，去除了防洪提，对河道进行扩展，形成景观公园，提供休憩空间的同时也增加了行洪空间。在临河的土地开拓出河流可行洪的水道，建设了两岸之间的岛屿空间形成滨河景观公园。在一定程度上，增加了瓦尔河流经荷兰的横向距离，并建设了多条连接岛屿与两岸之间的桥梁。由于增加了行洪空间，洪水不再对滨河岸城市造成威胁。不仅如此，岛屿滨河空间还可以缓冲洪涝带来的冲击力。在改造计划中，岛屿滨河空间的设计考虑到瓦尔河不同水位所造成的影响，建设了有阶次的景观空间。在洪水退后，岛屿滨河生态系统又能进行自我修复，为市民打造休憩、漫步的生活空间[9]。

2.2 新加坡碧山宏茂桥公园-绿色基础设施改造案例

由于新加坡的城市化而上涨的雨水径流排放，碧山公园旁的排洪渠道已经不能满足排洪要求(如图2-a)，因此设计团队将原本的硬质水泥排洪渠拆除，与碧山公园融合到一个景观空间之中(如图2-b)。拆除的硬质材料被使用到公园内的基础设施，降低了建造成本，实现了资源的再次使用。并采用了特殊的土地工程技术，替代水泥基质对河岸进行加固保护，具有一定的生态性[1]。公园采用了具有可行性的生态技术，打造了一个拥有生命活力的滨河景观，使得市民对加冷河有了归属感，不再对河流产生距离、隔阂与恐惧。当出现特大洪流时，整个公园都是河流的行洪空间(如图2-c)；洪水退后，公园又成为市民们的活动空间(如图2-d)。

图2 新加坡碧山宏茂桥公园改造前后对比图(图片：谷德设计网)Figure 2 Comparison of Bishan-Ang Mo Kio Park in Singapore before and after renovation (Photo: Gude Design Network)

2.3 案例小结

荷兰瓦尔湖的低影响设计开发项目和新加坡碧山宏茂桥公园绿色基础设施项目都将高高的防洪提拆除，让河流接触城市，化硬性抵抗为弹性接受，体现了适应性转变和自然优先原则；设计中打造的河岸生态系统则体现了生态多样性原则、多尺度建设原则，在城市应对洪涝灾害上发挥出较强优势，为提出洪涝适应性的原则与策略提供了实证参考。

3 洪涝适应性景观设计的原则

3.1 生态系统多样化原则

城市的生态系统、基础设施以及绿植生态系统都是洪涝适应性滨河景观设计中应对洪流的运行者，他们构成了城市抵御洪涝体系的基础力量，拥有自我修复与调节的作用[11-12]。多样化、多层次的植物群落是适应性景观中必不可少的重要部分，当洪水来临时，适应性滨河景观的生态系统中不同个体或群落能够彼此接替和互补。当区域内的生态系统实现多样化，就能够丰富该区域的生态循环，形成小型的自然循环圈，共同应对洪涝带来的伤害。各个生态群落相互联系，共同维持区域内的整体稳定，最大程度的降低洪涝受灾风险。因此洪涝适应性景观在设计过程中需要体现生态系统多样化。

3.2 自然优先原则

世界很多城市邻水而建，水是万物的始源，给城市带来自然馈赠的同时，也增加了洪涝对城市的伤害。城市化进程中不断的占用河床，进行临水商业化开发和运营，使得原本应预留给河流行洪的区域成为商业娱乐空间，一旦洪水发生则会导致一定经济损失。面对这样的问题，我们必须要减少对自然环境的干预，将低影响开发作为城市发展准则，从问题的始源来解决城市的雨涝问题，尊重自然，自然优先[13]。

3.3 适应性转变原则

传统防洪是将外部洪流用高高的防洪墙阻断开来，以最便捷最快速的方式来排洪泄水，却忽略了洪涝本身也是水资源。不同于修建防洪工程，城市承洪适应性是以阻止灾害为目的。将城市的建成环境与洪水相协调，并为非确定性事件做好准备，培养与洪水共生的智慧，而非只依赖工程设施的抵抗与恢复[14]。在城市防洪基础设施面对外来洪涝冲击时，也将气候变化、灾害频发导致的区域内受灾情况，以及潜在的隐患危险考虑在内，实现区域地块对洪涝的适应是景观环境创新发展的趋势。

3.4 多尺度建设原则

城市的防洪墙和防洪堤，是人们为保证洪涝平稳通过而不对城市产生影响的产物，当某一堤块出现问题，涌进的水流将会对城市造成一定破坏。多尺度建设原则是在洪流进入城市部分，建立起多尺度重复设置的板块，将绿色生态群落系统进行多尺度重复设置，部分与洪流接触，河流与城市通过动态流动的方式联系在一起，就能提升城市适应洪水的能力。参与协同的元素越多、越迅速则多尺度自组织能力越强[15]。

4 洪涝适应性景观设计策略

4.1 洪涝适应性生态系统划分

洪涝适应性生态系统可划分为绿色斑块、蓝色斑块、灰色斑块3种斑块模式以及绿色廊道、蓝色廊道、灰色廊道3种廊道模式。设计实践中对规划用地进行生态系统划分是实现洪涝适应性景观预期的重要基础。

4.1.1 斑块划分 绿色斑块：是指有着绿植生态系统的斑块。在洪涝适应性景观中，绿色斑块是适应河流的主要区块力量，其对洪涝干扰和灾害有着优秀的适应能力和恢复能力。因此在绿色斑块的基础上配合多尺度建设是调蓄洪水的适应性前提。

蓝色斑块：是指与河流有着联系的水系生态系统。在洪涝适应性滨河景观之中，蓝色斑块虽不及绿色斑块的面积尺度宽广，但却是渗透到绿色斑块之中，成为它运行的力量，2个斑块之间就有了动态的影响，增强了水系的净化修复能力，让生态系统更加有活力。

灰色斑块：是指洪涝适应性滨河景观之中的道路以及硬质铺装等。由于灰色斑块为适应城市社会活动需要，在建设之中考虑更多的是承受和配合人类活动，因此生态的活性较差，对于雨水以及洪涝吸收渗透能力不强[16-17]。但它是洪涝适应性景观里不可缺少的重要部分，是后勤部分的角色担当，为蓝色与绿色斑块的运转提供联系与帮助，并且在应对洪涝势力冲击的同时起到一个稳固土地、防止水土流失的作用。

4.1.2 廊道划分 绿色廊道：与绿色斑块包含的绿色生态体系相同，绿色廊道是以植物绿化为主的线状要素，如街道绿化带、环城防风林带、滨水河岸植被带等。绿色廊道包括：道路绿色廊道、河流绿色廊道、绿带廊道等，多呈带状的形式，链接绿色斑块成为系统的一部分。洪涝适应性滨河景观中的滨水区线型绿化景观就由绿色廊道构成。

蓝色廊道：与绿色廊道的性质相似，蓝色廊道主要是贯穿区域内的水系生态系统，提供休憩的亲水环境、绿植灌溉系统，满足区域内水资源循环需求；拥有排水、集水、蓄水等功能，也是鸟类的栖息地。如湖泊、水池、河流、小溪、湿地等。多呈现带状的形态，将小块的蓝色斑块链接在一起，多出现在大型生态湿地公园景观的内湖之中。

灰色廊道：灰色廊道可以理解为放大加长版的灰色斑块，由区域内的道路、铺装以及周边的附属灰色基础设施共同构成，如道路铺装、行车道、步行道、区域内的花池铺装、水泥质地的设施等。同时也为适应性景观规划提供技术性服务，景观规划内的电力维持系统、浇灌系统都属于灰色廊道的范畴。

4.1.3 洪涝适应性的生态系统在永州一中河段的应用划分 生态系统划分是实施洪涝适应性设计策略的重要前提，本研究以湖南省永州市一中河段为例，将洪涝适应性的突破防洪堤、城市退让河流的设计理念以及生态系统划分应用在该河段区域(图3)。永州市一中河段区域位置及模型见图4。以图中白色虚线围合区域为例，建立起空间地域模型，将绿色斑块、蓝色斑块、灰色斑块的划分表现出来。

生态系统划分在湖南永州一中河段洪涝适应性设计中的应用示意图见图5。

由图5可知，从河段原有的防洪堤出发(图5-a)，去除原本的防洪堤，顺应河岸线退让河流(图5-b)。去除防洪提后，河流不再受硬性的水泥地阻挡，逐渐进入城市(图5-c)，在河流与城市接触的中间段打造滨河景观公园(如图5-d)，设计区域由绿色斑块(图5-e)、蓝色斑块(图5-f)、灰色斑块(图5-g)共同组成洪涝调节机制系统，包括植被缓冲带、雨水花园、硬质铺装(图5-h)等。这3大斑块互相协调，再由三大廊道打造洪涝调节适应系统，使区域内的群落系统互补，达到洪涝来时减少冲击伤害以及洪涝退后能自我生态修复的效果[18]。

4.2 洪涝适应性景观功能的转变

城市的防洪墙空间，只有单一的灰色基础设施，在发生洪水时发挥作用，但洪水退去所遗留下的淤泥，会造成城市污染，清理这些需要花费大量的人力、物力资源。灰色防洪设施不仅占用了河流的大量的行洪空间，也使城市失去了水资源的活性。因此，适应性需要从传统的灰色防洪设施逐渐向适应性景观转变。将单一的水泥基础设施转变为适应洪涝的景观，实现城市与河流的共生。

4.3 生物对洪涝过程的适应

实现生态群落对洪涝的适应，就是适应性景观在植物配置方面最优择选，结合多尺度、多层次的设计原则，在城市与河流之间的适应性景观区，靠近河流侧种植耐涝性强的植物，中间段种植耐涝性较强的植物，最后在靠近城市侧种植耐涝性较弱的植物[19]。然后配合植物群落的多层次、多尺度的重叠设置，打造适应洪涝灾害的层次化植物群落。从生态群落的建设出发，逐渐达到整个滨河景观区域适应性的最优化效果。

4.4 让步、疏导与净化模式

让步模式是指增加洪水的行洪空间，城市基础设施进行后移，洪水来时有洪涝适应性景观代替原有的城市占领空间，起到调蓄雨洪的作用，避免城市基础设施以及人的社会活动受到侵害。当洪水退下后，适应性滨河景观生态系统具有自我修复调节能力，为人们提供休憩，娱乐的空间。因此，城市的让步也是拉近河流关系的第一步，在此基础上，实现两者之间和谐发展。城市退让之后，洪涝适应性景观的疏导与净化功能开始发挥作用。该模式下的洪涝适应性滨河景观是将洪涝冲击过后的遗留水资源，通过自然湖渠或生态工程技术疏导、净化后排至它处，以此来减缓洪涝适应性景观的压力。这种模式的实践与雨水花园功能相似。在净化模式中建立起多个生态湿地区块，通过适合的植物配置，形成小区块的生态群落，再组成带有净化功能的生态系统[20]。疏导与净化模式是对洪涝过后的水资源的疏通和净化排放。

5 结语

城市原有的防洪系统已逐渐突显出诸多问题与不适应性，需要重新认识传统防洪设施建设所带来的不利影响，而洪涝适应性景观理论则提供了一种看待城市洪涝问题的新视角，荷兰瓦尔湖的低影响设计开发项目和新加坡碧山宏茂桥公园绿色基础设施项目都将高高的防洪提拆除，让河流接触城市，化硬性抵抗为景观公园的弹性接受，这也证明城市和自然之间需要这样的媒介。本研究基于生态弹性城市与海绵城市理论，结合永州一中河段的实践案例，提炼出生态系统多样化、自然优先、适应性转变和多尺度建设的洪涝适应性设计原则，并归纳出生态系统划分、景观功能转变、生物对洪涝过程的适应、让步、疏导与净化模式四点设计策略。综上所述，不能只从防洪水利工程视角去阻断城市与河流之间的联系，而应更注重对于雨洪的生态管理，建立起弹性的、生态的、富有活力的城市洪涝适应系统，这样才能使城市与自然融洽，共同发展。