韧性景观理念下的城市滨海空间规划设计策略研究——以青岛城阳区滨海绿道为例

  • 来源:建筑与文化
  • 关键字:生态修复,可持续性,规划设计
  • 发布时间:2023-12-17 15:25

  文/刘刚广州怡境规划设计有限公司高级工程师总裁

  金娇广州怡境规划设计有限公司工程师

  侯泓旭广州怡境规划设计有限公司研究专员

  赖文波华南理工大学建筑学院副教授(通讯作者)

  摘要:“韧性”理念的提出是为了应对城市发展的不确定性及常有灾害的发生,并逐步形成一种新的城市治理模式。滨海空间是城市海陆相互作用的生态界面,形成“海洋-海岸-城市”协同共生体。针对目前城市滨海空间存在的系列问题,将韧性景观理念引入城市滨海空间规划设计中,并以青岛城阳区滨海绿道项目为例,在分析归纳其现存问题的基础上,从工程措施、生态措施、综合性措施等三个层面提出韧性景观理念下滨海空间的规划设计策略。为可持续发展提供了新思路,以期为相关规划设计实践提供有益参考。

  关键词:韧性景观;滨海空间;生态修复;可持续性;规划设计

  引言

  凯文·林奇把城市意象要素的基本形态类型概括为:街道、边界、区块、节点和标志物。城市滨海空间是城市意象的重要组成部分,不仅是城市景观中独特的区域与地标,而且具有独特的文化价值及鲜明的空间标志性。城市滨海空间可带动城市历史文化的复兴以及经济的繁荣发展,成为城市复兴与发展的巨大推动力[1]。随着城市化快速扩张及全球气候变化,城市滨海空间所面临的未知风险和不确定性因素也在增加。近些年,受厄尔尼诺现象的影响我国整体降雨量多于往年,导致以往传统的硬质化防灾设计已不足以应对。韧性理念因具有灵活性、适应性、可变性等优势,已逐步被众多学科采纳兼容且广泛应用于减灾防灾、城市规划、景观设计等领域,进而衍生出“韧性景观”这一理念。当前,国内外关于“韧性”的研究层出不穷,主要涵盖韧性概念的辨析,其特征及相关评价体系,研究对象围绕城市、历史街区、社区等方面,但韧性景观理念下的城市滨海空间规划设计策略相关的研究较为薄弱。

  滨海空间是滨水空间中最独特的一种类型。海洋有别于“江河湖”的原因在于海洋具有巨尺度、水位周期波动-潮汐、波浪动力、海陆交界的异质性、水质高含盐等特点,它们是形成滨海空间丰富生态系统的基础。为了探究韧性景观理念下的城市滨海空间规划设计策略,本文对青岛城阳区滨海绿道项目进行了研究,以可持续发展为基本目标,将景观规划设计策略为“表”,以韧性景观理念为“里”,将两者互为表里,归纳总结出韧性景观理念下城市滨海空间相关规划设计策略,以提升滨海空间的适灾韧性。

  1滨海空间和韧性景观

  1.1滨海空间

  滨海空间是一定范围的带状区域,由海域、海岸线与陆域三部分组成,范围包括200~300米的海域空间及自海岸线起1~2千米的陆域空间,相当于步行15~30分钟的开敞空间[2]。滨海空间不仅是海域空间与陆域空间的缓冲带,更是重要的生态服务枢纽。滨海空间为海洋提供了有效的污染控制、清洁水源、保护海洋生态平衡等多重功能,并为海洋生物提供了良好的栖息环境,构筑起“海洋-海岸-城市”协同共生体,为海洋生态系统的发展提供了有力的支撑。滨海空间注重自然景观和人工景观的协调共生,有益于城市生态系统和人工建设系统的融合。作为城市生态系统中相对独立和完整的区域,滨海空间具有强烈的自然属性并成为城区中最高质量的城市岸线和理想的生境走廊。

  1.2韧性景观

  韧性(resilience)指“恢复到原始状态”,由工程学领域首次提出,指物体具备应对外力作用并能恢复至原始状态的能力,它具有弹性与恢复力双重含义。1973年,“生态系统韧性”的理念由生态学家霍林(C.S.Holling)首次提出,即“自然系统应对自然或人为原因引起的生态系统变化时的持久性”,指生态系统遭遇冲击时具备“反弹”恢复的能力。

  韧性景观(resilient landscape)指景观作为由多个生态系统有机构成的空间嵌合体,具有自我适应及自我恢复的能力,在面临不稳定的外部力量时(如污染、地质灾害、洪水、飓风、干旱等)或不确定环境中仍能保持景观群落或生态系统的可持续性。当前,国内外韧性景观的研究聚焦在生态修复和防灾避险两个方向,研究的初衷是提升城市绿地系统抵御自然灾害并从中恢复的能力。前者侧重于自然及人工景观的生态建设,后者注重应急保障基础设施的建设及功能场地的规划设计。

  1.3韧性景观规划设计的基本原则

  1.3.1多样性原则

  指景观系统内生态系统、生境群落、动植物品种及景观设施具有多样性。

  1.3.2连通性原则

  保障景观的多中心性、多功能性以及各部分的连通性,进而保证各节点之间信息密切交换循环。连通性有利于韧性景观高效利用各部分生物动力并实现信息的高频交换,以及时对抗外部不利影响进而促进系统修复。

  1.3.3生态适应性原则

  指生态系统可随着外部环境动态变化而实现自我调节以适应新环境,能在一定时间内重构生态动态平衡。

  1.3.4冗余性原则

  指为了提升系统的灵活应变能力,在规划之初预留富余的可变量(比如空间面积或设施数量等),以保证系统遭遇外部破坏、冲击或干扰时,前期规划的冗余部分能够取代已经无法正常运作部分从而保障系统正常运转。

  2青岛城阳区滨海绿道规划设计解析

  2.1项目概况

  2022年4月,青岛市“十四五”规划纲要将“全球海洋中心城市”纳入重点并加快推进“时间表”的实施,以期在2035年初步建成“全球海洋中心城市”[3]。本项目位于青岛城阳区(地处胶东半岛),大部分河道属于季节性雨源型河流,且多为独流入海的山溪性小河。城阳区拥有78公里的海岸线,多为泥沙地,是贝类养殖的优质海域,具备水质肥沃、海域及滩涂辽阔等特点。

  2.2存在的问题

  2.2.1海岸线变化破坏景观连续性

  一方面,滨海沿线滩涂区受大规模养殖池侵占,还存在滥挖珊瑚礁、乱伐前海绿化、过度开发及随意围海造地等问题,导致局部海岸线退化;另一方面,海洋污染、潮汐等原因也导致海岸线变化。比如海洋污染引发水流减少导致景观分层,涨潮时海滨活动空间范围缩小,退潮后显露出水面的景观范围扩大。上述诸多原因导致滨海空间景观的连续性遭到破坏,存在景观破碎化、生态廊道斑块化等现状问题。

  2.2.2缺乏连续的滨海开敞空间

  沿海区域的开发直逼滨海沿线,海岸区域空间过窄,可利用的空间受限。海—城被隔断的状况不在少数,导致滨海却不见海。一方面,滨海地区的改造成本非常高,原因在于它是城市中最早的发展片区之一,汇集了众多棚户区和老城区;另一方面,由于防洪堤的建设过于严格,滨海地区的亲水性也不尽如人意,甚至有些地方的建设会妨碍人们的亲水体验。以上原因导致滨海开敞空间被割裂,缺乏连续性,使得滨海空间沦落为难以进入的“城市死角”。

  2.2.3潮汐、污染等外在因素破坏沿海生态

  潮汐灾害会造成海域水位迅速上涨,严重影响当地沿海生态,间接限制了景观功能的发挥。受不合理的开发活动及周边工业污水的影响,导致规划范围内的海域局部污染、原有植被减少、生物多样性降低,湿地及整体生态结构被破坏。滨海水生植物群落及清洁类植物品种显著减少,导致水生植物群落结构失衡,大大降低了水体的自净能力及沿海生态对污染物的拦截去除能力,进而导致污染物入海现象频发。

  2.3解决策略及路径

  针对青岛城阳区滨海绿道项目的现状问题,将韧性景观理念引入城市滨海空间规划设计中,打造兼具舒适、安全、生态的滨海公共空间,塑造生境多元的韧性海岸。

  2.3.1海岸线近自然化设计

  地球自转形成了海岸线曲折形态,不合理的人为干预将破坏海岸的受力平衡从而导致部分设施基底受海浪不同程度的冲刷,造成潜在安全隐患。海岸线的曲折形态有利于水体上下层间的交互作用,从而提高海水的富氧量,进而保障自然生态的生存发展。因此,滨海空间韧性景观设计的前提是尊重海岸的自然形态,勿过度干预[4]。其次,应加强海岸线抵御风浪侵蚀的能力及抗冲刷的能力,依据现状海岸线特征划分为不同设计段。对现状破损、缺失的堤岸进行修葺,加固、提标海防工程并提升抗灾等级;对于硬质岸线,可调整为草坡入水型驳岸或块石堆积型驳岸等柔性生态护岸,提升景观适应力及生态韧性;对于砂质岸线,通过清淤疏浚、促淤保滩、沙滩养护等方式恢复自然滩岸;对于入海口等生态功能破坏的区域,实施湿地与植被修复工程,改善沿海生态环境。

  2.3.2打造连续的滨海空间

  部分海岸外侧区域多为已建城市建筑或道路,预留的海岸待建空间或缓冲空间较少,无法形成较为良好的连续性滨海驻足空间。滨海空间应尽量使用岸堤及海岸外侧空间,减少占用海岸内侧的自然生态空间。较大面积的滨海活动空间应按非连续的珠串状布置,以见缝插绿的方式布置广场或绿地,从而丰富空间层次,形成连续的滨海空间。

  2.3.3实施滨海生态修复工程

  限制无度的开发,严格管控污染物排放;退池还海,大力推进滩涂修复建设工程;对滨海空间中已被破坏的湿地进行生态修复,健全并完善湿地的生态功能并加大对生态湿地系统的保护力度。比如开展设计前勘查场地内污染情况,明确污染源后再采取相应的设计策略,通常可采用人工处理策略和自然生态处理策略。人工处理策略包括:采取设置水上过滤网的措施以拦截明确的污染物体(比如漂浮物);采取定期清理及无机改性粘土等方式去除滨海区的有害藻类,后者不仅有良好的清除效果,还有利于沙滩原貌的恢复;结合地形设计,采取自然生态处理办法打造雨水收集和净化循环系统以提升水体自我修复的能力,例如:生态草沟、雨水花园、下凹绿地、透水铺装等,实现雨水的收集、下渗和滞留,再通过除磷池和生态滤池实现水体净化[5]。

  结合Arcgis技术划分生态敏感区(高、中、低生态敏感区),分类研究各区域的原生动植物系统,针对性进行种类及数量的增补,保障生态系统修复链的完整性及生态系统结构的稳定性,以促进动植物生态恢复并加强对自然灾害的抵御能力。清除场地内的外来有害树种,评估现有植被健康状态,保留场地中经过生态演替存留下来的生态植被(也叫环保型植被),这类植被有一定的抗污染能力及净化过滤水体的能力。从生态植被中选取优势品种与乡土植物配置组合,通过优化两者的配置关系来加强生态群落结构韧性进而实现生态系统稳定性。

  3城市滨海空间韧性景观理念下的规划设计策略

  从工程措施、生态措施、综合性措施等三个层面提出韧性景观理念下滨海空间的规划设计策略,以提升城市滨海空间的抵抗力、适应力、恢复力。

  3.1分层规划横竖向空间布局,提升滨海空间抵抗力

  3.1.1横向空间布局

  通过合理布局规划(分区布置、路网规划及景观节点设计),提升滨海空间横向布局的韧性。结合现状地形及用地性质对海岸合理划分功能分区,可划分成滩涂区、生态湿地、生态保育区、草坪区、活动广场等。通过合理的组合,提升场地的抗水力负荷和抗污染负荷冲击能力,促进生态系统能够快速恢复。

  3.1.2竖向结构规划

  对竖向空间进行合理分段设计,构建三重海岸防线,提升滨海空间竖向结构的韧性。首先,在海滩区建设海岸缓冲带,作为第一重韧性防线,起到衰减海浪、加强沉积和减弱海蚀的作用,比如设计砾石海岸;其次,通过筑高“堤坝”构建第二重韧性防线,以阻挡高浪和风暴潮。比如防洪墙、构筑物、防风林、生态长廊或潮汐公园等都可作为不同形式的“堤坝”;最后,采取有效的雨洪管理手法,构建第三重韧性防线,打造城市“海绵体”,利用湿地和绿地缓冲并蓄存雨水径流,减少水土流失[6]。同时,通过设置分段台阶、层级平台、水上栈道、架空平台、随水位变化的景观设施(如漂浮栈道、浮筒平台等)或者可淹没步道等形式来合理利用岸线竖向高差,打造弹性滨海空间及浸入式滨海景观岸线。

  3.2分类构建滨海蓝绿生态圈,提升滨海空间适应力

  3.2.1滨海生态廊道构建

  通过对海陆过渡区开展生态建设、布置海岸防风林、串联海岸的绿色廊道及水体蓝色廊道、对滨海现存原生态树林进行生态修复及补种等多项措施,以提升景观异质性,构建生态韧性屏障[7]。通过促进生态过滤功能的有效发挥来加强滨海空间的生态韧性,从而构建横向布局合理、竖向结构适宜、生态功能稳定的滨海生态廊道。

  3.2.2湿地缓冲系统营造

  加强对海岸独特自然风貌的保护,营造结构完整、功能稳定的湿地缓冲系统。首先,完善湿地保护及合理利用机制,对海岸带已有的湿地加大保护力度;其次在海岸外侧的公共空间设置雨水花园,周边收集来的雨水经过雨水花园的过滤系统后再通过逐级阶梯的净化排入海洋;最后,在河流入海口建设湿地缓冲区,打造城市综合海绵体,通过结合地形设计营造人工湿地、植被过滤缓冲区等多重净水生态屏障,利用植物群落对雨洪截留、滞蓄和下渗的作用[8],在减缓暴雨洪峰对地表冲刷的同时,去除部分污染物,减少雨水径流及污染物对滨海湿地生态系统的冲击。

  3.2.3滨海自然生境营建

  宜将生态韧性措施融入到陆生林灌生境、疏林草地生境、滩涂生境、湿地生境、海洋生境等的营建中(图1),比如考虑到乔木大树、下凹绿地、植草沟等具有滞纳雨洪的作用,在植物生态群落组合时应做预见性安排,合理组合浅水湿地与深水湿地、林地与草地等,以实现生态效益最大化。这一原则也适用于构建动物生态系统,注重对生物栖息地的保护和修复,应综合考虑植被、水深、水质、土壤等多方因素,打造良性的自然生态循环体系,为鸟禽营造栖息地(滩地、岛屿)。

  3.3分区打造韧性景观设施,提升滨海空间恢复力

  3.3.1植物韧性设计

  因地制宜,适地适树。在植物种类方面应尽量选择乡土品种和耐盐碱、抗海潮的品种,提升植物品种的多样性及适灾韧性,实现植物群落的可持续发展及低消耗的人工管理。植物设计时,应充分考虑环境含盐量,因为滨海土壤及大气中的含盐量会伴随海陆两者距离的拉长呈递减趋势。合理配置不同耐盐度的植物品种[8],同时考虑速生慢生品种、大小规格苗木合理搭配的配置方式以保障近、远期景观效果。比如:综合考虑青岛常年主导风向(冬季西北风、夏季东南风)、现状地形及植被,将滨海种植空间划分为背风种植区、侧风种植区和迎风种植区[9]。迎风种植区应选用抗海风能力强的树种或常绿针叶树与耐盐碱地被组合的形式。因海岸植被区海风、海雾较大、盐度高、土层薄,在保留原有植被的基础上,选用耐盐碱低矮植被,如紫花首宿、耐盐玫瑰、马簡等[10];在土层较厚处可选用耐盐碱、抗海风的树种,如毛白杨、麻栎、桯柳、黑松等形成混交林;在空间开敞区域,选择狗牙根草、结缕草等草坪植物;对于植被品种应采用大规格和小规格苗木结合的策略,比如盐度低的区域采用较大规格的苗木,盐度高的区域采用小规格的苗木,这样既能提升苗木存活率,又能缩短景观显效期。

  3.3.2韧性设施建设

  景观建筑物及其他工程设施(建构筑物)的韧性设计应考虑构筑物自身的结构稳定性及抗海水浸泡侵蚀的能力,可采取的工程措施包括防水密封、防洪水贯穿及防抬升上浮等措施。同时可采取缓解措施来增加绿色基础设施的韧性,比如可结合屋顶花园设计以吸纳滞留雨水并缓解城市热岛效应。

  结语

  韧性景观理念不仅为城市滨海空间的可持续发展提供了新途径,也为城市滨海空间的生态修复提供了新思路。韧性景观规划设计的目标是确保滨海空间在应对潮汐、气候、人为开发等变化时有一定冗余度,能保持滨海空间基本功能不受破坏,维护生态平衡。韧性景观规划设计应在保护滨海生态环境的前提下,以自然生态优先为设计原则,预留海洋自然生态发展的弹性空间,保护滨海生物群落多样性,并建立起相应的评价及监督体系。滨海空间韧性景观规划设计策略的关键点在于:首先,强调减灾防灾,具备对灾害进行适应性管理的能力;其次,应加强防御和适应设施的建设,提升滨海空间生态系统的适灾韧性;最后,合理开发利用滨海空间资源,从而构建具有抵抗力、适应力、恢复力的滨海空间生态系统。本文以青岛城阳区滨海绿道项目为例,详细阐述了其现状及存在问题,并归纳总结了城市滨海空间韧性景观理念下的规划设计策略,以缓解潮汐、污染等外来因素导致的生态破坏,并对相关规划设计实践具有良好的借鉴意义。

  参考文献:

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  [5]彭涛,闾邱杰,曹景怡,等.多功能海绵景观设计实践——以清远飞来峡海绵公园为例[J].林业科技情报,2022,54(03):130-133.

  [6]王钰婷.青岛城市滨海公园韧性景观设计研究[D].青岛:青岛理工大学,2021.

  [7]卜琳,李海龙,张新伊.基于韧性理念的水生态系统规划建设策略——以雄安新区白洋淀为例[J].安徽农业科学,2022,50(14):57-59.

  [8]赖文波,蒋璐,彭坤焘.培育城市的海绵细胞——以日本城市“雨庭”为例[J].中国园林,2017,33(01):66-71.

  [9]丁芹.滨海船厂废弃地的植物景观营造——以青岛东风船厂改造段为例[J].现代园艺,2021,44(17):99-102.

  [10]刘佳.青岛市南部海岸滨海植物景观调查研究[D].泰安:山东农业大学,2016.

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