遵从自然过程的城市河流和滨水区景观设计

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城市规划

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遵从自然过程的城市河流 和滨水区景观设计 !
孙鹏 王志芳
滨水区水陆之间的这种空气环流过程 通过把太阳辐射热转化为潜热，减弱 了地面温度的骤变，发挥了天然空调 器的作用。对于夏季和低纬度地区， 这种气候过程正是水滨区别于其它地 自 #" 世纪 ." 年代美国著名景观 规划师麦克 ? 哈格提出“设计遵从自 然”的景观规划理论并进行了大量的 设计实践以来，尊重自然过程、依从 自然过程的设计理念和方法已经被国 际城市设计和景观设计界普遍接受和 应用。 在长期自然适应、调整直至稳定 的过程中，每种自然过程都会出现独 特的自然适应形式，表现在地形、植 被等自然要素及其组合结构之中。因 此，设计尊重自然过程，就是要认识 到：各种自然过程都具有自我调节功 能，设计的目的在于恢复或促进自然 过程的自动稳定，而非随心所欲的人 工控制；设计依从自然过程，就是要 认识到：各种自然过程都有自然的形 式与之适应，设计中应善于发现并充 分利用这些自然形式，而非天马行空 的形式构图。在此观念的指导下，通 过深入了解场地的各项自然过程及对 应的自然形式，一定可以得到多样、 经济且符合场地个性的设计形式。 城市滨水区— — —城市与自然共同 城市滨水区是指“城市范围内水 域与陆地相接的一定范围内的区域， 其特点是水与陆地共同构成环境的主 ! 国家自然科学基金（%&+/%+%,）资助。 " 河流和滨水区的自然过程与自然 滨水区空气环流自然过程 在滨水地区，由于水陆下垫面的 ! 不同，对太阳辐射的吸收与反射程度 亦不同，大面积的水体吸收和存储了 大量的太阳辐射能。由于水体的热容 大于陆地，其升温和降温速率都远远 慢于陆地，从而在两者上部出现空气 环流，产生我们通常在水边都能感到 的 凉 爽、清 新、湿 润 的“水 陆 风 ” 。 作用的地带 形式 #0 ! 导要素” 。它是城 市 中 自 然 因 素 最 为密集、自然过程最为丰富的地域， 同时这里人类活动和城市干扰又非常 剧烈，可以说，这里是人类活动与自 然过程 共 同 作 用 最 为 强 烈 的 地 带 之 一。 水滨空气环流过程、河流水文及 地貌过程、水滨生物过程是发生在滨 水地区最基本和最重要的三种自然过 程，也是对城市等人类聚居环境质量 影响最大的三种自然作用力。因此， 城市河流和滨水区的规划设计应该深 入了解以上三类自然过程，挖掘出与 之适应的各种自然形式，并制定出具 体规划和设计的策略。 我们首先从对未受人工干扰的自 然状态 的 河 流 和 滨 水 地 带 的 分 析 入 手，探索三种自然过程和对应的自然 形式之间存在的适应和契合关系：
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【摘要】试以城市中一类特殊的自然景观要素— — —城市河流和滨水区为对象， 探析城市化对水滨自然过程的影响，并提出遵从自然过程的系统化设计途径。 【关键词】滨水区；城市河流；自然过程；景观设计 【中图分类号】 (%#!，)*&+, 【文献标识码】 -

区最为明显的一个气候优势。另一方 面，无论 是 河 流、水 库，还 是 湖 泊、 海湾，朝向水面方向的水滨空间都呈 开敞形式，正好适应并促进了水陆之 间的空气交换过程。 #0 # 河流生物自然过程 （!）河流滨水地带是典型的生态 交错带。两种不同类型的自然环境的 交界地区被生态学家称为生态交错带
［#］ ，这里物质、能量的流动 （ 1234356）

与交换过程非常频繁，因此生物多样 性和生产力很高，河流滨水地带处于 水陆交界边缘，正是典型的生态交错 带；与这种生态过程相适应，水滨的 植被表现为物种丰富、结构复杂的自 然群落形式。 （#）河流也是最重要的生态廊道 之一。生态系统中的能流、物流和物 种常沿河流进行迁移，适应于这种生 态过程，自然状态下的河岸带常表现 为连续分布的绿色植被带，景观生态
［%］ 。 学中对其定义为河流廊道

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河流水文自然过程 （!）自然河岸具有对水量的自然

调节功能。自然的河岸是渗透性的界 面，具有很高的孔隙率，这种形式允 许了河流水体与河岸地下水体之间进 行交换和循环，因此地下水得以不断 补充河川径流，平衡河流水量，使得 自然河流具有水量的自我调节功能。 （#）河流地貌适应河流水文水力

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过程。侵蚀、搬运和堆积三种水力方 式的交 互 作 用 形 成 了 丰 富 的 河 流 地 貌：曲流、深潭、浅滩、河漫滩、积 水沼地、阶地、三角洲等等。这些地 貌特征对于自然河流的水量调节功能 贡献巨大：河漫滩和积水沼地如同天 然的调蓄水库，通过不断补给地下径 流来稳定平衡河流水量，减少了下游 的洪峰流量；另外通过截留和下渗过 程也可发挥存蓄功能，即有利于减少 地面产流，又有利于地下水补给。通 过土壤和植被的渗滤，水质也得到了 改善；曲流的形成能够减弱、消耗洪 水的冲力，从而保证了河床形态的稳 定，减弱了下游河段的洪水压力。 城市建设对河流和滨水区自然过 在过去几百年间的世界城市化进 程中，河流和滨水区的各项自然过程 常常受 到 不 合 理 开 发 建 设 的 强 烈 干 扰，各种自然形式也在所难免地遭到 不同程度的破坏。这种负面影响在今 天快速步入城市时代的我国表现尤其 严重。 $" ! 滨水地区从来都是城市建 设开发的热点地区，一些滨水区密密 麻麻高耸的巨大建筑物如铁桶般紧紧 箍住水体，阻碍了水陆风向城市纵深 方向延伸，大大减弱了城市其它区域 与水滨空间之间的空气交换过程，不 利于城 市 空 气 污 染 和 热 岛 效 应 的 缓 解。另一方面，过高密度的开发严重 压迫水滨绿地空间，很多原本自然的 滨水区完全变成人工铺装环境，这对 于水滨生态系统和生物过程的连续性 无疑是毁灭性的破坏。 $" # 工 程 实 践 中，控 制 洪 水 的 手段主要有对曲流裁弯取直、加深河 槽并 用 混 凝 土 加 固 河 岸、筑 坝、筑 堰、改道等。这些措施产生了许多消 极后果： （!）严重改变了天然河流的水文 规律和河床地貌：裁弯取值使得洪水 流量、流速及泥沙量增加、洪水压力 转嫁到下游；筑坝、改道使河岸的地 下水位下降、河岸的水量调节功能减 弱；加深河道、固化河岸则破坏了自 然河岸与河槽之间的水文联系，并加
图! 河谷风的引导 表! 河流和滨水区中发生的自然过程及与之适应的自然形式 自然形式

自然过程 水文过程： !" 地下水位较高 #" 地下水与河川径流的水量调节过程 $" 河床中的水文水力过程 生物过程： !" 水滨生态交错带：物流、能流和物种 的流动和交换过程 #" 生态廊道：各种流的迁移过程 空气环流过程：水陆风

!" 耐湿性乡土植物 #" 渗透性的自然河岸和河床基底 $" 丰富的河流地貌 !" 自然群落结构的水滨植被 形 式：物 种 丰富、结构复杂 #" 沿河岸连续分布的绿色植被带 向水面方向空间开敞

孙 鹏 王 志 芳 遵 从 自 然 过 程 的 城 市 河 流 和 滨 水 区 景 观 设 计

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程造成的负面影响

快了河槽水流的流速和侵蚀力。 （#）大规模的防洪排洪工程设施 的修筑直接破坏了河岸植被赖以生存 的基础。水文环境的变化加速了河岸 植物群 落 向 中 生 植 物 或 旱 生 植 物 演 替，在河岸栖息或捕食的动物生存也 受到威胁。固化的驳岸阻止了河道与 河畔植被的水气循环，不仅使很多陆 上的植物丧失了生存空间，，还使一些 水生动物失去了生存、避难地，易被 洪水冲走。 （$）缺乏渗透性的水泥护堤隔断 了护堤土体与其上部空间的水气交换 和循环，也在一定程度上弱化了滨水 空间的空气环流过程。 $" $ 滨水区绿地空间设计囿于 城市人工环境空间的思维和手法，没 有或很少考虑到城市河流的自然属性 和自然风韵的内在要求，没有考虑到 水滨生态系统的功能和结构上的特殊 性。 （!）在水滨引入大量所谓“名花 异木”的外地物种，影响了本地河岸 植被群落的物种和结构稳定性，甚至 彻底排挤并最终毁灭水滨的原生乡土 植被，导 致 整 个 水 滨 生 态 系 统 的 崩 溃。 #

（#）一味追求形式美，或局限于 工程要求，以简化的人工绿化代替河 岸自然植被。表现在滨水区植物景观 的配置和设计上：滨水绿化层次极其 单调：大面积人工草皮覆盖了河堤， 一排高大的行道树沿河排列，仅此而 已。原本丰富多样的生境反被破坏殆 尽。 遵从自然过程的城市河流和滨水 通过前面对自然过程的分析，我 们发现：河流和滨水区发生的各种自 然过程都有相适应的自然形式。因此 在今天的城市设计和开发建设中，如 何恢复并促进这些自然过程、积极利 用和发挥各种自然形式应是规划设计 的出发点和立足点。另外，这些自然 过程和自然形式并非孤立存在、而是 紧密交织、相互促进的： （!）水文状 况的变化必然影响着水滨空气环流过 程：水量充沛、水面广阔自然会促进 水陆风发生的频率和强度； （#）网络 状的水滨绿地系统构成的城市开放空 间可以成为水陆风的天然通道和过滤 器； （$）在堤岸内部，河流水文过程 与自然生物过程更是相辅相成、互相

区设计的具体策略

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促进。因此，自然过程和自然形式的 重叠交织也要求城市河道和滨水区的 规划设计尽快改变我国河流整治和滨 水区 开 发 条 块 分 隔、各 自 为 政 的 现 状，采取统一协调的系统化途径。这 里针对城市河流和滨水区的各个空间 构成要素，给出一些具体对策： !" # 滨水区 空 间 的 调 整：充 分 利 用 建筑物： （#）降低滨水区建筑密度，或将 滨水建筑一、二层架空，使滨水区空 间与城市内部空间通透。例如山城重 庆气候炎热，可以利用自然地形，结 合局部 架 空 的 吊 脚 楼 形 式 引 导 水 陆 风，形成良好的自然通风。 （$）调整临水空间的建筑、街道 的布局方向形成风道引入水滨的水陆 风，并根据交通量和盛行风向使街道 两侧的 建 筑 上 部 逐 渐 后 退 以 扩 大 风 道，降低污染和高温，丰富街道立面
［!］ 。 空间

绝对保护、严格限制，到无限制可承
［%］ 受多种人类活动 。

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生态驳岸的推广 生态驳岸是指恢复后的自然河岸

其次，建 立 完 整 的 河 流 绿 色 廊 道，即沿河流两岸控制足够宽度的绿 带，在此控制带内严禁任何永久性的 大体 量 建 筑 修 建，并 与 郊 野 基 质 连 通。从而保证河流作为生物过程的廊 道功能。 第三，水系廊道绿地还应向城市 内部渗透，与其它城市绿地构成完整 的绿地网络。道路绿地、高压走廊等 防护绿地、线性公园绿地等皆可构成 联系通道。 !" $" $ 就水滨植被设计的层面来说， 在“设计 途 径 必 须 适 应 场 地 自 然 过 程”的观念的指导下，可以得到多种 水滨植被设计的原则： （#）绿化植物的选择：以培育地 方性的耐水性植物或水生植物为主；
［&］ 同时高度重视水滨的归化植被群落

或具有自然河岸“可渗透性”的人工 驳岸，它可以充分保证河岸与河流水 体之间的水分交换和调节功能，同时 具有一定抗洪强度。 生态驳岸除护堤抗洪的基本功能 外，对河流水文过程、生物过程还有 如下促进功能： （#）滞洪补枯、调节水位。生态 驳岸采用自然材料，形成一种“可渗 性”的界面。丰水期，河水向堤岸外 的地下水层渗透储存，缓解洪灾；枯 水期，地下水通过堤岸反渗入河，起 着滞 洪 补 枯、调 节 水 位 的 作 用。另 外，生态驳岸上的大量植被也有涵蓄 水份的作用。 （$）增强水体的自净作用。河流 生态系统通过食物链过程消减有机污 染物，从而增强水体自净作用，改善 河流水质；另外，生态河堤修建的各 种鱼巢、鱼道，造成的不同流速 带， 形成水的紊流，使空气中的氧溶入水 中，促进水体净化。 （6）生态驳岸对于河流生物过程 同样起到重大作用。生态驳岸把滨水 区植被与堤内植被连成一体，构成一 个完整的河流生态系统；生态驳岸的 坡脚 护 底 具 有 高 孔 隙 率、多 鱼 类 巢 穴、多生物生长带、多流速变化，为 鱼类等水生动物和两栖类动物提供了 栖息、繁衍和避难场所；生态河堤繁 茂的绿树草丛不仅为陆上昆虫、鸟类 等提供了觅食、繁衍的好场所，而且 浸入 水 中 的 柳 枝、根 系 还 为 鱼 类 产 卵、幼鱼避难、觅食提供了场所，形 孙 鹏 王 志 芳 遵 从 自 然 过 程 的 城 市 河 流 和 滨 水 区 景 观 设 计

并加强水滨的空气环流过程

（ ’()*+(,-./0 1,(’) 2344*’-)-/5） ，它们对 河岸水际带和堤内地带这样的生态交 错带尤其重要。 （$）城市水滨的绿化应尽量采用 自然化设计。不同于传统的造园，自 然化的植被设计要求：!植物的搭配 — — —地被、花草、低矮灌丛与高大树 木的层次和组合，应尽量符合水滨自 然植被群落的结构，避免采用几何式 的造园绿化方式。"在水滨生态敏感 区引入天然植被要素，比如在合适地 区植树造林恢复自然林地，在河口和 河流分合处创建湿地，转变养护方式 培育自然草地形成，以及建立多种野 生生物栖息地。这些自然群落具有较 高生产力、能够自我维护，只需适当 的人工管理即可，具有较高的环境、 社会和美学效益，同时在耗能、资源 和人力上具有较高的经济性。
图 ! 自 然 原 型 驳 岸

开放空间： （#）保护城市河流沿岸的溪 沟、 湿地、开放水面和植物群落，构成一 个连接建成区与郊野的连续畅通的带 状开放空间，利用它把郊外自然空气 和凉风引入市区，改善城市大气环境 质量。 （$）河流开放空间廊道还应与城 市内部 开 放 空 间 系 统 组 成 完 整 的 网 络。线性公园绿地、林荫大道、步道 及自行车道等皆可构成水滨通往城市 内部的联系通道，在适当地点还可进 行节点的重点处理，放大成广场、公 园或地标等。 !" $ 河流绿 色 廊 道 的 建 立：遵 从 自 在河流绿色廊道规划的层面 然生物过程 !" $" # 上需要做到： 首先，进 行 水 滨 生 物 资 源 的 调 查、评价和分级。水滨的野生动植物 栖息地，尤其是稀有物种的生境应该 纳入到城市开放空间的规划框架中去 给以绝对保护，因为它们能够为市民 提供多样化的，丰富多彩的社会和教 育体验。根据水滨自然群落对人为干 扰的敏感度进行生物学上的分级，据 此确定控制人为干扰的管理级别：从

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图 " 自 然 型 驳 岸

尝试。在这种背景之下，遵从自然过 程的设计观念和途径在我国当前越发 凸现出其现实意义和重大作用。
参考文献 " 金广君 ( 日本城市滨 水 区 规 划 设 计 概 述 ( 城市规划，"))%（%） ：%* ( # +,- ./- 012 34-， +56/25 789/- ( :;8<8=,;/< >1?,=- ( @/?A,-=58-， >( 7： B?

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