美国新奥尔良市雨洪管理规划中的多领域融合策略

2016-05-08 16:03:20


王祝根 / WANG Zhu-gen  陈荻 / CHEN Di  张青萍 / ZHANG Qing-ping

摘要:面对越来越复杂与多样化的城市问题,城市设计中不同领域关系的构建将成为未来城市建设领域探索的一个重点。对美国新奥尔良市最新的雨洪管理策略中多领域融合的背景、思想与规划策略做了介绍,对其在宏观规划层面探索构建城市设计各领域关联性的思维做了解读。美国新奥尔良市的雨洪管理在延缓、贮存与排水的梯级策略中融入多层面与多尺度的城市设计内容,建立了水利工程与城市设计、景观规划间的紧密联系,其方案作为综合性的规划策略指导城市各领域的建设,为它们之间的融合创造了基础性的前提条件,其规划思想与方法对中国城市面临的雨洪规划难题、建设海绵城市以及探索城市设计各领域间的协作具有借鉴作用。

关键词:风景园林;雨洪管理;多领域;关联性;城市空间

文章编号:1000-6664(2016)01-0043-04

中图分类号:TU 986

文献标志码:A

收稿日期:2015-05-28;

修回日期:2015-11-23

基金项目:江苏高校优势学科建设工程资助项目和教育部高等学校博士学科点专项科研基金(编号20113204110006)共同资助

Abstract: Face increasingly complicated and diversified city problems, multi-field correlation structure in urban design will be the focus in the field of urban construction. In this paper, the authors introduced the background, ideologyand strategy of New Orleans' multi-field integration flooding management and revealed its multi-field integration of urban design based on the macro planning level. The management integrates multifaceted and multiscalecontents into the delay-storage-drainage strategy, building much closer ties between hydraulic engineering, urban design and landscape planning, building the city with the guide of the comprehensive conception and creating the conditions for integration. In doing so, the authors hope to bring the active and prodding functions to the flooding management, sponge city construction and multi-field integration and collaboration in urban design of China.

Key words: landscape architecture; flooding management; multi-field; correlation; urban space

1 概述

在现代概念中,城市是一个复杂的空间综合体,其内部空间的相互联系性是构成城市功能、形象及特征的基础,城市通过相应的基础设施建设与市政管理保证其功能的正常运转。在目前的城市建设中,市政工程、建筑工程及环境工程三大类基础性建设领域基本处于一种并行的状态。虽然各自在其学科领域里都表达了作为综合性学科的特点和内涵,然而实际上各领域之间在理论与实践上的融合度依然很低。而今天,城市设计的某个单一领域很难具备规划、协调这种综合性问题的能力,城市将越来越需要不同领域间的设计协作。

因此,城市设计探索不同领域关系的构建,在城市空间综合化、功能多元化及环境复杂化三方之间构建联系性,协调解决城市问题将成为未来城市建设领域探索的一个重点(图1)。

实际上多领域关联性的构建也属于城市设计协同创新的探索,这与国家提倡的协同创新概念相契合,是城市设计领域响应协同创新探索的最好体现。

在这种背景下,美国新奥尔良市以城市防洪、城市地理与历史空间以及* 通信作者(Author for correspondence) E-mail: qpzh@vip.sina.com城市景观系统3个领域的融合规划为出发点,以城市水系规划作为媒介,在市政工程、水利工程与城市设计、景观规划领域协作的基础上探索城市设计相关领域关联性的构建。笔者认为这个策略的重要意义在于以下4点。

1)在以往城市设计并行的多个领域中找到了相关联的交叉点,改变各领域独自制定规划方案的传统模式,以不同领域的交叉点为基点,探索出了对各领域能够同时产生实际指导作用、兼容价值极高的规划策略。

2)该策略颠覆了传统的城市防洪思想,将传统防洪观转换为动态的过程化防洪观。市政工程中的防洪不再是近乎执着的加固防洪堤、片面的强化所谓的防御安全与防御能力,而是在城市空间的历史发展与地理环境的基础性分析成果上研究水系在城市空间中的动态运行路径与规律,将防洪概念融入这个动态的过程中,通过对过程的引导实现对结果的掌控[1](图2)。

3)该策略将防洪的控制过程与城市空间发展过程相融合,将防洪的过程控制与城市空间活力塑造、城市景观形象提升甚至是未来应对气候变化的策略合并为一个复合式的问题去探索答案,其策略成为研究城市地理、社会与人文关系的一个基点与切入点。

4)回顾以往试图整合空间规划、城市设计与水利工程的实践与经历,我们可以将其归为2类:一类是关注具体项目的设计实践;一类是更大尺度上的、具有抽象特色的总体规划,但这两者之间很难联系起来。笔者认为奥尔良以水系及防洪为中介的这个策略,就规划内容本身而言,其最大的意义在于成功地探索出了城市贯穿宏观至微观层面的,可以同时引导不同领域协作的一种方法,既清晰地展示了城市各领域之间所蕴含的紧密联系,又表达了城市微观与宏观之间的相互影响与互动关系。

本文将通过奥尔良的雨洪规划策略解读其城市设计多领域关联性的建构策略与实现途径,相信这种思维会为我国城市的雨洪管理与绿色基础设施设计等领域正面临紧迫的转型建设提供一种新的启示,对我们探索市政工程与城市设计、景观规划等领域的融合提供一个有价值的经验参考。

2 奥尔良的瓶颈与机遇

2.1 城市需要的不仅是安全

在19世纪和20世纪早期,新奥尔良曾经依靠优质的滨水城市环境而成为有着非凡声誉与独特气质的美国名城,而到了20世纪后期,沼泽、低地势的环境却成为危险、不安全的根源,这带来了一项极为重要的思考:新奥尔良如何在低洼的三角洲环境下建立一种空间、经济与社会共同繁荣的新关系[2]。2005年的卡特里娜飓风灾害是一个转折点,这场飓风对新奥尔良造成了巨大的灾难,飓风洪水之后城市的多个区域出现了大量废弃地,城市空间开发缓慢,空间利用率较低。飓风对城市人口的负面影响仍然没有消除,城市活力也一直得不到很好的恢复。将这些情况综合来看,城市发展的未来不再仅是修复防洪工程,重新思考作为三角洲型城市各要素间的协同发展显得更为重要。

2.2 问题背后的问题

新奥尔良与密西西比河三角洲有着复杂的关系,飓风虽然是问题但并不是唯一的问题。新奥尔良处于密西西比河三角洲的中央地带,像三明治一样夹在密西西比河(Mississippi River)与庞恰特雷恩湖(Pontchartrain Lake)之间[3]。流经新奥尔良的密西西比河河口区的径流量巨大,高峰期每秒可达约48 000m3,庞恰特雷恩湖则连着墨西哥湾。奥尔良的大部分地区位于该三角洲低地中,因此市政需要建设巨大的水利工程,如泵站、地下排水系统及人工河渠等,人工堤坝、河渠等像墙体一样分离了城市空间,形成相互孤立的区域。

新奥尔良现有城市排水基础设施的问题在于单一的排水系统已经无法适应不同的城市区域与地型要求。新奥尔良堤岸、堤坝、水渠等一系列水利工程的建设使密西西比河作为城市安全缓冲空间的作用大为减退。修复与加强现存的防洪设施的确可以使城市变得更安全,但却无法解决城市因特殊环境而形成的长期性社会及空间等一系列问题。因此阻碍新奥尔良发展的最大问题是空间体系科学分析与管理及相关研究之间的断裂,缺少的是建立在理解环境与城市复杂性关系基础上的知识合作。

2.3 管理机制的阻碍性

新奥尔良市的城市水系管理被认为是非常薄弱的,主要表现在不同管理部门相对于不同尺度、地区、政策的不统一。比如USACE(The US Army Corps of Engineers)作为宏观管理机构,主要职责是控制与管理美国最重要的通航水道,如密西西比河,其次是建立防洪设施的管理体系,但其防洪风险的标准与荷兰西部地区相比却非常低。像USACE这样的机构很少关注地方的环境与空间问题,与科研机构合作、对城市结构尺度上的雨洪防御体系进行规划管理也都是不太可能的
[4]。另外,大奥尔良地区的7个市政当局之间的合作更薄弱。每个当局都有自己的管理机构与水利管理组织(这与国内的情况较为相似),相关的不同管理部门(如住房、城市规划、交通规划、水务管理、雨洪防御)的职责也不尽相同,其政策、规范及目标甚至会有矛盾与冲突,这种复杂的管理体系使其相互之间的交流变得极为困难。


图1 城市设计多领域示意图


图2 雨洪管理模式转变的5项思维基础


3 合作模式

2005年卡特里娜飓风灾难后,奥尔良的建筑师与规划师开始了城市水资源一体化整合的规划设计进程。奥尔良希望能在多领域合作的基础上研究一种宏观的规划策略,让这个策略能够融合城市建设的不同领域,能够作为一个最高策略指导不同领域的进一步规划,通过这种策略引导建立城市设计不同领域之间的互动关系。

在这种对城市问题与未来发展思考的基础上,新奥尔良决定向有着同样环境问题的荷兰学习、合作并由Waggonner&Ball建筑事务所倡议,在荷兰大使馆与美国规划协会的支持下建立了“对话荷兰”工作室(Dutch Dialogues workshops)这种组织模式[5]。该模式是美国与荷兰在建筑、城市设计、景观规划与管理工程等学科联合规划的合作,其规划有别于卡特里娜飓风前的水资源规划方式,主要表现在试图改变城市水系、城市空间与地下空间的分离状态,通过规划使系统促进空间质量的提升及二者关联性的构建[6]。从2008—2011年,该组织用了3年时间组织水利工程、地下空间与地下性的奥尔良水资源规划方案。这个最终方案是一份多领域融合协作的综合性方案,将被用于地方政府的各个部门指导各自领域的规划政策,为实现各领域相互之间的融合提供保障。该规划通过公众的支持与学科的完美交叉合作建立了一个新的规划设计过程,这个过程不再受地域与行政的限制,不再受学科领域的限制,其规划方案中完成的一系列工程将在政府的监督下进行试验,为政府相关后续的规划政策的制定提供导向性的帮助(图3)。该规划为奥尔良也为世界其他面临同类型问题的城市提供了一个新的规划参考,本文将对其多领域协同设计策略做简要解读。

4 规划策略:延缓、贮存与排水梯级策略

4.1 基于城市发展的空间联系性

该组织3年工作中的一个重要成果是在公共背景下通过学科交叉探索建立了一种新的水系管理与城市发展相融合的规划思想,实现了都市构成、雨洪控制与管理的整合。而整合的基础是城市发展、地形学与雨洪控制分析下的城市空间构成规划(图4)。

2个世纪之前的奥尔良从滨河高地开始逐渐向外扩张到沼泽低地地带,其水利工程与城市发展、地形、土壤间有着紧密的联系,对城市结构的理解建立在其三角洲地形与城市发展史的关系基础上。自然形成的密西西比河,与墨西哥湾相连的庞恰特雷恩湖是奥尔良城市景观形成的基础。河岸与湖岸间的湿地被密西西比河的支流(如Gentilly,Metairie)划分为平行的分水带。自然形成的小溪(如Bayon St.John)被当作城市天然的排水道,将城区的雨水运送至北部的低洼地带。这种情况一直持续到20世纪北部低洼地带也发展成为城区而改变,向低洼地带持续的大量排水使该地区最终成为低于海平面的城市郊区。

在奥尔良这样的发展历史下,该组织将今天的奥尔良城市空间分为以下4个部分。

第一部分是18世纪法国殖民地时期朝向密西西比河水岸的滨河地带,该地区是法国网格状的空间模式。

第二部分是沿密西西比河地势较高,相对干爽的河岸地带,是随奥尔良城市化进一步形成的,该地区是维多利亚花园式的空间模式。

第三部分是19世纪以后,尤其是1915年蒸汽水泵发明后,解决了工业化排水问题,城市快速向北部的沼泽地区扩张,该地区的海拔比水利设施的管网及地下水网都要低,雨洪及生活用水通过新建设的排水系统排入庞恰特雷恩湖。

第四部分是在20世纪之后,新奥尔良发展成为我们今天看到的城市。河湖之间的低洼地带被新网格状的空间填满,二战后奥尔良的郊区化得以迅速扩展,奥尔良已经不再是一个滨河型城市,而是形成了滨河滨湖结合,被防洪墙环绕的一座“围城” [1]。作为基础性的研究工作,上述空间分类的目的是建立雨洪管理与城市空间发展之间的联系。分析4类地区的共同点与差异性及对未来城市发展的影响,在城市空间发展脉络基础上思考水利基础设施在4类地区的现状、问题与适应性分析,将分类概念作为其策略的制定基础。

4.2 基于地形学与雨洪控制下的流域空间分类

该组织认为上述分类及相应的数据分析可以为城市提供地形分类地图,从而展现不同流域及子流域环境的空间路径与范围,是将防洪转变为动态过程控制的基础。每个流域由不同的沉淀物质构成,其土壤层吸收雨洪的能力也不同,因此根据不同流域的雨洪吸收能力、排水设施的泄洪能力综合分析出不同流域排水系统的整体泄洪能力,接下来的雨洪控制管理策略的制定和雨洪排出的空间路径优化调整,都将在这个基础性成果上制定。


图3 多领域合作的过程与程序思维


图4 多领域关系构建为基础的空间分类与规划整合策略

在以上工作的基础上可以看到,排污与河渠系统成为不同空间的分界物,城市因此被硬性划分为不同的分离区域,水利设施保护了新奥尔良,却使其空间严重破碎化。该组织在滨河与滨湖两大主要区域内归纳出7种不同的城市地形特征,每种因地形而发展成为特殊的街道与街区形式。通过这一基础性研究,该组织又进一步将奥尔良划分为4个雨洪流域空间(Jefferson流域,Orleans流域,Orleans East Basin流域和ST. Bernard Basin流域),并根据以下3类分界线划分原则进一步划出40多个子流域[1]。

1)水文地理学分界线:基于用地高程、地面海拔高度、自然汇水空间与地表径流河道及城市土壤与地表构成。

2)城市排水系统分界线:基于城市排水管网结构、蓄水空间、排水闸口与雨洪防御系统的结构。

3)城市土地利用分界线:基于决定雨水排泄与吸收的能力分析,硬质建设用地的覆盖水平、绿色基础设施的建设力度。

通过上述3类分界线与排水、空间及景观(绿色基础设施)的整合,同时为解决蓄水问题,该工作组对每个流域的土地利用、硬质用地比例、现有排水能力以及可利用存储空间进行调查,提出了相应的蓄水能力标准并对划分的流域及子流域进行水量分配,以此支撑以下延缓、贮存与排水梯级策略目标的实现[1]。

4.3 参数模式:延缓、贮存与排水梯级策略

总的来说,延缓、贮存与排水的梯级策略将目标放在城市边缘、城市基础设施网络与城市空间3个概念的整合策略上,其重点目的是研究排水工程、城市设计与管理结构间的联系,研究如何以城市绿色基础设施为中介,在排水工程、城市设计与景观设计的不同尺度上建立相互之间的组织与联系。

该规划将上述城市空间分类与城市地形分类进行整合,将城市排水理论转变为延缓—贮存—排水的梯级概念(图5),将城市防洪排水规划与微观、中观、宏观的城市设计相结合,从3个尺度表达景观、空间以及建筑与城市防洪排涝之间微妙的内在关系。

首先是通过延缓理念设计推迟雨洪进入排水系统的可行性措施,包含临时性与长期性的措施,这个延缓理念通过研究可以用更新的设计手段去实现,如通过地表渗透、排水系统弯道设计、增加排水系统的长度、降低排水系统的高差、屋顶雨水滞留等手段尽可能推迟雨洪排水的时间,分散雨洪排泄的集中度。因此延缓径流的过程控制将构建防洪规划与城市更新设计间的联系,通过排水管网、铺装材料、建筑屋顶、雨水收集设施等4类微观层面的改造设计来实现。

作为第二梯度的贮存概念,是管理雨洪进入排水系统的临时性措施,贮存能力包含现有的地表贮存区、利用废弃及闲置空间设计的新地表贮存空间(如汇水型公园、湿地及下沉空间)以及经过组织的地下贮存空间。同延缓概念相比,贮存是中观尺度上的设计。因此雨洪存贮的空间控制将构建防洪规划与城市空间设计间的联系,通过开发空间,设计专类雨水公园等中观层面的设计手段来实现。

作为第三梯度的排水概念,是建立动态排水系统的最后一步,对奥尔良的防洪能力来说也是至关重要的。该观念认为排水能力的建设应是一个动态的过程,对排水能力的规划应分短、中、长期动态的标准分步骤解决,不能一蹴而就,更不应一成不变。因此弹性排水的弹性控制将构建防洪规划与城市景观规划的联系。在该规划理念中,绿色基础设施对城市防洪的弹性影响作用被有效利用起来,如将洪水覆盖范围内的沼泽地改造为景观化的生态蓄洪池,使其具有弹性功能,在洪水期作为排水缓冲区,在非洪水期成为平时的城市公共活动空间。

奥尔良通过这种新的规划思想,将雨洪控制转变为延缓、贮存与弹性排水策略,在城市微观、中观与宏观层面建立起了联系。该方案表达了清晰的逻辑性与尺度性,通过与建筑、城市、景观的协作来实现其目标,成为能够同时影响城市基础设施建设、城市改造与开发、城市环境与形象综合整治的复合型指导方案。


图5 多元规划策略与多尺度设计方法关联性的构建

5 价值与意义

在纷繁复杂的问题面前,我们可以越来越清晰地感受到城市问题的复杂性,尤其是目前国内的城市雨洪规划正处于迫切的转型建设期。奥尔良的新雨洪管理规划让我们看到了这个新方向的实践,即通过城市设计多领域的关系构建来实现城市雨洪的管理与控制。笔者认为这种规划思路与方法对国内城市而言最重要的意义在于以下3点。

1)国内目前的雨洪规划相对来说较为粗放,尚未发展到防洪规划与城市地理空间、水文流域与功能空间系统融合交叉的研究层面,也还未涉及与城市绿色基础设施、城市空间系统的协同规划。但笔者认为,国内城市实现海绵城市建设理念的转型,上述2点是思维转变的基础。新奥尔良的规划思想寻找到了城市基础设施与城市空间结构之间的内在关系,发现了城市基础设施与城市空间、环境间互动的解决方案,在城市中不同领域与不同尺度之间成功地建立了一种新的联系(建立了城市基础设施与建筑、街道、公园、公共空间等城市构成元素间的紧密联系)。

2)其次该规划通过实践研究证明了城市建设中多学科交叉的优势与重要性。在面对复杂城市问题中,正如新奥尔良面对的看似仅仅是防洪问题,实质上包含了城市发展、空间活力、社会文化等多方面的交叉与联系,这种多学科交叉合作解决综合问题在方案中表现出极为重要的意义,未来的城市需要在这种学科交叉的合作中塑造城市与空间、社会、文化之间更紧密的联系。

3)新奥尔良的城市设计多领域交叉实践作为一个弹性的规划方案,城市绿色基础设施在这种新的理念下将真正能够与城市设计、景观规划及建筑设计等学科合作,在不同的空间尺度上解决城市与环境的综合性问题。该规划思想与方法对我国城市普遍面临的严峻防洪问题及探索各领域间的协作具有积极的借鉴作用。

参考文献:

[1] Waggonner D, Dolman N, Hoeferilin D. New Orleans After Katrina: Building America's Water City[J]. Built Environment, 2014, 40(2): 281-298.

[2] Colten C E. An Unnatural Metropolis: Wresting New Orleans from Nature[M]. LA: Louisiana State University Press, 2005: 40-56.

[3] Kelman A. A River and Its City[M]//The Nature of Landscape in New Orlean. Berkeley, CA: University of California Press, 2003: 24-35.

[4] O'Neil K M. River by Design[M]//State Power and the Origins of US. Flood Control. Durham, NC: Duke University Press, 2006: 42-67.

[5] Meyer, Morris, Waggonner. Dutch Dialogue: New Orlean-Netherlands[M]// Common Challenges in Urbanized Deltas. Amsterdam: SUN Pubishers, 2009: 30-50.

[6] Meyer H, Nijhuis S. Delta urbanism: planning and design in urbanized deltas. Comparing the Dutch delta with the MIississippi River Delta[J]. Journal of Urbanism, 2013, 6(2): 160-191.

(编辑/刘欣雅 王媛媛)

作者简介:

王祝根/1982年生/男/山东威海人/南京林业大学在读博士研究生/南京工业大学建筑学院讲师/研究方向为景观规划设计及理论(南京 211800)

陈 荻/1991年生/男/江苏南京人/同济大学建筑与城市规划学院在读硕士研究生/德国鲁尔大学地理学院在读硕士研究生/研究方向为风景园林规划设计(上海 200092)

张青萍/1965年生/女/江苏南京人/南京林业大学风景园林学院副院长,教授,博士生导师/研究方向为景观建筑设计及理论(南京 210037)

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