城市与水的故事_我与城市的故事
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城市与水的故事
2010-01-20 15:16:05
【案例节选翻译:摘自《花岗岩石园:城市里的自然与人类的设计》第7章】
水是生命、力量、舒适、愉悦之源,也是有关纯净和再生的普遍象征。就像一块磁铁那样,水,总是能够勾出人类本性中那种原始和根深蒂固的东西。。水的多少,不仅决定着古代城市的选址,也决定着古代城市里建筑的排布。3千多年前,波斯人就首先建造了他们的qanats,就是有300英尺高差的、几英里长的引水水渠,把水从山坡引到了沙漠的边缘。当时,房子跟这一水利设施的关系,就是衡量房子主人社会地位的一个标志。富人的房子和田地,都处在山头上,首先接到水渠上。他们用完了水,才会把水放给下游。穷人的房子和农田都在低处,最后接到水。即便在今日,在许多伊朗城镇里,你还是能看到跟他们祖先设计得差不多的用石头垒起来的供水槽。今天富有的伊朗人仍然住在高地上,穷人的住区仍然被压在下面。亚里士多德早就认识到,丰富的纯净水供给同时具有着军事安全和百姓健康的意义,他说:“建造城镇的地方应该天然地拥有丰富的溪流和泉流,如果这些没有,那就得建造大型水库去收集雨水,这才能保证城里的居民布至于在战争时被切断水源。。我们用得最多、也是最关乎人们身体健康的自然要素,就是水和空气”。
长久以来,城市文明始终在水的供给与使用、污水处理、排洪、防洪这些问题上挣扎着。在人类的历史上,可能上述问题,远比其它任何一种城市病,都要惹人关注。当然,过去也并不缺乏解决这些问题的榜样。身处波斯湾和地中海这些干涸或者半干旱地带的城市文化早就发展出来他们的地景艺术,用于储藏水体和展示水体。像Denver,Colorado这样的城市,已经把他们的河流改造成为休闲地带,同时用于防洪、水体质量修复。此类项目也衍生出来诸多社会和经济好处。那些研究过如何储藏洪水并如何利用湿地去进行水体净化的城市,都告诉我们,城市里的公园和城市里的非建设用地并不一定只能用于休闲,还会有着其它别的用途。不过,这些例子里,很多只是针对水问题的某个侧面给出的设计:要么只是针对收集洪水,洪水控制,污水处理,要么只是针对水供给和水体多次利用。少数的例子,比如位于Houston北部30英里的新城Woodlands倒是针对洪水储藏、防洪、水净化、多次利用的一个整合整治实例。从一条排水沟或喷泉的设计,到大都会的规划,无论在那个尺度上,我们要想得出即经济又有效又快速的水体设计,关键在于我们要了解水体流经城市的各种方式。
运动中的水 “所有的河流都流向大海;大海永远都填不满;从源头,河流周而复始”。这些谚语说的都是水的循环过程。就是从雨水落地,被土地吸收,植物在水的滋养下生长,水汇成小河,进入大海,然后蒸发,返回空气的过程。是太阳的力量和重力决定着水资源的分配、洪水出现的几率、以及地上污染物进入水体空气和土地的命运。
落在乡下田野和林地里的水,只有少量会迅速流到小溪、河流、湖泊里去。树叶会截住部分雨水,土壤会吸收剩下的雨水。在被土壤吸收的水分里,有些会被植物所吸收,然后通过蒸发等方式回到大气里,有些则直接从土壤的表面蒸发到空气里去了。只有多余的水,才会缓慢地作为地下水在土壤中流动。最后,地下水也许会遇到土地地表的河床,或是以巨大的地下水库或是地下水层的方式,深藏在地底下。只有在陡峭的坡地,或是在裸露的岩石或是冰层,或是当土壤彻底被水浸泡,水体才会在地表漫流。土壤以及土壤上的有机物吸纳水分、过滤水体、利用水体里悬浮或是融解的自然原料的能力,都会防止洪水的发生,保护水体质量,并且节约和储藏水体。
习惯上,城市的排水系统是在让自然界的水循环过程形成一种短路,这就带来了灾难性的后果。某些城市现在试图恢复自然的水循环过程,比如,城市开始有意识地收集雨水,允许雨水向土壤渗透,另外一些城市则只是在造更多的蓄洪设施,等洪水过去,才开始处理水体或是安全泄洪。。。
储存洪水 美国城市在过去几十年里已经对防洪有了广泛的认识,以及颇有创见的发明。美国许多城市的屋顶、小广场、停车场、公园,都在设计时考虑到了储藏暴雨的功能。人们更是看重在河流的水头处,严格保护那里的林地和湿地,以便保护这些林地湿地的自然含水能力,从而减少洪水量和建造泄洪设施的成本。在某些地区,城市里也设计有行洪区。在城市里规划行洪区,并不一定就要增加多少造价,也不一定就给人的日常生活带来多少不便,只是需要政府把行洪区征用过来,作为新的休闲运动用地即可。防洪与减少洪水灾害的关键就两条计策,一是蓄洪,等待洪峰过去,二是在行洪区里给洪水的通道扫清障碍。这样的原则同样适用于屋顶收雨的设计、水池的设计、蓄洪设施的设计或是把城市的非建设用地湿地规划成为行洪区的设计。也适用于我们在洪水区内的土地利用规划和建筑法规。即便是设计一条步行桥,我们也要知道,它是不是挡住了洪水的去路。
在大型城市公园里,洪水储藏和休闲是可以兼容的。大型城市公园即可以作为泛洪区里的天然洪水库,也可以把岸边地带搞成公共景观。近年来的公园设计,已经多是多功能的设计了,既可以防洪,又担负着水体改善和娱乐休闲的作用。这也不是什么新鲜的理念,反倒是对旧日设计的一种再发现而已。其实,早在19和20世纪初年,许多我们今天只当成是美丽河岸或是湖面的城市公园,原本的用途就是要防洪或是改善水体。
景观建筑师和城市历史学家们通常会把波士顿的“翡翠项链”公园体系当成美国公园规划的标志,但是很少有人意识到,这一体系中,有1/3的设计目的原本是为了防洪和净化水体,而不是为了休闲。波士顿“翡翠项链”的设计者Frederick Law Olmsted创造了波斯顿Back Bay沼泽(the Fens)与河道(Riverway)公园,旨在解决波士顿Back Bay潮汐滩涂区的洪水和污染问题。公共休闲活动只是这项计划的副产品,Olmsted本人拒绝城市把沼泽带the Fens当成波士顿的“公园”,因为他觉得,这一地区不适合公众来休闲和锻炼,除了可以在沼泽边上走走或开车路过之外。印在Olmsted1883年的总图《污水河卫生改造规划》上的话是这样的:
“这一规划的首要目的是要减缓当下的污染、避免可能的危险,为Muddy River Valley排污问题提供永久性的整体性的处置。通过筑堤、收口、深挖现有的河床、水池,防止污水和海水进来。规划的次要目的把上述治水的堤岸同时修缮成为景观道,绿堤、the Common/ Public Garden/Commonwealth Avenue一起,就构成了改造计划的1/3,现已完成一半的Back Bay构成了另外的1/3。。”
当年,设计过纽约中央公园的Olmsted也设计了波士顿的城市水系改造规划。
污水河被治理之后,逐渐变成了带状公园。
直到最近,好多历史学家在关注Olmsted的波士顿公园系统时都主要关注它作为一串公园和绿地在中心城区和郊区之间的串联作用,而忘记了原来Olmsted设计这个系统时很大程度上时处于防洪和水体净化。Olmsted把后湾沼泽带设计成了处于海滩地带上不规则凹陷下去的河床水系。这么一个30英亩面积的河床低地如果水面上升几英尺,就能多容下两倍的水体;在洪水到来的季节,另外20英亩的地盘也会被用来一起蓄洪。Olmsted设计的堤岸呈缓坡状,边沿都是不规则的,旨在降低波浪的涌动。沼泽带在连接Charles河的出口处,设置了一道潮汐控制闸门,控制着潮汐的流动,以备防洪之用,并强化着河床里的冲刷净化功能。原本Olmsted的规划里还有一部分是关于早前海岸盐水湿地的恢复设计;他在岸边种植了能容忍海水、脏水、不同水位水体的植物。Olmsted觉得,咸水沼泽河城市的并置“是新奇的,在被人改造过的城市土地上,肯定是这样,虽然会有人现在质疑这样盐水沼泽的形象和贴切性。。可这正是原初的当地状态,是用当地的东西去适应一个稠密社区的尝试。如果我们能够这么看,我们就会从世界的艺术感,看到这样的处理是自然的,可能对城市人来说还会有些感恩的谦逊诗意情怀,而不必一定要弄成雕饰和优雅的花园一般的东西”。
到了1884年,沼泽带只是局部被绿化完毕;10年时间内,整个沿河的风景好像已经在那里存在了许多年。这一水体改造的成功很大程度上归功于沿岸种上去的植物的数量和多样性:在2.5英亩的面积内,就总共种了10多万棵灌木、藤类、花卉。
Muddy River流入沼泽带,它当下的走向和形状都是19世纪人工改造的产物。整条Muddy River的河岸都被在竖向做过二次修改,上面布置了人行道,设有步行桥和机动车桥,岸边种着草、灌木、树木,构成了所谓的“河道”绿带。就像沼泽带那样,在几十年的建造中,波士顿的河道绿廊已经很像是天然的洪积区,穿越了这个城市。河床是低于街道标高的,在旁边的火车道和河床之间,是斜坡,斜坡上,还有一条绿树里的人行道,这条林中路成了现代波士顿市中心的探秘圣地。Muddy River的改动没有沼泽带那么大。自从查尔斯河的水坝在20世纪指出建完之后,咸水沼泽的面积就一路减少,因为缺少天然海潮去帮助它完成水流循环,沼泽带最终变成了修建地下铁和其它工地的填埋场。
。。。。【芝加哥的例子】
修复与保护性使用水体
水体的恢复也是一种根本机能。污水处理厂不一定就不美观,在污水处理的某个阶段上,它是可以和人们休闲的需要相匹配的。1967年,密西根州政府因为Mt.Clemnes市污染了Clinton河,威胁要把这个城市政府告上法庭。这个城市的污水系统里有90%是雨水和污水混合型的,结果,在大水期间,这个城市的污水从阴沟地冒了出来,部分地,导致了整条河流的污染。经过几年的调查研究,这个城市决定建造雨水和污水分离的体系还是太贵,便宜的方式就是把容易外溢的雨水污水,能够收集起来,储藏在某处,然后一起处理。这样,这个处理厂也会被当成一个城市的新公园。为此,这个城市在一处原来的城市垃圾填埋场那里,修建了3个小湖和一个公园。雨季多出来的雨污水,就被排到这里,进入第一个湖,停留1到4天,然后它们会被送到一个建筑物内加以净化处理,接着,污水被排到第2个湖里,停留7日吸收空气。等处理干净的水体流到第3个湖,那是一个9英尺深、2.3英亩大的水面,这里,就可以垂钓划船了,这里的水也可以用于绿地的灌溉。到了冬天,这第3个湖水冰冻之后,就被用作滑冰场和冰球场。这个城市的政府准备将来在这里再投放些鱼苗,建造一个码头,供夏季使用。
位于加州的Arcata则充分探索了植物和土壤净化废料的能力,这个地方用它们的湿地,去处理这个城市的一部分污水。。。
如何把城市设计得能够涵养水体、抗拒洪水
要做到城市防洪并能涵养水体,如果没有遍布整个城市的各个方面的小举措,想要达到一招毙命的效果,根本不可能。但是,如果针对水体的设计各自为政,没有照顾到整个城市和区域的水系规划,那每一项工程都不会起到应有的作用,甚至还会带来反面的效果。我们知道,某地的水污染和洪水威胁,有可能出自别处,仅仅针对本地水体做文章,还有可能加重水体的污染。对于城市水问题,最最有效最最迅速最最经济的方法是不断地追踪到水源地,从头开始做设计,往往更有利。
查尔斯河的流域就是美国新英格兰地区人口最为稠密的河床地带。这条河的源头并没有人居住,但是波士顿和康城挤在了这条河的低地河床上。1965年,在一次美国陆军工程兵团的查尔斯河流域防洪调查中,工程师们认为,一定要在查尔斯河的河口建造一座大坝,以便控制在大水在洪水季节冲毁下游的波士顿城市区,也就是说,要为下游城市在它们的上方提供一种抗拒30到40年一遇的大洪水的保护。工程师们预测,这样的设施起码需要1亿美金,不过,他们给出了另外一个建议,这个建议的实施成本只有前者1/10:
“工程师们建议美国联邦政府赶紧去把河源的土地收购下来,并对那大约8500英亩里大约17个关键的天然蓄洪河谷实施永久性保护。这一思路的逻辑很有说服力。大自然以大面积的湿地形式为我们提供着抵抗未来洪水的最省钱的方式,大面积的湿地也被能够调节河流经过这里时的水位高低。与其去强化自然的这一保护机制,小心又经济的方式就是让自然去发挥它的作用,不要人为地破坏千万年间建立起来的水系机制。在这个小组看来,比如去建造一个55000英亩/英尺的水库,或是大量的堤坝,都不太会对这片湿地的抗洪能力有什么太大的强化”。
查尔斯河流域图/政府购买了河流上游湿地以便防洪。而我们把湿地卖给了开发商/武汉房子曾建在河道
上游、中游,与下游城市的管理。
就在美国陆军工程兵团在做调查的同时,湿地抗洪的作用就已经体现了出来。1968年,一次大暴雨袭击了波士顿,城市径流在几个小时的时间内,就抵达了老的查尔斯河大坝的顶点。而上游的洪峰,4天之后,才抵达了下游的大坝。也就是说,上游的湿地涵养了水体,缓慢地把水释放出来,又是需要月余才能释放完毕。而河流本身,则会从几十英尺宽,扩张成为1英里宽。当时,波士顿正在筹建它的第二条州际环城高速公路,因为城市化的速度太快,已经威胁到了湿地的存在,美国陆军工程兵团认为,能把湿地以政府的名义征下来,才能最为有效地保护波士顿的蓄洪能力。他们在查尔斯河中部与上游的20000英亩湿地里,挑选了17个天然的蓄水区,大小从118到2340英亩。1974年,议会通过了1千万美元的预算,购买了这些湿地,作为非建造类的防洪区。美国陆军工程兵团就在1977年开始了他们的第一次收购。在政府拥有土地的所有权的同时,麻省的渔业和野生处则负责管理这片区域,作为野生动物的栖息地。