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【摘要】旨在将城市河流半自然化与生态防洪对策落实到城市设计层面。根据观测水位、防洪、防潮标准确定缓冲带鼓励淹没范围、堤顶控制点标高，结合亲水性活动、适宜土地利用方式及景观要素，给出８种典型缓冲带断面设计及相应护岸生态工法。设计导引以海河下游为例，采用绩效控制、示例设计方法，主要内容包括目标－策略表、控制要点与编制方法表、示例设计图、应用索引图等。导引有助于消除防洪设施带来的视线遮挡、增强河滨缓冲带土地利用复合性与公共性，缓解防洪与亲水性、城市区生态用地与河滨土地稀缺性等矛盾，以保持河滨持久性活力。【关键词】城市设计导引；城市河流半自然化；生态防洪；河滨缓冲带；柔性堤岸；海河下游DESIGN GUIDE OF RIPARIAN BUFFERS AND SOFT BANKS DESIGN GONG Qingyu; WANG Linchao; ZHU Lin ABSTRACT: Spatial strategies for sustainable flood control in conjunction with architectural flood proof-ing measures are incorporated into the conventional riverfront urban design guide. Synthesizing hydro-logical and ecological concerns, a performance-based,quasi-quantitative approach that aims to revitalize degraded urban rivers in the long run, is delineated through a case along lower reaches of River Hai. The guide uses charts and tables together with scaled sketches including a chart of objectives and strategies for urban river repair, a table of determination of con-trol elements with respect to flood control, ecological enhancement and water sen
sitive land-uses, repre-sentative cross-sectional design for riparian buffers and soft-banks, sample design for eco-engineered revetments, and an index map showing each type of
buffers applied in the studied area. Application re-sults reveal that the guide can serve as a template for balancing the stress between flood protection and human-water connection as well as reducing the con-flicts between the riverfront land scarcity and required ecological land.
pigiKEYWORDS: urban design guide; urban river repair;sustainable flood control; riparian buffers; soft banks;lower River Hai
１ 引言
２００５年，截止至８月３０日，我国共３０个省、自治区、直辖市发生洪涝灾害，受灾人口１．５
亿，直接经济损失１０２８亿元［１］。重灾区广西梧州市，洪水一度漫过高于地面高程７～８ｍ的防洪堤，数万居民被迫转移［２］。防洪堤的不断加高、加固不但阻碍了公众视线，而且使人们放松了警惕、堤外开发强度不断增加，洪灾一旦发生往往损失巨大。
所幸的是，传统防洪手段已引起一系列反思。１９８０年代后期，瑞士、丹麦、德国等国率先倡导堤岸半自然化［３－４］；１９９０年代，欧洲洪水管理观念从过去的“不断加高堤防、束缚河流”转变
为 “给河流更多空间”［５－８］
、“让河流做自己的事”［９］
，用更自然化的手段来达到防洪、环境改善、生态修复等多重长效作用。
１９９３、１９９５年莱茵河、马斯河洪水没堤事件后，１９９７年德、荷、比、法、卢５国成立了莱茵－马斯国际行动组（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｈｉｎｅ－ＭｅｕｓｅＡｃｔｉｖｉｔｉｅｓ， ＩＲＭＡ）。从１９９８－２００２年，ＩＲＭＡ共出资１．４亿欧元资助了１５３个启动或实施项目，旨在削减洪峰流量，将莱茵、马斯主河道恢复至２０世纪之前状态［１０］。与此同时，１９９８年１月，第１２届莱茵部长级会议亦将流域的工作重点从“水质
基于城市河流半自然化的生态防洪对策＊
——河滨缓冲带与柔性堤岸设计导引
龚清宇 王林超 朱 琳
【作者简介】龚清宇，女，博士，天津大
学建筑学院副教授。王林超，女，天津大学建筑学院规划系硕士研究生。朱琳，女，北京市建筑设计研究院助理建筑师。【收稿日期】２００５－１０－１４【文章编号】１００２－１３２９（２００７）０３－００５１－０７【中图分类号】ＴＵ９８４；Ｘ３２１【文献标识码】Ａ
＊ 国家自然科学基金资助
项目（５０３０８０１７）。
城市生态规划
堆芯U rb a n E c o l o g i c a l P l a n n i n g
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血竭提取物
管理“转入“洪水管理“，通过了“防洪计划”（Ａｃｔｉｏｎ Ｐｌａｎ ｏｎ Ｆｌｏｏｄｓ），倡导
在瑞、法、卢、德、荷５国共同利益下，通过土地置换和空间规划建设滞蓄洪空间，计划至２００５年降低洪峰水位３０ｃｍ，至２０２０年降低洪峰水位７０ｃｍ［１１］。
２０年来，河流生态修复理论与实践经验日趋丰富，但多集中于自然或半自然河流，针对城市河流生态品质与功能改善方面的研究近些年来才得到重视，然而，较之自然段河流，从规划管理程序角度看，城市规划对城市河流流域用地的未来发展具有更强的控制力［１２］。因而，基于河流半自然化的生态防洪策略与空间规划相结合成为必然。例如，荷兰第５次国家空间规划政策（２０００－２０２０）已将“水”作为空间
发展的指导原则。该规划指出：应保护现有水域，为莱茵、瓦尔和马斯河流域创造更多的滞蓄洪空间。雨洪管理政策适用于各类空间规划及规划修编，中央政府应敦促各级地方政府执行河滨多功能的土地利用政策［１３］。
２ 基于城市河流半自然化的生态防洪对策
城市河流一般指流域中非渗水面积率（Ｉｍｐｅｒｖｉｏｕｓ Ｃｏｖｅｒ Ｒａｔｉｏ， ＩＣＲ）高于１０％、完全恢复至开发前状态可能性极小、生态功能明显退化的河流，河流再自然化与生态修复相似，不仅包括河道形态（河体形态、河床与河岸构造形态）的再自然化，而且着重再建河道水生、湿生及陆生生态环境。本文所述的城市河流“半自然化”
主要指河道形态、河滨外观的近自然化，改善目标要低于生态修复。
根据ＩＣＲ模型［１４］，城市河流可分为：（１）退化型（１０％＜ＩＣＲ＜２５％），河流生态状况尚可，有较大的生态修复潜力；（２）显著退化型（２５％＜ＩＣＲ＜４０％），有一定的生态修复潜力；（３）严重退化型（４０％＜ＩＣＲ＜６０％），有半自然化潜力；（４）极度退化型（ＩＣＲ＞６０％），生态状况极差，主要功能为城市“泄水道“，部分河段有半自然化潜力。其中，（１）、（２）类河流的半自然化措施可在次流域范围内广泛实现；（３）类河道的半自然化很有可能实现，但需依具体河段特征而定；（４）类河道的半自然化只能在部分甚至个别河段实现。因此，本文采用的“半自然化”对策将对各类城市河流均有一定的适用性。
生态防洪是指视洪泛为一种对河流生态系统有益的自然现象，采用顺应洪水自然过程、化洪水为资源
的综合控制方法。一般来说，广泛实现了半自然化的河流同时可较好地实现生态防洪目标，通过重建缓冲带、增设与河道垂直的开口、鼓励小规模泛洪、控制洪水淹没范围等手段，不仅可以培育河滨生境，逐步实现河道半自然化；而且可以减低洪水累计风险，减少洪水危害。因此河道半自然化是实现生态防洪的必要条件。
例如，荷兰正在实施的马斯河生态防洪项目（Ｄｅ Ｍａａｓｗｅｒｋｅｎ）就是由２个河道半自然化项目做支撑，即跨界马斯（Ｇｒｅｎｓｍａａｓ）和沙砾马斯（Ｚａｎｄｍａａｓ）（图１）［１６］，旨在将河滨１５．７ｋｍ２用地半自然化，从而将防洪标准从５０年１遇提高到２５０年１遇。
其中跨界马斯项目位于林堡省（Ｌｉｍｂｕｒｇ），半自然化河段从马斯特里赫特（Ｍａａｓｔｒｉｃｈｔ）至鲁尔蒙得（Ｒｏｅｒｍｏｎｄ）。该河段无堤防、无航运，通过引导河堤适度侵蚀、降低洪泛地等措施，将河滨长４５ｋｍ、平均宽度２２２．２ｍ、计１０．０ｋｍ２用地恢复到半自然化
状态。沙砾马斯项目穿越城市密集区，半自然化河段从鲁尔蒙得至斯海尔托亨博斯（ｓ－Ｈｅｒｔｏｇｅｎｂｏｓｃｈ）。通过在城市密集区建设半柔性或可装卸堤岸、次密集区建设柔性堤岸、利用鲁尔蒙得圩塘系统建设５．０ｋｍ２滞洪区，将河滨长１７０ｋｍ，平均宽度３３．５ｍ、计５．７ｋｍ２用地恢复到半自然化状态［１５－１７］。
又如，德国北威州地处莱茵河下游（桩号６４２－８５７）高度城市化地区，１９９５年规划了１１个滞洪项目，总滞蓄水量达１．７４×１０４（ｈｍ２・ｍ）。这些项目于１９９７年纳
入ＩＲＭＡ资助体系，在项目实施上得到进一步保障。其中，莫海姆市（Ｍｏｎｈｅｉｍ ａｍＲｈｅｉｎ）项目由堤防后退１．３ｋｍ获得２．０２ｋｍ２圩田，作为洪泛用地，用地性质由耕地转化为耐水性能更好的畜牧业用地，并在圩田内开辟了３．５ｈｍ２林地，提升了滞洪
图１ 马斯河生态防洪项目分段
Fig.1 De Masswerken flood man-agement projects along the River Meuse.
图５ 维也纳多瑙河河滨空间
Fig.5 Human-water intimacy at the
riverfront of New Danube,Vienna
图４ 德国科隆莱茵公园河滨空间
Fig.4 Riverfront recreational space
beside the Rhine Park, Cologne
图２ 莫海姆滞洪区冬季行洪景观
Fig.2 Winter flood in detention ar-eas of Monheim
图３ 下莱茵杜伊斯堡段缓冲带
Fig.3 Riparian buffers in Duisburg,
lower Rhine
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压铸机料筒的设计
图６ 城市河流生态修复目标－策略
Fig.6 Objectives and strategies for urban river repair
空间的景观和休憩价值（图２）［１８］
。除上述１１个滞洪项目以外，北威州已在莱茵河多处河段采用了半自然化措施，河滨缓冲带宽度约１７５～３７５ｍ。表１为莱茵河下游杜伊斯堡段缓冲带与堤岸实地考察结果（图３）。
再如，特大城市科隆、维也纳、慕尼黑在莱茵、多瑙、伊萨某些河段进行的河流半自然化尝试尤为值得关注。一方面，由于土地成本高、防洪标准高，特大城市的大型河流往往更难实施河道半自然化，
而另一方面，特大城市的居民由于远离自然，往往更向往半自然化的休憩空间。图４、图５反映了科隆、维也纳居民对城市中心半自然化河滨空间的热爱。
综上，受河道行洪要求、内河航运、河滨土地稀缺性等因素影响，滨河缓冲带与柔性堤岸建设在城市河流河滨环境改善中难以广泛采纳。然而，德国北威州在莱茵河下游１００年１遇洪峰流量１１７００～１２４００ｍ３／ｓ［１９］、大中城市防洪标准５００年１遇前提下，已在不少河段实施了半自然化的防洪策略。海河干流设计洪峰流量为８００ｍ３／ｓ［２０］，下游两岸正值土地置换契机，因而海河下游将有条件采纳基于河流半自然化的生态防洪措施。图６是城市河流生态修复目标－策略框图，其中１－８为基于城市河流主河道半自然化的生态防洪对策。下文将以海河下游为例，以设计导引的形式，引导城市规划与设计人员将各项对策具体落实到设计层面。
３ 河滨缓冲带建设与柔性堤岸设计导引３．１ 研究对象
研究对象为海河下游葛沽镇（桩号４１＋８００）
至大沽口入海口（桩号７５＋０００）段、长约３３．２ｋｍ，其中，城郊段（葛沽镇至天津粮油进出口公司）长１６．９ｋｍ，塘沽市区段长１６．３ｋｍ。现状堤岸类型基本为刚性或半刚性，几乎紧贴河道而建，河道空间局促，沟渠化严重。城郊段护岸多为土堤加衬砌，堤外为村镇及农田。塘沽城区左、右岸发展不对称：左岸为较高密度区，防洪设施多采用防洪墙；右岸为城郊结合带，多采用
陡坡防洪堤或防洪墙。该河段亲水性严重不足，河滨视线几乎完全被高出地面３ｍ多的防洪堤防所遮挡［２１］。大型企业、仓储、专用码头用地占据着沿岸大片土地，如大沽化工厂及其专用码头，海晶化工集团分别占据了１．３ｋｍ 和１．２５ｋｍ岸线；市民只能在几个有限点位，如河滨公园、轮渡码头等处，才可近距离接触海河。
上述现况与２００４－０５年天津滨海委政府工作会议提出的“高标准建设亲水性、适宜人居的海
河下游经济带和景观带”［２２－２３］
的发展目标相去甚
远。所幸的是，海河下游段虽然堤内空间局促，但
城市生态规划
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（２）根据淹没频率和生态改善绩效，参照平
原型河流平均周期性淹没范围（２７ｍ）［２４－２５］、现行
防洪规划绿化带控制宽度（５０ｍ）［２０］、前文考察案
例中关于堤岸后退幅度（２００～４００ｍ）、规划典型
缓冲带宽度分别为３０ｍ，５０ｍ，１００ｍ，２００ｍ，４００ｍ ５
个等级，根据缓冲带宽度，选用前堤式或后堤式
堤岸类型，并综合堤外用地性质，考虑是否采用
建筑防洪、防潮措施。
（３）根据河道多年观测水位［２６］、不同等级的
防洪、防潮水位（警戒水位［２０］、最高通航水位［２０］、
历史最高潮位［２１］、设计高潮位［２１］）以及不同流量
（４００ｍ３／ｓ、８００ｍ３／ｓ）的设计洪峰水位［２７］确定各
级缓冲带鼓励淹没范围，以及各堤顶控制点标高，
并结合亲水性活动、适宜的土地利用方式及视觉
空压机系统
景观因素，进行典型地段的缓冲带断面设计。
（４）根据护坡坡度、坡面、坡顶用途，选择
相应的护岸生态工法。
表２ 综合防洪、生态改善、亲水活动的控制方法与要素
Tab.2 Quasi-quantitative control methods and elements with respect to flood control, urban river repair and water sensitive land-uses
注：８００ｍ３／ｓ设计洪峰流量相当于现行规划的５０年１遇防洪标准。Ｖ－ａ型适用于闸内段。各控制段最高点参考水位参见文献［２０，２１，２６，２７］。另有Ｖ－ｂ型适用于闸外段，各控制段最高点参考水位（从海河到陆地）分别取９９％、５０％、２０％、５％、２％、０．５％设计潮位。示例设计点位位置参见文献［３０］。
堤外尚存一定量的自然或半自然景观，如洼淀湿
地、泻湖、盐田、滩涂等，实现河滨半自然化具
有一定潜力；此外，“大沽化工厂等大型企业将实
施易地改造”［２２］，也为海河下游段河滨缓冲带建
设提供了可能。
３．２ 研究目标
通过对河滨空间、堤岸形态的控制与导引，
将基于半自然化的生态防洪对策应用到具体河
段；结合真实的水文条件、防洪标准，并考虑现
状土地利用及未来土地置换因素，将河滨水环境
与人－水关系改善落实到设计层面。
３．３ 设计导引编制方法与步骤
（１）直观调查。沿河每隔８００ｍ设１个测点，
在每个测点拍摄对岸景、环视或纵观景、堤防形
式、堤内外植被、土壤、水面近景照片。
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图７ 缓冲带与柔性堤岸设计示例
Fig.7 Representative cross-sectional design for riparian buffers and soft banks
（５）对大尺度的缓冲带，进行示意性平面设计。（６）编制河滨缓冲带建设与柔性堤岸设计导引图表。
（７）根据已编制的海河下游土地利用控制性详细规划［２８］和未来滨海新区关于海河下游综合开发改造发展定位［２３］，确定拟保留的码头，在其余沿河河段试应用河滨缓冲带与柔性堤岸设计导引。
３．４ 设计导引内容与表达方式
河滨缓冲带与柔性堤岸设计导引属区段性导则，为海河下游河道与河滨生态环境改善提供低限环境控制方法，采用城市设计人员熟悉的表达方式，以满足河道半自然化、防洪、河滨土地利用与公共活动、视觉景观等多目标要求。
本导引以绩效性控制为出发点，采用示例控制方法，以图表表达为主，主要内容包括（１）目标及策略图（图６）；（２）控制要点与编制方法表（表２）；（３）示例设计图，包括缓冲带与柔性堤岸示例［２９］（图７、表３）、柔性堤岸生态工法示例（图８）［３０］
；（４）应用索引图（图９）；其中示例设计为河道半自然化、生态防洪对策提供基础性方案，形象、直观地表达海河下游近岸区城市设计与开发所需关注的控制要点。
图７中“最高控制点标高”指含建筑防洪防潮措施的设计高程，且不低于表２中“各控制段最高点参考水位”之最大值。 Ｉ、ＩＩ型缓冲带邻水建筑首层须做防洪防潮设计，其最高控制点标高取下述二者中
高值（本导引中后者为高值）∶（１）８００ｍ３／ｓ设计洪峰水位加１．５ｍ超高或（２）历史最高潮位加０．５ｍ或０．３ｍ超高。ＩＩＩ型缓冲带邻水建筑宜做防洪防潮设计，最高控制点标高取历史最高潮位，可不设超高。Ｖ－ｂ型５０－４００ｍ各控制段最高点参考水位按不同重现期的设计潮位控制，最高控制点标高取１０００年１遇设计潮位（４．０ｍ）。
３．５ 设计导引应用结果
设计导引基本适用于研究河段。除码头用地需采用刚性堤岸外，左、右岸分别共有８９．０５％、９６．９５％的岸线可采用上述各类缓冲带及相应的柔性堤岸生态工法，各类缓冲带应用比例见表４。
３．６ 讨论与建议
（１）本导引从城市设计角度为水文、水利、生态、规划等跨学科协作提供了工作框架，导引中所涉及的缓冲带宽度、参考水位、最高控制点标高等关键数值尚需从各专业角度进一步校核。
城市生态规划
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图８ 柔性堤岸生态工法示例
Fig.8 Sample design for eco-engineered revetments.
表３ Ｉ－ＩＶ型缓冲带与柔性堤岸示例横剖面组成，单位（ｍ）Tab.3 Cross-sectional components for buffer Type I-IV Unit(m)
（２）缓冲带宽度的确定可参考设计洪位与设计潮位水面线计算结果，导引中参考水位可替换为不同重现期的设计洪位与设计潮位。
（３）本导引鼓励在同等绩效下进行衍生设计。
４ 结论
活跃ip扫描器（１）城市空间规划是实现城市河流半自然化、生态防洪的基础。
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