LA作品 | 戴水道 | 自然与人工,共筑韧性海岸——深圳杨梅坑海岸带修复工程
全文刊登于《风景园林》2021年第11期 P96-99
陈赛
蓝绿基础设施——深圳杨梅坑海岸带修复工程
陈赛
女 / 硕士 / 戴水道景观设计咨询(北京)有限公司项目总监和设计副总监 / 研究方向为蓝绿综合基础设施、可持续性蓝绿规划、韧性城市设计、基于自然的设计措施、景观规划和设计
作者写作心得
1 设计概况
2018年的超强台风“山竹”袭击了中国南部沿海诸多省市,造成了严重的物资和经济损失,深圳市亦在台风波及范围内。其东部海堤受“山竹”损毁严重,包括杨梅坑段在内,也阻挡了其沙滩和滨海岸线的可达性。杨梅坑海岸带修复工程的主要设计任务是将杨梅坑原50年一遇防潮标准的海堤提升至200年一遇。在设计过程中,设计思考范围并不局限于海堤,而是扩大至整个海岸带和周边场地,并提出了三级海岸的防护体系:沙滩、反弧型海堤和山海连通。该防护体系不仅保护海堤和周边场地的安全,而且能营造宜人舒适的滨海步道。与此同时,场地良好的自然资源得到了有效的保护,更能保障海岸带的持续韧性安全。在工程周期和建设经费有限的条件下,风景园林师展现了如何通过重新思考和整合多专业的设计(海洋工程、海洋生态和环境工程),有效地推进项目的落成。建成之后,杨梅坑再次成为深圳市民和游客的旅游打卡目的地。扎实的基础设施不仅能应对极端气候挑战和满足人们亲近自然环境的需求,更是一个健康、活力城市的重要基石。
杨梅坑海岸带建成后照片
2 设计背景和重要挑战
杨梅坑位于深圳市东部大鹏新区,享有深圳最美溪谷的美誉,是婚纱摄影的圣地。设计立意为打造一个基于自然并结合工程措施的蓝绿基础设施样板工程。2018年的超强台风“山竹”是深圳自1983年来最强的台风,虽未造成人员伤亡,但对深圳尚未完善的基础设施造成了巨大的损毁。而韧性的基础设施建设可以有效地帮助城市应对极端自然灾害:1)由于气候变化,全球范围极端自然灾害已愈发频繁和严重;2)气候变化的大环境让韧性的城市基础设施建设尤显重要和紧迫。
杨梅坑的海堤修复工程,亦是在该背景之下孕育而生。虽然杨梅坑段的道路完好无损,但是海堤受台风“山竹”引起的巨浪损毁,导致滨海步道和沙滩在近2年都无法到达。将现损毁的海堤由原本的50年一遇的防潮标准的提升至现在的200年一遇的标准。除此之外,设计的主要工作周期与国家疫情重要防控期间相交叉,因此设计工作无法按照常规的方式推进:无现场踏勘、与业主和合作方无法当面沟通、团队全程线上办公等。
在这样的背景下,为了让设计能更全面地反映现场的环境和尺度,项目组请求业主去采集了大量的现场照片和视频影像,并绘制了较以往更多数量的现状剖面图,以更精准地把握现场的高程情况,及人与场地的尺度关系。此外,延展设计思考范围,设计范围从现有的约429.6 m2(长143 m,宽3.5~4.7 m)的区域扩大到沿海岸带东西向1 km长的区域,以提出更完善的设计措施。通过深入的背景分析,锁定了以下主要挑战。
1)根据《深圳海岸带保护规划》,18岸线即生态岸线实现了对自然岸线严格的管控和保护,在本场地中为沙滩的边界线。由于沙滩地主要由山地沉淀补给,所以单纯地保护沙滩区域不足以实现生态岸线的长久维护。而现状的山海流通,是通过将山体雨水径流汇集至2个1.2 m宽管径的地下雨水涵洞,其不仅影响沙滩面海堤的视觉效果,而且会在这2个节点造成对沙滩超强的冲刷。
2)从场地向周边辐射约1 km范围内缺失通往沙滩的无障碍连接。
3)滨海岸线如何应对日益频繁和严重的气候事件呢?
基于以上三大主要挑战,设计提出三级海岸防护体系,旨在营建韧性的防潮防浪海堤、打造宜人的滨海步道、实现沙滩的舒适可达性。
三级海岸防护体系示意图
3 三级海岸的防护体系
三级海岸防护体系整合了场地的生态资源(沙滩和礁石),采用了创新性的海堤工程方案(反弧型和阶梯形海堤)并打通了山海的连通性。
3.1 沙滩
沙滩,是自然而成的高效的破浪措施。根据波浪的变化,可将沙滩分为3个区域:近岸区(near shore zone)、冲浪区(surf zone)、地面区(subaerial beach)。在近岸区,沙滩可以消解海浪的能量;在冲浪区能实现破浪的功能;在地面区,波浪基本被化解为大众熟悉的冲刷效应。由此可见,沙滩是海岸的最自然、最佳的第一道保护线。现场收集来的礁石被置入沙滩和海堤之间,以加强其破浪的效应。
沙滩还具有优异的生态和可持续性的价值:1)是很多鸟类、植被、贝类、鱼类等生物的栖息地;2)具有动态应对海平面上升的功能;3)过滤水;4)矿化营养物质,并起到循环的作用,等等。由此可见,设计要着重保护沙滩宝贵的生态资源。
第 1 级防护措施:沙滩、植物和场地收集的礁石
3.2 反弧型海堤
海堤设计分为3种类型,分别是垂直型海堤(vertical)、反弧型海堤(curved)和护坡型海堤(mound)。垂直型海堤能反射波浪的能量,但在风暴潮期,它会引起一种静态波浪(standing wave),即波浪即使不再水平向移动,仍会垂直向地上下移动。而这种垂直移动的波浪(clapotic wave)会加剧对海堤护角的侵蚀,长久作用下会对海堤造成严重的破坏。相比较而言,反弧型海堤不仅可以削减波浪的能量,同时能将浪的能量驱回到海里。反弧的形态设计还可以防止浪越过堤顶,进一步保护海堤后方的安全。护坡型海堤主要由倾斜的护坡或者堆石构成,主要应用在波浪能量不强的区域。
杨梅坑处于风浪极强的区域,综合考虑以上3种护坡的特点,并因场地设计空间有限,经与业主及工程师的探讨沟通,采用反弧型海堤。同时,综合考虑了反弧出挑的视觉效果、结构的可行性和落地性,项目组确定了出挑约60 cm、角度倾斜12°的形态。
第 2 级防护措施:反弧装饰混凝土挂面大样图
海堤典型剖面详图
但因反弧型海堤在国内应用较少,在实施过程中,遇到了诸多挑战。首先是深圳在施工场地不可现场浇筑的限制。因此只能通过厂家预制、运输和现场安装来实现反弧型海堤。除此之外,由于项目规模较小,诸多厂家不愿接单,经多方联系,最终设计团队成功说服一家邻近的厂家为本项目制作反弧型海堤的预制件。
3.3 山海连通
绵软的沙滩是场地内具有最高生态价值的资源,而所有的沙滩都是由沉淀物组成,无论是细小的砂子还是各种卵石或块石。这些沉淀物抑或从陆域而来,包括河流、冰川和驳岸的侵蚀,或者来自海域的海洋生物。经分析,杨梅坑主要的沉淀物来自陆域的地表冲刷和河流的沉淀物补给。由此,保障沙滩的补砂源至关重要。
当前的山海连通为海堤下1.2 m的涵洞。经过与多方专家探讨,设计实现让1.2 m的雨水管先连接一个水箱,再分流到4个30 cm的排水管。这些排水管,在海堤立面呈现为30 cm的空洞,为海堤立面增添了一抹工程的特色印记。除此之外,在滨海步道层级,植入了阶梯式防护挡以抵挡风暴潮,也有破浪的功能。这个挡墙也是滨海步道的交通遮挡和休憩座凳。
滨海步道建成实景照片
4 材料和照明设计
在材料选择上,采用与场地自然景观风貌相匹配的组合,并在重要的设计节点予以强调。由于海堤总体都以硬质材料为主,所以栏杆扶手采用的是耐候竹,既环保又能赋予场地温和的质感。
在铺装上,采用了坚固耐用的花岗岩。同时模仿海浪的纹理,利用花岗岩不同石材的颜色和面层肌理变化进行搭配,呈现出变化的海波纹理,从而实现狭窄的步道空间内打造一定的韵律感。
铺装设计详图
由于场地沿海岸带东西向各1 km范围内均无通往沙滩的无障碍通道,为了保证所有人群都拥有通往沙滩的便捷通道,因此决定在海堤/滨海步道与沙滩之间约3 m的高差中设计一个无障碍通道。考虑到场地的宽度限制,在海堤/滨海步道最宽处,即4.7 m处置入该无障碍通道。在满足200年一遇防潮标准的前提下,利用海堤最低的步道高程,作为坡道的转折点。该Z字形的坡道,成功实现了一个从海堤/滨海步道到沙滩层的无障碍连接。
照明方面,在栏杆扶手下设计并布置了水平向的照明灯带,形成舒适的间接灯光,也增强了滨海岸线的水平向的线条感。为节省空间和资源,设计方案将新东路的道路照明和滨海步道的照明整合为一,合理布置灯杆的点位,避免过度照明。垂直向的灯杆的布置与水平向的灯带,让海岸带在夜间也充满丰富的层次感。选择的智慧灯杆,可根据外部光线的变化,自动调节强弱。11:00之后,除机动车道的照明外,场地其他灯光将自动关闭,节约能耗。
滨海步道眺望台和栏杆扶手实景照片
5 社会影响
在有限的设计周期、特定的建设经费以及疫情防控的特殊情况之下,项目组成功地保留了设计的初始愿景——打造一个生态、韧性、可持续以及宜人的海岸带。项目建成后,杨梅坑海岸带深受深圳居民及访客的喜爱,这离不开业主、施工方、工程师及各个相关部门的共同协作。修复后的杨梅坑海岸带不仅是一个具备200年一遇的防潮标准的韧性海岸,更为深圳及其他沿海城市的相似项目提供了一个出色的参考案例,并验证了韧性的蓝绿基础设施既可功能化也可景观化,更能助力一个城市的健康和活力发展。
项目信息
项目位置:深圳大鹏新区杨梅坑
规模:430 m2
设计时间:2020 年 2—10 月
设计团队:陈赛,Henning Smith Nielsen,Mads Terkelsen, 李铖,化雁林,林思雨,王鹏飞,姜敏,邢靓慧,叶剑昆
图片来源:戴水道景观设计咨询(北京)有限公司
摄影师:曾天培
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文章编辑 王亚莺
微信编辑 刘芝若
微信校对 王一兰
审核 曹娟
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