Vol.06

關于泥沙沉積物處理的景觀案例

Sensitive Structures: A Landscape Approach for Great Lakes Coasts / Healthy Port Futures

該項目對五大湖沿岸的港口和碼頭進行了重新定位，使其成為生態(tài)健康的驅(qū)動力，并發(fā)揮其對于文化和經(jīng)濟的傳統(tǒng)推動作用。主要的實現(xiàn)方法為：關注沉積物及其管理，在整個地區(qū)的近岸棲息地重新設計和恢復公共景觀。項目團隊與多方利益相關者合作，根據(jù)人口和城市形態(tài)、近岸水陸生態(tài)區(qū)、沉積物類型和數(shù)量以及浪潮和洋流等環(huán)境條件來明確各流域的區(qū)域特征，并在其中三個區(qū)域推行了試點項目，用以展示敏感結構如何適應不同的場地條件，以及如何應對截然不同的資金流和監(jiān)管環(huán)境。此次工作的成果將直接影響相關政策的制定和疏浚實踐，并為地方、郡縣、州乃至聯(lián)邦級別的基建工程提供資料。

Growing Islands: Rebuilding Beaches and Protecting Coastlines through Wave Energy

麻省理工學院的自組裝實驗室和Invena是一個基于馬爾代夫的組織，正在合作創(chuàng)建一個水下結構系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用波浪能來促進戰(zhàn)略地點的沙子積聚。隨著時間的流逝，目標是使沙子的自組織會成長為新的島嶼或幫助重建海岸線，從而創(chuàng)建一種可適應的解決方案，以保護沿海社區(qū)免受海平面上升的影響。通過利用波浪力來加速和引導戰(zhàn)略性地點的沙子積聚，并使設備的放置適應季節(jié)變化和風暴方向，設計旨在利用自然力自然而可持續(xù)地重塑沙子地形

Attuning?Sediment Transfer

鑒于路易斯安那州南部持續(xù)的海岸侵蝕和土地流失危機，最大限度地增加流經(jīng)密西西比河和阿查法拉亞河的海岸的懸浮沉積物的重要性在保護和改善該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境中起著關鍵作用，通過根據(jù)沉積物的分散情況在河床上部署一個自適應和響應靈敏的軟機器人網(wǎng)絡，泥沙轉(zhuǎn)移和沉積可以更好地被利用。對這種方法的研究始于一系列實驗，這些實驗研究了不同鹽度和粘度下，不同頻率的聲音對物理顆粒和水產(chǎn)生的動力學影響。懸浮沉積物的動力學特性被用作設計軟機器人網(wǎng)絡的移動性和適應性的基礎。 研究了河床的地形和隨后的水流，以及海床海洋生物的各種形成形式，為幾類軟機器人家族的設計提供了依據(jù)。

作為瀉湖的杭州西湖千百年來依靠不斷疏浚才有今日的美景，并因此積淀了悠久厚重的文化。歷史上西湖疏浚的淤泥多堆積在湖中或湖的周圍，并形成了湖中三島和白堤、蘇堤、楊公堤等著名景點。1999年，西湖又一次大規(guī)模疏浚的淤泥輸送到玉皇山南麓一個名叫江洋畈的一個山谷里，形成了容積約100萬m3的淤泥庫。到了2008年,良好的小氣候條件已使得這個被人遺忘的地方發(fā)生了巨大的變化，大自然的神奇造化引起人們的注意和興趣，政府提出在這里建造一座生態(tài)公園和一座博物館。公園的設計充分尊重了江洋畈特有的場地特征，從最初的水面到水生植物萌發(fā)，再到耐濕喬木的生根發(fā)芽，直至今天的濕生林沼澤，它體現(xiàn)了自然演替的過程，體現(xiàn)出自然令人敬畏的巨大力量。生態(tài)公園的本質(zhì)應當體現(xiàn)這種力量，讓人們了解、尊重，建立人與自然之間和諧的關系。通過一條懸浮于淤泥上的棧道將游客帶入這個生態(tài)系統(tǒng)中，了解自然的力量以及人對自然的干涉所帶來的改變。1km多長的棧道在平面上蜿蜒曲折，在立面上高低起伏，并結合了廊架、長坐凳和圍欄，不僅帶來豐富的視覺體驗，也為參觀者提供了一系列觀察平臺和休息場所。公園還提供了科學完善的生態(tài)教育機會，成為一座露天的自然博物館。

Design with Dredge: Resilient Landscape Infrastructure in the Chesapeake Bay

每年在巴爾的摩港，自然和人為的淤積過程會填滿水道和航道，因此必須清除150萬立方碼的沉積物以保持港口的運轉(zhuǎn)。“Design with Dredge”研究計劃將從業(yè)人員，社區(qū)成員，學者，監(jiān)管和政策官員以及行業(yè)代表聚集在一起，以推進共享的概念框架，規(guī)劃優(yōu)先事項以及為巴爾的摩地區(qū)進行靈活的疏浚材料管理而應用景觀戰(zhàn)略。通過跨學科的合作，復合研究方法以及利益相關者的直接參與，該計劃提供了一個視角，通過它可以探索港口城市和沿海社區(qū)面臨的新興和未來景觀基礎設施問題。它也可以作為物質(zhì)調(diào)查的媒介和參與公民行動的合作范式。在將巴爾的摩港的粘土，淤泥，沙子和碎石重新鑄造為彈性的基礎設施時，Design with Dredge激發(fā)了各種利益相關者的機構和運營能量與知識，以重新構想生活在充滿活力的都市河口中，勞動，創(chuàng)新和生態(tài)正義重疊意味著什么。

Pod?Mod

POD MOD方案解決了墨西哥灣附近Atchafalaya盆地河口的泥沙沉積、疏浚航行和優(yōu)化陸地建設等問題。從根本上說，該提案主張，通過創(chuàng)建可以從阿查法拉亞河的頂部漂浮下來的沉積物氣球，將有可能使用這種方法更有效地重建堰洲島和陸地，以保護海岸。阿查法拉雅盆地是美國最大的沼澤，是世界上生態(tài)最豐富的地區(qū)之一。由于沉積物和養(yǎng)分的大量流動，這些地區(qū)的土地形成顯著增加，而路易斯安那州沿海的其他地區(qū)則在減少。盡管有大量的沉積物和土地建設，但是由于河流的流動，疏浚和天氣狀況的影響，大部分沉積物都流失到了墨西哥灣。為了抵消這一過程，在舊河控制結構處將引入一個泥沙輸送艙改造系統(tǒng)。該系統(tǒng)將利用現(xiàn)有的泥沙負荷并將其輸送到下游，從而產(chǎn)生更高濃度的沉積泥沙，這將加快自然土地的建造過程。除了提供更集中的沉積物負荷外，此過程還將創(chuàng)建一個傳感器網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡可用于沉積圖案的映射。

Curbside?Collector

該團隊模擬了雨水如何穿過街道和混凝土路沿。每次試驗都是在泡沫板上刻有四分之一英寸深的凹槽，這些凹槽會變成水槽，用來收集沉積物。俄勒岡州立大學的研究小組已經(jīng)測試了20種幾何形狀的溝槽，早期的結果表明，這種方法可以從水中分離出至少80%的沉積物。在道路沿線，這些沉積物在滲入下水道系統(tǒng)之前通常與毒素和金屬如銅、鋅、鎘和油脂結合在一起。這種分散的雨水處理基礎設施能在污染源附近隔離污染物，與耗資數(shù)百萬美元的大型下水道和高級污水處理廠等傳統(tǒng)基礎設施相比，通常成本更低，安裝也更容易。

團隊最初打算用計算機模擬含沙水體的動力學，但所需的計算能力過于昂貴和不切實際，難以獲得。相反，他們從一些更實際的東西開始。因此就有了一個沿著道路邊沿測試不同幾何形狀的迭代過程。每次試驗都對水，對泥沙進行稱重，流入和流出點的濁度傳感器也測量了水中的泥沙量。

Dredge City: sediment catalysis

疏浚城市:沉淀物催化提議使用俄亥俄州托萊多的愛迪生公園作為處理和暴露從托萊多航運海峽挖出的沉淀物的場地，同時在景觀尺度上運用催化的理念—加速化學變化的過程—作為幫助伊利湖每況愈下的健康狀況的設計策略。伊利湖的狀況在過去的一個世紀里顯著下降：它已經(jīng)失去了50%的沿海濕地，每年一度的水藻繁殖期已經(jīng)變得司空見慣。從這一地區(qū)的航道中疏浚的泥沙具有重大的潛力，可以作為湖泊振興的催化劑。通過引入一個系統(tǒng)，重新結構疏浚管理系統(tǒng)，以利用它作為持續(xù)的、波動的資源。

The Siltcatcher: A Sediment-Capture System for Wetland Creation and Coastal Protection in Western Lake Pontchartrain

路易斯安那州東南部的龐恰特雷恩西湖區(qū)是廣闊的濕地，擁有龐大的基礎設施和重要的產(chǎn)業(yè)，約有70,000居民，其中許多是弱勢和脆弱社區(qū)的成員。由于氣候變化和人為景觀改造，該地區(qū)面臨許多長期的環(huán)境挑戰(zhàn)，包括海岸線撤退，濕地退化，沉降，海平面上升以及風暴潮風險增加。作為回應，設計建議利用三角洲的土地建設過程和BonnetCarré溢洪道的含沙排放物，在龐恰特雷恩湖中建立一個能自我維持的裝甲濕地系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠跟上海平面上升的步伐，提供長期的海岸線穩(wěn)定性，棲息地的建立，風暴潮的緩解，以及附近居民的娛樂，教育和社區(qū)建設機會。該項目是使用水動力模型作為迭代設計工具開發(fā)的，融合了景觀建筑和土木工程方法，并展示了跨學科思維的價值。由此產(chǎn)生的建議顛覆了傳統(tǒng)的侵蝕與損失敘事，而是創(chuàng)造了一個空間，可以見證，欣賞和慶祝三角洲土地創(chuàng)造的生命詩。

Dredge Landscape Park

城市化的荷蘭三角洲的內(nèi)陸水系面臨著一個無形的問題;70年代和80年代沉積的一層層被污染的疏浚淤泥造成了排水和環(huán)境問題。由于氣候變化和城市化的不斷發(fā)展，需要清除這些被污染的疏浚物。建議的解決方案是建設疏浚景觀公園：將1200萬m3的淤泥運輸至300公頃的公園，在哈勒梅爾米爾的圩田中，分解，并用不同的清理技術進行清理。在20年的清洗時間內(nèi)，場地將演變?yōu)橐粋€挖泥景觀公園。含鹽的濾出水用于某些挖泥船類型的清洗，清洗過程后提取的殘余砂可用于附近的擴建建筑工地。各種各樣的水，土壤和污染類型的疏浚材料可以用來形成一個獨特的公園。固定重金屬的不同類型的植被將形成一個重金屬花園，一個人工沙丘帶的疏浚沙直接穿過公園，不同的水和土壤類型形成一個馬賽克式的圖案，并且地形的高度會隨時間變化。

Public Sediment for Alameda Creek

Public Sediment for Alameda Creek是一個可實施的項目，將Alameda Creek及其歷史悠久的海灣地區(qū)聯(lián)系起來。它為海灣沼澤和灘涂提供了可持續(xù)的沉積物供應，以適應海平面上升，使游魚類與其歷史產(chǎn)卵場重新連接，并引入了一個社區(qū)空間網(wǎng)絡，將小河重新定位為人們居住的地方，喚起人們對公共沉積物資源的意識。規(guī)劃過程將制定策略，以重新考慮高地大壩和水庫基礎設施，收集沉積物并將其向下游移動。它將量化和監(jiān)測不斷變化的海灣地區(qū)的沉積物需求。這一過程將為海灣地區(qū)沉積物的可持續(xù)性建立共同愿景，并制定一系列試點，以隨著時間的推移指導投資，以應對更快的海平面上升率。

Re-tailing Agency

基地位于加拿大阿爾伯塔省臭名昭著的油砂場地阿薩巴薩卡區(qū)。開采油礦，除了導致大量的針葉林被破壞，還造成了畸形的城市社會結構和房價。最嚴重的后果是，由于油砂提煉工藝需要將大量熱水沖洗油砂，其尾礦廢渣不同于其他礦業(yè)開采提煉，是含有大量顆粒極其微小的黏土的水溶液。黏土在水中極難沉降，導致尾礦池的再生過程需要三十年。同時，由于油礦開采的領域大，尾礦池面積巨大，一個尾礦池能達到4平方公里，大量的砂石和黏土混雜在水中，通過管道排放至尾礦池，形成了壯觀的尾礦沉積物三角洲。尾礦排放形成三角洲地形一方面取決于生產(chǎn)工藝，還受制于阿爾伯塔社會經(jīng)濟活動甚至全球油價影響。因此整個工業(yè)流程是包括了經(jīng)濟，社會，勞動力等無形要素，也涵蓋了器械，管道，車間，礦坑等物質(zhì)載體的重新定義和塑造大地的一個復雜系統(tǒng)。其中任何環(huán)節(jié)的改變，都具有蝴蝶效應，導致不同景觀。作為設計師，如何介入系統(tǒng)，如何了解尾礦形成三角洲地形的物質(zhì)規(guī)律，如何協(xié)調(diào)油砂選址、基礎設施布局和尾礦處理流程與社會、經(jīng)濟、人口關系，都是跨越建筑景觀規(guī)劃邊界的挑戰(zhàn)。因此項目提出物理模擬結合3D掃描和數(shù)字轉(zhuǎn)譯，數(shù)據(jù)可視化結合參數(shù)化生成的綜合設計方法。

為了加強荷蘭的海岸線，并標志著該國歷史和荷蘭景觀的新篇章的到來，項目充分利用了“與自然共建”的原則。解決方案是沙質(zhì)和動態(tài)的，而不是遵循以前的固定方法或硬性方法。新的洪都拉斯沙丘為鞏固該地區(qū)創(chuàng)造了機會，同時又增強和擁抱了自然環(huán)境的品質(zhì)，并促進了娛樂活動。大自然的寧靜和通向海灘的清晰風景是這個地方的特色。該設計創(chuàng)造了一個地形多樣的地方，長滿了本地植被，并有年輕的漂流沙丘，沙丘山谷和寬度各異的海灘。這個堅固的新景觀的設計方式與現(xiàn)有沙丘一致，并且沿Petten和Camperduin附近的海灘設有特高的沙丘和延伸的半島。通過將Schoorl沙丘和Pettemer連接起來，創(chuàng)造了荷蘭最長的不間斷沙丘之一。

Before the City, there was the Sand: Designing a Resilient Calumet TERRAIN

“城市之前，有沙子” 通過深入了解芝加哥的地質(zhì)歷史，探討了芝加哥南部地區(qū)的城市洪水問題。土壤和表層沉積物，特別是沙子，是大湖區(qū)水文地質(zhì)和地理歷史的重要組成部分。該項目要求在與水和雨水管理相關的城市景觀的空間和基礎設施設計中對沙子進行“重鋪”。在這種地質(zhì)背景下，該項目專門研究了伊利諾伊州卡盧梅特市一個300英畝的社區(qū)的物質(zhì)起源。該場地和社區(qū)位于芝加哥較大的工業(yè)區(qū)內(nèi)，毗鄰大湖南部地區(qū)生態(tài)最豐富的沙丘區(qū)之一。我們的景觀建筑，地質(zhì)學和土木與環(huán)境工程專業(yè)的跨學科團隊利用土壤研究，建模和設計來揭示海灘山脊和沙丘-線蟲生態(tài)學的地質(zhì)遺留模式。我們使用這些模式作為降雨的功能性中介，但更重要的是，將其作為與景觀被遺忘的人建立新關系的方式。

Dune Co-habitat

Dune Co-Habitat是SCAPE和Lot-ek Architects在FarRoc Design競賽中的獲獎作品，旨在探索創(chuàng)新的戰(zhàn)略，以規(guī)劃，設計和建設Rockaway半島80英畝場地內(nèi)的彈性混合用途開發(fā)。共同棲息地利用沙丘生態(tài)系統(tǒng)的邏輯，將海岸保護策略與開放空間網(wǎng)絡和新發(fā)展相結合。新的住宅單元被整合到起伏的可居住的次級沙丘中，其形狀包含并保護了關鍵的基礎設施、停車場和公用設施。平房聚集形成共享的庭院，創(chuàng)造小規(guī)模的社會空間和當?shù)厣鐓^(qū)的特點。產(chǎn)生沙丘的木板路利用風力，沿著海灘護堤建立起保護性的前沙丘，通向通向海洋的碼頭，提供通往Hog島的歷史休閑沙洲的通道。該基地的設計是為了適應兩側(cè)的水淹沒，作為淺水的海灣運河和娛樂和社區(qū)空間保護免受來自牙買加灣的靜水淹沒，放大了人們和海洋生物之間的關系。

Dune Co-habitat

Dune Co-Habitat是SCAPE和Lot-ek Architects在FarRoc Design競賽中的獲獎作品，旨在探索創(chuàng)新的戰(zhàn)略，以規(guī)劃，設計和建設Rockaway半島80英畝場地內(nèi)的彈性混合用途開發(fā)。共同棲息地利用沙丘生態(tài)系統(tǒng)的邏輯，將海岸保護策略與開放空間網(wǎng)絡和新發(fā)展相結合。新的住宅單元被整合到起伏的可居住的次級沙丘中，其形狀包含并保護了關鍵的基礎設施、停車場和公用設施。平房聚集形成共享的庭院，創(chuàng)造小規(guī)模的社會空間和當?shù)厣鐓^(qū)的特點。產(chǎn)生沙丘的木板路利用風力，沿著海灘護堤建立起保護性的前沙丘，通向通向海洋的碼頭，提供通往Hog島的歷史休閑沙洲的通道。該基地的設計是為了適應兩側(cè)的水淹沒，作為淺水的海灣運河和娛樂和社區(qū)空間保護免受來自牙買加灣的靜水淹沒，放大了人們和海洋生物之間的關系。