生态智慧与数字技术支持下的山地理水方法——以南京紫金山霹雳涧水系为例

成玉宁/CHENG Yuning

东南大学建筑学院特聘教授，博士生导师，风景园林学科带头人，景观学系系主任/江苏省设计大师/本刊编委

王雪原/WANG Xueyuan

东南大学建筑学院风景园林专业在读博士研究生

朱雅洁/ZHU Yajie

东南大学建筑学院风景园林专业在读硕士研究生

摘要： 中国的理景艺术不仅表现为对自然之道的理解，更在于艺术的表达，其中蕴含着丰富的生态智慧。将传统的理水艺术与当代数字景观方法相融合，通过定量解析引导山地水环境的生态与形态生成，实现山地理水科学与艺术的融合。长期以来南京紫金山风景名胜区水环境问题突出，以山南部霹雳涧水系为例，综合运用生态智慧与数字景观技术，探讨优化生境条件、彰显山地水景特征的策略，解析当代山地景观的理水方法。

关键词： 风景园林；生态智慧；山地水环境；生态与形态；理水与营造

Abstract: Chinese landscape art is not only embodied in the understanding of the way of nature, but also lies in the artistic expression, which contains rich ecological wisdom. It is proposed to combine the art of traditional water management art with contemporary digital landscape methods, guide the ecological and morphological formation of mountain water environment through quantitative analysis, and achieve the science and art integration in mountain water system planning and design. For a long time, the problem of water environment in Zijin Mountain Scenic Area in Nanjing has been prominent. Taking the Pilijian water system in the southern part of the mountain as an example, and comprehensively using ecological wisdom and digital landscape technology, the paper discusses the strategies for optimizing habitat conditions and highlighting the characteristics of mountain waterscapes, and analyzes the water management methods of contemporary mountain landscapes.

Keywords:  landscape architecture; ecological wisdom; mountainous water environment; ecology and morphology; water system planning and waterscape design

“山因水活，水随山绕”，山水相依一直是中国人理解自然和谐美的标志。中国古代的哲学思想认为山水是有机的整体，挚虞在《思游赋》中写道：“阳降阴升，一替一兴，流而为川，滞而为陵。”由此可见，山与水相伴而生是自然景观的和谐之道，更是成为中国传统山水艺术的范本。

南京钟山风景名胜区自然资源丰富、文化底蕴深厚。紫金山地形丰富多变，不同小流域的水量分布差异很大。其中的霹雳涧水系有良好的汇水条件，但现状水环境问题突出。优化霹雳涧流域水系统，改善水环境，不仅能够优化其生境条件，对提升该片区景观环境质量亦有重要意义。

笔者团队统筹运用生态智慧与数字技术支持下的山地理水方法，通过因地制宜、有限干预来梳理并优化水系统，以紫金山霹雳涧为例，具体阐述营造可持续山水环境的策略与方法。

山地水文过程的特殊性导致其水资源的时空分布不均衡，同时山地水环境韧性较低，易生成山洪。因此对于重要的风景区段，通过人为组织和适度干预来调节山地水文时空特征，系统增强水系生态韧性。

(1)多元优化水资源时空分布。

山地水资源的分布特征取决于地形地貌，其变化取决于降水周期。系统优化紫金山水环境，需在时空中寻求水文过程与山地空间特征的融合。

(2)系统改善山地水系统的韧性。

山地特殊的地形与水文特征通常导致水系生境韧性弱。综合改善山地水系韧性，需要根据山体的客观条件，结合自然与人工措施恢复水流动力。

(3)有机营造山地水景观的系统共生特征。

山地水景观与植被生境具有鲜明的时效性。霹雳涧水景观的营造应基于自然的生境特征与动态规律，以自然的水文过程为主结合适度的人为干预，形成各具特色的植被生境。

运用数字景观技术解读山地水环境的形态与生态特征、厘清水文机制，基于定量计算优化水系，辅助水景的选点定位，通过合理的干预优化水量分布，营造丰富的水景观。

(1)流域梳理：基于小流域尺度的水文分析。

紫金山基于竖向特征可划分为若干个小流域，同小流域间存在多层的嵌套关系。将紫金山划分为30个小流域(图1)，在此基础上针对霹雳涧不同区段水文过程及其具体问题，提出相应的策略以系统改善山地水环境。

图1 霹雳涧小流域

(2)水系梳理：增强水环境的可持续能力。

形成可持续的水系统是恢复生境条件、营造山地水景的基础。梳理霹雳涧水系，根据地形及汇水区划分为上、中、下游3个部分。归纳各区段的水环境问题，基于水系现状，采用局部连通、分级蓄滞、人工回水的方法，构建可持续的地表水系统(图2)，改善水文与生境条件的同时丰富水景观(图3)。

△图2 霹雳涧上、中、下游分区

△图3 霹雳涧水形态优化及水景营造

(3)分级滞蓄：实现山地水资源的均衡分布。

通过分级滞蓄优化霹雳涧的水资源分布，增加水系容量，实现四季有水。以霹雳涧上游为例，通过ArcGIS分析以及平均汇流量计算，确定对应新增水体规模，丰富水景观。

图4 霹雳涧小流域径流线及倾泻点识别

(4)人工辅助：改善水动力，丰富水景观。

旱季山地水系普遍存在水动力不足的情况，是水体质量较低的重要因素。所谓流水不腐，通过分级蓄滞利用高差强化水动力。采用分区段、地段的大流量，小扬程水泵推动水循环，进而增强水体的自净能力，改善生境与景观。

潘谷西先生在《江南理景艺术》中指出：“景域的加工处理可以‘理景’二字概括之——‘理’者，治理也。”“理”即指顺应自然景观的规律及形势，基于规律优化景观生态与形态。因此理水实质是以水生态环境营造为基础，兼顾可持续的景观效果，协同“生态”与“形态”，以科学为基础，艺术地表达自然美，通过类自然的营造方法与技术系统优化山地水文与水景(图5、6)。

(1)随形就势，恢复自然的水文过程与动势，让自然做功，增添山地流水意趣。

(2)结合竖向空间的特性，梳理水系形态聚散开合，结合山林地氛围营造“旷”“奥”有序的水景。

(3)针对霹雳涧现状水动力不足的问题，系统优化水文过程，形成声形皆可赏的叠瀑景观，重现霹雳涧声景的同时优化水系生境，营造“霹雳涧想”的深远意境。

(4)以霹雳涧自然条件协同人工措施，营造多元水景。

△图5 水景组织与营造1

△图6 水景组织与营造2

山地水文过程具有特殊性，其地形特征导致水资源的时空分布不均衡、水环境韧性较低，通过人为组织和适度干预来调节山地水的时空分布、组织山地水景的序列变化、促进水环境可持续发展，是彰显水景观魅力的根本。以数字技术通过定量分析辅助水系优化的定量与定位，实现山地水资源的分级蓄滞、均衡分布、生境条件改善，综合提升水系生态韧性，以科学的环境生态与形态特征为基础理景成趣。

注：文中图片均由作者绘制。