疏浚、排水和开垦荷兰低地圩田景观分析

2015-11-12 01:28郭巍侯晓蕾
风景园林 2015年8期
关键词:沟渠泥炭堤坝

郭巍 侯晓蕾

疏浚、排水和开垦荷兰低地圩田景观分析

郭巍 侯晓蕾

荷兰低地的自然景观是由瀉湖、沼泽、海湾、河口组成的持续变化的三角洲景观体系,长达约6个世纪中大规模泥炭圩田开垦和始于17世纪的大规模湖床圩田的开垦,将这块介于大陆和海洋之间的流动的蛮荒之地转化为一个相对稳定丰产的富饶之地 。圩田成为荷兰低地最为重要的乡土景观类型,综合了农业生产、水利调控和城镇建设,文章将简要论述荷兰低地圩泥炭圩田和湖床圩田的发展历程,然后从景观空间、水文流域和社会自治的角度对其加以分析,试图对圩田这一荷兰典型的乡土景观有一个较为全面和深刻的理解。

风景园林;乡土景观;圩田;荷兰低地

修回日期:2015-06-10

荷兰低地的自然景观是由瀉湖、沼泽、海湾、河口组成的持续变化的三角洲景观体系,在约6个世纪(1100-1700)的泥炭开垦中转化为由堤坝、水渠、泥炭湖和风车组成的水利系统,17世纪开始的大规模湖床圩田的开垦,更是极大的改变了低地景观,最终将其转化为一个相对稳定丰产的富饶之地。

圩田成为荷兰低地最为重要的景观类型,综合了农业生产、水利调控和城镇建设,文章将简要论述荷兰低地泥炭圩田和湖床圩田的发展历程,然后主要以风景园林的角度,从景观空间、水文流域和社会自治的3个方面对其加以分析,以便对荷兰圩田景观有个较为全面的理解。

1 荷兰低地圩田景观发展简述

1.1 荷兰低地的自然特征

荷兰低地自然景观来源于水的自然过程。潮汐和洋流将海底的沉积物携带冲刷至海岸,并在沙丘背后形成大量的瀉湖群,奠定了今日的海岸景观;其次,马斯河、瓦尔河、莱茵河等河流系统在荷兰缓慢的流入大海,河流的沉积远大于侵蚀,形成了众多的分支,并经常改道,形成水网错综复杂的三角洲。瀉湖、改道的河床在低地区域存储了大量的降雨,形成大片的沼泽,正如2 000年前古罗马作家普林尼游历荷兰低地后评论到 “不确定这片土地属于陆地还是海洋”[1]。

1 在8世纪居民有组织的开垦前,荷兰有着较为封闭的海岸线,大部分地区覆盖着泥炭。

2 荷兰低地典型的泥炭圩田景观

3 荷兰低地典型的湖床圩田景观

1.2 8世纪以来的泥炭圩田

约8000年前,滨海沙丘后的瀉湖群和沼泽区域,逐渐转化为淡水,生长着大片的芦苇等,长期的自然演变产生了一个的芦苇、莎草、苔藓等垂直分层的泥炭结构,这最终产生了厚达数米至数十米的泥炭丘, 覆盖了荷兰低地的大部分区域(图1)。

从8世纪开始,在部分地势较高的北荷兰省北部区块,通过开挖排水沟渠进行自然排水,开始了泥炭的早期开垦,使得泥炭土地适于耕作和居住。在11世纪初,迫于人口压力,依据水闸和堤坝的组合,土地主组织了系统的大规模泥炭开垦,通过选择自然河道作为泥炭沼泽的排水通道,同时制定合约,规范了开垦地块的长度和宽度,泥炭景观开始系统性的转变为圩田体系。到了14世纪,荷兰低地的大部分泥炭区都被开垦。

开垦的泥炭圩田先是用于谷物种植,泥炭作为海绵状不稳定的土壤类型,容易因排水而沉降,每世纪沉降约0.5m,目前泥炭圩田普遍低于阿姆斯特丹标准基准面(NAP)约1m-2.5m。部分沉降后的圩田因为排水困难只能用于放牧或者逐渐转化为沼泽。因为风蚀等原因,沼泽水面迅速扩大。终于在13世纪末,在北荷兰省和弗里斯兰省(Friesland)之间最后的泥炭连接处,海水涌入,把开垦出来的大量泥炭圩田破碎化成为群岛。[2]

在中世纪晚期,这些大大小小的岛屿由圩堤围合以加以围垦,随后联系成为重要的海堤体系。15世纪风车的发明使得较低标高的泥炭开垦成为可能,圩堤-沟渠-风车的组合使得圩堤内部土地中的水位得以人为控制,并与外围水系相隔离,泥炭圩田逐渐成为荷兰低地相对成熟稳定的景观体系(图2)。

1.3 17世纪以来的湖床圩田

泥炭干燥后能够成为燃料,中世纪晚期的泥炭开采在低地形成了众多的泥炭湖,南荷兰省尤为典型。另外,16世纪开始的小冰川时代,海平面上升,一系列洪水席卷荷兰:泽兰(Zeeland)、阿姆斯特尔兰(Amsterlland)和许多沿河地区饱受摧残,许多的泥炭圩田沦为湖泊,在这些湖底,沉降的泥炭土以及动植物遗骸共同形成为湖底腐殖质,肥沃适宜耕种。

于是,人们在北荷兰的阿尔克马尔(Alkmaar)附近开始了一系列早期湖床圩田的开垦,已知最早的湖床圩田开垦于1533年,面积约为0.4 km2。[3]约在1634年,阿基米德螺旋代替了水车,作为提升水的机器,因此,水体提升高度增加了1倍,同时,也产生了由3-4个风车组成系列的分级排水方式,使得较大较深的湖泊能够转化为圩田。17世纪荷兰的独立、经济的繁荣、城市人口的快速增加和土地开垦的稳定收益加速了湖床圩田的开垦。仅仅17世纪上半叶的北荷兰省,便开垦了48个湖泊,面积达270km2,[4]比较有代表性的有比姆斯特(Beemster)圩田(图3)、斯谢默尔(Schermer)圩田等。

18世纪末开始,蒸汽机代替风车,排水效率大大增加,使得人们有能力排干更大的湖面,湖床圩田的开垦进一步加快,180 km2的哈勒米尔(Haarlemmermeer)圩田是首个由蒸汽机技术建设的大尺度圩田,3个蒸汽泵站的泵水能力相当与300个风车。19世纪末,工程师莱利(Cornelis Lely)、拜耶瑞尼克(J A Beyerinck)等提出了排干南海的宏大构想。这一超级工程在1923-1930年开始了逐步实施,1932年封闭南海的阿夫鲁戴克(Afsluitdijk)大坝竣工,1942年开垦了500 km2东北(Noordoost)圩田,紧跟其后的则是1957年的540 km2东弗莱福 (Flevoland)和1968年430 km2的南弗莱福(Flevoland)。

20世纪70年代年来,环境保护的浪潮使得人们深入的反思圩田:开垦和维护低于海平面的圩田是否提供一个可持续的生产和生活环境?遗憾的是这样的问题难以通过物质环境规划的方式加以回答。终于,荷兰低地大规模的圩田开垦宣告结束(图4)。

4 荷兰低地各时期开垦的圩田

5 1635年的斯谢默尔(schermer)圩田规划图,图左为北

2 泥炭和湖床圩田的规划与建设

泥炭圩田通常在泥炭河的水口建立堤坝以隔离外部水系,设置水闸使得低潮时期得以泄水,沿着泥炭河流开挖排水沟渠,以带走多余的雨水。建设环形圩堤,保护排干的土地免于洪水,也许是将泥炭沼泽转化为圩田景观最有意义的一步,泥炭圩田的建设成为湖床圩田规划的基础。

相比泥炭圩田,湖床圩田的建设则要复杂得多,一般而言,湖床圩田的开垦首先挖出沿湖的环形运河,并利用开挖出的粘土修建环形圩堤,然后根据先前测量的湖水面积和水深,计算出湖床的容积,据此设置风车数量和组合方式加以排水,时间经常长达数年,并时有反复。由于湖床圩田的标高,需要风车等泵水设施永久排水以保持土地不被淹没,测量师和水利工程师需要根据高差确定排水方案。

圩田区块的用地划分通常与圩田内部排水沟渠的开挖相结合,并综合考虑土地用途、地下水位、投资分配、耕作方式、交通组织、定居点规划等各个方面,面积巨大的湖床圩田通常还需进行村镇规划,因此,湖床圩田开垦实质是一个综合性的景观规划,包含了农业、水利和城镇规划的结合,孕育了荷兰特有的规划传统(图5)。因此,湖床圩田被称为圩田中的“帕特农神庙”[5],是荷兰最能代表其围垦成就和最具有乡土特征的景观类型。

6 数量庞大的各类型的堤坝组成遍布荷兰低地

7 不同时期开垦的湖床圩田土地划分体系

8 1611年比特斯(Beemster)圩田规划手稿

3 荷兰低地圩田的景观解读

荷兰低地地区有超过4 000多块人工圩田,今天,许多圩田位于海平面以下,有的已经转化为城市,一般而言,泥炭和湖床圩田由圩堤、沟渠水系、闸泵设施3部分组成,可以作为景观空间、水文流域和社会自治单元的角度加以解读。

3.1 圩田:作为景观空间单元

从景观角度来看,荷兰低地圩田是独特的空间和地形实体——也就是说,圩田一般是由堤坝围合,明确限定空间,其内由水渠和道路网络组成的景观单元。

3.1.1 堤坝

荷兰低地密布极为多样的堤坝网络:河流堤坝、滨海堤坝、圩田堤坝、运河堤坝(outlet dike)、水防线堤坝等,各自的尺度也不尽相同。(图6)即使是同一类堤坝,也具有联系密切的子系统,例如滨海堤坝便有海堤、睡堤、梦堤和丁堤,尺度依次降低,形成具有多重防护的堤坝网络。由于开垦的推进或者失败,部分堤坝的类型也会改变,例如北荷兰和泽兰地区大量中世纪时期的海堤现已转化为圩堤。堤坝是平坦无限的低地景观中的人工山系,塑造了低地特有的多重天际线,因此,无论是在堤坝上俯瞰圩田还是穿越堤坝进入圩田,堤坝对于低地景观的空间体验是极为重要的。[6]

3.1.2 圩田网格

原始的泥炭开垦中,拓荒者根据河流等基准,自由的扩展拓荒地块,使得地块尺度十分多样化。约在11世纪的乌德勒支省,逐渐形成了土地拓荒的土地划分系统,确定一块标准的泥炭圩田地块1 260mX110m,约为14hm2, 以蜿蜒的河流或者堤坝为基准,并通常和农舍结合在一起。伴随着其后百年的泥炭开垦,这一土地划分迅速遍布荷兰低地,有些地方至今依然可见,更重要的是其划分方式奠定了17世纪湖床圩田的土地划分基础。[7]

17世纪开始的湖床圩田里,根据农业开发的最优化、土地买卖和尽可能多地从排干的湖中获取土地,也出现了各自的标准地块,分割土地的规划也优化了地块的连接和排水,地块通常短边上临着圩田道路,路边上建造农舍,另一侧短边上则是一条将水排至风车的排水水道,在两个长边上则是排水沟渠。例如比姆斯特(Beemster)圩田,标准地块尺寸是180 mx900m(16hm2),在斯谢默尔(Schermer)圩田则是120mx850m(10.5hm2)。20世纪南海圩田区的开垦,由于机械化的介入,圩田网格尺度比泥炭圩田区要大,宽度可达到200m-450m,深度达到800m-1 000m。这种平面化的马赛克图案遍布整个荷兰低地,成为其典型的国土景观(图7)。

9 荷兰低地密布的运河(boezem)体系

10 代尔夫特(Delft)的城市结构与外围的泥炭圩田的具有很强的关联性

3.2 圩田:作为水文流域单元

从水文角度而言,荷兰低地圩田是一个通过圩堤加以保护以防外部水体进入的地区,其内,水位由人工控制,并形成一个排水单元。圩田沟渠、运河(boezem)和泵水设施是圩田水系统的3要素。

3.2.1 圩田沟渠体系

圩田沟渠的分布与种植类型、地下水位以及农业土地划分密切相关。在较为古老的泥炭圩田区,圩田排水依靠自然河流,这导致圩田沟渠间距狭窄,划分出分布较为有机的长条地块。后来,泥炭圩田的沟渠结构大体上是一组从河流或者堤坝出发的平行条带,然而,这些沟渠体系并不是总是同它的基准成直角关系,平行四边形和梯形的形式也会存在。但总体来说,沟渠位置、间距在泥炭圩田建造中都是约定俗成的。

湖床圩田的沟渠则是预先设计,一般是充满理性的格网,使得根据经验进行的开垦发展成为了一种有计划的、设计过的开垦,这是一个巨大的变革。在17世纪的比姆斯特(Beemster)圩田,理性的沟渠网格与道路相结合,并上升到审美高度,以一种文艺复兴式的设计方式将广袤平坦的土地演变成为“理想方块模式”(图8),这让柯西莫·德·美第奇(Cosimo de' Medici)、赫胥黎( Aldous Leonard Huxley)等人游览后印象深刻。

3.2.2 运河体系

运河是荷兰低地圩田水系统的一大特色,通常由泥炭河流、废河故道、人工河流、泥炭湖泊组成。由于泥炭的不断沉降和湖床圩田的较低标高,降雨、测渗和因地表高程低于海平面形成的巨大地下水压,使得荷兰人发展出复杂独特的运河体系,运河作用灵活,作为圩田与外部水系的缓冲区,既可以用来排放圩田水,也可以在干旱时期灌溉圩田,同时较大型的运河也会起到水运和收集城市排水的作用(图9)。

在平面上,运河系统与泥炭开采、拓荒和排干湖体有关,平面往往犬牙交错,而在竖向上,运河系统或多或少都比较接近大规模开垦时的地坪标高,由于泥炭圩田的沉降和湖床圩田的特有高差,运河标高大多要高于现有泥炭圩田和湖床圩田,成为横贯低地的“地上河”,由此形成了大大小小错综复杂的排水盆地,每条运河都有自己的标准水位,通过水闸相互连贯。

圩田水系和排水模式对于其上的圩田城镇有着重要意义,城市在圩田景观背景下的发展也依然以堤-渠-闸的组合为基础:堤坝和运河是最重要的交通基础设施,同时水坝是主要公共区域。由某种意义上说,圩田和低地城市具有类似的结构来源。比如代尔夫特(Delft)街区划分就来源于周围的泥炭圩田沟渠体系(图10)。19世纪下半叶开始,大量的圩田转化为城市用地,显而易见的是,因为建造开垦圩田的代价非常高昂,精确合理的使用圩田土地成为必然,圩田的水系统以及在此基础上的农业用地划分依然影响有时决定了城市扩张的方式和布局,成为荷兰圩田城市发展和扩张的特色[8](图11)。

3.2.3 泵水设施

风车是传统圩田最为主要的泵水设施,几乎成为荷兰国土景观的象征。由于单个风车的排水限高约为1.5m, 在高差较大的湖床圩田中,常常设置风车系统,逐一提升水位。例如1635年开垦的斯谢默尔(Schermer)圩田高差3.5m,采用3组风车4级排水,一直沿用到1925年。蒸汽和电气化后,排水效率大大提升,风车和泵站常常成为平坦开阔的圩田景观中的视觉焦点(图12)。

11 阿姆斯特丹从中世纪的堤坝城镇到17世纪的运河城镇到19世纪泥炭圩田城镇和20世纪的湖床圩田城镇,每个阶段的城市扩张都反映出圩田的结构特征。

12 哈勒米尔( Haarlemmermeer)圩田的科鲁库斯(Cruquius)蒸汽泵站

3.3 圩田:作为社会自治单元

从社会角度而言,荷兰低地圩田是一个建立在水资源基础上的利益共同体。圩田中的居民共同防洪、协商用水分配,正如历史学家赛门·斯西玛(Simon Schama)认为,独立的尼德兰国家的政治认同来源于洪水和治水[1],而圩田就是一个相对独立的水利社会单元。

水务委员会是荷兰圩田水管理的区域性组织,管理和维护区域内的水利设施、航道、维持恰当水位、处理地表污水,传统上拥有各自的税收和司法系统,是独立于政府之外的自治组织,管理边界和范围不由各级政府管辖区域决定,而是由排水流域和运河水系范围决定,委员会成员来自该区域圩田内的居民。

有记载的最古老的水务委员会源于12世纪南荷兰省泥炭沼泽地的开垦,随着开垦规模的扩大,水务委员会数量众多,仅1850年还有大约3 500个,经过不断调整合并,目前共有23个(图13-14)。随着时间的推移,区域性的水务委员会还成立了二级的管理部门:地方性水务及圩田管理委员会,以应对堤环内持续沉降的地表而造成的内部防洪问题,最终使得一个紧密衔接的、数量庞大的水管理实体组成的系统逐渐形成。[9]

13 荷兰目前的23个水务委员会的管理范围

14 代尔夫特兰(Delftland)水务委员会位于代尔夫特(Delft)的办公楼和徽章

4 结语

“上帝创造了世界,荷兰人创造了荷兰。”这句谚语充分说明了荷兰圩田开垦的悠久传统,通过千年的努力与挫折,圩田成为荷兰最为重要的乡土景观类型。圩田呈现的多样性是最初低地独特的自然景观和人们开垦方式的结果:筑坝、挖渠与排水赋予圩田自身的特点,结合了农业利用的土地开垦的组织过程,使得每块圩田都具有自身特征。同时,千年的圩田开垦使得荷兰低地的几乎每一寸土地都经过了设计,孕育了水土整合的优良传统:实用、耐用和美丽,影响深远。

致谢:

感谢荷兰代尔伏特理工大学(TUD)都市系赛蒙(Dirk Sijmons)教授和斯坦芬(Steffen Nijhuis)助理教授对作者圩田研究的指导与帮助。感谢席琦、韩冰、夏甜、吕林忆、陈丹阳、王梓等同学对本文的贡献。

注释:

图片来源:图1引自G.P. Van de Ven, man made low lands;图2引自Peter van Bolhuis,Soaring Landscape;图3引自Peter van Bolhuis,Soaring Landscape;图4引自Adriaan Geuze. Fred Feddes,Polders;图5引自Wouter Reh ,Clemens Steenbergen,Diederik Aten ,sea of the land;图6引自LoLA Landscape Architects, Dutch Dikes;图7引自Wouter Reh,Clemens Steenbergen,Diederik Aten ,sea of the land;图8引自Erik de Jong, Michel Lafaille, and Christian Bertram, landscape of the imagination:designing the European Tradition of garden and Landscape Architecture1600-2000;图9引自Clemens Steenbergen,Wouter Reh, Steffen Nijhuis, Michiel Pouderoijen. The Polder Atlas Of The Netherlands;图10引自TUD图书馆;图11引自Wouter Reh ,Clemens Steenbergen,Diederik Aten ,sea of the land;图12、14作者拍摄,图13引自LoLA Landscape Architects, Dutch Dikes。

[1] Dirk Sijmons.The programme guide. Dirk Sijmons(ed) = Landscape.[M].architecture and nature,2002.Amsterdam: 11-22.

[2] Inge Bobbink. Steffen Nijhuis. The Making of Dutch Delta Landscape .Han Meyer. Inge Bobbink. Steffen Nijhuis(ed).Delta Urbanism the Netherlands.[M].American Planning Association Planners Press, 2010, Chicago/ Washington D.C.:45-63

[3]G.P. Van de Ven, Man Made Low Lands: History of Water Management and Land Reclamation in the Netherlands[M]. Matrijs,2004,Utrecht:157-161.

[4]Audrey M. Lambert, The Making Of the Dutch Landscape: an Historical Geography of the Netherlands[M]. Seminar Press, 1971, London and New York: 212-224.

[5]Wouter Reh ,Clemens Steenbergen,Diederik Aten,Sea of the Land[M]. Stichtig Uitgeverij Noord-olland, 2007,Amsterdam:32-34.

[6]Dikes in perspective [EB/OL].[2015-1-14].https:// howdoyoulandscape.wordpress.com/2015/01/14/ dikes-inperspective/

[7]Audrey M. Lambert, The Making Of the Dutch Landscape: an Historical Geography of the Netherlands[M]. Seminar Press, 1971, London and New York: 102-103.

[8] Saskia de Wit . Land out of water, Fransje Hoonimeijer. Atlas of Dutch Water Cities[M]. Uitgeverij sun, 2005,TUdelft: 156-165.

[9] Inge Bobbink. Suzanne Loen. Water in Sight: an Exploration into Landscape Architectonic Transformations of Polder Water [M]. TU Delft, Architecture, 2010, Delft.:62-63.

Dredge, Drain and Reclaim Landscape Analysis of Polder Model in Dutch Lowlands

GUO Wei HOU Xiao-lei

The Dutch natural landscape is a gradually-changing delta landscape system, which consists of lagoons, swamps, bays and estuaries. With as long as 6 centuries large-scale peat polder reclamation and large-scale lake-bed polder reclamation from 17thcentury, turned the capricious wilderness between the continent and the sea into a land which is relatively stable and fertile. Polder landscape has become the most important vernacular landscape type in Dutch lowlands, as a combination of agricultural production, hydrology infrastructure and town planning. The article lists the development process of peat polder and lake bed polder in Dutch lowlands, analyzing from the perspectives of the landscape space, hydrology and social autonomy, which helps to comprehensively and profoundly understand the typical vernacular landscape in Dutch lowlands.

Landscape Architecture; Vernacular Landscape; Polder Model; Dutch Lowlands.

教育部人文社会科学研究一般项目(编号14YJA760006):新型城镇化进程中的农耕景观保护与更新研究、国家留学基金管理委员会(编号201308110243)

TU986

A

1673-1530(2015)08-0016-07

10.14085/j.fjyl.2015.08.0016.07

2015-03-02

郭巍/男/1976年生/浙江人/博士/北京林业大学园林学院副教授/荷兰代尔伏特理工大学(TUD)访问学者(北京 100083)

侯晓蕾/女/1981年生/山东人/博士/中央美术学院建筑学院副教授(北京 100102)

Fund Item: Ministry of Education Project of Humanities and Social Sciences (Project No. 14YJA760006): Research on the protection and renewal of agricultural landscape in the process of new-type urbanization, The China Scholarship Council (CSC, Project No. 201308110243)

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