关于泥沙沉积物处理的景观案例｜Needle景观案例分享：第六期

Vol.06

关于泥沙沉积物处理的景观案例

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

该项目对五大湖沿岸的港口和码头进行了重新定位，使其成为生态健康的驱动力，并发挥其对于文化和经济的传统推动作用。主要的实现方法为：关注沉积物及其管理，在整个地区的近岸栖息地重新设计和恢复公共景观。项目团队与多方利益相关者合作，根据人口和城市形态、近岸水陆生态区、沉积物类型和数量以及浪潮和洋流等环境条件来明确各流域的区域特征，并在其中三个区域推行了试点项目，用以展示敏感结构如何适应不同的场地条件，以及如何应对截然不同的资金流和监管环境。此次工作的成果将直接影响相关政策的制定和疏浚实践，并为地方、郡县、州乃至联邦级别的基建工程提供资料。

Growing Islands: Rebuilding Beaches and Protecting Coastlines through Wave Energy

麻省理工学院的自组装实验室和Invena是一个基于马尔代夫的组织，正在合作创建一个水下结构系统，该系统使用波浪能来促进战略地点的沙子积聚。随着时间的流逝，目标是使沙子的自组织会成长为新的岛屿或帮助重建海岸线，从而创建一种可适应的解决方案，以保护沿海社区免受海平面上升的影响。通过利用波浪力来加速和引导战略性地点的沙子积聚，并使设备的放置适应季节变化和风暴方向，设计旨在利用自然力自然而可持续地重塑沙子地形

Attuning Sediment Transfer

鉴于路易斯安那州南部持续的海岸侵蚀和土地流失危机，最大限度地增加流经密西西比河和阿查法拉亚河的海岸的悬浮沉积物的重要性在保护和改善该地区的生态环境中起着关键作用，通过根据沉积物的分散情况在河床上部署一个自适应和响应灵敏的软机器人网络，泥沙转移和沉积可以更好地被利用。对这种方法的研究始于一系列实验，这些实验研究了不同盐度和粘度下，不同频率的声音对物理颗粒和水产生的动力学影响。悬浮沉积物的动力学特性被用作设计软机器人网络的移动性和适应性的基础。 研究了河床的地形和随后的水流，以及海床海洋生物的各种形成形式，为几类软机器人家族的设计提供了依据。

作为泻湖的杭州西湖千百年来依靠不断疏浚才有今日的美景，并因此积淀了悠久厚重的文化。历史上西湖疏浚的淤泥多堆积在湖中或湖的周围，并形成了湖中三岛和白堤、苏堤、杨公堤等著名景点。1999年，西湖又一次大规模疏浚的淤泥输送到玉皇山南麓一个名叫江洋畈的一个山谷里，形成了容积约100万m³的淤泥库。到了2008年,良好的小气候条件已使得这个被人遗忘的地方发生了巨大的变化，大自然的神奇造化引起人们的注意和兴趣，政府提出在这里建造一座生态公园和一座博物馆。公园的设计充分尊重了江洋畈特有的场地特征，从最初的水面到水生植物萌发，再到耐湿乔木的生根发芽，直至今天的湿生林沼泽，它体现了自然演替的过程，体现出自然令人敬畏的巨大力量。生态公园的本质应当体现这种力量，让人们了解、尊重，建立人与自然之间和谐的关系。通过一条悬浮于淤泥上的栈道将游客带入这个生态系统中，了解自然的力量以及人对自然的干涉所带来的改变。1km多长的栈道在平面上蜿蜒曲折，在立面上高低起伏，并结合了廊架、长坐凳和围栏，不仅带来丰富的视觉体验，也为参观者提供了一系列观察平台和休息场所。公园还提供了科学完善的生态教育机会，成为一座露天的自然博物馆。

Design with Dredge: Resilient Landscape Infrastructure in the Chesapeake Bay

每年在巴尔的摩港，自然和人为的淤积过程会填满水道和航道，因此必须清除150万立方码的沉积物以保持港口的运转。“Design with Dredge”研究计划将从业人员，社区成员，学者，监管和政策官员以及行业代表聚集在一起，以推进共享的概念框架，规划优先事项以及为巴尔的摩地区进行灵活的疏浚材料管理而应用景观战略。通过跨学科的合作，复合研究方法以及利益相关者的直接参与，该计划提供了一个视角，通过它可以探索港口城市和沿海社区面临的新兴和未来景观基础设施问题。它也可以作为物质调查的媒介和参与公民行动的合作范式。在将巴尔的摩港的粘土，淤泥，沙子和碎石重新铸造为弹性的基础设施时，Design with Dredge激发了各种利益相关者的机构和运营能量与知识，以重新构想生活在充满活力的都市河口中，劳动，创新和生态正义重叠意味着什么。

Pod Mod

POD MOD方案解决了墨西哥湾附近Atchafalaya盆地河口的泥沙沉积、疏浚航行和优化陆地建设等问题。从根本上说，该提案主张，通过创建可以从阿查法拉亚河的顶部漂浮下来的沉积物气球，将有可能使用这种方法更有效地重建堰洲岛和陆地，以保护海岸。阿查法拉雅盆地是美国最大的沼泽，是世界上生态最丰富的地区之一。由于沉积物和养分的大量流动，这些地区的土地形成显着增加，而路易斯安那州沿海的其他地区则在减少。尽管有大量的沉积物和土地建设，但是由于河流的流动，疏浚和天气状况的影响，大部分沉积物都流失到了墨西哥湾。为了抵消这一过程，在旧河控制结构处将引入一个泥沙输送舱改造系统。该系统将利用现有的泥沙负荷并将其输送到下游，从而产生更高浓度的沉积泥沙，这将加快自然土地的建造过程。除了提供更集中的沉积物负荷外，此过程还将创建一个传感器网络，该网络可用于沉积图案的映射。

Curbside Collector

该团队模拟了雨水如何穿过街道和混凝土路沿。每次试验都是在泡沫板上刻有四分之一英寸深的凹槽，这些凹槽会变成水槽，用来收集沉积物。俄勒冈州立大学的研究小组已经测试了20种几何形状的沟槽，早期的结果表明，这种方法可以从水中分离出至少80%的沉积物。在道路沿线，这些沉积物在渗入下水道系统之前通常与毒素和金属如铜、锌、镉和油脂结合在一起。这种分散的雨水处理基础设施能在污染源附近隔离污染物，与耗资数百万美元的大型下水道和高级污水处理厂等传统基础设施相比，通常成本更低，安装也更容易。

团队最初打算用计算机模拟含沙水体的动力学，但所需的计算能力过于昂贵和不切实际，难以获得。相反，他们从一些更实际的东西开始。因此就有了一个沿着道路边沿测试不同几何形状的迭代过程。每次试验都对水，对泥沙进行称重，流入和流出点的浊度传感器也测量了水中的泥沙量。

Dredge City: sediment catalysis

疏浚城市:沉淀物催化提议使用俄亥俄州托莱多的爱迪生公园作为处理和暴露从托莱多航运海峡挖出的沉淀物的场地，同时在景观尺度上运用催化的理念—加速化学变化的过程—作为帮助伊利湖每况愈下的健康状况的设计策略。伊利湖的状况在过去的一个世纪里显著下降：它已经失去了50%的沿海湿地，每年一度的水藻繁殖期已经变得司空见惯。从这一地区的航道中疏浚的泥沙具有重大的潜力，可以作为湖泊振兴的催化剂。通过引入一个系统，重新结构疏浚管理系统，以利用它作为持续的、波动的资源。

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

路易斯安那州东南部的庞恰特雷恩西湖区是广阔的湿地，拥有庞大的基础设施和重要的产业，约有70,000居民，其中许多是弱势和脆弱社区的成员。由于气候变化和人为景观改造，该地区面临许多长期的环境挑战，包括海岸线撤退，湿地退化，沉降，海平面上升以及风暴潮风险增加。作为回应，设计建议利用三角洲的土地建设过程和BonnetCarré溢洪道的含沙排放物，在庞恰特雷恩湖中建立一个能自我维持的装甲湿地系统，该系统能够跟上海平面上升的步伐，提供长期的海岸线稳定性，栖息地的建立，风暴潮的缓解，以及附近居民的娱乐，教育和社区建设机会。该项目是使用水动力模型作为迭代设计工具开发的，融合了景观建筑和土木工程方法，并展示了跨学科思维的价值。由此产生的建议颠覆了传统的侵蚀与损失叙事，而是创造了一个空间，可以见证，欣赏和庆祝三角洲土地创造的生命诗。

Dredge Landscape Park

城市化的荷兰三角洲的内陆水系面临着一个无形的问题;70年代和80年代沉积的一层层被污染的疏浚淤泥造成了排水和环境问题。由于气候变化和城市化的不断发展，需要清除这些被污染的疏浚物。建议的解决方案是建设疏浚景观公园：将1200万m3的淤泥运输至300公顷的公园，在哈勒梅尔米尔的圩田中，分解，并用不同的清理技术进行清理。在20年的清洗时间内，场地将演变为一个挖泥景观公园。含盐的滤出水用于某些挖泥船类型的清洗，清洗过程后提取的残余砂可用于附近的扩建建筑工地。各种各样的水，土壤和污染类型的疏浚材料可以用来形成一个独特的公园。固定重金属的不同类型的植被将形成一个重金属花园，一个人工沙丘带的疏浚沙直接穿过公园，不同的水和土壤类型形成一个马赛克式的图案，并且地形的高度会随时间变化。

Public Sediment for Alameda Creek

Public Sediment for Alameda Creek是一个可实施的项目，将Alameda Creek及其历史悠久的海湾地区联系起来。它为海湾沼泽和滩涂提供了可持续的沉积物供应，以适应海平面上升，使游鱼类与其历史产卵场重新连接，并引入了一个社区空间网络，将小河重新定位为人们居住的地方，唤起人们对公共沉积物资源的意识。规划过程将制定策略，以重新考虑高地大坝和水库基础设施，收集沉积物并将其向下游移动。它将量化和监测不断变化的海湾地区的沉积物需求。这一过程将为海湾地区沉积物的可持续性建立共同愿景，并制定一系列试点，以随着时间的推移指导投资，以应对更快的海平面上升率。

Re-tailing Agency

基地位于加拿大阿尔伯塔省臭名昭著的油砂场地阿萨巴萨卡区。开采油矿，除了导致大量的针叶林被破坏，还造成了畸形的城市社会结构和房价。最严重的后果是，由于油砂提炼工艺需要将大量热水冲洗油砂，其尾矿废渣不同于其他矿业开采提炼，是含有大量颗粒极其微小的黏土的水溶液。黏土在水中极难沉降，导致尾矿池的再生过程需要三十年。同时，由于油矿开采的领域大，尾矿池面积巨大，一个尾矿池能达到4平方公里，大量的砂石和黏土混杂在水中，通过管道排放至尾矿池，形成了壮观的尾矿沉积物三角洲。尾矿排放形成三角洲地形一方面取决于生产工艺，还受制于阿尔伯塔社会经济活动甚至全球油价影响。因此整个工业流程是包括了经济，社会，劳动力等无形要素，也涵盖了器械，管道，车间，矿坑等物质载体的重新定义和塑造大地的一个复杂系统。其中任何环节的改变，都具有蝴蝶效应，导致不同景观。作为设计师，如何介入系统，如何了解尾矿形成三角洲地形的物质规律，如何协调油砂选址、基础设施布局和尾矿处理流程与社会、经济、人口关系，都是跨越建筑景观规划边界的挑战。因此项目提出物理模拟结合3D扫描和数字转译，数据可视化结合参数化生成的综合设计方法。

为了加强荷兰的海岸线，并标志着该国历史和荷兰景观的新篇章的到来，项目充分利用了“与自然共建”的原则。解决方案是沙质和动态的，而不是遵循以前的固定方法或硬性方法。新的洪都拉斯沙丘为巩固该地区创造了机会，同时又增强和拥抱了自然环境的品质，并促进了娱乐活动。大自然的宁静和通向海滩的清晰风景是这个地方的特色。该设计创造了一个地形多样的地方，长满了本地植被，并有年轻的漂流沙丘，沙丘山谷和宽度各异的海滩。这个坚固的新景观的设计方式与现有沙丘一致，并且沿Petten和Camperduin附近的海滩设有特高的沙丘和延伸的半岛。通过将Schoorl沙丘和Pettemer连接起来，创造了荷兰最长的不间断沙丘之一。

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

“城市之前，有沙子” 通过深入了解芝加哥的地质历史，探讨了芝加哥南部地区的城市洪水问题。土壤和表层沉积物，特别是沙子，是大湖区水文地质和地理历史的重要组成部分。该项目要求在与水和雨水管理相关的城市景观的空间和基础设施设计中对沙子进行“重铺”。在这种地质背景下，该项目专门研究了伊利诺伊州卡卢梅特市一个300英亩的社区的物质起源。该场地和社区位于芝加哥较大的工业区内，毗邻大湖南部地区生态最丰富的沙丘区之一。我们的景观建筑，地质学和土木与环境工程专业的跨学科团队利用土壤研究，建模和设计来揭示海滩山脊和沙丘-线虫生态学的地质遗留模式。我们使用这些模式作为降雨的功能性中介，但更重要的是，将其作为与景观被遗忘的人建立新关系的方式。

Dune Co-habitat

Dune Co-Habitat是SCAPE和Lot-ek Architects在FarRoc Design竞赛中的获奖作品，旨在探索创新的战略，以规划，设计和建设Rockaway半岛80英亩场地内的弹性混合用途开发。共同栖息地利用沙丘生态系统的逻辑，将海岸保护策略与开放空间网络和新发展相结合。新的住宅单元被整合到起伏的可居住的次级沙丘中，其形状包含并保护了关键的基础设施、停车场和公用设施。平房聚集形成共享的庭院，创造小规模的社会空间和当地社区的特点。产生沙丘的木板路利用风力，沿着海滩护堤建立起保护性的前沙丘，通向通向海洋的码头，提供通往Hog岛的历史休闲沙洲的通道。该基地的设计是为了适应两侧的水淹没，作为浅水的海湾运河和娱乐和社区空间保护免受来自牙买加湾的静水淹没，放大了人们和海洋生物之间的关系。

Dune Co-habitat

Dune Co-Habitat是SCAPE和Lot-ek Architects在FarRoc Design竞赛中的获奖作品，旨在探索创新的战略，以规划，设计和建设Rockaway半岛80英亩场地内的弹性混合用途开发。共同栖息地利用沙丘生态系统的逻辑，将海岸保护策略与开放空间网络和新发展相结合。新的住宅单元被整合到起伏的可居住的次级沙丘中，其形状包含并保护了关键的基础设施、停车场和公用设施。平房聚集形成共享的庭院，创造小规模的社会空间和当地社区的特点。产生沙丘的木板路利用风力，沿着海滩护堤建立起保护性的前沙丘，通向通向海洋的码头，提供通往Hog岛的历史休闲沙洲的通道。该基地的设计是为了适应两侧的水淹没，作为浅水的海湾运河和娱乐和社区空间保护免受来自牙买加湾的静水淹没，放大了人们和海洋生物之间的关系。