喀斯特地區(qū)高速公路景觀(guān)要素設(shè)計(jì)方法研究

韋克玲，黃 偉，呂光軍

(廣西桂山高速公路有限公司，廣西 都安 530700)

喀斯特地區(qū)高速公路景觀(guān)要素設(shè)計(jì)方法研究

韋克玲，黃 偉，呂光軍

(廣西桂山高速公路有限公司，廣西 都安 530700)

高等級(jí)公路工程設(shè)計(jì)除滿(mǎn)足交通需求外，還應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足人、車(chē)、路、環(huán)境的景觀(guān)要求，使人、車(chē)、路、環(huán)境構(gòu)成一個(gè)和諧統(tǒng)一的整體，保護(hù)和展現(xiàn)最好的環(huán)境與景觀(guān)，使人愉悅地駕駛或通行。文章通過(guò)對(duì)喀斯特地區(qū)高速公路路域景觀(guān)資源的分析，基于UC-win/road軟件，建立不同景觀(guān)設(shè)計(jì)方案的仿真模型，并采用仿真問(wèn)卷調(diào)查方法，對(duì)高速公路景觀(guān)設(shè)計(jì)方案及效果評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究，為合理確定高速公路景觀(guān)設(shè)計(jì)方案和進(jìn)行效果評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。

喀斯特地區(qū)；高速公路；景觀(guān)要素；景觀(guān)設(shè)計(jì)；仿真

0 引言

在公路建設(shè)大力發(fā)展時(shí)期，公路設(shè)計(jì)主要考慮交通安全問(wèn)題，對(duì)于景觀(guān)設(shè)計(jì)沒(méi)有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，導(dǎo)致公路沿線(xiàn)的景觀(guān)比較枯燥，不能體現(xiàn)地域特色，甚至嚴(yán)重破壞了當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境。隨著“以人為本”理念的提出和深入，以及我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，單純從使用功能上來(lái)規(guī)劃和設(shè)計(jì)高速公路，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適

應(yīng)時(shí)代的要求[1][2]。因此，針對(duì)喀斯特地貌的高速公路景觀(guān)特征，研究高速公路動(dòng)態(tài)景觀(guān)設(shè)計(jì)方法、景觀(guān)規(guī)劃方法、景觀(guān)要素運(yùn)用方法等景觀(guān)規(guī)劃與設(shè)計(jì)理論，并將其應(yīng)用于工程實(shí)踐，具有重要的理論和實(shí)踐意義。

1 喀斯特地區(qū)高速公路路域景觀(guān)資源分析

1.1 地貌景觀(guān)資源

廣西喀斯特地貌主要分布于桂西南、桂西北、桂中和桂東北地區(qū)，占廣西總面積的37.8%。其發(fā)育類(lèi)型之多為世界少見(jiàn)，是世界上最典型的喀斯特地區(qū)之一。

廣西喀斯特地貌主要有峰林平原和峰叢洼地兩大類(lèi)型，分別是以桂林、柳州為代表的桂東北-桂中-桂西南峰林平原地貌類(lèi)型，和以都安、樂(lè)業(yè)為代表的桂西、桂西北峰叢洼地地貌類(lèi)型。

1.2 生態(tài)景觀(guān)資源

廣西位于東亞季風(fēng)區(qū)，南瀕熱帶海洋，緯度低，高溫多雨濕潤(rùn)，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，熱量豐富。另外，由于地下河發(fā)育較多，常出現(xiàn)“地下水滾滾流，地表水貴如油”的現(xiàn)象。土壤類(lèi)型多，紅壤比重大、分布廣，但土壤缺乏養(yǎng)分，肥力較低。植物種類(lèi)繁多，全區(qū)森林覆蓋率達(dá)54.19%，但由于廣西山地多，石漠化嚴(yán)重，水土流失形勢(shì)嚴(yán)峻，森林生態(tài)系統(tǒng)相當(dāng)脆弱。

1.3 人文景觀(guān)資源

廣西壯族自治區(qū)是祖國(guó)的南大門(mén)，區(qū)內(nèi)遍布著壯、漢、瑤、苗、侗、仫佬、毛南、回、彝、京、水、仡佬等12個(gè)少數(shù)民族，是我國(guó)少數(shù)民族人口最多的省區(qū)。廣西有著悠長(zhǎng)的歷史文明，古人類(lèi)、古建筑、古文化遺址、古水利工程、石刻、墓葬等古文物及革命斗爭(zhēng)紀(jì)念遺址繁多。

2 高速公路景觀(guān)規(guī)劃與設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)方法

2.1 公路景觀(guān)要素轉(zhuǎn)換與協(xié)調(diào)方法

2.2 公路內(nèi)部景觀(guān)的協(xié)調(diào)

公路景觀(guān)設(shè)計(jì)中不僅要通過(guò)對(duì)景、借景、景觀(guān)轉(zhuǎn)換等景觀(guān)設(shè)計(jì)手法，對(duì)公路沿線(xiàn)的景觀(guān)元素進(jìn)行合理利用與安排；而且公路自身應(yīng)合理地對(duì)平縱線(xiàn)形與路基橫斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)，使線(xiàn)形與周?chē)坝^(guān)相協(xié)調(diào)[5]，從而實(shí)現(xiàn)公路內(nèi)、外部景觀(guān)的協(xié)調(diào)一致。

3 一級(jí)景觀(guān)分區(qū)和二級(jí)景觀(guān)分區(qū)要素設(shè)計(jì)

一級(jí)景觀(guān)分區(qū)在高速公路景觀(guān)規(guī)劃中占據(jù)最重要的地位。在進(jìn)行一級(jí)景觀(guān)分區(qū)要素設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理地利用道路沿線(xiàn)周?chē)匀画h(huán)境、人文資源和社會(huì)環(huán)境進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)。同時(shí)，采取容易養(yǎng)護(hù)管理的景觀(guān)措施，使得景觀(guān)效果可以長(zhǎng)時(shí)間維持。

二級(jí)景觀(guān)分區(qū)的設(shè)計(jì)應(yīng)該是具有不同地域特征的線(xiàn)性景觀(guān)，應(yīng)避免墨守成規(guī)的設(shè)計(jì)手法，提高景觀(guān)效果的美感度。

同時(shí)，二級(jí)景觀(guān)分區(qū)的景觀(guān)要素養(yǎng)護(hù)工作較難，人工、機(jī)械費(fèi)用較高。因此在設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用景觀(guān)效果好同時(shí)容易養(yǎng)護(hù)和管理的措施。

4 基于UC-win/Road仿真的高速公路景觀(guān)評(píng)價(jià)方法

4.1 公路景觀(guān)仿真評(píng)價(jià)流程

基于心理物理學(xué)法，運(yùn)用UC-win/Road三維仿真軟件，擬定采用調(diào)查分析法[6]，進(jìn)行公路景觀(guān)評(píng)價(jià)，流程如圖1所示。

(1)通過(guò)對(duì)高速公路走廊帶內(nèi)的景觀(guān)要素進(jìn)行實(shí)地勘察分析，對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行描述；(2)用UC-win/Road軟件建立三維仿真模擬景觀(guān)元素，建立景觀(guān)評(píng)價(jià)圖集；(3)建立景觀(guān)評(píng)價(jià)幻燈片，采用室內(nèi)隨機(jī)抽樣測(cè)試，獲取測(cè)試者喜歡的、偏好的、認(rèn)為景觀(guān)效果好的公路景觀(guān)圖片；(4)總結(jié)調(diào)查數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得出景觀(guān)評(píng)價(jià)結(jié)論；(5)根據(jù)結(jié)論提出公路景觀(guān)設(shè)計(jì)的有效建議。測(cè)試者觀(guān)看播放的幻燈片，會(huì)根據(jù)所看到的景觀(guān)圖像，回答相應(yīng)問(wèn)題。

圖1 公路景觀(guān)評(píng)價(jià)流程圖

4.2 公路景觀(guān)仿真評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)分析

4.2.1 公路景觀(guān)吸引力評(píng)價(jià)分析

從感知景觀(guān)的吸引力、自然性、養(yǎng)護(hù)效果和安全度四個(gè)方面對(duì)公路景觀(guān)進(jìn)行評(píng)價(jià)。調(diào)查結(jié)果顯示這四個(gè)因變量之間是密切相關(guān)的。特別是吸引力與其他感知變量之間的關(guān)系最密切。

為了了解被測(cè)試者對(duì)公路景觀(guān)的整體偏好性，研究112張公路景觀(guān)圖片的平均吸引力排序分布狀況，將分布結(jié)果分為7組，如圖2所示，每組的景觀(guān)處治基本具有相同特征。在同一級(jí)別組內(nèi)的景觀(guān)圖片，不同圖片的平均分差<0.03，可以劃分為一個(gè)景觀(guān)組別。通過(guò)分析調(diào)查結(jié)果，有11張景觀(guān)圖片最具有吸引力，這些圖片大多都是以鄉(xiāng)村農(nóng)田景觀(guān)為背景；其中8張以鄉(xiāng)村景觀(guān)為背景，3張以城市景觀(guān)為背景。

評(píng)價(jià)是合作學(xué)習(xí)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。在每次小組活動(dòng)后，教師要及時(shí)進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)，一方面通過(guò)小組匯報(bào)的形式使學(xué)生對(duì)知識(shí)形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，得出結(jié)論；另一方面，對(duì)各個(gè)學(xué)習(xí)小組的活動(dòng)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，如哪一組最團(tuán)結(jié)協(xié)作，哪一組最有創(chuàng)新精神等，對(duì)小組成員也要進(jìn)行適當(dāng)合理的評(píng)價(jià)，比如誰(shuí)在合作學(xué)習(xí)中最積極，誰(shuí)能用正確的方式向其他學(xué)生提出自己不同的意見(jiàn)等，讓學(xué)生嘗到合作學(xué)習(xí)的甜頭，享受學(xué)習(xí)的快樂(lè)。我們還可以在教室后面的黑板報(bào)上，營(yíng)造精神家園，讓小組之間的競(jìng)爭(zhēng)看得見(jiàn)。小組之間合作好便給他們貼上一顆星星，每個(gè)月評(píng)比一次，這樣更能激發(fā)學(xué)生的積極性。

圖2 景觀(guān)吸引力排序分組柱狀圖

最不具有吸引力的景觀(guān)圖片都是以城市景觀(guān)為背景，且色調(diào)灰暗。

4.2.2 橋梁景觀(guān)評(píng)價(jià)

沿著公路走向，同樣的橋側(cè)景觀(guān)，道路使用者更加青睞于具有寬廣視野的景觀(guān)效果[7]。當(dāng)被測(cè)試者被問(wèn)及從橋梁上望去，更加喜歡哪一種景觀(guān)效果時(shí)，97%的被測(cè)試者都選擇后者，T型護(hù)欄的橋梁景觀(guān)吸引力評(píng)分大多為6分左右。而選擇混凝土護(hù)欄橋梁景觀(guān)的被測(cè)試者對(duì)其進(jìn)行吸引力評(píng)分時(shí)，分?jǐn)?shù)大多為3分左右。

4.2.3 聲屏障(擋墻)表面處治設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)

通過(guò)調(diào)查顯示，對(duì)于不同的植物類(lèi)型造景方式，聲屏障(擋墻)的景觀(guān)評(píng)價(jià)結(jié)果不同。一般來(lái)說(shuō)，高速公路采用的聲屏障有金屬聲屏障、混凝土聲屏障、PC板聲屏障、玻璃鋼聲屏障等幾種。對(duì)于沒(méi)有植物造景的聲屏障(擋墻)設(shè)計(jì)，最具有吸引力的聲屏障(擋墻)是金屬聲屏障，次之具有吸引力的是其余3種墻面都具有明顯規(guī)律性的柱狀表面聲屏障，容易引起道路使用者的興趣；混凝土聲屏障的自然性排序最高，且混凝土聲屏障和PC板聲屏障是與雜草搭配設(shè)計(jì)，最易于養(yǎng)護(hù)，金屬聲屏障和玻璃鋼聲屏障最不易于養(yǎng)護(hù)；金屬聲屏障和混凝土聲屏障的安全性最高，PC板聲屏障和玻璃鋼聲屏障的安全評(píng)價(jià)等級(jí)最低。綜上所述，混凝土聲屏障設(shè)計(jì)比較具有吸引力，且易于養(yǎng)護(hù)；金屬聲屏障設(shè)計(jì)最具有吸引力，安全性好。

4.2.4 種植方式評(píng)價(jià)

分析調(diào)查數(shù)據(jù)，公眾普遍認(rèn)為在城市景觀(guān)背景下，直線(xiàn)型植物種植邊線(xiàn)更具有吸引力。草皮造景模式是易于養(yǎng)護(hù)，而弧線(xiàn)形造景模式是最安全的。

分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果，在城市景觀(guān)背景下，植物邊線(xiàn)采用直線(xiàn)型種植最具有吸引力，弧線(xiàn)型種植安全性好；在鄉(xiāng)村景觀(guān)背景下，直線(xiàn)型和弧線(xiàn)型相互交替種植最具有吸引力，草皮植物造景安全性好。

4.2.5 景觀(guān)處治造景效果對(duì)比分析

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不同的景觀(guān)背景下，公路景觀(guān)的吸引力、自然性、養(yǎng)護(hù)和安全感知是不一樣的，但結(jié)果都顯示出植物造景設(shè)計(jì)是最重要的。

(1)城市景觀(guān)背景下的回歸分析

通過(guò)對(duì)城市景觀(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)的回歸分析發(fā)現(xiàn)，草皮和牧草是最能反映城市景觀(guān)的吸引力和自然性指標(biāo)，但是與吸引力、自然性負(fù)相關(guān)；花種、多種植物、常綠與落葉植物相結(jié)合也是反映吸引力和自然性的強(qiáng)力指標(biāo)，并且這些植物類(lèi)型在城市景觀(guān)中更加具有吸引力，突顯自然特征。

(2)鄉(xiāng)村景觀(guān)背景下的回歸分析

通過(guò)對(duì)鄉(xiāng)村景觀(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)的回歸分析發(fā)現(xiàn)，花種是反映景觀(guān)吸引力的最強(qiáng)指標(biāo)，與景觀(guān)的吸引力、自然性、養(yǎng)護(hù)及安全都正相關(guān)，對(duì)鄉(xiāng)村景觀(guān)效果比較重要。不同的景觀(guān)背景，在吸引力、自然性、養(yǎng)護(hù)及安全方面產(chǎn)生不同的感知體驗(yàn)。在每一種景觀(guān)背景下，植物種植及設(shè)計(jì)都是最重要的變量，對(duì)景觀(guān)的整體效果具有重要的影響。

4.2.6 公路景觀(guān)仿真評(píng)價(jià)結(jié)論

基于心理物理學(xué)法，運(yùn)用UC-win/Road三維仿真軟件，對(duì)不同景觀(guān)背景下的公路景觀(guān)要素及處治方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的分析，可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

(1)在城市景觀(guān)中具有吸引力的景觀(guān)處治方式，用在鄉(xiāng)村景觀(guān)中，其吸引力會(huì)弱化[8]。

(2)在不同的景觀(guān)背景下，植物景觀(guān)及其設(shè)計(jì)對(duì)公路景觀(guān)感知影響要比人工構(gòu)造物的影響程度大。

(3)在鄉(xiāng)村景觀(guān)中，種植適生樹(shù)種的景觀(guān)設(shè)計(jì)，可以使得景觀(guān)更加具有吸引力，接近大自然。在城市景觀(guān)中，同樣的造景方式具有一定的吸引力，但其景觀(guān)效果弱于適生花種種植的景觀(guān)效果。

(4)在城市景觀(guān)中，聲屏障或擋墻的景觀(guān)設(shè)計(jì)，在吸引力、自然性、養(yǎng)護(hù)及安全方面的景觀(guān)效果不顯著。但是，當(dāng)聲屏障或擋墻進(jìn)行燈光顏色的設(shè)計(jì)，采用不同的墻面處治方式(例如固定間距的柱狀處治)時(shí)，更加具有吸引力。特別是當(dāng)缺乏植物景觀(guān)或者植物景觀(guān)簡(jiǎn)單時(shí)，聲屏障或擋墻的顏色、表面處治在景觀(guān)吸引力方面起到重要的作用。當(dāng)植物景觀(guān)效果特別豐富時(shí)，聲屏障和擋墻的設(shè)計(jì)就可以簡(jiǎn)化一些。

(5)在橋梁景觀(guān)設(shè)計(jì)中，道路使用者從橋側(cè)望去，視野是否開(kāi)闊對(duì)景觀(guān)吸引力的影響十分重要[9]。

5 結(jié)語(yǔ)

(1)廣西喀斯特地區(qū)自然風(fēng)光秀麗，孤峰、殘丘點(diǎn)綴于平原之上，峰叢、峰林環(huán)繞于碧水之濱?；谠摰貐^(qū)高速公路景觀(guān)資源特征，本文研究了高速公路景觀(guān)要素轉(zhuǎn)換與協(xié)調(diào)方法，提出高速公路景觀(guān)要素設(shè)計(jì)的基本手段和方法。

(2)提出了對(duì)高速公路一級(jí)景觀(guān)分區(qū)和二級(jí)景觀(guān)分區(qū)分別進(jìn)行景觀(guān)要素設(shè)計(jì)的思想。

(3)基于UC-win/road軟件，研究了基于仿真的公路景觀(guān)評(píng)價(jià)方法，為合理確定高速公路景觀(guān)設(shè)計(jì)方案和效果評(píng)估，提供了科學(xué)依據(jù)。

[1]熊廣忠.論公路美學(xué)的研究與應(yīng)用[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，1994(1)：40-46.

[2]俞孔堅(jiān).論景觀(guān)概念及其研究發(fā)展[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1987，9(4)：433-439.

[3]張 陽(yáng).公路景觀(guān)學(xué)[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2004.

[4]魏中華.公路景觀(guān)設(shè)計(jì)理論研究[D].北京：北京工業(yè)大學(xué)，2005.

[5]劉朝暉，張映雪.公路線(xiàn)形與環(huán)境設(shè)計(jì)[M].北京：人民交通出版社，2003.

[6]魏常林.交通美學(xué)[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1993.

[7]湯振興.高速公路與沿線(xiàn)景觀(guān)協(xié)調(diào)性研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2008.

[8]張肖寧.城市鋪裝景觀(guān)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000.

[9]朱小剛.高速公路視覺(jué)空間研究及其在景觀(guān)規(guī)劃中的應(yīng)用[D].廣州：華南理工大學(xué)，2010.

Study on Design Method of Expressway Landscape Elements in Karst Area

WEI Ke-ling，HUANG Wei，LV Guang-jun

(Guangxi Guishan Expressway Co.，Ltd.，Du’an，Guangxi，530700)

In addition to satisfying the traffic demand，the engineering design of high-grade highway should also meet the landscaping requirements of people，vehicles，roads and environment，thus the people，vehicles，roads and environment can constitute a harmonious and unified whole，which can protect and show the best environment and landscape，thus people can comfortably drive or pass.Through analyzing the landscape resources of expressway road region in karst area，and based on UC-win/road software，this article established the simulation model of different landscape design schemes，and by using the simulation questionnaire method，it studied the expressway landscape design scheme and effect evaluation method，thereby providing the scientific basis for reasonably determining the expressway landscape design scheme and conducting the effect evaluation.

Karst area；Expressway；Landscape elements；Landscape design；Simulation

韋克玲(1976—)，政工師，主要從事高速公路工程管理工作；

黃 偉(1967—)，主要從事高速公路工程管理工作；

呂光軍(1984—)，經(jīng)濟(jì)師，主要從事高速公路工程管理工作。

U

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.11.015

1673-4874(2016)11-0073-04

2016-10-26