從做中學看人工浮島之機會與限制-以台南運河之漂浮花園為例成大王筱雯副教授

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  發刊期數:第0194期/ 發布日期:2016/09/30

圖 自2015年底起,成功大學水利系王筱雯副教授團隊陸續開始在台南運河中打造人工浮島。_pic

    想像一下,未來走過台南運河,停靠在水岸旁的是一座座種滿植物的人工浮島。藉由植物根系與水的相互作用,這些人工浮島提供了水質改善的效果,鳥類、魚類不必再大老遠尋找舒服的棲息空間,而能夠將浮島設施進一步提升為立體化的基地,甚至它們還可能發揮消減風浪、低地洪災調適的功能。不論你相不相信,這種情景可能不再遙遠。從2014年底開始,這些關於人工浮島的想像已經在台南運河中一步一步地實踐。

  • 圖 自2015年底起,成功大學水利系王筱雯副教授團隊陸續開始在台南運河中打造人工浮島。

    低地洪災管理的新思維:與水共生

    荷蘭有三分之二的國土低於海平面,在經歷1953年的北海洪災,奪去將近2,000多條人命,如此嚴重的傷亡人數加上可觀的災後損失,促使荷蘭改變了數百年來與水爭地的作法,轉而以更宏觀、永續的觀念與洪水共存。他們將居住空間移置水面上,目前在荷蘭的低窪地區一共興建了約16,000座水上屋,其中包括佔總數20%的新式漂浮屋。這種水上屋的漂浮特性不但能降低水患的威脅,同時搬遷上更具備彈性,解決了陸域面積不足的問題。

    近年來非工程思維逐漸興起,人工浮島在概念上的「與水共生」、以及其擁有的多功能性、友善環境的特色、加上施作靈活度很高,能夠配合氣候環境、生物條件、使用需求等不同因素,加以調整,促使越來越多國家紛紛投入人工浮島的建造工作。在應用層面上,人工浮島具備諸多可能性,包括消波護岸、增加棲地多樣性、淨化水質,以及景觀美化等等。尤其對自然環境來說,妥善運用人工浮島,一方面能減緩大型防洪建設對土地帶來的負擔,一方面也可助於梳理生態系統的本來面貌。

  • 從實作中學習:與水共生,不再是口號,而是行動。

    若回溯台灣人工浮島的起源,最早是居住在日月潭一帶的邵族先民們,以竹子製成水上浮架,鋪上草毯後種植水稻、捕魚,形成浮田;嘉義東石鄉的居民用木框種植水筆仔,同時放在海口當作消波的結構;花蓮壽豐鄉的客家先民,也利用竹子圍成三角形種植水生植物,同時美化景觀、淨化水質。然而,這些先民打造人工浮島的古老智慧,如何與荷蘭運用漂浮屋去適應洪水災害的觀念做結合呢?

    2014年,成功大學工設系荷籍客座講師Bart van Bueren帶領幾位成大學生及志工群回收廢棄蚵棚的竹架、寶特瓶罐等廢棄材料,於台南運河盲段打造了一座「漂浮花園」,並在水岸藝術節期間展出。然而,這件作品的結果並不正面。因為僅以景觀美化為優先考量的建造,忽略了植栽必須具備耐鹽、耐旱的特性去適應運河環境,加上缺乏後期的維護管理,在結構損毀、植栽枯死與雜草任意生長的情況下,在展期結束後只能淪為廢棄物。

    而在台灣,長期以來濱海地區的開發,加上近年來乾旱與暴雨等極端事件的交替侵襲,全球性的氣候變遷因素更加劇了沿海的低地環境所面臨之極大挑戰。回顧台南海岸線的歷史變遷,多數的村里在18世紀時都屬於海域,後來經歷曾文溪多次改道才堆積成為今日的低地地貌,這些背景造成台南許多地方都位在洪患的高風險區域。面對現階段的低地洪災議題,傳統硬體式的防洪工程已不再是唯一選項。

  • 圖 台南水岸藝術節展出之漂浮花園(展期:2014年12月至2015年1月),因設計階段未顧及環境因子及缺乏維護管理而導致作品後期的損壞。

    成功大學水利系王筱雯副教授從這件作品的失敗看見人工浮島的實踐契機,希望藉由合適的示範場域,開始系統性地探索它的機會與限制。尤其漂浮花園既然受到荷蘭與水共生的概念啟發,便應該落實永續之概念,與環境共存共榮,不應該隨著展期的結束而荒廢。於是在2015年底,由王筱雯與Bart van Bueren共同開設之「低地洪災管理」課程中,他們帶領了26位來自12個不同國籍的學生,讓學生理解傳統的工程手段將不再是低地洪災治理的唯一手段,並重新整理原先被視為廢棄物的漂浮花園,賦予它新的生命。藉由這個實作經驗來引發同學們開始思考荷蘭與水共生的概念,如何落實在台灣的環境。

     

  • 漂浮花園的重生:從發想到實踐

    在實際動手做之前,學生們對於漂浮花園有著諸多的想像。然而,這些想像都可能受到現實環境的限制,惟有動手做,從做中學,才有辦法認識到這些侷限與可能。在漂浮花園重建的過程中,王筱雯副教授導入了問題導向學習教學法(Problem-based learning, PBL),透過問題之瞭解及解決方法探尋的過程,讓學生去發想、聯想、轉想、串想。課程的開始,王筱雯與Bart van Bueren兩位授課教師,邀請了過去曾參與過漂浮花園建造的設計公司與台南社區大學一同,與修課學生進行約兩個小時的漂浮花園重建目標設計討論會,在學生自由發想所有的營造目標後,再透過教師的引導將目標聚焦為結構設計、水質改善、植栽設計與民眾參與四大面向,並共同擬定其基本目標(Minimal Goal)、優選目標(Preferred Goal)及理想目標(Ideal Goal),爾後由學生依照本身之興趣及專長,針對此四大面向進行分組,各小組成員針對各議題,透過理論及實務案例之蒐集與分析,進行近一個月之深入探討,以釐清各議題於現實環境中面臨的機會與限制,及在環境的限制條件下,其可行性之解決方法。

  • 圖 低地洪災管理課程實作案例-漂浮花園重建目標研擬。
  • 此外,各組間透過進一步之相互討論,共同就漂浮花園重建工作中之結構設計、水質改善與植栽設計之關連性,研擬其短、中、長程規劃,賦予其最大的可能性。於結構設計中,考量其穩定性決定作品之存廢與功用,因此在短程目標中,設定以結構之補強為首要目標,並希冀在中程能夠結合設計美學、藝術元素,進一步達到浮島擴充之長程目標。在水質改善面向,學生透過現地調查,掌握目前運河之水質狀況,以回饋到植栽選擇的限制,並設定短中程目標為配合適當植栽之選擇,提供漂浮花園周圍小範圍之水質改善功能,以進一步作為未來大範圍水質處理策略應用之長程目標之參考依據。而植栽設計面向,學生透過國內外案例蒐集、專家訪談,並考量場域內之環境特性及管理維護可行性,將原本以景觀為考量之羅漢松、變葉木、武竹、白雪聖誕紅、海葡萄、加唐竹等,改由仙人掌、馬鞍藤海檬果、草海桐、莎草、蟛蜞菊、文殊蘭、欖李等耐鹽耐旱之植物進行取代,並希冀在中程目標上豐富植物多樣性,並以營造最少管理的永續花園為長程目標。最後,於2015年12月23日至2016年1月6日間,由這群師生共同完成漂浮花園的重建工作。

  • 圖 低地洪災管理課程實作案例-漂浮花園重建過程紀錄。
  • 民眾參與:高手在民間!持續溝通,向在地智慧學習。

    對於人工浮島之應用,除了上述在科學研究的討論,王筱雯認為還應該積極地和社區民眾的生活結合。因此,在漂浮花園重建的過程中指導同學們設計問卷,深入社區與觀光景點進行訪談,去了解當地居民與遊客對漂浮花園的看法,同時透過討論會的雙向互動,與民眾共同勾勒出漂浮花園的營造目標。當2016年初在漂浮花園重建完成後,王筱雯與課堂同學們在當地社區舉辦了一場成果發表會,回應在地的關心;在發表會上參與人不再僅限於計畫相關權責機關及曾參與漂浮花園建造的夥伴,更吸引了在地民眾共襄盛舉參與對話,顯示這項民眾參與的工作成果,對外成功地將社區整體的民眾認同感挖掘出來,對內則搜集到許多未來如何提昇人工浮島品質的想法與營造構想。

    民眾參與的收獲除了經由溝通與聆聽,凝聚當地社區對於漂浮花園的共識之外,當面臨未知的問題時,儘管解決方案有許多的可能,但往往向在地智慧學習的過程,有機會看見較因地制宜的答案。例如,當時在漂浮花園重建的過程中,植栽的選擇是這個漂浮花園重建的重要課題之一,所幸當時有台南社區大學植物講師李武昌老師的參與,李老師帶領同學們實地走訪台南海岸,學習辨認、挑選出耐鹽耐旱的適合物種,乃至於如何規劃後續的維護管理工作。

    透過台南運河上的漂浮花園,將科學研究、在地智慧和政策資源之間搭起互通有無的橋樑。當科學研究願意走進民眾的生活,甚至進一步向在地智慧學習,科學研究將不再是紙上談兵,縱使大環境不容易改變,但小環境是能夠累積涓滴力量,一點一點地改變。

     

  • 圖 漂浮花園於重新建造的過程中整合了民眾參與的工作,包含向在地智慧學習、問卷設計、社區訪談以及成果發表會。
  • 面對愈顯困難的自然環境,適應性管理的角色?

    環境中的條件限制與挑戰總是存在,在人工浮島的建置工作中,每一個階段的目標設定與執行,不應該只是複製過去的經驗,而應以監測與紀錄等科學研究為基礎,在適應性管理的概念下,藉由滾動式之管理、應變及調整,達到永續之目標。

    藉由王筱雯師生團隊在台南運河上的漂浮花園案例是個開始,隨著這個作品的誕生,讓參與的學生走出課堂,透過實作讓原已被視為廢棄物的漂浮花園得以重生,同時也獲得了台南市政府水利局之關注與認同。在現今洪災威脅加劇的考驗下,雖然多數民眾都聽過低地洪災調適的概念,但在實踐上還有一段長路要走。在台灣,人們早已習慣將大型防洪建設視為保護低窪地區安全的唯一選項,卻經常忽略了工程手段的極限,當洪水規模超過一定的標準,硬體式的工程便無法再保障其安全。對於台南市水利局而言,藉由人工浮島的應用,作為提升民眾落實面對洪災議題治理思維轉換之宣導素材將是個契機,在台南市政府的支持下,一連串系統性地針對人工浮島多樣化的功能研究與試驗將此展開,未來在台南運河或沿海水域上,人工浮島將帶來更多的可能。

     



轉載自成大校刊252期 http://proj.ncku.edu.tw/magazine/
作者簡介

王筱雯
國立成功大學水利及海洋工程學系 副教授
專長領域  河川復育/環境規劃與評估/河相/集水區管理

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