韌性視角下的城市水生態修復

訪美國人類生(sheng)態研究(jiu)院院士李百(bai)煉

入(ru)汛以來，全國(guo)極端降雨頻(pin)發，北京、河北、山(shan)西、山(shan)東、四川等省市(shi)(shi)遭(zao)遇暴(bao)雨侵襲(xi)。不久前，河南鄭(zheng)州、新鄉等地(di)市(shi)(shi)遭(zao)遇強降雨，局地(di)出現特大暴(bao)雨，人民的(de)生(sheng)命及財產遭(zao)受重大損失。河南暴(bao)雨牽動著全國(guo)人民的(de)心。我(wo)們在關注抗災(zai)救(jiu)援的(de)同時，也在思考：城市(shi)(shi)應(ying)如何(he)對抗“未知性”，提(ti)升“韌性”？在近日召(zhao)開的(de)“生(sheng)態(tai)(tai)(tai)的(de)風(feng)景(jing) 風(feng)景(jing)的(de)生(sheng)態(tai)(tai)(tai)2021 生(sheng)態(tai)(tai)(tai)保護修復創新實踐論壇(tan)”上(shang)，《城市(shi)(shi)住(zhu)宅》雜(za)志采訪了美國(guo)人類生(sheng)態(tai)(tai)(tai)研究院院士，國(guo)際生(sheng)態(tai)(tai)(tai)與(yu)可持續發展研究中心主任李百煉先生(sheng)。

城(cheng)市“水安全”大(da)考

記者：每(mei)年(nian)汛期，城(cheng)市防洪(hong)與內(nei)澇話(hua)題都會沖刷(shua)(shua)大(da)眾的(de)(de)耳膜，“城(cheng)市看海(hai)”“市里劃船”等照片頻(pin)繁刷(shua)(shua)屏朋友圈。為(wei)應對(dui)(dui)城(cheng)市洪(hong)澇災害，海(hai)綿(mian)城(cheng)市建設應運(yun)而生。然而，不久前的(de)(de)暴雨讓人(ren)們對(dui)(dui)鄭州建設的(de)(de)海(hai)綿(mian)城(cheng)市提出了大(da)大(da)的(de)(de)問號(hao)。對(dui)(dui)此，您(nin)怎樣看？

李(li)百煉:海(hai)綿城(cheng)市建設可解決城(cheng)市防洪、防旱、防內澇已(yi)成為當下國內的(de)(de)共識，但它應是(shi)建立在宏(hong)觀尺度、流(liu)(liu)域層面的(de)(de)“低影響開發(fa)”。我們(men)必須從區域、流(liu)(liu)域的(de)(de)尺度上重新考慮“治水(shui)”理念，重整山河(he)，回歸鄉(xiang)土、回歸自(zi)然、回歸大禹治水(shui)的(de)(de)疏和(he)蓄。

“城(cheng)(cheng)市(shi)看(kan)(kan)海(hai)”是在區(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)或流(liu)域(yu)(yu)(yu)(yu)尺(chi)度上(shang)產生(sheng)的問題，也只能(neng)在區(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)或流(liu)域(yu)(yu)(yu)(yu)的尺(chi)度上(shang)解(jie)決(jue)(jue)(jue)問題。這是生(sheng)態(tai)學的基本常(chang)識(shi)，即一切(qie)生(sheng)態(tai)關系(xi)是以生(sheng)態(tai)尺(chi)度為基礎的生(sheng)態(tai)系(xi)統關系(xi)。顯然，“海(hai)綿(mian)(mian)城(cheng)(cheng)市(shi)”可在城(cheng)(cheng)市(shi)內小區(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)尺(chi)度上(shang)解(jie)決(jue)(jue)(jue)地(di)表徑流(liu)、小區(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)尺(chi)度的雨水資源等問題。但(dan)它(ta)不(bu)可能(neng)，也不(bu)應用于解(jie)決(jue)(jue)(jue)“城(cheng)(cheng)市(shi)看(kan)(kan)海(hai)”問題。準確(que)地(di)說， “海(hai)綿(mian)(mian)城(cheng)(cheng)市(shi)”并非海(hai)綿(mian)(mian)的城(cheng)(cheng)市(shi)，而是城(cheng)(cheng)市(shi)中的海(hai)綿(mian)(mian)體(ti)，或稱之為“城(cheng)(cheng)市(shi)海(hai)綿(mian)(mian)”。城(cheng)(cheng)市(shi)中大大小小的海(hai)綿(mian)(mian)體(ti)可實現其海(hai)綿(mian)(mian)功能(neng)，解(jie)決(jue)(jue)(jue)區(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)內雨水下滲、地(di)表徑流(liu)減少及面源污染(ran)等問題。

近年來(lai)，城市旱澇現象越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)普(pu)遍，頻(pin)發的自然(ran)災害都在證實氣(qi)候正變得越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)不穩定。據國(guo)家氣(qi)候中(zhong)心預測(ce)，21 世紀，中(zhong)國(guo)極端(duan)降雨發生頻(pin)率和強度將持續增(zeng)加(jia)(jia)；根據聯合國(guo)的預測(ce)，到2030 年，全球洪災數(shu)量將比今(jin)天增(zeng)加(jia)(jia)3 倍。

面對(dui)未來不確(que)定及突發的洪澇災害，我(wo)們必須提(ti)升城(cheng)市“韌性”，提(ti)高風險(xian)管理意識。

嵌入(ru)“韌性”理念

記者：在您(nin)看來，建設(she)“韌性城市”是新時代城市發展的新要求嗎？何(he)謂“韌性城市”？

李(li)百煉(lian)：在《中(zhong)(zhong)共中(zhong)(zhong)央關于制定國(guo)民經濟和社會發(fa)展(zhan)第十(shi)四個五年規劃和二三五年遠景目標的建議》中(zhong)(zhong)首次提(ti)出(chu)建設(she)“韌(ren)性城市(shi)”。“韌(ren)性城市(shi)”作為新時代城市(shi)發(fa)展(zhan)的要求，已引起(qi)社會廣泛(fan)關注。

“韌性(xing)城市”是全新的(de)概念(nian)，其內涵豐富，涉及范圍廣，是全時(shi)空、多(duo)領(ling)域、多(duo)學科交流(liu)延伸發(fa)展的(de)復雜(za)體系，并隨(sui)著城市規模、城市功能的(de)更(geng)新不(bu)斷發(fa)展變化。

2002 年，國際(ji)組織倡導地(di)區可持續發展國際(ji)理(li)事會(ICLEI)曾對“韌性城(cheng)市”進行定(ding)義對于危害能及時抵御(yu)、吸收、快速適(shi)應并作出有效反應的(de)城(cheng)市。

20 世(shi)紀末，“韌性(xing)城(cheng)市”理念被引入我國，首先應用于(yu)建筑行(xing)業，后延伸至城(cheng)市建設中(zhong)。其基本(ben)特征主要包括兩個方面(mian)：一(yi)是(shi)當災害(hai)發生時，城(cheng)市通過一(yi)定的方式抵御、吸收和化解外界(jie)對其產生的影響，即(ji)抵御、適應能力(li)(li)；二(er)是(shi)城(cheng)市可從災害(hai)中(zhong)快速恢復，保持正(zheng)常運行(xing)功能，即(ji)恢復能力(li)(li)。簡言之，指城(cheng)市憑借自身(shen)能力(li)(li)更好地應對各類災害(hai)風險。

當前，城市(shi)風險種類繁(fan)多，需(xu)在(zai)城市(shi)規(gui)劃、城市(shi)空(kong)間、城市(shi)建設(she)、生態治(zhi)(zhi)理等各個環節(jie)嵌入“韌(ren)性”理念，形成多元(yuan)化的韌(ren)性城市(shi)建設(she)與治(zhi)(zhi)理體系。

記者：當我(wo)們進(jin)行城市規(gui)劃建設時，什么才(cai)是(shi)有“韌性(xing)”的視角？從水(shui)安全(quan)方面講，如(ru)何提(ti)高城市“韌性(xing)”？

李百煉：韌(ren)性(xing)(xing)城(cheng)(cheng)市之(zhi)“韌(ren)”，體現在其要具有“彈性(xing)(xing)” 與(yu)“韌(ren)性(xing)(xing)”，能從容(rong)應對不同類型的城(cheng)(cheng)市問題(ti)。而一座城(cheng)(cheng)市最(zui)大的“韌(ren)性(xing)(xing)”來自于城(cheng)(cheng)市發展(zhan)與(yu)自然和諧共生。

城市存(cun)在(zai)(zai)于自(zi)然(ran)(ran)與(yu)(yu)人的共(gong)生環(huan)境中，城市系統時(shi)刻(ke)面臨各種(zhong)自(zi)然(ran)(ran)或人為活動(dong)的影響。在(zai)(zai)全(quan)球(qiu)氣候變化(hua)、自(zi)然(ran)(ran)環(huan)境災害頻發(fa)背景下，傳統城市防災規劃往往強調治理與(yu)(yu)抵御，主要關注自(zi)然(ran)(ran)災害本身(shen)而忽(hu)略其與(yu)(yu)城市間的互動(dong)關系。

可以(yi)說，自(zi)然環境要素是(shi)(shi)城市生(sheng)態(tai)系統的核心組成(cheng)部分(fen)，是(shi)(shi)保持城市韌(ren)性(xing)穩定(ding)、促進(jin)城市韌(ren)性(xing)發展的基本要素。

近年來，城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)規模(mo)逐漸擴大，城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)人(ren)口不斷增長，因(yin)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)發(fa)(fa)展需(xu)求引發(fa)(fa)的(de)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)壓力大大超過城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)的(de)生態(tai)(tai)承載力，使城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)生態(tai)(tai)系統的(de)自(zi)(zi)我(wo)調解失衡(heng)，由此產生的(de)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)環境問題日趨嚴(yan)重。為提高(gao)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)“韌(ren)性”，我(wo)們提倡師法自(zi)(zi)然(ran)的(de)生態(tai)(tai)修(xiu)復理念，即(ji)模(mo)擬自(zi)(zi)然(ran), 尤其是地(di)形、地(di)貌、水(shui)文、生態(tai)(tai)等, 構建人(ren)與自(zi)(zi)然(ran)和諧, 依(yi)靠自(zi)(zi)然(ran), 人(ren)工促進的(de)生態(tai)(tai)修(xiu)復過程(cheng)。

從(cong)城(cheng)市(shi)(shi)水安(an)全角度看，我們應重視(shi)六大生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)工程措施以恢復城(cheng)市(shi)(shi)水環境(jing)生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)系(xi)統，包(bao)括：尊重河(he)流的自然規律和自然形態(tai)（河(he)漫(man)灘、彎曲河(he)道、坑塘系(xi)統、河(he)床結(jie)構、駁(bo)岸(an)）；跌水堰(yan)是沉淀(dian)凈(jing)(jing)化與爆氧凈(jing)(jing)化的統一；原生(sheng)(sheng)(sheng)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)對水體凈(jing)(jing)化的強大功能；植物(wu)種群、空間(jian)格局至(zhi)關重要；土(tu)壤(rang)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)及土(tu)壤(rang)動物(wu)對水質凈(jing)(jing)化意義(yi)非凡；根(gen)據濕(shi)(shi)地空間(jian)形態(tai)營造不同的濕(shi)(shi)地生(sheng)(sheng)(sheng)境(jing)（見圖1）。與此同時，我們還(huan)需跳(tiao)出城(cheng)市(shi)(shi)小尺度視(shi)角，從(cong)城(cheng)市(shi)(shi)區域(yu)大尺度上考慮不同生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)尺度和生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)等級的生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)關系(xi)。

生態優先，以水定城

記者：何謂生態尺度(du)、生態等級？其對解(jie)決(jue)城市(shi)水安全問題(ti)有怎樣的(de)作用？

李(li)百煉：生(sheng)態學尺度(du)的(de)含義并非空間范圍或(huo)面積(ji)大(da)小的(de)問題，而是生(sheng)態等級的(de)概(gai)念。生(sheng)態修復和生(sheng)態保護在什么空間尺度(du)上(shang)產(chan)生(sheng)問題，也只能在該(gai)特(te)定空間尺度(du)上(shang)解決問題。

例(li)如“城市(shi)看海”問(wen)題，從小區尺度(du)(du)，我(wo)們關(guan)(guan)(guan)心(xin)海綿體，關(guan)(guan)(guan)注地(di)表徑流(liu)及就(jiu)地(di)下滲問(wen)題；從城市(shi)尺度(du)(du)，我(wo)們關(guan)(guan)(guan)心(xin)城市(shi)內(nei)澇問(wen)題，關(guan)(guan)(guan)注城市(shi)“山(shan)水(shui)林田湖草(cao)城”的空(kong)間(jian)格局和空(kong)間(jian)關(guan)(guan)(guan)系(xi)問(wen)題；從流(liu)域尺度(du)(du)，我(wo)們關(guan)(guan)(guan)心(xin)“城市(shi)防洪(hong)” 問(wen)題，關(guan)(guan)(guan)注流(liu)域水(shui)系(xi)、水(shui)面(mian)積(ji)及其(qi)對突(tu)發(fa)超強降雨的應對能力問(wen)題。通(tong)俗地(di)說，生態學尺度(du)(du)即在不同的生態等級上處(chu)理(li)不同的生態關(guan)(guan)(guan)系(xi)。

從城(cheng)市(shi)(shi)小(xiao)區尺(chi)度(du)(du)，需做(zuo)好(hao)海綿建(jian)設(she)，使雨水就地(di)下滲，減少(shao)地(di)表徑(jing)流；而在城(cheng)市(shi)(shi)區域尺(chi)度(du)(du)上，為避免(mian)“城(cheng)市(shi)(shi)看海”，應(ying)把城(cheng)市(shi)(shi)建(jian)設(she)在安全高程之上，避免(mian)占用水面(mian)(mian)，應(ying)“圍城(cheng)”而不“圍水”；從流域尺(chi)度(du)(du)，應(ying)保(bao)護水系的自然水文形(xing)態(tai)、河(he)流彎曲度(du)(du)及(ji)河(he)漫(man)灘和濕(shi)地(di)，更重要的是保(bao)護水系水岸植被，加大力度(du)(du)恢復城(cheng)市(shi)(shi)區域濕(shi)地(di)和水面(mian)(mian)面(mian)(mian)積。

記者：請(qing)您(nin)結合具體城市(shi)“治(zhi)水(shui)”實例，談談我國城市(shi)生態(tai)修復可借鑒(jian)哪些經驗？

李(li)百煉：人(ren)類自古(gu)擇水(shui)(shui)(shui)而(er)居，城(cheng)臨(lin)水(shui)(shui)(shui)而(er)建、因水(shui)(shui)(shui)而(er)興。中國古(gu)代2000 多年(nian)留存(cun)的城(cheng)市建設經驗即“水(shui)(shui)(shui)中有(you)(you)(you)城(cheng)，城(cheng)中有(you)(you)(you)水(shui)(shui)(shui)”。以前蘇州城(cheng)很少被(bei)淹，是因為城(cheng)內有(you)(you)(you)“六縱十四橫加兩環”的河道(dao)水(shui)(shui)(shui)系，整(zheng)個流域的自然(ran)水(shui)(shui)(shui)系統十分發達，可讓(rang)太湖(hu)的水(shui)(shui)(shui)平面保(bao)持相對恒定(ding)，讓(rang)雨水(shui)(shui)(shui)快速排出(chu)。

再(zai)以武(wu)(wu)漢為例(li)，歷史上(shang)，武(wu)(wu)漢有“三山六水(shui)(shui)一分田” 說法。現今武(wu)(wu)漢的六分水(shui)(shui)（湖、河(he)漫灘(tan)、濕地）變(bian)為二分水(shui)(shui)，其(qi)余四(si)分水(shui)(shui)變(bian)為城市(shi)。暴雨降(jiang)臨，由原本四(si)分水(shui)(shui)形(xing)成的城市(shi)出現“看海(hai)”很正常。

水資(zi)源管(guan)理(li)方(fang)(fang)面頗有經(jing)驗的(de)荷蘭(lan)，采(cai)用“與水共存”“還(huan)地于(yu)(yu)河”的(de)策略，為河水創造更多的(de)空間(jian)，提高水道區域的(de)蓄水量，盡(jin)可能恢復河岸空間(jian)的(de)生態(tai)體系。如位(wei)于(yu)(yu)荷蘭(lan)奈(nai)梅亨(heng)的(de)瓦爾河，改造方(fang)(fang)案是(shi)在(zai)河的(de)北部平原(yuan)重新構建河流支道，以增(zeng)加(jia)瓦爾河的(de)總容納(na)水量，豐富原(yuan)先河岸生態(tai)系統的(de)層次，增(zeng)強了抵御(yu)洪水威(wei)脅的(de)能力。

再(zai)談談美國(guo)邁阿密(mi)的(de)經驗。邁阿密(mi)城(cheng)市臨(lin)水(shui)(shui)而建(jian)(jian)，由海岸濕(shi)地(di)發(fa)展而來(lai)。整座城(cheng)市水(shui)(shui)網交錯，看不到防洪(hong)堤(di)壩，建(jian)(jian)筑距水(shui)(shui)面(mian)（即(ji)海平面(mian)）高差僅(jin)2m（見圖2）。該區域的(de)年(nian)降(jiang)雨量超(chao)過2000mm，最(zui)大連續降(jiang)雨量超(chao)過300mm，但并不擔心城(cheng)市被淹問題。關鍵是城(cheng)市建(jian)(jian)設保留大于20% 的(de)水(shui)(shui)面(mian)。通過簡單的(de)數學計算可得(de)出(chu)，把(ba)100km2 匯水(shui)(shui)面(mian)積產生(sheng)的(de)地(di)表徑(jing)流匯集到20km2 的(de)水(shui)(shui)面(mian)上， 300mm 的(de)降(jiang)雨水(shui)(shui)位(wei)最(zui)多增加(jia)150cm，小于2m 的(de)高差，城(cheng)市可免(mian)于洪(hong)災。

在對水面(mian)(mian)面(mian)(mian)積與陸地面(mian)(mian)積之比的(de)(de)研究中，我(wo)們發現田納西州作(zuo)為(wei)美國(guo)最早成(cheng)立流域管理(li)局的(de)(de)區域，其(qi)水面(mian)(mian)面(mian)(mian)積與陸地面(mian)(mian)積之比為(wei)7% ～ 11%。而(er)中國(guo)許(xu)多省市水面(mian)(mian)面(mian)(mian)積與陸地面(mian)(mian)積之比皆在1% 以(yi)下，這(zhe)是(shi)值得關注(zhu)的(de)(de)問(wen)題。

隨著中國生(sheng)態(tai)(tai)(tai)文(wen)明建(jian)設的(de)(de)提出，越來越多的(de)(de)城(cheng)(cheng)市(shi)開始(shi)注重(zhong)(zhong)生(sheng)態(tai)(tai)(tai)保護(hu)與修(xiu)復(fu)工(gong)作。如此(ci)次論壇召開的(de)(de)所在地重(zhong)(zhong)慶(qing)(qing)， 是一座(zuo)山水環(huan)繞(rao)(rao)、江(jiang)峽相擁的(de)(de)山水之(zhi)城(cheng)(cheng)，其緊緊圍繞(rao)(rao)“共抓大(da)保護(hu)、不(bu)搞大(da)開發”方針，尊(zun)重(zhong)(zhong)自然(ran)、順應自然(ran)、保護(hu)自然(ran)，持續推進“長江(jiang)風景眼，重(zhong)(zhong)慶(qing)(qing)生(sheng)態(tai)(tai)(tai)島”的(de)(de)生(sheng)態(tai)(tai)(tai)建(jian)設，強化(hua)城(cheng)(cheng)市(shi)發展(zhan)韌(ren)性。再如建(jian)設中的(de)(de)雄安(an)新區，遵循“生(sheng)態(tai)(tai)(tai)優先(xian)(xian)，以水定城(cheng)(cheng)”理念，先(xian)(xian)保護(hu)環(huan)境，再建(jian)城(cheng)(cheng)，雄安(an)的(de)(de)藍綠色區域將(jiang)占70%（藍色是水，綠色是植被），建(jian)設用地只占30%。

可見，城(cheng)市“治水(shui)(shui)”應以(yi)(yi)水(shui)(shui)動(dong)力為(wei)基(ji)礎，以(yi)(yi)水(shui)(shui)質為(wei)目標，充分(fen)尊(zun)重自(zi)然，恢復自(zi)然，構建科學完善的水(shui)(shui)陸空間(jian)格(ge)局和河流自(zi)凈化系(xi)統。總之，給自(zi)然以(yi)(yi)空間(jian)，生(sheng)態優先；與自(zi)然合作，而不是對抗它，才是最好的經驗(yan)。

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