韌性視角下的城市水生態(tài)修復
——訪美國人類生態(tài)研究院院士李百煉
入汛以來，全國極端降雨頻發(fā)，北京、河北、山西、山東、四川等省市遭遇暴雨侵襲。不久前，河南鄭州、新鄉(xiāng)等地市遭遇強降雨，局地出現(xiàn)特大暴雨，人民的生命及財產(chǎn)遭受重大損失。河南暴雨牽動著全國人民的心。我們在關注抗災救援的同時，也在思考：城市應如何對抗“未知性”，提升“韌性”？在近日召開的“生態(tài)的風景 風景的生態(tài)——2021 生態(tài)保護修復創(chuàng)新實踐論壇”上，《城市住宅》雜志采訪了美國人類生態(tài)研究院院士，國際生態(tài)與可持續(xù)發(fā)展研究中心主任李百煉先生。
城市“水安全”大考
Q：每年汛期，城市防洪與內(nèi)澇話題都會沖刷大眾的耳膜，“城市看海”“市里劃船”等照片頻繁刷屏朋友圈。為應對城市洪澇災害，海綿城市建設應運而生。然而，不久前的暴雨讓人們對鄭州建設的海綿城市提出了大大的問號。對此，您怎樣看？
A:海綿城市建設可解決城市防洪、防旱、防內(nèi)澇已成為當下國內(nèi)的共識，但它應是建立在宏觀尺度、流域?qū)用娴?ldquo;低影響開發(fā)”。我們必須從區(qū)域、流域的尺度上重新考慮“治水”理念，重整山河，回歸鄉(xiāng)土、回歸自然、回歸大禹治水的疏和蓄。
“城市看海”是在區(qū)域或流域尺度上產(chǎn)生的問題，也只能在區(qū)域或流域的尺度上解決問題。這是生態(tài)學的基本常識，即一切生態(tài)關系是以生態(tài)尺度為基礎的生態(tài)系統(tǒng)關系。顯然，“海綿城市”可在城市內(nèi)小區(qū)域尺度上解決地表徑流、小區(qū)域尺度的雨水資源等問題。但它不可能，也不應用于解決“城市看海”問題。準確地說， “海綿城市”并非海綿的城市，而是城市中的海綿體，或稱之為“城市海綿”。城市中大大小小的海綿體可實現(xiàn)其海綿功能，解決區(qū)域內(nèi)雨水下滲、地表徑流減少及面源污染等問題。
近年來，城市旱澇現(xiàn)象越來越普遍，頻發(fā)的自然災害都在證實氣候正變得越來越不穩(wěn)定。據(jù)國家氣候中心預測，21 世紀，中國極端降雨發(fā)生頻率和強度將持續(xù)增加；根據(jù)聯(lián)合國的預測，到2030 年，全球洪災數(shù)量將比今天增加3 倍。
面對未來不確定及突發(fā)的洪澇災害，我們必須提升城市“韌性”，提高風險管理意識。
嵌入“韌性”理念
Q:在您看來，建設“韌性城市”是新時代城市發(fā)展的新要求嗎？何謂“韌性城市”？
A:在《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》中首次提出建設“韌性城市”。“韌性城市”作為新時代城市發(fā)展的要求，已引起社會廣泛關注。
“韌性城市”是全新的概念，其內(nèi)涵豐富，涉及范圍廣，是全時空、多領域、多學科交流延伸發(fā)展的復雜體系，并隨著城市規(guī)模、城市功能的更新不斷發(fā)展變化。
2002 年，國際組織倡導地區(qū)可持續(xù)發(fā)展國際理事會(ICLEI)曾對“韌性城市”進行定義——對于危害能及時抵御、吸收、快速適應并作出有效反應的城市。
20 世紀末，“韌性城市”理念被引入我國，首先應用于建筑行業(yè)，后延伸至城市建設中。其基本特征主要包括兩個方面：一是當災害發(fā)生時，城市通過一定的方式抵御、吸收和化解外界對其產(chǎn)生的影響，即抵御、適應能力；二是城市可從災害中快速恢復，保持正常運行功能，即恢復能力。簡言之，指城市憑借自身能力更好地應對各類災害風險。
當前，城市風險種類繁多，需在城市規(guī)劃、城市空間、城市建設、生態(tài)治理等各個環(huán)節(jié)嵌入“韌性”理念，形成多元化的韌性城市建設與治理體系。
Q:當我們進行城市規(guī)劃建設時，什么才是有“韌性”的視角？從水安全方面講，如何提高城市“韌性”？
A:韌性城市之“韌”，體現(xiàn)在其要具有“彈性” 與“韌性”，能從容應對不同類型的城市問題。而一座城市最大的“韌性”來自于城市發(fā)展與自然和諧共生。
城市存在于自然與人的共生環(huán)境中，城市系統(tǒng)時刻面臨各種自然或人為活動的影響。在全球氣候變化、自然環(huán)境災害頻發(fā)背景下，傳統(tǒng)城市防災規(guī)劃往往強調(diào)治理與抵御，主要關注自然災害本身而忽略其與城市間的互動關系。
可以說，自然環(huán)境要素是城市生態(tài)系統(tǒng)的核心組成部分，是保持城市韌性穩(wěn)定、促進城市韌性發(fā)展的基本要素。
近年來，城市規(guī)模逐漸擴大，城市人口不斷增長，因城市發(fā)展需求引發(fā)的城市壓力大大超過城市的生態(tài)承載力，使城市生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)解失衡，由此產(chǎn)生的城市環(huán)境問題日趨嚴重。為提高城市“韌性”，我們提倡師法自然的生態(tài)修復理念，即模擬自然, 尤其是地形、地貌、水文、生態(tài)等, 構(gòu)建人與自然和諧, 依靠自然, 人工促進的生態(tài)修復過程。
從城市水安全角度看，我們應重視六大生態(tài)工程措施以恢復城市水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)，包括：尊重河流的自然規(guī)律和自然形態(tài)（河漫灘、彎曲河道、坑塘系統(tǒng)、河床結(jié)構(gòu)、駁岸）；跌水堰是沉淀凈化與爆氧凈化的統(tǒng)一；原生微生物對水體凈化的強大功能；植物種群、空間格局至關重要；土壤微生物及土壤動物對水質(zhì)凈化意義非凡；根據(jù)濕地空間形態(tài)營造不同的濕地生境（見圖1）。與此同時，我們還需跳出城市小尺度視角，從城市區(qū)域大尺度上考慮不同生態(tài)尺度和生態(tài)等級的生態(tài)關系。
生態(tài)優(yōu)先，以水定城
Q:何謂生態(tài)尺度、生態(tài)等級？其對解決城市水安全問題有怎樣的作用？
A:生態(tài)學尺度的含義并非空間范圍或面積大小的問題，而是生態(tài)等級的概念。生態(tài)修復和生態(tài)保護在什么空間尺度上產(chǎn)生問題，也只能在該特定空間尺度上解決問題。
例如“城市看海”問題，從小區(qū)尺度，我們關心海綿體，關注地表徑流及就地下滲問題；從城市尺度，我們關心城市內(nèi)澇問題，關注城市“山水林田湖草城”的空間格局和空間關系問題；從流域尺度，我們關心“城市防洪” 問題，關注流域水系、水面積及其對突發(fā)超強降雨的應對能力問題。通俗地說，生態(tài)學尺度即在不同的生態(tài)等級上處理不同的生態(tài)關系。
從城市小區(qū)尺度，需做好海綿建設，使雨水就地下滲，減少地表徑流；而在城市區(qū)域尺度上，為避免“城市看海”，應把城市建設在安全高程之上，避免占用水面，應“圍城”而不“圍水”；從流域尺度，應保護水系的自然水文形態(tài)、河流彎曲度及河漫灘和濕地，更重要的是保護水系水岸植被，加大力度恢復城市區(qū)域濕地和水面面積。
Q：請您結(jié)合具體城市“治水”實例，談談我國城市生態(tài)修復可借鑒哪些經(jīng)驗？
A：人類自古擇水而居，城臨水而建、因水而興。中國古代2000 多年留存的城市建設經(jīng)驗即“水中有城，城中有水”。以前蘇州城很少被淹，是因為城內(nèi)有“六縱十四橫加兩環(huán)”的河道水系，整個流域的自然水系統(tǒng)十分發(fā)達，可讓太湖的水平面保持相對恒定，讓雨水快速排出。
再以武漢為例，歷史上，武漢有“三山六水一分田” 說法。現(xiàn)今武漢的六分水（湖、河漫灘、濕地）變?yōu)槎炙溆嗨姆炙優(yōu)槌鞘小１┯杲蹬R，由原本四分水形成的城市出現(xiàn)“看海”很正常。
水資源管理方面頗有經(jīng)驗的荷蘭，采用“與水共存”“還地于河”的策略，為河水創(chuàng)造更多的空間，提高水道區(qū)域的蓄水量，盡可能恢復河岸空間的生態(tài)體系。如位于荷蘭奈梅亨的瓦爾河，改造方案是在河的北部平原重新構(gòu)建河流支道，以增加瓦爾河的總?cè)菁{水量，豐富原先河岸生態(tài)系統(tǒng)的層次，增強了抵御洪水威脅的能力。
再談談美國邁阿密的經(jīng)驗。邁阿密城市臨水而建，由海岸濕地發(fā)展而來。整座城市水網(wǎng)交錯，看不到防洪堤壩，建筑距水面（即海平面）高差僅2m（見圖2）。該區(qū)域的年降雨量超過2000mm，最大連續(xù)降雨量超過300mm，但并不擔心城市被淹問題。關鍵是城市建設保留大于20% 的水面。通過簡單的數(shù)學計算可得出，把100km2 匯水面積產(chǎn)生的地表徑流匯集到20km2 的水面上， 300mm 的降雨水位最多增加150cm，小于2m 的高差，城市可免于洪災。
在對水面面積與陸地面積之比的研究中，我們發(fā)現(xiàn)田納西州作為美國最早成立流域管理局的區(qū)域，其水面面積與陸地面積之比為7% ～ 11%。而中國許多省市水面面積與陸地面積之比皆在1% 以下，這是值得關注的問題。
隨著中國生態(tài)文明建設的提出，越來越多的城市開始注重生態(tài)保護與修復工作。如此次論壇召開的所在地重慶， 是一座山水環(huán)繞、江峽相擁的山水之城，其緊緊圍繞“共抓大保護、不搞大開發(fā)”方針，尊重自然、順應自然、保護自然，持續(xù)推進“長江風景眼，重慶生態(tài)島”的生態(tài)建設，強化城市發(fā)展韌性。再如建設中的雄安新區(qū)，遵循“生態(tài)優(yōu)先，以水定城”理念，先保護環(huán)境，再建城，雄安的藍綠色區(qū)域?qū)⒄?0%（藍色是水，綠色是植被），建設用地只占30%。
可見，城市“治水”應以水動力為基礎，以水質(zhì)為目標，充分尊重自然，恢復自然，構(gòu)建科學完善的水陸空間格局和河流自凈化系統(tǒng)。總之，給自然以空間，生態(tài)優(yōu)先；與自然合作，而不是對抗它，才是最好的經(jīng)驗。
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