韌性視角下的城市水生態(tài)修復(fù)
入汛以來(lái),全國(guó)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(qiáng)降雨,局地出現(xiàn)特大暴雨,人民的生命及財(cái)產(chǎn)遭受重大損失。河南暴雨?duì)縿?dòng)著全國(guó)人民的心。我們?cè)陉P(guān)注抗災(zāi)救援的同時(shí),也在思考:城市應(yīng)如何對(duì)抗“未知性”,提升“韌性”?在近日召開(kāi)的“生態(tài)的風(fēng)景 風(fēng)景的生態(tài)——2021 生態(tài)保護(hù)修復(fù)創(chuàng)新實(shí)踐論壇”上,《城市住宅》雜志采訪(fǎng)了美國(guó)人類(lèi)生態(tài)研究院院士,國(guó)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(huà)題都會(huì)沖刷大眾的耳膜,“城市看?!薄笆欣飫澊钡日掌l繁刷屏朋友圈。為應(yīng)對(duì)城市洪澇災(zāi)害,海綿城市建設(shè)應(yīng)運(yùn)而生。然而,不久前的暴雨讓人們對(duì)鄭州建設(shè)的海綿城市提出了大大的問(wèn)號(hào)。對(duì)此,您怎樣看?
A:海綿城市建設(shè)可解決城市防洪、防旱、防內(nèi)澇已成為當(dāng)下國(guó)內(nèi)的共識(shí),但它應(yīng)是建立在宏觀(guān)尺度、流域?qū)用娴摹暗陀绊戦_(kāi)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(wèn)題,也只能在區(qū)域或流域的尺度上解決問(wèn)題。這是生態(tài)學(xué)的基本常識(shí),即一切生態(tài)關(guān)系是以生態(tài)尺度為基礎(chǔ)的生態(tài)系統(tǒng)關(guān)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(wèn)題。但它不可能,也不應(yīng)用于解決“城市看海”問(wèn)題。準(zhǔn)確地說(shuō), “海綿城市”并非海綿的城市,而是城市中的海綿體,或稱(chēng)之為“城市海綿”。城市中大大小小的海綿體可實(shí)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(wèn)題。
近年來(lái),城市旱澇現(xiàn)象越來(lái)越普遍,頻發(fā)的自然災(zāi)害都在證實(shí)氣候正變得越來(lái)越不穩(wěn)定。據(jù)國(guó)家氣候中心預(yù)測(cè),21 世紀(jì),中國(guó)極端降雨發(fā)生頻率和強(qiáng)度將持續(xù)增加;根據(jù)聯(lián)合國(guó)的預(yù)測(cè),到2030 年,全球洪災(zāi)數(shù)量將比今天增加3 倍。
面對(duì)未來(lái)不確定及突發(fā)的洪澇災(zāi)害,我們必須提升城市“韌性”,提高風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)。
嵌入“韌性”理念
Q:在您看來(lái),建設(shè)“韌性城市”是新時(shí)代城市發(fā)展的新要求嗎?何謂“韌性城市”?
A:在《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中首次提出建設(shè)“韌性城市”?!绊g性城市”作為新時(shí)代城市發(fā)展的要求,已引起社會(huì)廣泛關(guān)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(shí)空、多領(lǐng)域、多學(xué)科交流延伸發(fā)展的復(fù)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(guó)際組織倡導(dǎo)地區(qū)可持續(xù)發(fā)展國(guó)際理事會(huì)(ICLEI)曾對(duì)“韌性城市”進(jìn)行定義——對(duì)于危害能及時(shí)抵御、吸收、快速適應(yīng)并作出有效反應(yīng)的城市。
20 世紀(jì)末,“韌性城市”理念被引入我國(guó),首先應(yīng)用于建筑行業(yè),后延伸至城市建設(shè)中。其基本特征主要包括兩個(gè)方面:一是當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí),城市通過(guò)一定的方式抵御、吸收和化解外界對(duì)其產(chǎn)生的影響,即抵御、適應(yīng)能力;二是城市可從災(zāi)害中快速恢復(fù),保持正常運(yùn)行功能,即恢復(fù)能力。簡(jiǎn)言之,指城市憑借自身能力更好地應(yīng)對(duì)各類(lèi)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。
當(dāng)前,城市風(fēng)險(xiǎn)種類(lèi)繁多,需在城市規(guī)劃、城市空間、城市建設(shè)、生態(tài)治理等各個(gè)環(huán)節(jié)嵌入“韌性”理念,形成多元化的韌性城市建設(shè)與治理體系。
Q:當(dāng)我們進(jìn)行城市規(guī)劃建設(shè)時(shí),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(yīng)對(duì)不同類(lèi)型的城市問(wèn)題。而一座城市最大的“韌性”來(lái)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(shí)刻面臨各種自然或人為活動(dòng)的影響。在全球氣候變化、自然環(huán)境災(zāi)害頻發(fā)背景下,傳統(tǒng)城市防災(zāi)規(guī)劃往往強(qiáng)調(diào)治理與抵御,主要關(guān)注自然災(zāi)害本身而忽略其與城市間的互動(dòng)關(guān)系。
可以說(shuō),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(jìn)城市韌性發(fā)展的基本要素。
近年來(lái),城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大,城市人口不斷增長(zhǎng),因城市發(fā)展需求引發(fā)的城市壓力大大超過(guò)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(wèn)題日趨嚴(yán)重。為提高城市“韌性”,我們提倡師法自然的生態(tài)修復(fù)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(jìn)的生態(tài)修復(fù)過(guò)程。
從城市水安全角度看,我們應(yīng)重視六大生態(tài)工程措施以恢復(fù)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(duì)水體凈化的強(qiáng)大功能;植物種群、空間格局至關(guān)重要;土壤微生物及土壤動(dòng)物對(duì)水質(zhì)凈化意義非凡;根據(jù)濕地空間形態(tài)營(yíng)造不同的濕地生境(見(jiàn)圖1)。與此同時(shí),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(jí)的生態(tài)關(guān)系。
生態(tài)優(yōu)先,以水定城
Q:何謂生態(tài)尺度、生態(tài)等級(jí)?其對(duì)解決城市水安全問(wèn)題有怎樣的作用?
A:生態(tài)學(xué)尺度的含義并非空間范圍或面積大小的問(wèn)題,而是生態(tài)等級(jí)的概念。生態(tài)修復(fù)和生態(tài)保護(hù)在什么空間尺度上產(chǎn)生問(wèn)題,也只能在該特定空間尺度上解決問(wèn)題。
例如“城市看?!眴?wèn)題,從小區(qū)尺度,我們關(guān)心海綿體,關(guān)注地表徑流及就地下滲問(wèn)題;從城市尺度,我們關(guān)心城市內(nèi)澇問(wèn)題,關(guān)注城市“山水林田湖草城”的空間格局和空間關(guān)系問(wèn)題;從流域尺度,我們關(guān)心“城市防洪” 問(wèn)題,關(guān)注流域水系、水面積及其對(duì)突發(fā)超強(qiáng)降雨的應(yīng)對(duì)能力問(wèn)題。通俗地說(shuō),生態(tài)學(xué)尺度即在不同的生態(tài)等級(jí)上處理不同的生態(tài)關(guān)系。
從城市小區(qū)尺度,需做好海綿建設(shè),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?!?,應(yīng)把城市建設(shè)在安全高程之上,避免占用水面,應(yīng)“圍城”而不“圍水”;從流域尺度,應(yīng)保護(hù)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(hù)水系水岸植被,加大力度恢復(fù)城市區(qū)域濕地和水面面積。
Q:請(qǐng)您結(jié)合具體城市“治水”實(shí)例,談?wù)勎覈?guó)城市生態(tài)修復(fù)可借鑒哪些經(jīng)驗(yàn)?
A:人類(lèi)自古擇水而居,城臨水而建、因水而興。中國(guó)古代2000 多年留存的城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)即“水中有城,城中有水”。以前蘇州城很少被淹,是因?yàn)槌莾?nèi)有“六縱十四橫加兩環(huán)”的河道水系,整個(gè)流域的自然水系統(tǒng)十分發(fā)達(dá),可讓太湖的水平面保持相對(duì)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(shuō)法。現(xiàn)今武漢的六分水(湖、河漫灘、濕地)變?yōu)槎炙?,其余四分水變?yōu)槌鞘?。暴雨降臨,由原本四分水形成的城市出現(xiàn)“看?!焙苷?。
水資源管理方面頗有經(jīng)驗(yàn)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(fù)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(qiáng)了抵御洪水威脅的能力。
再談?wù)劽绹?guó)邁阿密的經(jīng)驗(yàn)。邁阿密城市臨水而建,由海岸濕地發(fā)展而來(lái)。整座城市水網(wǎng)交錯(cuò),看不到防洪堤壩,建筑距水面(即海平面)高差僅2m(見(jiàn)圖2)。該區(qū)域的年降雨量超過(guò)2000mm,最大連續(xù)降雨量超過(guò)300mm,但并不擔(dān)心城市被淹問(wèn)題。關(guān)鍵是城市建設(shè)保留大于20% 的水面。通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)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(zāi)。
在對(duì)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(guó)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(guó)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(guān)注的問(wèn)題。
隨著中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的提出,越來(lái)越多的城市開(kāi)始注重生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工作。如此次論壇召開(kāi)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(hù)、不搞大開(kāi)發(fā)”方針,尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然,持續(xù)推進(jìn)“長(zhǎng)江風(fēng)景眼,重慶生態(tài)島”的生態(tài)建設(shè),強(qiáng)化城市發(fā)展韌性。再如建設(shè)中的雄安新區(qū),遵循“生態(tài)優(yōu)先,以水定城”理念,先保護(hù)環(huán)境,再建城,雄安的藍(lán)綠色區(qū)域?qū)⒄?0%(藍(lán)色是水,綠色是植被),建設(shè)用地只占30%。
可見(jiàn),城市“治水”應(yīng)以水動(dòng)力為基礎(chǔ),以水質(zhì)為目標(biāo),充分尊重自然,恢復(fù)自然,構(gòu)建科學(xué)完善的水陸空間格局和河流自?xún)艋到y(tǒng)??傊?,給自然以空間,生態(tài)優(yōu)先;與自然合作,而不是對(duì)抗它,才是最好的經(jīng)驗(yàn)。