韌性視角下的城市水生態修復
——訪美國人類生態研究院院士李百煉
入汛以來，全國極端降雨頻發，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、新鄉等地市遭遇強降雨，局地出現特大暴雨，人民的生命及財產遭受重大損失。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“生態的風景 風景的生態——2021 生態保護修復創新實踐論壇”上，《城市住宅》雜志采訪了美國人類生態研究院院士，國際生態與可持續發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、防內澇已成為當下國內的共識，但它應是建立在宏觀尺度、流域層面的“低影響開發”。我們必須從區域、流域的尺度上重新考慮“治水”理念，重整山河，回歸鄉土、回歸自然、回歸大禹治水的疏和蓄。
“城市看海”是在區域或流域尺度上產生的問題，也只能在區域或流域的尺度上解決問題。這是生態學的基本常識，即一切生態關系是以生態尺度為基礎的生態系統關系。顯然，“海綿城市”可在城市內小區域尺度上解決地表徑流、小區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其海綿功能，解決區域內雨水下滲、地表徑流減少及面源污染等問題。
近年來，城市旱澇現象越來越普遍，頻發的自然災害都在證實氣候正變得越來越不穩定。據國家氣候中心預測，21 世紀，中國極端降雨發生頻率和強度將持續增加；根據聯合國的預測，到2030 年，全球洪災數量將比今天增加3 倍。
面對未來不確定及突發的洪澇災害，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濟和社會發展第十四個五年規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，其內涵豐富，涉及范圍廣，是全時空、多領域、多學科交流延伸發展的復雜體系，并隨著城市規模、城市功能的更新不斷發展變化。
2002 年，國際組織倡導地區可持續發展國際理事會(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，后延伸至城市建設中。其基本特征主要包括兩個方面：一是當災害發生時，城市通過一定的方式抵御、吸收和化解外界對其產生的影響，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，需在城市規劃、城市空間、城市建設、生態治理等各個環節嵌入“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”來自于城市發展與自然和諧共生。
城市存在于自然與人的共生環境中，城市系統時刻面臨各種自然或人為活動的影響。在全球氣候變化、自然環境災害頻發背景下，傳統城市防災規劃往往強調治理與抵御，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，自然環境要素是城市生態系統的核心組成部分，是保持城市韌性穩定、促進城市韌性發展的基本要素。
近年來，城市規模逐漸擴大，城市人口不斷增長，因城市發展需求引發的城市壓力大大超過城市的生態承載力，使城市生態系統的自我調解失衡，由此產生的城市環境問題日趨嚴重。為提高城市“韌性”，我們提倡師法自然的生態修復理念，即模擬自然, 尤其是地形、地貌、水文、生態等, 構建人與自然和諧, 依靠自然, 人工促進的生態修復過程。
從城市水安全角度看，我們應重視六大生態工程措施以恢復城市水環境生態系統，包括：尊重河流的自然規律和自然形態（河漫灘、彎曲河道、坑塘系統、河床結構、駁岸）；跌水堰是沉淀凈化與爆氧凈化的統一；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凈化意義非凡；根據濕地空間形態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，從城市區域大尺度上考慮不同生態尺度和生態等級的生態關系。
生態優先，以水定城
Q:何謂生態尺度、生態等級？其對解決城市水安全問題有怎樣的作用？
A:生態學尺度的含義并非空間范圍或面積大小的問題，而是生態等級的概念。生態修復和生態保護在什么空間尺度上產生問題，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、水面積及其對突發超強降雨的應對能力問題。通俗地說，生態學尺度即在不同的生態等級上處理不同的生態關系。
從城市小區尺度，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、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域濕地和水面面積。
Q：請您結合具體城市“治水”實例，談談我國城市生態修復可借鑒哪些經驗？
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驗即“水中有城，城中有水”。以前蘇州城很少被淹，是因為城內有“六縱十四橫加兩環”的河道水系，整個流域的自然水系統十分發達，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。現今武漢的六分水（湖、河漫灘、濕地）變為二分水，其余四分水變為城市。暴雨降臨，由原本四分水形成的城市出現“看海”很正常。
水資源管理方面頗有經驗的荷蘭，采用“與水共存”“還地于河”的策略，為河水創造更多的空間，提高水道區域的蓄水量，盡可能恢復河岸空間的生態體系。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建河流支道，以增加瓦爾河的總容納水量，豐富原先河岸生態系統的層次，增強了抵御洪水威脅的能力。
再談談美國邁阿密的經驗。邁阿密城市臨水而建，由海岸濕地發展而來。整座城市水網交錯，看不到防洪堤壩，建筑距水面（即海平面）高差僅2m（見圖2）。該區域的年降雨量超過2000mm，最大連續降雨量超過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。通過簡單的數學計算可得出，把100km2 匯水面積產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，我們發現田納西州作為美國最早成立流域管理局的區域，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。
隨著中國生態文明建設的提出，越來越多的城市開始注重生態保護與修復工作。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”方針，尊重自然、順應自然、保護自然，持續推進“長江風景眼，重慶生態島”的生態建設，強化城市發展韌性。再如建設中的雄安新區，遵循“生態優先，以水定城”理念，先保護環境，再建城，雄安的藍綠色區域將占70%（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，以水質為目標，充分尊重自然，恢復自然，構建科學完善的水陸空間格局和河流自凈化系統。總之，給自然以空間，生態優先；與自然合作，而不是對抗它，才是最好的經驗。
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