李百煉：韌性視角下的城市水生态修複

韌性視角下的城市水生态修複

訪美國人類生态研究院院士李百煉

入汛以來，全國極端降雨(yǔ)頻(pín)發，北京、河北、山西、山東、四川等省市遭遇暴雨(yǔ)侵襲。不久前，河南鄭州、新鄉等地市遭遇強降雨(yǔ)，局地出現(xiàn)特大暴雨(yǔ)，人民的生命及财産遭受重大損失。河南暴雨(yǔ)牽動着全國人民的心。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(zhī)性”，提升“韌性”？在近日召開的“生态的風景 風景的生态2021 生态保護修複創新實踐論壇”上，《城市住宅》雜(zá)志采訪了美國人類生态研究院院士，國際生态與可持續發展研究中心主任李百煉先生。

城市“水安全”大考

記者：每年汛期，城市防洪與内澇話(huà)題都會沖刷大衆的耳膜，“城市看海”“市裏劃船(chuán)”等照片頻(pín)繁刷屏朋友(yǒu)圈。爲應對城市洪澇災害，海綿城市建設應運而生。然而，不久前的暴雨(yǔ)讓人們對鄭州建設的海綿城市提出了大大的問号。對此，您怎樣看？

李百煉:海綿城市建設可解決城市防洪、防旱、防内澇已成爲當下國内的共識，但(dàn)它應是(shì)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(shì)在區域或流域尺度上産生的問題，也隻能在區域或流域的尺度上解決問題。這是(shì)生态學的基本常識，即一切生态關系是(shì)以生态尺度爲基礎的生态系統關系。顯然，“海綿城市”可在城市内小區域尺度上解決地表徑流、小區域尺度的雨(yǔ)水資源等問題。但(dàn)它不可能，也不應用于解決“城市看海”問題。準确地說， “海綿城市”并非海綿的城市，而是(shì)城市中的海綿體，或稱之爲“城市海綿”。城市中大大小小的海綿體可實現(xiàn)其海綿功能，解決區域内雨(yǔ)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(pín)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(yǔ)發生頻(pín)率和強度将持續增加；根據聯合國的預測，到2030 年，全球洪災數量将比今天增加3 倍。

面對未來不确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

記者：在您看來，建設“韌性城市”是(shì)新時代城市發展的新要求嗎(ma)？何謂“韌性城市”？

李百煉：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二三五年遠景目标的建議(yì)》中首次提出建設“韌性城市”。“韌性城市”作爲新時代城市發展的要求，已引起社會廣泛關注。

“韌性城市”是(shì)全新的概念，其内涵豐富，涉及範圍廣，是(shì)全時空、多領域、多學科交流延伸發展的複雜(zá)體系，并随着城市規模、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禦、吸收、快速适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，首先應用于建築行業，後延伸至城市建設中。其基本特征主要包括兩個方面：一是(shì)當災害發生時，城市通過一定的方式抵禦、吸收和化解外界對其産生的影響，即抵禦、适應能力；二是(shì)城市可從災害中快速恢複，保持正常運行功能，即恢複能力。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、生态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。

記者：當我們進行城市規劃建設時，什麽才是(shì)有“韌性”的視角？從水安全方面講，如何提高城市“韌性”？

李百煉：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爲活動的影響。在全球氣候變化、自然環境災害頻(pín)發背景下，傳統城市防災規劃往往強調治理與抵禦，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(shì)城市生态系統的核心組成部分，是(shì)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态承載力，使城市生态系統的自我調解失衡，由此産生的城市環境問題日趨嚴重。爲提高城市“韌性”，我們提倡師法自然的生态修複理念，即模拟自然, 尤其是(shì)地形、地貌、水文、生态等, 構建人與自然和諧, 依靠自然, 人工促進的生态修複過程。

從城市水安全角度看，我們應重視六大生态工程措施以恢複城市水環境生态系統，包括：尊重河流的自然規律和自然形态（河漫灘、彎曲河道、坑塘系統、河床結構、駁岸）；跌水堰是(shì)沉澱淨化與爆氧淨化的統一；原生微生物對水體淨化的強大功能；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淨化意義非凡；根據濕地空間形态營造不同的濕地生境（見(jiàn)圖1）。與此同時，我們還需跳(tiào)出城市小尺度視角，從城市區域大尺度上考慮不同生态尺度和生态等級的生态關系。

生态優先，以水定城

記者：何謂生态尺度、生态等級？其對解決城市水安全問題有怎樣的作用？

李百煉：生态學尺度的含義并非空間範圍或面積大小的問題，而是(shì)生态等級的概念。生态修複和生态保護在什麽空間尺度上産生問題，也隻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，我們關心城市内澇問題，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(yǔ)的應對能力問題。通俗地說，生态學尺度即在不同的生态等級上處理不同的生态關系。

從城市小區尺度，需做好海綿建設，使雨(yǔ)水就地下滲，減少地表徑流；而在城市區域尺度上，爲避免“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态、河流彎曲度及河漫灘和濕地，更重要的是(shì)保護水系水岸植被，加大力度恢複城市區域濕地和水面面積。

記者：請您結合具體城市“治水”實例，談談我國城市生态修複可借鑒哪些經驗？

李百煉：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(shì)因爲城内有“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(xiàng)對恒定，讓雨(yǔ)水快速排出。

再以武漢爲例，曆史上，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）變爲二分水，其餘四分水變爲城市。暴雨(yǔ)降臨，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驗的荷蘭，采用“與水共存”“還地于河”的策略，爲河水創造更多的空間，提高水道區域的蓄水量，盡可能恢複河岸空間的生态體系。如位于荷蘭奈梅亨的瓦爾河，改造方案是(shì)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，豐富原先河岸生态系統的層次，增強了抵禦洪水威脅的能力。

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，建築距水面（即海平面）高差僅2m（見(jiàn)圖2）。該區域的年降雨(yǔ)量超過2000mm，最大連續降雨(yǔ)量超過300mm，但(dàn)并不擔心城市被淹問題。關鍵是(shì)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 彙水面積産生的地表徑流彙集到20km2 的水面上， 300mm 的降雨(yǔ)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(xiàn)田納西州作爲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爲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(shì)值得關注的問題。

随着中國生态文明建設的提出，越來越多的城市開始注重生态保護與修複工作。如此次論壇召開的所在地重慶， 是(shì)一座山水環繞、江峽相(xiàng)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，重慶生态島”的生态建設，強化城市發展韌性。再如建設中的雄安新區，遵循“生态優先，以水定城”理念，先保護環境，再建城，雄安的藍綠色區域将占70%（藍色是(shì)水，綠色是(shì)植被），建設用地隻占30%。

可見(jiàn)，城市“治水”應以水動力爲基礎，以水質爲目标，充分尊重自然，恢複自然，構建科學完善的水陸空間格局和河流自淨化系統。總之，給自然以空間，生态優先；與自然合作，而不是(shì)對抗它，才是(shì)最好的經驗。

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