城市洪澇風(fēng)險(xiǎn)防控的生態(tài)修復(fù)途徑

李弘 王彬酈 孟格蕾 向亞玲

摘要：人類面臨的水問題，體現(xiàn)為水的質(zhì)、量和時(shí)機(jī)問題。流域自然水循環(huán)的擾亂和破壞，是城市造成城市內(nèi)澇的根源。伴隨城市化過程的綠色空間壓縮、不透水面積增加、社會(huì)水循環(huán)影響增加等，最終都通過對(duì)自然水循環(huán)的擾動(dòng)，產(chǎn)生同時(shí)存在的水資源短缺與洪澇及水源污染等問題。擯棄單純憑借灰色基礎(chǔ)設(shè)施的抵御、抗擊思維，運(yùn)用生態(tài)智慧，建設(shè)綠色基礎(chǔ)設(shè)施，恢復(fù)和增加城市流域內(nèi)的綠色空間，以實(shí)現(xiàn)水的分散積存、自然滲透、自然蒸發(fā)、自然凈化、恢復(fù)水的自然循環(huán)過程為目的和方式的城市生態(tài)修復(fù)，是基于自然的城市洪澇問題解決方案。將生態(tài)智慧融入城市設(shè)計(jì)與規(guī)劃，生態(tài)修復(fù)成為城市規(guī)劃與建設(shè)的日常，是解決洪澇問題的長久之路。

關(guān)鍵詞：城市水循環(huán);城市化;洪澇;生態(tài)修復(fù)

一、前言

人類賴以生存的水資源保障，來自水的自然循環(huán)。人類選擇依水而居，城市因水而興。城市化與氣候變化以一種難以置信、不易察覺的方式，改變了自然水循環(huán)，引發(fā)了以內(nèi)澇、洪災(zāi)、污染為主的一系列城市水問題，也改變了城市與自然的關(guān)系。自從有了城市，人類就開始了治水的歷史。長期以來，城市治水更多地體現(xiàn)為河流的治理。由于歷史原因，我國水系統(tǒng)多頭管理、九龍治水的局面至今未有明顯改觀。由于缺乏系統(tǒng)的基于水文循環(huán)、空間管理的理論和行動(dòng)框架，生態(tài)修復(fù)概念的模式化、修復(fù)目標(biāo)的靜態(tài)化、泛化與實(shí)踐中生態(tài)修復(fù)工作局部化、碎片化，導(dǎo)致無論是指導(dǎo)思想還是現(xiàn)實(shí)行為中，城市防洪澇與生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)、方式未能統(tǒng)一。防洪與生態(tài)修復(fù)之間隱性而必然的內(nèi)在聯(lián)系未能充分得到各方的共識(shí)。本文梳理了近年來城市洪澇問題的根源及應(yīng)對(duì)策略的最新研究和實(shí)踐，指出城市水問題的根源是流域土地利用與覆蓋變化（LULC）引起的水循環(huán)改變。作為解決城市洪澇問題的新途徑，促進(jìn)恢復(fù)自然水循環(huán)、提高流域積存能力、降低洪峰流量及流速、推遲洪峰等功能，是生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)和結(jié)果。綠色基礎(chǔ)設(shè)施（GI），是生態(tài)修復(fù)的體現(xiàn)形式。

二、水循環(huán)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的改變引起水患

城市化過程中土地利用、土地覆蓋變化，以及受其影響的水文循環(huán)紊亂，是水問題產(chǎn)生的根源。伴隨著土地利用與覆蓋產(chǎn)生變化及其影響下的水文循環(huán)的惡化，生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)出以生物多樣性喪失為代表的結(jié)構(gòu)和功能退化。[1]退化的生態(tài)系統(tǒng)，喪失了水文調(diào)節(jié)功能，通過其反饋機(jī)制，影響水循環(huán)，進(jìn)而引起水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水安全問題。研究表明，在土地利用類型、不透水面積、水面比例、徑流利用率、河網(wǎng)密度等諸多可量化的因素中，土地利用類型和不透水下墊面面積對(duì)城市化地區(qū)水文變化的影響尤為顯著。[2]隨著城市化進(jìn)程的加快和城市面積擴(kuò)大，大量土地成為建成空間（Built Space/ Built Environment）。在變化的城市環(huán)境梯度中，工業(yè)生產(chǎn)、物流等商業(yè)化的人類活動(dòng)場所日益密集，城市與自然環(huán)境之間的相互影響逐漸加強(qiáng)，受氣候變化、城市熱島效應(yīng)引起的蒸發(fā)加快而蒸騰作用不足等，形成城市特有的“城市水循環(huán)（UWC）”。在有限的土地存量條件下，城市管理者總是以犧牲城市綠地為主的開放空間（Open Space）為代價(jià)來滿足城市擴(kuò)展、人口、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的土地需要。城市化導(dǎo)致的植被受破壞、土地利用狀況改變，土壤表面良好的透水性遭到破壞、不透水下墊面大量增加， 使得城市地區(qū)的水文過程發(fā)生巨大變化，導(dǎo)致了城市獨(dú)有的降雨強(qiáng)度不均、內(nèi)澇及面源污染嚴(yán)重、河道負(fù)荷增大、岸帶空間受到擠壓，水體被隔絕孤立現(xiàn)象，產(chǎn)生“城市水綜合癥”。[3]森林、綠地面積減少，改變了水循環(huán)中最為重要的以流域?yàn)閱卧⒁哉羯l(fā)、土壤下滲為關(guān)鍵環(huán)節(jié)的“小循環(huán)”部分，是流域水循環(huán)歷程改變的推動(dòng)力量。[4]城市化過程中強(qiáng)烈的人類活動(dòng)使土地自然地形和地表植被遭受到嚴(yán)重破壞，河流、坑塘、濕地等被占用、改造或消失，綠地面積、植被覆蓋進(jìn)一步下降、蒸散發(fā)減少。隨著不透水面積的增加，降雨無法下滲進(jìn)入綠水流，而是形成地面徑流，自然循環(huán)通量下降，最終造成流域尺度水量失衡。伴隨城市化進(jìn)程和人類活動(dòng)的“取水—給水—用水—排水—污水處理—再生回用”等路徑構(gòu)成的社會(huì)水循環(huán)，分流了自然循環(huán)的流通水量、延長了循環(huán)路徑，改變了降水、蒸發(fā)、入滲、產(chǎn)流和匯流等水循環(huán)各個(gè)環(huán)節(jié)，使原有的流域水循環(huán)系統(tǒng)由單一的受自然主導(dǎo)的循環(huán)過程轉(zhuǎn)變?yōu)槭茏匀缓蜕鐣?huì)共同影響、共同作用的新的水循環(huán)系統(tǒng)，稱為“天然-人工”或“自然-社會(huì)”二元水循環(huán)系統(tǒng)。[5]城市地區(qū)密集的生產(chǎn)、生活活動(dòng)制造的大量污染，由于植被覆蓋減少，對(duì)污染物的消解和攔截作用下降，無法阻止這些污染以點(diǎn)源、非點(diǎn)源形式進(jìn)入地表、地下徑流。污染不僅引起水質(zhì)問題及因水質(zhì)惡化而生的水生態(tài)退化，而且造成有效循環(huán)通量下降和水資源的減少，形成水質(zhì)型資源短缺。城市流域自然水循環(huán)失調(diào)導(dǎo)致降雨形成條件和特征改變，干旱、暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加。下墊面透水性降低是水患的直接原因。降雨在不透水陸地表面匯集產(chǎn)流，增加了極端水文事件發(fā)生的概率，需要水時(shí)缺水，不需要水時(shí)洪水卻肆虐成災(zāi)，形成水的時(shí)機(jī)失當(dāng)。由圖1可見，不透水地面面積對(duì)雨水下滲、蒸散發(fā)及地表徑流產(chǎn)流巨大影響。自然陸地條件下，降雨的50%土壤下滲，40%經(jīng)蒸散發(fā)返回大氣，只有10%轉(zhuǎn)化為地表徑流;當(dāng)土地不透水面積比例達(dá)到35～50%時(shí)，蒸散發(fā)和下滲量各占降雨量的35%，而當(dāng)土地表面不透水部分的比例達(dá)到75～100%時(shí)，土壤下滲只有將近15%，蒸散發(fā)量下降到30%，而高達(dá)55%的降雨將在地面匯聚，成為地表徑流。[6]

三、城市化進(jìn)程中城市河流問題

“城市水系統(tǒng)”是城市地區(qū)自然形成和人工造就的水的形態(tài)、水設(shè)施和活動(dòng)的總和，而傳統(tǒng)上城市水系統(tǒng)則更多地指包括流經(jīng)、存在于城市地表的河流、溝渠、湖泊及水庫。與流域江河水系相比，城市河流更集中地代表了人類與自然、人類與城市的交互影響的密切關(guān)系，更多、更顯著地體現(xiàn)土地利用與覆蓋、人類活動(dòng)的影響。一方面，城市的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)活動(dòng)高度依賴城市河流提供的防洪、供水、排水等功能;另一方面，城市高強(qiáng)度的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)活動(dòng)對(duì)河流的形態(tài)、水流、水質(zhì)、泥沙輸移有顯著的影響。自從有了城市，河流就承擔(dān)著水源地和水、污染匯集、輸送和轉(zhuǎn)化渠道的多重作用。河流成為最重要的城市生態(tài)空間，是對(duì)人口、城市化壓力的緩沖區(qū)，是城市景觀和文化的組成部分。同時(shí)，河流還是地表徑流的最終歸宿，是城市藍(lán)色基礎(chǔ)設(shè)施的典型代表。隨著城市水循環(huán)紊亂、降雨不均衡、極端降暴雨發(fā)生概率增大，河流越來越成為城市水安全風(fēng)險(xiǎn)潛在的主要來源。

城市化改變了地形、地貌、地質(zhì)條件，城市地區(qū)不透水面積的增加，形成額外產(chǎn)流能力，在暴雨條件下降雨更多地轉(zhuǎn)化為流量和能量集中的地表徑流，加大了水流的侵蝕能力，造成水土流失加劇，土壤侵蝕產(chǎn)生大量的泥沙淤積，造成排洪溝渠、下水道、河道等設(shè)施排洪泄洪能力降低。為了抵御洪水而進(jìn)行的河流整治、溝渠化、河岸硬質(zhì)化、截彎取直、河岸加固，提高了河道行洪能力，滿足了航運(yùn)需要，卻嚴(yán)重破壞了河流的自然形態(tài)，隔斷了河流與周圍環(huán)境的連通，岸帶開發(fā)引起的緩沖帶壓縮甚至消失，水的橫向運(yùn)動(dòng)空間急劇縮減，導(dǎo)致形態(tài)異質(zhì)化降低，棲息地單一化，生態(tài)退化，逐步喪失河流原有的功能。隨著城市生活對(duì)河流的景觀、休憩、旅游、親水休閑、文化等方面的需求不斷提高，濱水娛樂、垂釣設(shè)施、親水平臺(tái)、航運(yùn)碼頭等河濱帶園林化、功能化建設(shè)都直接或間接地改變了河流形態(tài)與動(dòng)態(tài)空間。受多重脅迫的影響，最終造成河流水生態(tài)擾動(dòng)，蓄水排澇能力、自我調(diào)節(jié)能力、自凈能力的下降甚至完全喪失，洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)增加。隨著技術(shù)的進(jìn)步，擁有更新型的材料、更優(yōu)化的流體力學(xué)設(shè)計(jì)的城市管理者對(duì)以鋼筋水泥為主的水利設(shè)施（稱為灰色設(shè)施）防洪排澇能力過于自信，注重更為堅(jiān)固的“硬工程”灰色防洪基礎(chǔ)設(shè)施，卻忽略了開放空間的價(jià)值，對(duì)水動(dòng)力學(xué)、水文循環(huán)的認(rèn)識(shí)與重視不足。[7][8]隨著極端、集中降雨逐漸增多和城市下墊面透水性降低，更多的降雨以雨洪徑流的形式排入河流，致使河流洪澇災(zāi)害日趨頻繁且強(qiáng)度不斷增大，甚至直接導(dǎo)致內(nèi)澇。[9]特別是在人口、財(cái)產(chǎn)高度集中且人口密度不斷增長的城市地區(qū)，受洪澇災(zāi)害的影響更為明顯。[10]

四、城市治水：河流為標(biāo)，陸地為本

健康的河流，是以沖蝕、底泥輸移及沉積為特征，自由流動(dòng)的河流需要適度的洪水沖蝕以維持動(dòng)態(tài)的水生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。[11]在變化的環(huán)境中，自然河流的形態(tài)和生物多樣性受河流水流情勢(shì)及允許其自我調(diào)整的廊道空間的支配。[12]在城市化環(huán)境梯度中，很多河流已經(jīng)喪失了自我恢復(fù)調(diào)整的廊道空間。城市河流特有的問題與環(huán)境現(xiàn)狀，決定了在多數(shù)城市同時(shí)存在水資源短缺、防澇壓力日益增大、污染治理的難題，也就是水資源、水安全和水環(huán)境問題共存，而代表水安全的防洪排澇，一直是城市河流管理無法回避的首要問題。

雖然統(tǒng)稱為Flooding的“洪水”的定義具有災(zāi)害意味，但實(shí)際上只有極端性的（如暴雨在不透水陸地形成能量集中的徑流）洪水才構(gòu)成災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。造成極端性洪水的原因主要有暴雨引起的地表集中產(chǎn)流（Pluvial flood）和河湖等水體的外溢（Fluvial flood）。極端性洪水被定義為“水深或排水量超過某一個(gè)特定的時(shí)段（如30年、50年、100年）水文記錄均值兩倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的洪水”。[13]極端性洪水也可以用同等水深、流速的洪水再次發(fā)生的時(shí)間間隔，如“50年一遇”“100年一遇”等來表示。[14]與極端性洪水強(qiáng)度與發(fā)生頻率相對(duì)應(yīng)，以河流為最終的泄洪歸宿、包括河道和陸地排水系統(tǒng)的城市水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，以能“抗擊XX年一遇的洪水”作為對(duì)“灰色”的“硬工程”設(shè)施（鋼筋水泥為主的水利設(shè)施）防洪能力的估計(jì)和預(yù)期。人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到，不受控制的城市擴(kuò)張與增長所產(chǎn)生的影響隨時(shí)有可能超過已有排水系統(tǒng)的接納容量，人工設(shè)計(jì)無法應(yīng)對(duì)所有的洪災(zāi)可能性，總會(huì)有超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨洪事件發(fā)生，所以導(dǎo)致防洪設(shè)施崩潰的可能性永遠(yuǎn)存在，這種超過防洪設(shè)施設(shè)計(jì)能力并導(dǎo)致意外崩塌的風(fēng)險(xiǎn)稱為“殘余風(fēng)險(xiǎn)”。[15]事實(shí)證明，這種殘余風(fēng)險(xiǎn)的解決，無法通過單純的不斷加強(qiáng)的灰色的結(jié)構(gòu)型“硬”工程設(shè)施實(shí)現(xiàn)。任何設(shè)計(jì)，都存在殘余風(fēng)險(xiǎn)。近年來城市管理中關(guān)于“洪水是無法避免的自然現(xiàn)象”的認(rèn)識(shí)，引發(fā)了洪水從自然災(zāi)害向社會(huì)-自然災(zāi)害屬性再到“雨水資源”的定義擴(kuò)展，也促使防洪澇理念從傳統(tǒng)的以“硬工程”為主的結(jié)構(gòu)型抵御（Defense）、抗擊（Fight），向“與洪水共存”的綜合風(fēng)險(xiǎn)管理（Risk Management）轉(zhuǎn)變。[16][17]森林、濕地及其他形式的生態(tài)系統(tǒng)，通過截流、蒸散發(fā)、促進(jìn)土壤下滲調(diào)節(jié)水汽力量、影響和改善局部水循環(huán)，起到與供、排、配水管網(wǎng)、水壩、水廠、堤岸等類似的儲(chǔ)存、凈化和調(diào)蓄作用。作為構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的重要元素，植物本身具有提高表面粗糙度、攔截水流、延長徑流停留時(shí)間，從而延遲洪峰的物理攔截作用，也能通過植物的生理過程攔截營養(yǎng)鹽等污染。這種利用自然的力量應(yīng)對(duì)、預(yù)防和補(bǔ)償硬工程天然存在的殘余風(fēng)險(xiǎn)的“軟”工程設(shè)施和技術(shù)，被統(tǒng)稱為“綠色基礎(chǔ)設(shè)施（Green Infrastructure）”。[18][19]從上世紀(jì)80年代國外提出并開始實(shí)施的以雨洪管理為目標(biāo)的最佳管理措施（BMP，美國）、水敏城市設(shè)計(jì)（WSUD，澳大利亞）、基于可持續(xù)排水系統(tǒng)（SDUD，歐洲），以及我國開展的海綿城市建設(shè)，都是這種“軟工程”形式的典型代表。其共同之處，都是旨在恢復(fù)城市原始的水文生態(tài)過程，降低雨水的產(chǎn)匯流及其影響。通過一系列低影響開發(fā)技術(shù)，建立基于地面、屋面、路面的綠色基礎(chǔ)設(shè)施，如綠色屋頂、雨水花園、下沉式綠地、植草溝等，以植被、土壤為媒介，對(duì)雨水進(jìn)行吸收、滯留、凈化，恢復(fù)下墊面滲透性、恢復(fù)流域蒸散發(fā)、增加流域空間對(duì)雨水的積存能力，分散、轉(zhuǎn)化降雨徑流，避免局部匯集，減輕城市河流的輸洪壓力，降低洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。這些理念的現(xiàn)實(shí)目標(biāo)，是通過工程性人工輔助，恢復(fù)地表徑流的水文形態(tài)，恢復(fù)水的自然循環(huán)，利用水系統(tǒng)的生態(tài)過程，提高城市陸地對(duì)水的滯納、截留能力，有效削減雨洪徑流攜帶的非點(diǎn)源（面源）污染輸入，并促進(jìn)雨水徑流的資源化利用，通過自然水文形態(tài)的恢復(fù)，延長洪水在水體中的停留時(shí)間，降低峰高度和洪水流速，推遲洪峰到達(dá)，為防洪爭取時(shí)間。從對(duì)自然生態(tài)過程進(jìn)行輔助恢復(fù)的角度來說，這些對(duì)維持生態(tài)過程的自然水循環(huán)的恢復(fù)，都屬于生態(tài)修復(fù)的范疇。在實(shí)踐中，構(gòu)建雨水花園、生物滯留池、下沉式綠地、綠色屋頂，以及河流濱岸濕地恢復(fù)與管理、河流的再蜿蜒化、河流漫灘恢復(fù)與重新劃分、岸線再自然化、濱岸森林恢復(fù)、沿程水壩拆除等等，也正是以流域管理為目標(biāo)的水生態(tài)修復(fù)技術(shù)的核心。圖2為城市屋頂轉(zhuǎn)化為綠色屋頂對(duì)地表徑流的影響的模擬結(jié)果。[20]

五、流域生態(tài)修復(fù)，分散洪澇風(fēng)險(xiǎn)

在我國目前的河流生態(tài)修復(fù)語境中，盡管洪澇災(zāi)害被認(rèn)為（至少部分是）流域生態(tài)退化的結(jié)果，但防洪從來不是河流生態(tài)修復(fù)的主要目標(biāo)，更不是唯一目標(biāo)。在我國近年來開展的大量以人工重建棲息地、恢復(fù)植被、引入生物物種、岸線形態(tài)軟化、蜿蜒化為目標(biāo)和方式的河流生態(tài)修復(fù)中，提升水質(zhì)、解決水環(huán)境惡化問題的急迫需求掩蓋了洪澇防控在河流治理中作為首要任務(wù)的地位。傳統(tǒng)的多方管理、多頭治理模式導(dǎo)致在大量局部、碎片化的河流“生態(tài)”修復(fù)項(xiàng)目中，防洪減災(zāi)與生態(tài)恢復(fù)成為兩個(gè)孤立甚至相互沖突的目標(biāo)。防洪澇是水利部門分管的事業(yè)，對(duì)城市防洪管理影響越來越大的雨洪管理，又屬于市政管理的部分，而水環(huán)境問題，則更多地涉及生態(tài)環(huán)境管理部門。對(duì)水質(zhì)、景觀建設(shè)的孤立追求，加上河流修復(fù)中概念、表述的混淆不清、防洪概念片面化、洪水與內(nèi)澇的人為分割，使得生態(tài)修復(fù)的實(shí)踐者在認(rèn)知上有意或無意地忽略了河流生態(tài)修復(fù)與洪澇管理之間存在必然的聯(lián)系?，F(xiàn)行的面積量化、貨幣化水生態(tài)修復(fù)工程在設(shè)計(jì)、結(jié)果驗(yàn)證考核中，往往把洪澇防治外化為“水利”部分，忽略水污染治理、消除內(nèi)澇、防洪減災(zāi)等只是代表了水的質(zhì)、量和時(shí)機(jī)作為一個(gè)整體不同方面的事實(shí)。洪澇管理仍然是城市水系統(tǒng)管理、城市河流治理的首要目標(biāo)和當(dāng)務(wù)之急。近年來，國內(nèi)外大量研究統(tǒng)計(jì)證實(shí)了流域生態(tài)修復(fù)對(duì)水體水流情勢(shì)具有重要影響，尤其是流域尺度的生態(tài)修復(fù)，通過對(duì)水的再分配（調(diào)、蓄），分流、減輕下游洪澇風(fēng)險(xiǎn)。[21][22]這些研究不僅成為河流治理應(yīng)統(tǒng)籌考慮流域尺度的重要理論基礎(chǔ)，也喚起和恢復(fù)了人類在應(yīng)對(duì)未來挑戰(zhàn)中對(duì)自然力量的重要性的重新認(rèn)識(shí)。[23][24][25]

六、城市設(shè)計(jì)融入生態(tài)智慧、生態(tài)理念

城市水問題的解決，主要集中在保障供水（保質(zhì)、保量、控制適時(shí)）、降低洪峰（控量）、延遲洪峰（控制時(shí)機(jī)）和水質(zhì)（保質(zhì)）。為了應(yīng)對(duì)日益普遍和增強(qiáng)的城市內(nèi)澇壓力，國際上眾多先進(jìn)、系統(tǒng)化的城市水系統(tǒng)管理框架，如美國的最佳管理措施、澳大利亞的水敏城市設(shè)計(jì)、歐洲的可持續(xù)排水系統(tǒng)，以及我國開展的海綿城市建設(shè)，都是以城市雨洪管理作為首要目標(biāo)，作為灰色基礎(chǔ)設(shè)施的補(bǔ)充，應(yīng)對(duì)和管理城市化產(chǎn)生的日益嚴(yán)重的城市水安全“殘余風(fēng)險(xiǎn)”。其核心目標(biāo)都是“讓自然做功”，通過軟工程輔助干預(yù)，恢復(fù)自然水循環(huán)，借助自然的力量解決水的質(zhì)、量和時(shí)機(jī)問題。在局部尺度上，通過低影響開發(fā)技術(shù)的實(shí)施，充分發(fā)揮植被、土壤等自然下墊面對(duì)雨水的滲透作用，充分發(fā)揮濕地、綠地等對(duì)水質(zhì)的自然凈化作用;在流域尺度上，恢復(fù)自然水文循環(huán)、恢復(fù)水文的過程，充分發(fā)揮山水林田湖等原始地形地貌對(duì)降雨的積存作用，恢復(fù)流域自然水循環(huán)過程，實(shí)現(xiàn)藍(lán)綠水流分流合理、藍(lán)綠設(shè)施配置適當(dāng)、合留則留、合流則流、保障下滲、減少徑流，建立“自然積存、自然滲透、自然凈化”的海綿城市;[25][26]正確認(rèn)識(shí)城市河流生態(tài)健康所需的沖刷、底泥輸運(yùn)與泄洪、防澇之間的關(guān)系，保證河流所需的連通與自我調(diào)整空間，實(shí)現(xiàn)城市水體的自然循環(huán)。改善城市土地利用與土地覆蓋、恢復(fù)陸地透水性、減輕河流的排洪壓力，成為城市河流防洪澇的關(guān)鍵。在濱岸帶、河流漫灘已經(jīng)被嚴(yán)重?cái)D占、無法恢復(fù)河流自然空間的城市地區(qū)，河床、河岸自然化只能有選擇地在部分河段實(shí)施，而在容易遭受沖擊的脆弱河段，河流修復(fù)則仍然體現(xiàn)為以保護(hù)財(cái)產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施為目的的硬工程（硬化與強(qiáng)化）。

七、結(jié)論與展望

我國城市集群的出現(xiàn)，加劇了城市人口、財(cái)產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)不斷集中的趨勢(shì)。隨著氣候變化帶來的不確定性日益增加，城市洪澇管理將面臨更多的挑戰(zhàn)。城市是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，是一個(gè)生態(tài)—社會(huì)—技術(shù)融合的復(fù)雜系統(tǒng)。我國于2015年提出的城市雙修的行為框架，及至目前開展的海綿城市建設(shè)、國土空間生態(tài)修復(fù)及規(guī)劃，其最終目標(biāo)都是恢復(fù)城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，以及聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)與功能的生態(tài)過程。世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）等國際機(jī)構(gòu)于2008年提出的“基于自然的解決方案”（NBS），將所有上述概念統(tǒng)一到同一個(gè)框架之下，以建設(shè)韌性城市與可持續(xù)城市為目標(biāo)，倡導(dǎo)將NBS作為面對(duì)未來的適應(yīng)性管理（Adaptive Management）融入城市設(shè)計(jì)，以應(yīng)對(duì)人類面臨的挑戰(zhàn)，如洪澇、干旱、人口增長、生物多樣性喪失等。[27]NBS發(fā)揮作用、減輕洪澇及其影響的過程，就是生態(tài)過程影響生態(tài)服務(wù)功能的過程，而這種作用的發(fā)揮，依賴于人工輔助下的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及形態(tài)的恢復(fù)和改善，也就是生態(tài)修復(fù)。生態(tài)理念下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，正是實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)的實(shí)現(xiàn)方式。藍(lán)、綠設(shè)施的配合存在最佳，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，才是因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)及其修復(fù)，也需要穩(wěn)定可靠的物理基礎(chǔ)才得以實(shí)現(xiàn)。與價(jià)值導(dǎo)向的工程化生態(tài)修復(fù)行動(dòng)相比，NBS更是一種綜合考慮局部與流域尺度的城市建設(shè)和管理理念：通過城市空間管理，尤其是藍(lán)綠空間管理，在減少地表產(chǎn)流的同時(shí)，恢復(fù)水的循環(huán)動(dòng)力學(xué)、恢復(fù)自然循環(huán)，使大量的雨水重新進(jìn)入水循環(huán)，恢復(fù)水循環(huán)中的綠水流，解決造成洪澇災(zāi)害的根源性問題，使雨水成為可利用的資源，實(shí)現(xiàn)“自然洪澇管理”（NFM，Natural Flood Management）。代表藍(lán)色空間的城市河流，在多大程度上、如何在空間有限的城市地區(qū)恢復(fù)漫灘、岸帶緩沖區(qū)域、恢復(fù)連通性，還水以自由的空間，更是需要在城市設(shè)計(jì)中，通過生活、生產(chǎn)、生態(tài)空間的配置來實(shí)現(xiàn)。水循環(huán)應(yīng)作為一個(gè)核心子系統(tǒng)融入城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)，調(diào)和生態(tài)修復(fù)與城市防洪減災(zāi)目標(biāo)，讓生態(tài)修復(fù)成為流域管理、城市管理中預(yù)防性、適應(yīng)性的日常，而不僅僅是突擊性、防御性的工程手段。綜合軟、硬工程，融合藍(lán)、綠、灰色設(shè)施，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)和相互補(bǔ)充作用，代表了生態(tài)視野下城市規(guī)劃與建設(shè)的方向。

近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、算法技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展、3S（GPS，RS，GIS）技術(shù)的運(yùn)用，極大地提高了人類的感知、認(rèn)知能力和預(yù)測能力。利用城市大數(shù)據(jù)分析用地、基礎(chǔ)設(shè)施潛力，運(yùn)用生態(tài)智慧規(guī)劃基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，通過綠色設(shè)施彌補(bǔ)老化的城市灰色建筑設(shè)施，建立數(shù)字模型了解雨洪事件與城市生態(tài)過程的交互影響關(guān)系，以基礎(chǔ)設(shè)施的高度，把生態(tài)修復(fù)融入城市規(guī)劃建設(shè)，消除災(zāi)害性雨洪事件的消極影響，已經(jīng)成為許多城市水務(wù)管理的主要內(nèi)容。以城市水系統(tǒng)智能、智慧管理為目標(biāo)和實(shí)施平臺(tái)的水文、水質(zhì)模型，以及耦合多種自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)過程的集成模型的不斷涌現(xiàn)，必將使得融入生態(tài)智慧、生態(tài)修復(fù)理念的城市規(guī)劃與管理、空間規(guī)劃變得更加容易，也更加經(jīng)濟(jì)和有效。

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