魏 云 方 遙
(南京工業(yè)大學建筑學院,江蘇南京 211816)
2020年入汛以來,我國南方城市經(jīng)歷了多輪強降雨,多個地區(qū)發(fā)生了較嚴重的洪澇災害,造成百余人死亡或失蹤,洪水災害仍是濱水城市面臨的一大重要威脅,防洪治水已刻不容緩。多數(shù)城市期望借助防洪工程設施抵御洪水,但防洪工程會對河流生態(tài)系統(tǒng)造成破壞,埋下更大的洪水隱患。近年來,洪水風險管理出現(xiàn)了一種新的發(fā)展模式,即降低洪水風險、增強韌性[1]。
最早的韌性思想是1973年C.S.Holling提出的“工程韌性”(engineering resilience),隨著研究系統(tǒng)逐漸復雜,不斷更正韌性的概念,韌性研究逐漸從自然生態(tài)學向人類生態(tài)學發(fā)展,逐漸演變?yōu)椤吧鷳B(tài)韌性”(ecological resilience)以及“社會-生態(tài)韌性”(social-ecological resilience)[2-3]。20世紀90年代末,韌性理念被首次用于城市規(guī)劃領域,指城市和區(qū)域通過提前預防、緩沖,在面對不確定城市問題時確保自身正常運轉(zhuǎn)的能力。梅羅(Meerow)等人將韌性城市定義為:城市系統(tǒng)及其所有時空尺度的社會-生態(tài)-技術網(wǎng)絡受干擾時維持或及時恢復到所需功能,并適應變化和快速轉(zhuǎn)變限制當前或未來適應能力的系統(tǒng)[4]。
目前,有關韌性城市的探索主要集中在兩個方面:一個是城市系統(tǒng)應對特定威脅例如洪澇災害、地震,并及時恢復的能力——城市特定韌性;另一個是城市系統(tǒng)面對不確定性變化和干擾時維持自身結(jié)構(gòu)和功能的整體能力——城市一般韌性[4]。本文主要研究對象是城市特定韌性中的洪水韌性。
近年來,韌性理念在應對城市洪澇災害領域中愈發(fā)普及。廖桂賢[5]從工程韌性和生態(tài)韌性的角度解讀,認為強調(diào)“復雜的人與自然結(jié)合”的生態(tài)韌性更適合“源于河流與城市的交互作用”引發(fā)的都市洪災。楊江[6]認為,提升城市的洪水災害韌性,應當立足于保持冗余、社區(qū)參與、整體治理、智慧管理等重點方向,并針對性制定措施或明確目標,提出在城市“規(guī)劃-建設-運行”的過程中,從構(gòu)建城市公共安全體系視角建設洪水韌性城市。常規(guī)的防洪措施在抵御洪水的同時將人與自然放在了對立面。洪水泛濫是一種自然過程,防洪工程設施將城市保護在干燥穩(wěn)定的環(huán)境中,削弱了城市的洪水韌性,一旦出現(xiàn)超過設防標準的洪水,城市將完全失去應對能力。風險管理理念認為,利用防洪工程設施抵御洪水的本質(zhì)是延緩洪水的災害,但會帶來更大災害。
21世紀以來,多個國家與國際組織積極推進韌性城市研究,例如美國洛克菲勒基金會資助建立的“百大韌性城市”項目;英國倫敦針對持續(xù)洪澇災害提出的《管理風險和增強韌性》適應規(guī)劃等。在防洪治水的理念、策略及措施上,國內(nèi)外許多城市的經(jīng)驗值得借鑒。
荷蘭被稱為“低地之國”,海岸線冗長,地勢低洼,近20%國土源于人工填海,國家長期面臨洪水風險。1953年以來,荷蘭政府開展了兩輪抗洪計劃,然而隨著全球變暖,海平面上升,特大暴雨與強降雨日益增多,氣候災害加劇,防洪標準頻率不斷提升,與洪水對抗的思維不再適應當前的狀況,在此背景下,荷蘭啟動了第三輪計劃:還地于河、與水共存。荷蘭防洪治水計劃歷程如圖1所示。
圖1 荷蘭防洪治水計劃歷程
“還地于河”計劃是一項龐大的河川流域計劃,奈梅亨城是“還地于河”計劃中施行“退堤”設計的典型城市。瓦爾河東西向穿越奈梅亨城,計劃將北岸堤壩向北遷移350 m,增加河流橫斷面,提高洪水承載力,降低水位峰值,在洪水來臨時提供更大的行水面積與蓄洪量。減少洪水風險的同時加大了城市南北城區(qū)溝通發(fā)展的難度。對此,“還地于河”計劃制定相應措施:
(1)對奈梅亨城交通系統(tǒng)進行梳理與整合,通過環(huán)形路網(wǎng)將城市整體銜接,保障了南北城區(qū)的基礎交通。(2)在考慮現(xiàn)行聚居情況的基礎上,對河道中的沙洲、島嶼進行整合、部分保留及改造。(3)為了促進跨河發(fā)展,計劃在河北岸與城市中心區(qū)之間建造一個加長島嶼并新建3座跨河橋梁,增加城市南北地區(qū)的聯(lián)系。(4)計劃在島上修建一處河流公園,強調(diào)人水共存空間,提高城市的洪水韌性。公園依據(jù)河流動力學原理設計了一些雨季可淹沒的人工橋、道路等,讓游人體驗河流的時序變化,并將考古和歷史元素融入設計中,提升城市形象,為城市帶來休閑、生態(tài)與美學價值。
奈梅亨河流公園規(guī)劃如圖2所示。
圖2 奈梅亨河流公園規(guī)劃平面圖
日本的治水對策多以河川流域為單位進行。鶴見川流域河道曲折,水流湍急,歷史上洪災頻發(fā),快速的城鎮(zhèn)化進程更加劇了災害的發(fā)生。為此,日本有關部門采取了全流域綜合整治策略,以恢復流域本身的蓄水滯洪能力,主要措施分為河流對策與流域?qū)Σ邇纱箢悺?/p>
(1)河流對策。包括河道疏浚、建立多功能滯洪區(qū)與地下調(diào)洪水庫三方面。通過拓寬河道、挖掘泥沙提升河道斷面的徑流量,升級改造堤防與護岸防止洪水決堤泛濫。同時,在橫濱市修建一處多功能滯洪區(qū),洪水來臨時可以削減洪峰流量,減少下游洪災威脅。滯洪區(qū)四周有體育館與河邊公園圍繞,必要時公園可以成為滯洪場所。此外,提高地下排水設施的容量與密度,洪峰來臨時暫時儲存過量洪水,洪水消退時再通過水泵抽出引入河道,降低城市內(nèi)澇風險。鶴見川流域多功能滯洪區(qū)平面圖如圖3所示。
圖3 鶴見川流域多功能滯洪區(qū)平面圖
(2)流域?qū)Σ摺A饔驅(qū)Σ邔⒄麄€鶴見川流域劃分為三類:持水區(qū)、滯洪區(qū)與低洼區(qū),并分別制定了相應對策。持水區(qū)要求保護森林、植被與農(nóng)田,設立蓄洪池,非災時可用作公共空間,災時用以儲蓄雨水。在城市地面使用滲透鋪裝與雨水收集、下滲、利用設施,例如雨水箱與下滲井。滯洪區(qū)明令禁止城市開發(fā)建設活動,保證滯洪區(qū)的洪水容納能力。低洼區(qū)增加排水與蓄洪設施,結(jié)合景觀建設雨水花園、防災水庫等。鶴見川流域地下蓄洪管道分布如圖4所示。
圖4 鶴見川流域地下蓄洪管道分布圖
長江是世界水能第一大河,無數(shù)個依托長江而生的城市在享受沃腴土地的同時也遭受著洪澇災害。由于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速進展,長江上游堤壩不斷加高,武漢與河流的共生關系受到阻斷[7]。為了減輕洪澇災害,恢復生物多樣性,連接斷裂的濱江環(huán)境,武漢市在長江文明之心總體規(guī)劃中提出建設長江主軸濱水公園。
河流文化在武漢已經(jīng)根深蒂固,盡管洪澇頻發(fā),但人們?nèi)匀粯酚诠忸櫤优瞎珗@,享受親水空間的樂趣。為了弘揚河流文化,規(guī)劃改變了以往一味抵御洪水的做法,引水入灘,將流動的洪水作為景觀的基本元素,使得公園濱河景觀隨著長江水的季節(jié)性漲落發(fā)揮不同的功能,為游客提供動態(tài)的休閑娛樂體驗。
規(guī)劃疏浚河道并對河漫灘的地形進行處理,營造生態(tài)環(huán)境復雜多樣的濕地和微型棲息地,結(jié)合水位變化種植豐富的植被以保持水土,為不同高度的水位設計不同的空間使用方式。水位較低時,河床作為供游客漫步的草叢,為游客提供豐富的休閑空間,堤岸與河漫灘均可供游客深入體驗;中水位時,河漫灘允許被部分淹沒,營造別樣的濱水景觀,為野生動物提供棲息地,濕地中提前預留的分洪渠更可以成為劃船等游樂項目的絕佳場所,提供豐富多樣的水上活動;洪水來臨時,防洪墻以下被淹沒,活動場地被河流兼并,濕地積蓄洪水帶來的營養(yǎng)豐富的沉積物,河灘成為野生動物的棲息地,為城市提供生態(tài)功能。
武漢長江主軸濱水公園設計概念分析如圖5所示。
圖5 武漢長江主軸濱水公園設計概念分析圖
隨著人類活動對山川、河流及氣候條件的影響不斷擴大,洪澇災害愈發(fā)惡化。近百年來,“與洪水為伴”(living with floods)的理念不斷被多個國家采納、實踐,也為我國洪水韌性城市實踐工作提供了借鑒意義:
(1)為洪水預留緩沖空間。洪水風險具有不確定性,在對河道進行設計和處理時應為可能到來的洪水預留彈性波動空間,在保證河流生態(tài)系統(tǒng)能夠正常循環(huán)的前提下增加洪泛平原,允許洪水適度淹沒,例如河流緩沖帶的綠地、濕地、農(nóng)田等。
(2)提高濱水綠地多樣性。濱水綠地是水的重要載體之一,不僅可以保持水土,還可以被河流容納,提高河流的承載力?!渡虾J泻拥酪?guī)劃設計導則》提出對河道規(guī)劃的統(tǒng)籌范圍由“水域本體”向“水陸統(tǒng)籌”轉(zhuǎn)變,關注水岸聯(lián)動、水綠交融、水田交錯[8]。不能將濱水綠地簡單視為水域與城鎮(zhèn)的分割線、緩沖帶,應當在保護濱水地帶生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性的同時,將濱水綠地與城市綠地相連,成為城市生態(tài)網(wǎng)絡的毛細血管。
(3)提高濱水設施多樣性。我國目前對濱水岸線的處理仍比較單一均質(zhì)化,嚴守“建筑退界”要求,割離了水與人的活動。因此,在濱水設施方面,可以增加與水的互動,允許“臨水”與“望水”,如休閑碼頭、水上表演等功能。
(4)將治水工作與其他專業(yè)結(jié)合。治水工作需要考慮的不僅是水利工程,更要結(jié)合空間規(guī)劃、交通、景觀等方面的專業(yè)知識,制定更生態(tài)、更宜居的措施。從政策角度改變?nèi)藗儗τ谏酱ê恿鞯牟划斃?;從設計角度,在水利設施的保障下將洪水融入城市空間,提高城市應對水患的能力,與洪水和諧共處,與自然和諧共存。