吳志峰,象偉寧

1 廣州大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院, 廣州　510006 2 同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院,上?！?00092 3 美國(guó)北卡羅萊納大學(xué)夏洛特分校, 夏洛特　28223

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從城市生態(tài)系統(tǒng)整體性、復(fù)雜性和多樣性的視角透視城市內(nèi)澇

吳志峰1,*,象偉寧2,3

1 廣州大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院, 廣州510006 2 同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院,上海200092 3 美國(guó)北卡羅萊納大學(xué)夏洛特分校, 夏洛特28223

吳志峰,象偉寧.從城市生態(tài)系統(tǒng)整體性、復(fù)雜性和多樣性的視角透視城市內(nèi)澇.生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(16):4955- 4957.

城市是一類(lèi)以人類(lèi)活動(dòng)為中心的社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[1],其中以水、土、氣、生、能為主要因子構(gòu)成的自然系統(tǒng)是支撐城市形成與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)?！八弊鳛樽罨钴S的生態(tài)要素之一,是地球的生命之源,也是城市的命脈?！八笔浅鞘羞@個(gè)生命有機(jī)體的“血液”,只有保持城市血液循環(huán)系統(tǒng),即城市防洪排水系統(tǒng)健康,水才能順暢流動(dòng),城市生態(tài)系統(tǒng)才能正常代謝并健康運(yùn)轉(zhuǎn)。理解城市生態(tài)系統(tǒng)的整體性、復(fù)雜性與多樣性,對(duì)反思城市內(nèi)澇的現(xiàn)狀、成因及對(duì)策與措施具有指導(dǎo)意義。古今中外應(yīng)對(duì)各種自然災(zāi)害、緩解生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的成功案例表明,生態(tài)智慧指導(dǎo)下的生態(tài)實(shí)踐是人與自然和諧相處的可持續(xù)發(fā)展之道[2]。

城市內(nèi)澇是指強(qiáng)降水或連續(xù)性降水超過(guò)城市排水能力導(dǎo)致城市內(nèi)產(chǎn)生積水災(zāi)害的現(xiàn)象。以“城市內(nèi)澇”為關(guān)鍵詞在百度學(xué)術(shù)中檢索,2014年以來(lái)的中文文獻(xiàn)有近2000篇,分布在10多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,其中排名前5位的學(xué)科為建筑學(xué)(含城鄉(xiāng)規(guī)劃)、水利工程、地理學(xué)、大氣科學(xué)、測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)。這一結(jié)果說(shuō)明城市內(nèi)澇是跨學(xué)科的復(fù)雜問(wèn)題,已受到多學(xué)科學(xué)者關(guān)注。近年來(lái),我國(guó)城市防洪排澇工程建設(shè)投入持續(xù)增長(zhǎng),但由于歷史欠賬多、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低,城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度仍然跟不上城市化發(fā)展步伐,城市面臨洪澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)在加大。城市的管理者和建設(shè)者是否應(yīng)該從整體性、復(fù)雜性與多樣性視角認(rèn)真反思城市內(nèi)澇問(wèn)題？避免頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳式的盲目治理與應(yīng)對(duì)。城市居民也應(yīng)該反思,在享受城市化快速發(fā)展帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)紅利的同時(shí),如何更合理的營(yíng)造人與自然和諧相處的城市人居環(huán)境。

■城市內(nèi)澇的整體性透視

面對(duì)全國(guó)各地頻發(fā)的城市內(nèi)澇災(zāi)害,首先要把問(wèn)題放在一個(gè)更大的時(shí)空尺度上做整體性反思。西高東低的地勢(shì)格局決定了我國(guó)大江大河的走向與降雨的緯度地帶性一致,容易產(chǎn)生上中下游全流域性降雨,加上偶發(fā)的極端性降雨天氣系統(tǒng)(例如2016年超強(qiáng)的黃淮氣旋),沿江、河分布的城市面臨極大的防洪排澇壓力。自然因素是洪澇災(zāi)害頻發(fā)的一個(gè)重要成因,但30多年來(lái)中國(guó)高速城市化過(guò)程,忽視城市生態(tài)系統(tǒng)的整體性建設(shè)也是造成城市在暴雨洪澇面前異常脆弱的重要原因?！吨袊?guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒(2014年)》數(shù)據(jù)顯示：中國(guó)城市建設(shè)用地面積1981—2014年,從6720km2增至49982.7km2,增長(zhǎng)了6.4倍,年均增長(zhǎng)率為6.3%[3]。盡管相對(duì)國(guó)土面積這個(gè)比例不高,但建設(shè)用地集中增長(zhǎng)在東中部地區(qū),主要大、中城市的建成區(qū)面積擴(kuò)大了6—7倍甚至10多倍。在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等高速城市化地區(qū),土地覆蓋變化速度驚人,建設(shè)用地快速擴(kuò)張侵占農(nóng)田、水面、林地等生態(tài)用地,不但打亂或切斷了區(qū)域(流域)自然地表徑流系統(tǒng),還大量擠占分流和蓄洪空間。

城市,不是一個(gè)孤立的諾亞方舟,它的防洪排澇體系必須與周邊地區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃,整體性建設(shè)。反思城市內(nèi)澇問(wèn)題,不能僅就城市談城市,要把它放在區(qū)域(流域)尺度進(jìn)行整體上思考：水從哪里來(lái)?到哪里去？否則,城市內(nèi)部的排水系統(tǒng)升級(jí)改造再好,水也無(wú)處可排。

■城市內(nèi)澇的復(fù)雜性透視

城市生態(tài)系統(tǒng)是復(fù)雜系統(tǒng),城市的局部與整體之間是非線性關(guān)系,因此無(wú)法通過(guò)局部改善獲得整體性優(yōu)化。城市生態(tài)系統(tǒng)是典型的異質(zhì)性生態(tài)空間,從功能上看,可以分為居住空間、生產(chǎn)空間、生態(tài)空間等不同的空間單元,但單元之間不是簡(jiǎn)單的機(jī)械拼圖。在目前的城市發(fā)展建設(shè)中缺乏對(duì)生態(tài)空間的有效保護(hù),城市中大量的湖泊水面、小型水體被填埋[4],城市土壤封閉與不透水面積迅速增加[5],城市綠色開(kāi)敞空間萎縮,城市原始地貌形態(tài)被肆意改造。在城市建設(shè)中,一方面投入大量的人力物力進(jìn)行城市防洪排澇系統(tǒng)的工程改造,一方面又忽視和破壞城市原有的生態(tài)空間,削弱了城市自身的防洪排澇功能。經(jīng)常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,某新建小區(qū)或高端樓盤(pán),內(nèi)部有完善的排水管網(wǎng)設(shè)施,但在暴雨洪水期間同樣排水不暢,甚至某些小區(qū)或者城區(qū)的局部改善,反而造成周邊區(qū)域的防洪排澇壓力增加。

城市內(nèi)澇的復(fù)雜性還涉及到一個(gè)“突變”現(xiàn)象。在加大防洪排澇工程投入的同時(shí),不能忽視對(duì)城市內(nèi)部現(xiàn)有小型、微型防洪排澇功能地塊的保護(hù)、利用與提升。城市內(nèi)澇的防微杜漸思路是一種生態(tài)智慧。由于經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng),“微”地塊的生態(tài)功能經(jīng)常被忽略,當(dāng)城市內(nèi)部這種生態(tài)功能地塊不斷消失,城市生態(tài)系統(tǒng)抵御洪澇風(fēng)險(xiǎn)的韌性將被突破,系統(tǒng)崩潰最終將產(chǎn)生突變式的破壞,造成難以挽回的損失。

■城市內(nèi)澇的多樣性透視

隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn),城市內(nèi)部的某些特定地段會(huì)成為內(nèi)澇的高發(fā)區(qū),例如：下沉式立交橋、過(guò)街地下通道、地下車(chē)庫(kù)、地鐵入口、臨水新建樓盤(pán)、大型城市廣場(chǎng)等。由于城市人口密集,經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)度大,內(nèi)澇除了水淹浸泡的直接損失外,還造成交通電力中斷、污染擴(kuò)散、疾病傳播、泥沙淤塞等各種次生災(zāi)害損失。

應(yīng)對(duì)與緩解城市內(nèi)澇災(zāi)害,需采用多樣性對(duì)策與措施并因地制宜實(shí)施。盡管城市水利防洪排澇建設(shè)存在諸多問(wèn)題,但是不可否認(rèn),工程措施效果與作用不容忽視。國(guó)內(nèi)外有很多成功的工程案例可供借鑒,例如：東京地下蓄水分洪設(shè)施建設(shè),荷蘭的防洪排澇工程等。一些小的工程改進(jìn)措施同樣會(huì)起到很好效果,例如：改進(jìn)街道路面雨水口設(shè)計(jì),防止入水口阻塞,可加速城市地表徑流進(jìn)入地下管網(wǎng)[6]。

解決城市內(nèi)澇的期望不能完全寄托于城市防洪排澇工程建設(shè),而應(yīng)該走工程措施與生態(tài)措施綜合協(xié)同的建設(shè)思路。海綿城市就是遵循之一思路建設(shè)的?！逗＞d城市建設(shè)技術(shù)指南》強(qiáng)調(diào)利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來(lái)組織排水[7]。城市“海綿體”是多種多樣的,可以合理利用城市河、湖、塘、涌等自然水系,也可以對(duì)城市綠地、臨時(shí)洼地、滲透性地表進(jìn)行城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施改造,通過(guò)下滲、滯蓄、凈化、回用、分流等多途徑綜合管控城市雨洪,有效提高城市排水系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),緩減城市內(nèi)澇的壓力。此外,物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)、遙感遙測(cè)、地理信息與大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段也應(yīng)廣泛應(yīng)用于城市內(nèi)澇的監(jiān)控與預(yù)警體系建設(shè)中。

[1]王如松. 轉(zhuǎn)型期城市生態(tài)學(xué)前沿研究進(jìn)展. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2000, 20(05):830-840.

[2]Xiang W N. Doing real and permanent good in landscape and urban planning: Ecological wisdom for urban sustainability. Landscape & Urban Planning, 2014, 121(1):65-69.

[3]中華人民共和國(guó)住宅與城鄉(xiāng)建設(shè)部.中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒(2014年).北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2015：23-165.

[4]淡永利, 王宏志, 張歡,張曉峰,縱兆偉. 2000—2010年武漢市中心城區(qū)湖泊景觀變化. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2014, 34(5):1311-1317.

[5]匡文慧, 劉紀(jì)遠(yuǎn), 張?jiān)鱿? LU DengSheng, 香寶. 21世紀(jì)初中國(guó)人工建設(shè)不透水地表遙感監(jiān)測(cè)與時(shí)空分析[J]. 科學(xué)通報(bào), 2013,58:465-478.

[6]劉佳偉, 張顯忠, 黃瑾. 中軸轉(zhuǎn)動(dòng)式防堵雨水口: 中國(guó),102660991 A[P]. 2012.

[7]柯善北. 破解“城中看海”的良方—《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》解讀. 中華建設(shè), 2015(1):22-25.

2016-08-01

10.5846/stxb201608011582

吳志峰， 博士，教授，博士生導(dǎo)師。國(guó)際景觀生態(tài)學(xué)會(huì)中國(guó)分會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)地理學(xué)會(huì)理事，廣東省地理學(xué)會(huì)、廣東省遙感與GIS學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)。從事景觀生態(tài)、城市化復(fù)雜地表過(guò)程、城市遙感與陸地生態(tài)遙感研究。E-mail: gzuwzf@163.com

導(dǎo)讀： 城市內(nèi)澇作為我國(guó)當(dāng)前主要的城市生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與災(zāi)害之一受到公眾、學(xué)界與政府部門(mén)的廣泛重視。從城市生態(tài)系統(tǒng)的整體性、復(fù)雜性與多樣性視角,反思當(dāng)前我國(guó)城市內(nèi)澇現(xiàn)狀、成因與應(yīng)對(duì)措施,認(rèn)為應(yīng)該將城市納入?yún)^(qū)域(流域)系統(tǒng)綜合考慮城市的防洪排澇體系建設(shè),城市內(nèi)澇成因及危害類(lèi)型是復(fù)雜多樣的,采用因地制宜、綜合協(xié)同的生態(tài)智慧作指引,以工程措施為先導(dǎo),充分發(fā)揮城市“海綿體”與綠色生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的作用,是緩解與應(yīng)對(duì)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)的有效途徑。