韧性城市：化解城市灾害的新理念

沈迟 胡天新

韧性城市：化解城市灾害的新理念

沈迟 胡天新

沈迟，国家发展和改革委员会城市和小城镇改革发展中心副主任、总规划师、规划院院长（兼），青海省西宁市、江苏省丹阳市等政府顾问。从事城市规划工作30 余年，先后主持和参与《天津市城市总体规划(2006—2020 年）》《青海省城镇体系规划》《西宁市城市总体规划》《新西安战略》《青海玉树地震灾后重建总体规划》《新疆伊宁南市区改造与更新规划》等几十项重大规划设计项目。近年来参与国家新型城镇化相关政策文件的研究起草工作，主持参与国家空间规划（多规合一）体系研究和试点省、市、县规划，特色镇规划编制项目。先后在《城市规划》《城市发展研究》《规划与观察》《小城镇建设》等杂志上发表过数十篇论文。研究成果荣获全国优秀规划设计一、二等奖各5 次，三等奖多次。2004年被人事部、建设部授予“全国建设系统先进工作者”荣誉称号，2005年被国务院授予“全国先进工作者”荣誉称号，2007 年当选中共十七大代表。

对传统减灾理念的反思

近代社会的防灾理念是建立在人与自然对立的二元论基础上，即自然是人类征服和改造的对象。按照这种理念，随着科技发展和社会物质财富累积，社会对自然灾害的防御能力应越来越强，自然灾害的发生频率和所造成的损失均应呈现递减趋势。然而，当代社会中，尽管城市不断为防灾增加经济和技术投入，但仍然不断受到自然灾害的打击（图1）。2005年卡特里娜飓风在美国登陆而造成新奥尔良防洪堤决堤，城市大面积被淹，1836人丧生，经济损失达750亿美元；2011年日本3·11大地震导致福岛第一核电站三座反应堆因冷却系统停止工作发生核泄露，险酿成惨祸；2012年7月21日北京发生暴雨，造成79人丧生，经济损失达116.4亿元人民币……这些大灾害发生在较发达城市中，反映了在城市规模的增长和开发密度的提升影响下城市的脆弱性。

同时随着人类对生态环境的影响增强，常规的自然变化与诸如污染排放等人为影响叠加，增加了自然变化的负面影响，还派生出种种新急性灾害（如光化学污染、海水倒灌等）和慢性灾害（如温室气体排放等）。甚至一些过于刚性的防灾工程因对生态系统整体带来影响而使其他类型灾害隐患增长，如防洪水库可能增加了上游的水土流失和下游的盐碱化等。显然近年以来主流防灾理念和知识已不能令城市有效应对自然灾害隐患，这促使我们反思对灾害的应对能力，质疑长期以来的防灾理念。

古代中国已有“天人合一”的朴素自然观，强调要尊重自然和顺应自然。而当代生态哲学则认识到生态系统的万物相连、包容共生、平衡相安的整体性，坚持用生态整体性来解释种种生态现象，解决生态问题。强调尊重自然和顺应自然是从守护生态系统的完整出发，按生态规律约束对自然的开发行为，以保持人与自然的和谐关系。

图1 全球年度巨灾事件统计

自然灾害本质上是生态系统的自然过程，只是因为这一过程短期变化异于常态而对社会造成危害，所以才被称为“灾害”。单纯的自然过程，如果不构成灾害，即使变化急剧，也不值得防御，因为防御自然灾害不仅需要高昂的经济成本，也可能带来生态成本。如单纯地修建河流防护堤可遏制洪水泛滥，但也会影响洪泛区土壤肥力的自然累积，另一方面河道不断淤积，也会逐渐积累洪水灾害的长期隐患。完全杜绝林火，也会影响生态系统的自我更新过程。

自然灾害的防御可以采用多种方法。如对洪涝的防范，既可通过在上游建水库，也可通过加固河流防护堤，还可通过增加绿地和湿地来提升生态蓄洪能力。过去防御灾害的理念强调能抵御和承受灾害风险的物质环境，比如修建抗震建筑、防洪防护堤、高容量的排水系统等。然而，物质环境的抗灾强度存在极限，而且成本高昂，尤其是带来种种负面生态效应，这些负面生态效应长期累积，实际也造成另一种灾害隐患。因而单纯地依靠工程防御，并非有效方法。

另外，以前的防灾理念是试图保持生态系统的稳定性，认为只有稳定才能保证生态系统的可持续性。为求稳定，生态系统的自然扰动现象(包括灾害)被干预。扰动减少，生态系统的相互适应性也就减弱。但实际上真正的稳定是动态稳定，系统一直处在扰动之中，系统各部分在扰动中互相适应，维持平衡能力，保持恢复能力。系统的稳定是动态变化中相对的稳定，真正的绝对稳定状态的生态系统不是常态，变化性才是常态。离开平衡点并不是真正的失衡，系统功能丧失才是系统出现真正的“失衡”。

新型防灾理念是建立在整体生态观基础上，要求人类要适应自然灾害，即可以允许这种急剧变化的自然过程发生，但同时通过生态、社会和适度的工程手段将这种自然过程对生命和财产的损害降为最低；即强调化解自然灾害而不是防止灾害，做到防灾手段的“低冲击”，既能有成效地应对各种灾害，又能保持自然和社会系统的自身动态活力，保持人与自然系统和谐。这不意味着承认自然灾害不可防御，而是强调这种通过人的适应性提升，使得生态系统能迅速恢复且维持良好的功能运营，且比原有刚性防灾手段更有效果，并降低经济成本和生态成本，而社会化解灾害的能力也同时得到提升。

韧性城市的概念与特征

“韧性”来自系统生态学家的理念，指系统在保持基本状态不变的前提下应对变化或扰动的承压能力和恢复能力。此概念之所以被广泛应用到防灾领域，是因为当今更强调生态系统自身的适应和恢复能力。

韧性包括工程韧性和生态韧性。工程韧性指工程系统面对扰动的承受能力和快速恢复能力，与工程坚固性和快速修复能力相关。生态韧性是指生态系统从扰动中恢复到新的稳定状态的续存能力。工程韧性概念中，系统承压后需要回复到的状态是原有状态，以维持常态的稳定，这与保持系统状态稳定性的传统防灾理念相似。而生态韧性概念中，原有的平衡点是难以达到的，但可以达到一种新稳态，这种稳态属于波动许可的正常范围，而系统不仅仍能保持其功能，且可以通过学习过程而有功能提升。如果说传统的防灾理念比较接受工程韧性概念，那么新理念则更推崇生态韧性之说。

韧性城市指适应不确定性扰动（狭义上这种扰动指灾害）能力的城市系统。韧性城市通过城市完善整体格局和持续的功能运行，可适应和化解这种灾害，基本维持相似的功能结构、系统，并能迅速实现灾后恢复。甚至城市通过适应灾害的经验积累，增强学习，提升应对灾害能力，进而保持系统的活力。因而韧性城市也将灾害视为提升自身系统韧性的机遇，而非一味防御。

韧性城市所具有的韧性除了包括自然生态韧性外，还包括与工程韧性相似的基础设施韧性、与生态韧性相似的社会韧性。基础设施韧性强调交通、通讯、电力供应、给排水等城市基础设施要有足够的牢固性和容量，以保证具有一定灾害承载力，在紧急避灾和救灾时畅通使用。社会韧性是社会生态韧性在城市领域的延伸，广义上指城市社会适应外部环境变化的能力，该外部变化不仅指灾害，还包括社会经济环境的不确定变动；狭义上指适应灾害能力，该适应能力与制度、治理结构、政府决策水平、人群和社会结构、社会资本等高度相关。

社会韧性中城市系统的综合能力最为重要，即要求在灾害压力面前，系统的各个部分之间具有强有力的联系和反馈作用；要求韧性城市组织具有高度灵活性，具有自我组织能力，各部分能主动维持和提升调适能力，能迅捷反馈、灵活消解外部对系统整体的冲击。例如中国古代一些榫卯结构的建筑，在遇到地震时，由于榫卯之间是韧性的连接而非刚性的连接，即便建筑物有所晃动，地震以后仍可恢复原状并且没有被损坏。

综合而言，韧性城市要展现系统适应能力，需要在系统结构功能上至少具备以下五个特征：

多功能性：即城市多种功能在地块中相互混合和叠加，以避免城市要素因功能单一而缺乏相互联系，同时为紧凑城市的有限空间赋予了可持续的生态服务功能。美国波特兰市的绿色大道项目不仅仅便于交通，还有储输雨水、休闲游憩和城市疏散场所等功能。

冗余度和模块化：韧性城市要求，面对不可预测的灾害风险也要具有很强的适应能力。因而韧性城市要有很强的包容能力。为提升城市包容能力，韧性城市需要把非常重要的功能和设施重复设置为备用模块，且在时空维度上布局分散，以避免系“城市生命”于一线。一旦灾害突发造成个别部分的功能丧失，多样冗余的后备模块即可补充最严重的缺陷，使因功能失灵而整体瘫痪的系统得以迅速复原。2008年汶川地震就曾导致北川县城赖以出山的唯一公路中断，给震后救援工作带来极大不便，也给我们留下深刻教训。增加冗余度意味着重复配置重要的基础设施和服务设施，涉及供电、通信、道路疏散、食品供应和医疗等系统。

生态和社会的多样性：包括社会、经济、文化类型多样性和生物物种等多样性。因不同个体对不同的灾害压力有不同的适应性，所以当系统内部由多样化个体构成时，会对扰动形成差异性反应，相比由同质化个体构成的系统，会对扰动有更广的适应域，也使城市系统更有韧性。

多尺度的网络连接性：连接性支撑着系统内部个体相互联络和协作，连接性不通畅会导致个体和部分之间难以结合成互助系统，而沦为碎化结构，这将大大降低城市韧性。在韧性城市中交通路网、生态廊道、电网、水网等应各自连接成片。特别是通过生态廊道将城市内部绿地连接在一起，可形成真正的绿地体系，可大幅扩大城市中动物可栖息地，提升城市生态服务功能。

有适应能力的规划和设计：许多城市都热衷于编制宏大总体规划，而这些规划是否能真正适应复杂和多变的未来不确定性，值得引起质疑，因为规划设计中规划师的能力不足和所掌握信息的欠缺，无法面对外部不确定性，找到有效的应对方案。另外，这种自上而下的规划是针对一些大问题寻求解决方案，忽视基层小问题在内的许多问题，而解决这些问题又往往是精细化提升城市韧性的需要。同时这种刻板的大规划模式，也往往忽视基层的学习能力和处理问题的优势。韧性城市的规划和设计应该有灵活性以适应未来的不确定性，不应该仅仅是突出解决大问题的大规划；应该有自下而上参与机制融合到规划体制中，令城市规划过程也成为规划师与社区的互动学习过程，进而提升城市规划的适应能力。

城市规划对韧性城市理念的响应

目前世界上已有一些城市制定了城市适应规划，如纽约和伦敦，芝加哥和鹿特丹则编制了气候防护规划。这些适应规划实际是以提升城市对未来风险的适应能力为抓手，以推动实现韧性城市为目标，统领城市综合性规划内容，为韧性城市建设提供多领域的政策和行动指南。但是，我国目前还未能形成这类以化解灾害为导向的综合性和统筹性城市规划。有关防灾规划多基于常规理念编写，仍然停留在灾害防御层面。综合防灾及城市安全的有关内容由排水、电力、燃气、通信等市政基础设施系统规划及人防、抗震、防洪、消防、生命线系统等专项系统的防灾要求叠加而成。虽然技术标准、责任部门非常清晰，但各自为政，在部门协调方面缺乏清晰应对措施。内容上这些防灾减灾规划多基于工程师思维，对社会治理和民众参与等内容在内的社会机制涉入不深。在有关规划中仍强调防灾过程中自上而下的管控体系，忽视自下而上的参与机制，难以满足未来面对突发事件的快速响应需求。

面对城市灾害的不确定性，依旧是针对系统正常运行的常态，多依靠经验值或常年不变的工程技术标准公式来测算未来城市安全运行的基础设施需求。城市化发展过程中可能出现的灾害新隐患、风险程度、潜在损失等多不在预测范围。对不常发生但一旦发生就会造成巨大破坏作用的突发事件，也多缺乏预案，以致灾害一旦突发，难有预案迅速指引救助和恢复行动。

由上可见，城市总体规划中传统综合防灾系统编制内容尚不能反映韧性城市发展理念。在应对新的城市风险发展趋势时显现的不适应性，向城市规划提出了新的挑战。为此，对韧性城市规划提出以下发展建议：

为加强韧性适应能力，应根据韧性城市的结构功能特点，构建多级网络系统以分散风险；应推动城市多功能性、冗余度和多尺度的网络连接性。

应开展应急预案编制工作，通过预案预先准备工程技术与综合管理措施，以便将来能及时有效地开展救灾和恢复措施。预案应覆盖面广，但要避免仅依托电、水、气、排涝、消防各相关部门各自编制而忽略化解灾害的整体思路。

鼓励社会各界参与城市规划和城市安全建设，一方面有助于了解基层社区的问题和社区脆弱性，可增强社会化灾和避灾意识，提高应对灾害能力，另一方面提升灾时的社会救援力量，发挥社会救灾优势，同时加强社会凝聚力。

总结

过去的防灾理念是通过物质环境建设，力图将城市生态环境守护为公式化、稳定持久的静态理想环境。但在实践中即使花费高昂成本也未能适应环境变化，而由工程带来的环境成本也引发人们对这种防灾理念的反思。

韧性城市强调要通过系统整体的适应能力和恢复能力的提高化解灾害，使生态系统在灾后能快速恢复相似的功能结构，甚至通过适应灾害的经验学习，不断提升应对灾害的能力，进而保持系统的活力。

为实现韧性城市发展理念，城市规划也需要更新。应按照韧性城市结构特点，推动城市结构—功能的多功能性、多样性、冗余度和多尺度的网络连接性；应强调以适应规划为抓手对城市系统进行综合提升，加强规划适应性，以化解灾害隐患；应开展预案规划，以应对紧急事件；应改善社会治理，通过规划参与，强化社区能力，发挥基层救灾优势。