韧性城市理念下应对气候变化影响的规划策略

2020-01-07曹逸希

陕西水利 2020年5期

曹逸希

（陕西省水务集团水生态综合开发有限公司，陕西西安 710004）

1 全球气候变化对城市的影响

1.1 海平面上升对城市的威胁

全球气候变暖，引起海洋热膨胀，冰川消融导致海平面上升。根据《新科学人》杂志报告指出，自1880年以来，全球海平面上升了约8英寸，而且在未来几年，上升速度预计还会加快。如果按照目前的趋势发展下去，许多沿海地区，地球上大约一半人口居住的地方将被海水淹没。海平面上升不断抬高风暴潮过程的基面，导致风暴潮加剧，原来千年一遇的防洪墙将变为百年一遇[1]。海平面上升还将造成淤积减缓及海岸侵蚀，湿地面积骤减，水资源短缺，给城市供水带来巨大压力。此外，还会对城市排水、排污造成影响，导致自流排水范围缩小，污水倒灌，引起城市内涝。

1.2 极端气象灾害对城市的破坏

全球变暖加剧了温暖的热带海洋和寒冷的上层大气之间的温差，导致极端气象灾害频发。飓风将变得更加强烈，它们摧毁城市建筑物、淹没道路等城市基础设施，导致大面积树木倒伏，人类的生命安全遭到威胁。随着气候变化，城市热岛效应加剧，高温热浪天气突破极值，水资源需求量增加，水质恶化，病毒肆虐，影响人类身体健康。不仅如此，干旱、暴风雪和暴雨等极端天气事件将会更加频繁，城市基础设施因此将承担巨大的压力，遭受更大程度的破坏。

1.3 自然生态失衡对城市的影响

随着全球平均温度变暖，森林火灾频发，如2019年7月澳大利亚发生丛林大火，几乎蔓延到每一个州，过火面积超过600万公顷，持续到2020年1月还未熄灭，天然植被被严重破坏，造成城市水土流失和沙漠化，引起环境污染，自然生态失衡。自然生态失衡将会影响到城市生态系统，城市环境质量逐年下降，如近年来我国雾霾天气出现的频率高、发生日数多，持续时间长。雾霾天气严重影响了城市交通运输系统，造成高速公路关闭、航班延误或取消等，破坏了城市生态系统的平衡。生态失衡制约了城市的可持续发展，其带来的灾难性后果可能是人类都无法弥补的。

2 韧性城市的概念

韧性一词最早来源于拉丁语“resilio”，其本意是“回复到原始状态”；后来由法语借鉴这个词汇，至今则演变成现在英语的“resile”，国内学者翻译为弹性或韧性[2]。韧性不仅仅是一个词，它的概念是复杂的，在不同的研究领域有着不同的含义。韧性城市试图创造一种融合空间、人的行为和可持续性的生存方式，为未来城市可能发生的变化及自然灾害提前做出规划，提高城市的适应性、恢复力及从自然灾害中学习的能力。就韧性城市的特征而言，绝大多数学者都认为韧性城市具有资源富余、坚固性、冗余性、灵活性、兼容性和整合性，以及生态系统或城市系统的多样性和高度的适应性[3]。

3 气候变化与构建韧性城市的必要性

应对气候变化行之有效的措施就是适应气候、缓解气候、改善气候，建造可持续发展的韧性城市，增强城市的自我生态修复能力及应对各种突发性自然灾害的外部抵抗力。城市是一个复杂而动态的系统，在这个系统中，技术、自然和社会因素相互作用。韧性城市意味着当灾难在未来发生时，我们能够有效地应对它们的影响。

“韧性”本身也是一个不断发展演进的过程，因为它们是预先设计的，能够迅速的从自然灾害的影响中恢复过来。它们能够减轻灾害的危险性，包括灾害发生时的影响，它们由一套完整的城市生命线系统及网络组成，采用对城市最低的影响或损害，保持某些重要的功能和结构，而后适应和恢复到一种可持续性的新水平。

4 气候变化影响下的韧性规划策略

4.1 以场所创建为引领进行韧性规划

4.1.1 建造有韧性的开放空间

改善公共绿地的现状，种植树木以减缓不断升高的温度。扩大现有公园的面积，增设城市公园广场等开放空间，增强其相互之间的交通连接性，打造网络化的公园绿地系统。恢复弹性软质的滨水边界，涵养水源、保持水土，利用湿地生态系统净化水源、蓄洪抗旱，严格保护滨水资源，恢复生态系统多样性。使用生态雨洪韧性系统来管理雨水，建设透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、植草沟、雨水花园、生物滞留设施、蓄水池、调节池、植被缓冲带、初期雨水弃流设施、人工土壤渗滤等技术，减少雨水径流，为雨水预留滞蓄空间。以西安市为例，在场所创建方面，这几年陆续建成了南湖、浐灞国家湿地公园，沣河湿地公园，幸福河生态公园，橘河湿地公园等。

4.1.2 提供保护性的基础设施

完善城市中的灰色基础设施及绿色基础设施，确保城市能够适应海平面上升和极端气象灾害带来的影响。完善城市的排涝防洪系统，通过自然调蓄水体与闸泵联排的防洪方式相互协同配合来促使市政设施建设，从而增强城市应对强暴雨或台风等极端天气的能力，并降低城市的热岛效应[4]。运用科学技术方法对城市的未来水位进行预期，避免在高风险、易淹没的地区进行开发，在不易受洪水影响的地区沿着交通走廊实施中高密度的发展，减轻城市供、排水生态系统的压力，加强对城市生态系统的保护，降低沿海区域的危险。增加可再生能源、电池储存以及类似的能源储存系统和微电网的生产及使用，减少温室气体排放，发展清洁能源，提高能源系统的韧性。制定城市建筑重建和恢复力计划，对现有建筑物进行结构加固、抬升基础、加固外墙、改善防洪措施等，采用建筑节能技术建造绿色建筑，建造灵活的、可移动的建筑物作为地震、洪灾、瘟疫等灾后应急，实现城市的韧性发展。以西安市为例，在发展清洁能源方面，大部分公交车更换为电动汽车，个人购买新能源汽车给予10000元/辆财政补贴。

4.1.3 恢复种群重建自然栖息地

通过修复珊瑚礁、红树林及湿地等自然栖息地，帮助沿海城市适应气候变化，减缓风暴潮和海平面上升带来的影响。珊瑚礁为海洋中一类极为特殊的生态系统，不仅向人类社会提供海产品、药品、建筑和工业原材料，而且能够防岸护堤，保护环境。但近年来随着全球气候变化和人类活动影响加剧，珊瑚礁的生物多样性骤减、生态功能退化现象日益突出，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）预测全球约有75%的珊瑚礁将面临威胁，因此对珊瑚礁进行生态修复对维持生态平衡抵御风暴具有重大意义[5]。红树林生长于湿地海陆交汇处的潮间地带，是沿海的第一道防护林，其在消浪护堤、防灾减灾、净化水源、调节小气候、保护生物多样性以及丰富城市景观美学方面发挥着显著的作用。沿海湿地具有旅游休闲、知识扩展、研究的功能，在保育生态资源与生态群落方面具有重要意义，生物多样性直接决定了生态系统的稳定，只有稳定的生态系统人类才能健康的生存。秦岭是我国南北地理分界线，更是涵养八百里秦川的一道生态屏障，2019年通过对秦岭违建别墅的彻查整治，恢复重建自然生态。

4.2 以多方参与为核心进行韧性规划

4.2.1 政府主导实施韧性规划

发展韧性城市需要政府作为牵头人，鼓励相关企业、非盈利组织、高校研究机构以及公众等共同参与配合。使得城市韧性从多专业、多学科、多方位、多元化的方面发展，秉承“多方参与”的规划原则，充分调动公众积极性，提升公众意识以及建立稳定有效的公众参与机制，使其参与到城市韧性规划发展的工作中。只有依靠多方参与的城市建设与发展才更具韧性，更具备持续发展的可能。

4.2.2 多方参与经营韧性中心

在大数据技术和智慧城市的发展下，通过网络进行数据整合分析，结合合理的服务半径选择适宜的点建造小型韧性中心，韧性中心将包含灾前预警系统和灾后风控系统，在预防和应对自然灾害中发挥关键性的作用。韧性中心的经营融合多方参与理念，积极鼓励公众及利益相关者作为志愿者，在灾难发生后为城市提供最大程度的帮助，使其能够快速恢复。他们将充当政府与公众之间的联络员，帮助政府和公众建立联系。这些韧性中心可以被广泛复制，并用于解决城市区域间不同的韧性挑战。

4.2.3 创建平台评估韧性发展

运用大数据信息技术手段，实现不同城市要素和人之间的互通，从物质和社会层面提升城市韧性。云平台通过大数据综合定量分析，为城市的空间结构、交通组织等的动态优化提供强有力的支持，它同时提供一个政府和公众共享的开放数据平台、与用户交互提供有关应对气候变化影响的韧性规划策略。政府定期更新云平台信息数据及韧性规划策略，建立绩效评价体系。公众阅读并提出自己的建议，促进数据共享以及改善政府间合作。例如:政府用地理信息系统GIS建立水力模型，评估城市供水和排水基础设施的韧性。明确现状供水和排水基础设施与预期恢复力方面的挑战和差距，这些成果将用于制定更有恢复力的供水和排水管理系统的指标。

4.3 以公共交通为导向进行韧性规划

4.3.1 提升交通基础设施韧性

交通基础设施的韧性即城市交通基础设施抵抗自然灾害等突发事件的恢复能力。为提高交通基础设施的韧性，建立交通灾害管理系统，收集各项交通数据，为灾害发生时人们紧急疏散提供信息，以快速适应突然发生的灾害，减轻灾害造成的损伤。该系统还将全面收集自然灾害及气候变化数据，应用卫星遥感、无人机以及地理信息系统GIS技术，建立交通基础设施及沿线区域风险模型（如交通流模型、数字高程模型、气象水文模型、洪水灾害风险图等），为交通基础设施的韧性提升建立良好的实施基础[6]。

4.3.2 倡导公共交通绿色出行

全球气候变暖的主要原因是温室气体排放造成的温室效应，而温室气体的排放与汽车尾气关系密切，因此我们提倡节能减排，号召绿色出行，优先发展公共交通。结合TOD公共交通导向发展理念，以公共交通站点为中心开发，利用现状交通基础设施，创建一个面向公众的，包含多种方式的公共交通系统，无缝地将不同的交通方式链接在一起，减少道路拥堵。此外，利用交通大数据进行出行路线调整，实施先进的城市交通管理系统，通过网络实时导航，实现从铁路和快速公交到公交、地铁、微交通、共享汽车和其他模式的出行方式。增加人行步道和自行车道，鼓励电动、无污染的交通方式，融合景观艺术元素打造绿色线性走廊，创建低碳多层级绿色交通网络。各级政府通过采取关停小煤窑，对高耗能企业烟气余热回收，锅炉煤改气等严格的减排措施，目前全国雾霾天气已有明显的改善趋势。