石漠化地区气候适应型城市建设策略研究——以赫章县为例

石莹怡，胡小稳，赖天埕

(1 广州新华学院 资源与城乡规划学院，广东 广州 510520；2 广东省水利水电科学研究院，广东 广州 510635)

1 引言

随着社会发展、科技进步，人们逐步认识到气候变化及其影响的重要性。1988年由联合国环境规划署(United Nations Environment Programme, UNEP)及世界气象组织(World Meteorological Organization, WMO)共同建立了联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)，旨在为全球政府决策者提供有关气候变化的科学技术和社会经济认知状况、气候变化原因、潜在影响和应对策略的综合评估，目前正处于第六个评估周期[1]。我国于2006年首次发布《气候变化国家评估报告》，成为我国应对气候变化工作的重要里程碑。

人类在应对气候变化风险的漫长过程中，探索出适应(Adaptation)和减缓(Mitigation)两大相辅相成的战略，其中减缓是指“为限制未来的气候变化而减少温室气体(GHG)排放或增加温室气体汇的过程”，适应是指“为了趋利避害对实际或预期的气候变化及其影响进行调整的过程”[2]。越来越多的证据表明，适应战略将成为人类应对气候变化的重要方向[3]。2010年6月份在德国波恩举办的第一届“城市与适应气候变化国际大会”首次提出建设“适应型城市(Resilient City)”。2011年的第二届大会上，来自五大洲的35位市长共同发表了《波恩声明》，呼吁城市管理者将适应气候变化纳入城市规划与发展项目之中[4]。我国于2017年2月份开始在全国28个地区开展气候适应型城市建设试点，代表着城市适应气候变化的规划、建设和管理工作已进入实践阶段。

纵观国内外气候变化相关研究的进展，经历了从成因到影响再到应对的不同发展阶段。20世纪70年代到90年代，主要研究气候变化问题本身，探讨气候变化原因、预测气候变化趋势、分析气候变化后果等；20世纪90年代到2010年前，主要研究气候变化对城市各系统、各领域可能带来的影响、风险，以及减缓气候变化的措施；2010年“适应型城市”概念提出后，国内外学者进一步深入研究如何提高城市适应气候变化的能力。当前，国内外关于气候变化适应型城市规划建设的研究主要集中在城市气候变化风险与脆弱性评估、适应气候变化的城市规划两大方面。其中，城市气候变化风险与脆弱性评估方面的研究较为成熟，1997年IPCC出版的《气候变化区域影响：脆弱性评估》对气候变化脆弱性的评估范围、问题的本质以及评估方法做了详细的介绍，为气候变化脆弱性研究提供了科学指导[5]；Füssel等基于脆弱系统特征、压力类型和数量以及它们的根源、压力对系统的影响、时间序列，描述了气候变化脆弱性评估的基本框架[6]；张明顺、王义臣对城市气候变化脆弱性评估与对策研究的工作进展作了归纳与总结[7]；王原、向柳、王宁等分别对上海、四川、海岸带等的气候变化风险或脆弱性展开了具体评估[8～10]。适应气候变化的城市规划方面的研究目前还处于起步和探索阶段，主要集中于理论框架构建和案例经验总结，冯潇雅、周全等引介了城市适应气候变化的国外经验[11，12]；魏薇、刘姝宇等对德国城市气候地图做了详细的介绍[13，14]；洪亮平、华翔等则更为系统地构建了应对气候变化的城市规划编制技术框架和关键技术，并提出具体实施路径[15]；裴孝东等对全国258个城市的气候变化适应性展开了多角度分析[16]；谢欣露、刘霞飞等分别对北京、西部地区的气候变化适应能力展开具体评估[17，18]。总体而言，随着国内外对城市适应气候变化越来越重视，城市规划领域对相关的研究和探索也将逐步深入。

2 赫章县气候变化特征与风险

2.1 研究区域概况

赫章县位于贵州省毕节市西部，地处东经104°10′28″～105°01′23″，北纬26°46′12″～27°28′18″，矿产资源丰富，是毕水兴能源资源富集区核心区。全县辖5个街道25个乡镇481个行政村(居)，土地总面积为3242.74 km2，2021年末常住人口为64.3万人。

赫章县是首批全国气候适应型城市建设试点之一，在28个试点城市(地区)中，有沿海城市、沿江城市、平原城市，而赫章县与六盘水市属于贵州省的山地城市。贵州省是全国喀斯特岩溶地貌发育最典型、石漠化程度最严重的地区，也是全国贫困人口最多的地区。以赫章为例，石漠化与潜在石漠化面积达1611.84 km2，占全县总面积的49.71%(表1)，属于典型的喀斯特石漠化地区，是全国100个石漠化综合治理试点县之一[19]。

表1 赫章县石漠化现状统计

2.2 石漠化地区适应气候变化的特殊性

相比沿海、沿江和平原地区，石漠化地区的气候适应型城市建设任务面临着更艰巨的挑战，总的来说有如下3个特点。

2.2.1 石漠化地区对气候变化的影响更为敏感

石漠化被称为“地球癌症”，所在地区自身生态极为脆弱，石漠化土壤的植被覆盖差、保水能力低、降水调蓄能力差，加上生态破坏严重，一旦遇到暴雨、强降水，地表汇流很快，城市洼地积水，导致洪涝灾害频发、多发、损失重。

洪涝灾害和气候变化叠加，部分地区地质灾害体失稳，导致诸如滑坡、泥石流、岩体崩塌等地质灾害隐患点也明显增多。气候变化使得石漠化地区面临极端气候灾害和其他次生灾害的风险更大。

2.2.2 石漠化与气候变化互为因果、相互影响

赫章县快速发展的城镇化与极度敏感的生态环境之间的矛盾进一步加剧，尤其是气候变化与严重石漠化对城市的影响相互叠加，成为制约赫章县经济社会发展最严重的问题。

一方面，石漠化土壤能够影响气温，研究表明：石漠化地区的气温普遍比平原地区和河口地区更高，且当中度石漠化向强度石漠化演变过程中，其气温场主要表现为轻微的上升趋势，与沙漠地区气温变化近似[20]。

另一方面，即使是通过石漠化治理后恢复的林草植被，生态稳定性也很差，容易因人为干扰或自然灾害而导致逆转。多年的石漠化监测显示，由于气候变化发生的凝冻、干旱等自然灾害，导致贵州省19.78万hm2潜在石漠化土地恶化为石漠化土地。

2.2.3 贫困落后制约了气候变化适应能力建设

由于生态环境的不断恶化，植被和耕地减少，可建设用地也逐渐减少，因此石漠化地区大多属于相对贫困地区。2020年全国消除绝对贫困前，赫章县一直都是国家扶贫开发重点县、贵州省14个深度贫困县之一，直到2018年贫困发生率仍有10.97%，远高于全省4.3%、全国1.7%的平均水平。

一方面，国家、省对赫章县进行开发扶贫的资金多数用以城乡基础设施建设、人居环境改善，较少用于海绵城市、绿色建筑等早期投入高、后期见效慢的建设上来，城市适应气候变化的能力依旧偏低。

另一方面，后发地区为加快经济发展，在城市建设中往往不注重可持续发展和低碳循环等理念，粗放的建设模式为气候变化的恶性循环带来了更多的可乘之机。例如城市建设密度较大，对通风廊道考虑不足，加剧城市温室效应；粗放的农牧业加剧了环境破坏等等。

2.3 赫章县气候变化趋势与风险分析

气候变化将大大增加赫章县的水资源安全、土壤侵蚀和水土流失、洪涝灾害、公众健康等风险，增加城市防灾减灾的压力。

2.3.1 气温升高、降水减少，季节性干旱，加剧水资源脆弱性

通过曼-肯德尔秩次检验(M-K)、滑动T检验、有序聚类等统计方法，分析赫章县1960～2020年的气温、降雨量、降雨强度等主要气象要素(图1)，结果表明赫章县未来气温总体呈升高趋势，降雨总体呈减少趋势，但极端降雨的次数及强度将增加。

图1 赫章县1960～2020年气温和降雨量变化及趋势分析

赫章县水资源时空分布不均，叠加喀斯特地貌，易造成季节性缺水，冬春岩溶地下水泉眼干枯，夏天晴热少雨，持续干旱导致人畜饮水困难、农作物减产甚至绝收。另外，赫章县境内没有大的河流、水库，工程性缺水影响人民和工农业的用水保障。随着全球气候变暖，赫章县气温上升、降雨减少，干旱天气有继续加重的趋势，加剧水资源的脆弱性。

2.3.2 降雨强度增加，洪涝灾害频繁，加剧城市抗灾防灾的脆弱性

根据赫章县1960～2020年的日降雨数据分析，赫章县降雨强度在1989年发生突变，1989年后降雨强度较之前增加8.84%，平均日降雨强度为3.23 mm/d；暴雨次数较之前增加35.80%，达到1.92次/a(图2)。可见，随着气候变化的加剧，赫章县极端降雨的次数及强度都会增加，未来应提升对气候变化带来的极端降雨等气象灾害的适应能力。

图2 赫章县1960～2020年日均降雨强度变化和暴雨次数趋势分析

2.3.3 城市适应气候变化能力不足，加剧城市安全和公众健康脆弱性

赫章县医疗卫生事业较为落后，2020年全县常住人口每千人卫生机构床位数仅4.95张，每千人全科医师仅0.12人，远远未达到国家和贵州省平均水平。全县60岁及以上老年人口占常住总人口的13.92%，老年人的防御能力弱，出现极端气候灾害时面临着更大的健康风险。此外，赫章县虽然在水利设施、石漠化治理和生态修复等方面取得了一定的成效，但现有的城市生命线系统和基础设施抗灾能力较弱、气象监测和预警平台尚未建立，应对气候变化、极端气候灾害的能力仍显不足。未来随着气温上升、降雨减少但强度增加等气候变化趋势，高温将导致各类传染病高发，干旱缺水将引发水源性疾病，洪涝和凝冻等气象灾害将增加城市灾害风险和公众死亡率。

3 赫章县气候适应型城市建设思路

综上所述，赫章县的气候变化关键问题主要表现在喀斯特石漠化与生态破坏交织、干旱缺水和洪涝灾害交织等方面，其气候适应型城市建设应形成减缓与适应并重、御灾与降险并重、监测和预警并重的“三个并重”总体思路。

3.1 减缓与适应并重

人类应对气候变化有减缓和适应两大战略，对赫章县这一处于快速工业化和城镇化阶段的欠发达山地城市来说，由于对能源的需求依旧很大，实施减排增汇、新能源等减缓措施的经济能力也有限，而气候变化对其的威胁远比发达地区更大，因此适应比减缓更为重要。未来赫章应进一步加强适应能力，减少气候变化引起的各类损失，科学合理地开发利用气候资源，最大限度地趋利避害。

3.2 御灾与降险并重

面临气候变化和极端气候灾害，在制定应急预案、实施灾害抵御措施的同时，更应深入研究气候变化和灾害发生的根本原因，从源头开始降低气候灾害发生的频率、减轻气候灾害的不利影响等风险，例如通过生态修复减少水土流失，从而降低山洪灾害风险，或通过海绵城市建设提高城市渗水功能，从而降低城市内涝灾害风险等。

3.3 监测和预警并重

通过建立适应气候变化的监测和预警信息管理平台，实现气候变化影响评估、监测、预警全周期的一体化，通过技术模型预测气候变化趋势，及时发布城市安全、人体健康及流行性疾病的预警信息，以有效提高城市及时应对气候灾害的能力。

4 赫章建设气候适应型城市的主要策略

针对气候变化脆弱性和未来面临的风险，借鉴其他先进地区适应气候变化的经验、理念和技术，赫章县气候适应型城市建设工作建议从以下几个方面开展。

4.1 以城市气候变化脆弱性评估为依据，绘制城市环境气候图

针对赫章县气候变化趋势和常见的气象灾害，系统分析未来气候变化可能对城市基础设施和建筑、居民生活、经济发展等领域带来的影响，继而对城市适应气候变化的现状能力进行评估。借鉴德国经验，运用RS、GIS等软件，定量识别气候变化脆弱性分区和气候灾害高风险分区，将重点区域、重点行业和重点人群的气候变化脆弱性落实到城市环境气候图(城市气候分析图和城市气候规划建议图)等专题地图上，为赫章县制定气候适应型城市建设相关政策以及城市规划、建设、管理提供决策的科学依据[21]。

4.2 以规划和标准为引领，夯实城市系统的气候适应基础

4.2.1 气候适应战略与风险管理融入城市相关规划

结合城市气候变化脆弱性评估，将气候适应战略与风险管理相关内容纳入国民经济和社会发展规划、国土空间规划、环境保护规划等城市相关规划中，科学规划城市绿地与通风廊道、综合防灾减灾、生命线、能源供应、道路交通等系统，加强城市综合承载能力和适应气候变化能力[4]。

以城乡规划为例，将气候适应型城市建设要求分层融入“总体规划—专项规划—详细规划”体系。总体规划层面，在城市发展目标中增加适应性指标，结合赫章城区“西城-东城-达依-乌木-野马川”带状组团城市的特点，按照统一标准、组团实施的思路，增加气候适应型城市规划专章，做好战略性、前瞻性的用地空间与基础设施布局。专项规划层面，开展韧性城市、海绵城市、综合防灾减灾、低碳城市等一系列专项规划，系统布局各类专项设施，指导具体的专项适应行动。详细规划层面，通过修编《赫章县城乡规划技术管理规定》，优化控制性详细规划指标(表2)[22]。

表2 适应气候变化的控规指标优化

城市基础设施新建和改造项目规划、设计、审批时考虑气候变化中长期影响，科学布局、合理配置。建立“事前评估(Assessmem)—事中运用(Application)—事后评价(Appraisal)”的“3A”方法，即项目施工前开展气候适应性评估，施工中实行监测，验收时评价是否达到气候适应性要求[15]。

4.2.2 提高城市基础设施适应气候变化的相关标准

针对赫章县常见的倒春寒或秋风、持续干旱、强降水、凝冻等极端气候事件，提高城镇抗震、防洪、地质灾害的防灾减灾标准，以及城市给排水、供电、供气、交通、信息通讯等生命线系统的设计标准，加强城市系统稳定性和抗风险能力。提高沿江、山洪、地质和生态灾害高发地区的交通基础设施设计标准，按照“海绵城市”要求，修订道路设计中的排水设计标准要求，并增强交通车辆、公交站台、停车场等对高温、强降水和凝冻的防护能力。

4.3 以石漠化防治为目标，加强生态系统的气候适应能力

4.3.1 深化石漠化治理，推进生态修复

针对赫章县的石漠化、水土流失等突出生态问题，构建水土保持、水源涵养、生物保护、景观连通四项重要生态系统服务目标，识别综合生态安全格局[23]。以自我修复和人为修复相结合的生态化修复方式，加强石漠化地区的自我修复和生态林建设。根据石漠化地区的严重程度，制定合理封育类型、封育方式和封育年限，进行退耕还林和封山，遏制石漠化扩展趋势，恢复岩溶地区生态环境。实行“山、水、田、林、路”综合治理，以实现区域生态经济环境的良性发展。

4.3.2 构建城市生态格局，保障城市安全

针对赫章县地形地貌和气象特征，依托其组团型的城市空间结构，构建山地城市的气候友好型生态系统。将周边山林形成的绿色开敞空间和前河、后河等城市水系形成的滨水开敞空间，通过城市道路绿化、水岸水系形成的楔状廊道，渗入到城市内部空间，一方面构建城市“蓝绿”生态网络，将多个组团串联起来，另一方面形成良好的通风廊道和泄洪通道，减轻城市热岛效应、大气污染和洪涝灾害风险。

4.3.3 加强水资源管理，建设海绵城市

前河与后河为典型的山区雨源性河流，洪水多由暴雨产生，起涨迅速，能在短时间内形成洪峰，破坏性大。通过建设涵盖“源头—路径—终端”的水生态格局，改善城市水生态环境。统筹考虑降雨、土壤、植被覆盖等因子，通过水土流失模型、水平衡方程定量评估城市水源涵养、水土保持能力，划定以水源保护区为核心的水源涵养区、水土保持区，建设上游滞洪湿地，降低下游洪涝风险。利用GIS水文分析模块模拟前河与后河径流关系，识别衔接前河、后河与源头的关键且易破坏的潜在径流路径，两侧控制各50 m的生态缓冲空间，维护上下游水过程畅通。在下游识别每个子流域径流汇集的关键点，结合城市绿地系统，建设后河湿地公园、前河水岸公园等具有雨洪调蓄功能的雨洪公园与河口公园。

根据《海绵城市建设技术指南》，赫章县城区径流控制目标为80%。老城以问题为导向，针对积水点、黑臭水体等问题，结合城市更新、棚户区改造、道路改造等工程布置低冲击设施；新城以目标为导向，系统规划海绵体系统，布置下沉式绿地、透水铺装等具有渗、蓄、滞、净、用、排等功能的低冲击设施，以控制径流、降低气候变化风险。

4.3.4 发展气候适应型产业，提供持续动力

在贫困地区开展气候适应型城市建设，需与可产生持续收益的产业有机结合，既调动全民参与的积极性，又有助于持续自我造血。一是加快推动适生树种——核桃种植，发展林下种植、林下养殖等产业，把林草植被保护与恢复等传统的石漠化防治方法与特色林果产业、草食畜牧业、中药材产业等特色优势产业发展结合。二是发展风电、太阳能光伏发电、垃圾发电和生物质发电等绿色低碳新能源产业，减少对环境的污染和对气候的影响。

4.4 以城市更新为抓手，加强城市建筑的气候适应能力

4.4.1 强化传统建筑的气候适应性

赫章县民族众多，传统民族建筑以适应山地地形为特色的彝族、苗族民居为主，因地制宜、就地取材，对当地的气候和地理环境均有较好的适应性。但由于其大多依山就势而建，且建造材料简陋，在气候变化加剧、降雨强度增加的趋势下，受山洪破坏的风险不断增大。赫章应通过适当的改造以加强传统建筑的气候适应性，同时探索传统建筑的适应性技术在新建现代建筑中的应用。

4.4.2 依托城市更新提高建筑标准

结合城市更新、老旧小区和棚户区改造，在执行现行标准的基础上，适度提高既有建筑节能、节水改造标准，开展建筑节能化改造和新建绿色建筑。加快推进城市更新和老旧小区微改造项目，积极推进棚户区改造与扶贫生态移民、地质灾害搬迁、危房改造的深度融合。

4.4.3 大力推广绿色建筑

在建筑设计、建造以及运行过程中充分考虑气候变化的影响，通过屋顶花园、垂直绿化等方式，增强建筑集水、隔热性能，保障高温热浪、低温凝冻极端气候条件下的室内环境质量。以赫章县城区为试点，所有新建建筑严格执行民用建筑节能强制性标准，政府投资的公益性建筑、单体建筑面积超过2万m2的大型公共建筑，全面执行绿色建筑标准。

4.5 以气候管理平台为支撑，提高气候灾害防御能力

提升现状赫章县气象监测站的等级和规模，完善气温、气压、降水量、日照及变率等多项基础气候监测指标，综合自然资源局、生态环境局、水务局、公安局、消防大队等多个部门的相关数据(表3)，以“贵州省气象灾害应急信息管理系统”为平台，搭建赫章县适应气候变化的监测预警管理一体化平台，集成气候状况实时监测、气候变化敏感性和脆弱性动态评估、数据管理和预警信息发布、灾害应急管理部门联动等多功能，支撑城市适应气候变化的精细化、智能化和专业化治理能力。

表3 赫章县气候变化监测预警管理一体化平台基础数据

4.6 以政策创新为试验，加强政府和公众参与的动力

建立由政府统筹、相关部门参与的气候适应型城市跨部门工作协调机制，明确责任分工，建立全过程的城市适应气候变化监督管理和评价考核机制，确保气候适应型城市各项建设行动顺利推进。对已纳入气候适应型城市建设试点项目库的项目，实行优先申报、优先审批、优先建设的“绿色通道”政策。

积极探索气候适应型建设项目奖励政策，例如在棚户区改造、新区建设中鼓励推行绿色建筑，对某一开发地块绿色建筑比例达到一定要求的，适当给予容积率奖励；成立海绵城市专项建设基金，鼓励县城和各乡镇积极应用PPP等新融资模式试点建设海绵城市，并实行上下游生态补偿和税收优惠等。

5 结语

气候变化是全球共同的课题。城市不恰当的开发建设，加剧了气候变化；而气候变化又反过来对城市带来极端气候灾害频发、安全和健康风险增高等负面影响。国际上已有多个国家先行开展了城市适应气候变化的相应行动，我国则通过28个气候适应型城市试点，打造一批卓有成效的气候适应型城市典例，形成一系列可复制、可推广的试点经验。赫章县作为其中的7个县(区)试点之一，将通过探索具有山地特色，以石漠化综合治理为典型，在后发的快速城镇化地区探索具有代表性的气候适应型城市建设路径，为全国其他同类型地区提供参考。