19.韧性城市视角下城市水系统规划应用与研究

韧性城市视角下城市水系统规划应用与研究胡岳摘要：“随着全球气候变暖，城市降水可预测周期越来越不明显，构建具有应对气候灾害适应性的韧性城市逐渐成为研究热点和规划策略。城市水系统具有适应性建设中巨大开发利用潜力,其本体是作为城市基础设施建设,但是具备与城市景观的融合组成元素。如何引入韧性城市的理念,来通过城市水系统提高城市气候的适应性是本文研究的出发点。文章首先对韧性城市、景观基础设施和适应性等概念进行解析,而后与海绵城市概念进行辨析后进行归纳整理韧性城市发展历程，与韧性城市理论结合探讨城市水系统的构建、优势和核心策略。最后对上述内容进行拓展,总结韧性城市的内涵和可达研究深度预期判断，希望为后续研究提供理论参考。韧性城市是包括政治、经济、生态等全方位的概念，本文研究内容将结合生态学、生态都市主义、景观都市主义等核心价值，将其融合到具有韧性的以景观基础设施为构建的城市水系统中，探讨策略分别从理论框架角度、功能角度、策略应用角度进行，增加韧性城市的从理论到功能应用上跨学科的理论概述。借由融合不同领域方面的理论研究和讨论总结出创新规划思考方法，并对未来相关研究提出展望。关键词:韧性城市,气候适应性,城市水系统,景观基础设施1.概念解析1.1.韧性城市生态学学者Holling最早提出了对“韧性”概念的理解,具体内容可概括为韧性用来阐述一类认知上的系统具有面对外来冲击、并在危机出现时仍能化解并维持其主要功能运转的能力[1]。“韧性”概念引入到城市规划领域后，Alberti等对其定义为:在一系列结构和过程变化重组过程中，“韧性城市”所具备的能够吸收与化解变化的能力[2]；而从另一个角度出发,韧性联盟(ResilienceAlliance)则给予“韧性城市”一种定义即:城市或城市系统能够消化并吸收外界干扰的同时保持原有主要特征、结构和关键功能的能力[3]。本文认为韧性城市应当包括以下几点:1)韧性城市是研究城市在应对了冲击后重新恢复的能力,而该应对状态所涉及的时间及空间要素可以不同；2)韧性城市是相对概念，在时间和空间要素上没有统一定性标准。韧性城市对应对象是特定的某一个城市和该城市某一特定时间；3)韧性城市是一个动态过程,不是固定状态，其遭受干扰/冲击后的“变形”还是恢复“反弹”都是变化的过程；4)韧性城市强调的是概念的叠合,其要素涵盖生态、工程、经济和社会等领域,且相互具有紧密关联度。1.2.城市水系统城市水系统是以城市水资源为主体，在给定设置条件下地域及空间内以水资源的开发利用和保护为过程,且随时空变化的动态系统[4]。城市水系统是基础设施的组成部分,是为“社会生产和居民生活提供公共服务的工程设施,是用于保证国家或地区社会经济活动正常进行的公共服务系统。”[14]。本文认为在当前的城市建设实践当中，城市水系统是涉及结合景观基础设施的概念。Strang在1996年首次提出景观基础设施概念[6]，而后Blang则进一步提出了综合性的“景观基础设施”概念,将其范畴扩展为“系统的、为城市提供服务的、较大尺度的、承载资源和能量流动的、能体现城市发展过程和动态变化的景观;并且是支撑和培育城市经济发展的重要载体”[7]。本文认为城市水系统在结合景观基础设施要素下包括以下方面:1)城市水系统作为灰色基础设施需要结合景观实际,强调城市发展和生态环境在美化、生态化、多功能化方向上的结合；2)城市水系统在韧性城市范畴下不单单是灰色基础设施，应当是被作为一种来协调城市的能源、生产、交通、卫生、环境安全、社会经济等系统的综合性基础设施,指导可持续城市发展。2.辨析与理论发展2.1.韧性城市与海绵城市根据官方释义，海绵城市概念指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“韧性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用[8]。海绵城市的目的是希望改变城市雨水管理方式和排水办法，将原有统一收集管理的城市雨水利用管渠、泵站等灰色设施来快速排水的方法，变为从源头到末端的全程雨水收集利用的更加绿色可持续的管理方式。韧性城市相比海绵城市内涵更加广泛，涉及层面多而不只是针对城市雨水管理和水文循环，在此基础上还叠合了生态、经济、工程和社会等多个要素，并强调各系统间的配合协作从而达到具备整体韧性的全域系统。本文就主要研究对象城市水系统所综合的景观基础设施出发,探讨创造一个联系各系统并构建韧性城市理论路径，因此本文选用韧性城市理论为基本出发点；另外一方面来讲，韧性城市强调了城市应对外来冲击和处理危机的能力,而海绵城市究其本质并不侧重强调应对危机能力,而是把城市日常对环境变化的应对作为主体研究。因此本文认为就理论指导意义方面来说，韧性城市视角下的城市水系统研究在广度上包含了海绵城市的内涵，并且还提出了在面对灾害时的应对策略，就城市战略层面上更加具有参考价值2.2.韧性城市理论发展历程韧性首先被用于描述物质的物理特性,阐述其抵抗外来冲击的稳定性。1973年加拿大生物学家Holling被认为是第一个将韧性概念引入到生态领域的人。随后,韧性概念在不同学科间开始研究和发展。当韧性概念与城市规划相结合后,吸取了各个领域对于“韧性”的解读,提出了“韧性城市”的概念，如Albert等（2003）和韧性联盟(ResilienceAlliance)（2007）。这一理论的迅速发展是基于人类社会一直与风险相伴而存所达成的共识，尤其当今世界快速的发展和全球化浪潮使得如今城市面临更多的风险。因此,对于城市规划领域,人们开始寻求一种新的规划方法,能够在引导城市发展的同时具备处理危机事件能力。韧性城市理论因为其强大的可塑性和学科交叉性而受到很多学者和团体的关注。2012年ARUP从城市规划角度发起韧性城市比赛,寻求对于世界各地韧性城市不同的理解并选出10个入围城市；洛克菲勒基金会提供韧性城市建设研究计划,该计划于2014年启动100座最具韧性城市世纪挑战赛并宣布了33座入围城市；联合国开发署在2010年启动了气候变化韧性倡议(ACRJ)来应对气候变化对发展中国家的影响；紧接着联合国赈灾署在2012年启动了亚洲城市应对气候变化韧性网络（ACCCRN)。除此之外,不同学科间的专家和机构还自发组建了全球性的研究机构如韧性联盟(ResilienceAlliance)、韧性城市组织(ResilientCityOrganization)、韧性组织(ResilientOrganization)。2013年美欧规划院校联盟(ACSP/AESOP)也召题为“规划韧性的城市和区域”(PlanningforResilientCitiesandRegions)的联合会；2013年3月,联合国减灾署建议在全世界范围内建设“韧性城市”来应对自然灾害,并发布相关报告。韧性城市越来越受到欧美国家的关注，而且逐渐在向全世界进行推广。在国内,韧性城市理论也开始受到业界学者的关注。2012年,北京大学建筑与景观设计学院的年度论坛题目为弹性城市,这是国内首次对于韧性城市话题的集中交流；同年,仇保兴在中国城市发展和规划大会上指出城市多样性有益于实现城市的“韧性”。2013年第7届国际中国规划学会(IACP)年会的会议主题为“创建中国韧性城市:规划与科学”；同年,齐默曼以环境倡议理事会秘书长身份在第四届中国国际生态城市论坛也指出中国有必要建设韧性城市或活力城市。另外学术界也开始发表论文探讨韧性城市下都市农业、自行车交通体系等的发展现状和前景。总之,中国的韧性城市理论研究已经开始起步,并且得到越来越多的关注和广泛的思考。就现有的韧性城市基本内涵来看，主要有4个研究方向:1)城市新陈代谢流,用以维持城市功能的发挥、提高人类健康品质及生活质量;2)社会动力,包括群体关怀、人力资本形成和减少社会不公平;3)管理网络机制,涉及社会学习、社会适应以及自组织能力;4)建成环境,包括城市形态以及它们之间的空间关系和相互作用[3]。而在另一种主流观点则是将韧性城市分为四个维度来讨论:1)健康,指个人和整个城市的健康;2)经济和社会,经济和社会系统如何来支持城市人口的和平共存、相互协作;3)基础设施和环境,自然的和人造的基础设施如何为城市居民提供服务和保护;4)领导与策略,如何有效领导、如何授权经济团体和制定相互联系的规划[9]。就涉及内容来看，以上所述不论如何分类,实际上都是讨论了韧性城市建设中生态、工程、经济、社会等的不同侧面。韧性城市理论在此基础可分为四个主要组成部分，其主要内容如下：(一)城市生态韧性：提高城市自身组织能力,使城市在应对不确定性、非线性的外来冲击的能力方面得到提升,实现人与环境系统的协调发展[10]。(二)城市工程韧性：城市基础设施,如水、电、气、暖、医疗卫生等物质工程设施从自然或人为灾害中恢复的能力。包括坚固性(Robustness)和快速性(Rapidity)。坚固性指一定干扰下,系统维持其功能正常运转的能力;而快速性是指系统为了减少损失和避免功能紊乱,在最短时间内应变的能力[11]。(三)城市社会韧性：社区或人群应对由社会、政治和环境变化带来的外来冲击的能力。但社会韧性更多的是讨论集中在社区层次上而非个体层次,涉及社区和团体的社会资本,通常具有较多社会资本的群体具有更高的韧性[12]。(四)城市经济韧性：城市经济韧性适用于公司、家庭、市场和宏观经济等各个不同层次,是个体和团体在应对外来冲击时,为避免潜在的损失所采取的灵活应对策略,它是系统应对灾害的一种天生的适应能力[13]城市经济韧性是生态韧性、工程韧性后对韧性理念在抽象领域的应对,并从具象领域的引入相关标准和原则,开拓韧性的研究范围。综合城市韧性方面的研究,可以总结出该理论以下几点特征:1)引用生态学的概念和理论来应用到抽象的社会经济体系中,通过具象来衍生抽象;2)多从系统论出发,分析部分与整体的关系、社会与自然的关系、不同系统之间的关系;3)研究方法多集中在定性上,定量研究少;4)研究尺度上,从个体到群体,从城市局部到城市群涵盖多个3.韧性城市理论结合城市水系统规划韧性城市包括生态、工程、经济、社会等各个方面,需要各个方面的韧性建设以及配合才能实现。而城市水系统规划作为城市的重要组成部分也需要通过各种维度策略来提高自身韧性，尤其在融合了景观基础设施特点的前提下，城市水系统就自然联系性、功能复合性、动态适应性、网络层次性五个方面非常契合韧性城市的理念，相比其他城市系统具有很好的设施与韧性城市契合潜力，对于构建韧性城市具有重要意义。3.1.自然联系性城市水系统在宏观层面上应当首先包括城市周边和内部所有自然的水道、湿地、森林、野生动物栖息地和其他自然区域,直接作为基础设施与自然结合的组成部分,体现系统层面上的自然属性。其次,城市水系统的框架也应当囊括人工的绿道、公园等,其一是利用自然生态的天然载体,履行自然水循环过程中的生态功能；其二是与自然相接提高系统适应度与容量,发挥大自然在城市中的生态服务功能。城市水系统应当具有介质的属性，将人工设施与城市相接的同时将城市生活融入自然中去。借助景观基础设施和设计，城市水系统在区域布局层面可以弥补自然和城市两者之间的裂隙,使其融合为一,将城市化作生态系统的一部分,达到物质和能量循环的动态平衡。在韧性城市理论中,强调了城市的自然连通性,把外界冲击当成自然动态变化的过程。而城市需要一种新的规划发展途径才能做到与自然的融合,城市水系统提供了这样一个平台,通过结合构建区域层面的景观基础设施将其子系统中的人工建设工程和自然进行连接。同时,自然法原则也是构建韧性城市中的重要原则,强调了城市建设要遵循自然规律,适应自然循环。结合了景观基础设施的城市水系统不仅能起到修复环境破坏、保护自然生态的作用，同时也将人工处理、利用水资源的过程引入自然动态循环,从而提供了超出原设计层面上承载力的空间容量，利用自然物理环境同步构建城市与自然平衡共荣。3.2.功能复合性城市水系统在城市尺度上可以结合城市绿地公园系统以及城市圈层内的山林、农田、河道、湖泊等，构建起符合功能性的系统构架，而不仅仅依靠人工设施管道和处理设施。使得城市水