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川观新闻:川观智库对话北大教授俞孔坚 - 排水管道不能根本解决城市内涝 海绵城市应当与水共生

2021-10-12 来源:川观新闻

俞孔坚,北京大学教授,美国艺术与科学院院士,教育部长江学者特聘教授。获哈佛大学博士学位后,1997年回国创办北京大学建筑与景观设计学院,并担任首任院长。


现为中国城科会副理事长,景观学与美丽中国专业委员会主任,全国海绵城市专家委员会副主任委员,住建部人居环境专业委员会副主任。


▲ 俞孔坚


河南暴雨、山西洪水、四川洪峰......2021年汛期,因水成灾的现象频频上演,致使许多城市“看海”。为破解水患对城市的破坏,改善城市水环境,国家早在2013年起推动“海绵城市”建设。但包括郑州“7·20”事件在内的多起城市内涝事件,却引发民众的质疑,人们激烈地发问:“海绵城市”不吸水?


“海绵城市”失效了吗?城市内涝怎么解决?带着问题,川观智库对话北京大学教授,美国艺术与科学院院士俞孔坚,听他剖析城市内涝事件,指点解决城市内涝的思路。


俞孔坚现为中国城科会副理事长,景观学与美丽中国专业委员会主任,全国海绵城市专家委员会副主任委员,住建部人居环境专业委员会副主任,被国际学术界公认为“海绵城市”理念的先行者和践行者,20多年来他一直坚持推动基于自然的雨涝解决方案,倡导“与水共生”。


俞孔坚指出,城市内涝防治不应该片面地依赖排水管道等“灰色工程”,而应该遵循水的自然流动规律,给予其自由流动的空间,用“反规划”理论和方法建设海绵城市。


海绵城市失效了吗?


“海绵”的理念没有失效,海绵城市的建设没有到位。


川观智库郑州是“海绵城市”建设的参与者之一,相关建设已投入超过500亿元。“7·20”事件后,外界质疑“海绵城市”失效了。你认为是这样吗?


俞孔坚:“海绵城市”的理念并没有失效。


国家启动海绵城市建设以来,的确取得了不少成绩,一些原来下小雨就会被淹的城市地段,经过海绵化改造后,内涝现象确实消除了。


但近年发生的许多大面积城市内涝事件,也暴露了问题。


川观智库:暴露了什么问题?


俞孔坚:“海绵城市”的建设还没有到位。


海绵城市目前是试点建设,是在城市的局部建设,比如说一个片区,一个街道。住建部牵头启动的30个试点城市我去过一些,试点是有显著的效果的,只是试点的范围有局限,没有在整座城市或者整个流域开展。


我一直认为只是做一个或者几个海绵城市还不行,必须建立海绵国土的概念,要把水治理放在整个流域和国土尺度上来考虑,使中国国土形成一个海绵体。


川观智库:郑州“7·20”内涝灾害是因为“海绵城市”建设不到位吗?


俞孔坚:郑州今年发生的城市内涝灾害,主要原因是雨急、雨大,是极端的特殊。


但也有人为的错误,就是城市留给水的空间不足,比如不透水的铺装面太大,这是“摊大饼”城市建设带来的后果。


过分依赖基于工业技术的灰色基础设施,就是常见的防洪堤坝、排水管道等人工系统,自然系统的绿地、湿地、河塘等没有能够发挥应有的作用,道路普遍低于绿地等,强降雨天气,地面径流就不能迅速排入自然水系。


应该说,郑州还没有建设成为真正意义上的“海绵城市”。


川观智库:最早启动建设“海绵城市”的重庆、四川遂宁等城市,近年也依然频频有内涝的情况。影响“海绵城市”建设的原因是什么?


俞孔坚:目前海绵城市的建设存在一个问题,就是没有跳出灰色工程的思维,把海绵城市狭隘化了,忘掉了海绵城市的核心是基于自然、利用自然的绿色途径,却往往变成了依赖工业技术灰色工程,甚至搞成了形象工程,动不动就是几百亿的项目。这种做法实际上是以海绵城市为幌子,做违反海绵城市理念的事情,它的建设可能沦为权力寻租的机会,GDP拼抢的借口,还有各类工程公司谋取暴利的借口。


我特别反对国内一些大城市修建所谓的地下深隧工程,动辄几百亿,但它也有承受临界,雨超过限值,照样被填满。过多地依赖水泥堤坝,水泥管道,大功率水泵,调蓄工程等灰色工程,缺乏韧性,一旦超过限值,灾难便会发生,并且可能因为破坏力瞬间爆发更严重。


这样的例子国外已经有,2005年美国的卡特里娜飓风致使新奥尔良防洪提决口,造成的经济损失达到几千亿美元,还有上千人丧命。


我并不是反对水利设施的修建,比如水库如果能够智慧地管理,适时调节,按理说可以对防洪起到很好的作用。在比如都江堰水利工程,其对自然水过程的因势利导中所体现出的哲学和工程智慧,使这一工程得以延用至今,福泽整个川西平原。


但是我不赞成片面地、单一地依赖人工调蓄、防洪堤坝、排涝管道和水泵这些钢筋水泥灰色基础设施,而忽略原来的自然系统,甚至用灰色基础设施替代自然系统,导致国土的自然调节系统、自然的韧性被严重破坏。


川观智库:每次内涝后,民众呼声最集中的,就是对比巴黎、日本等发达城市,认为中国缺少“超前的”下水道。为什么你却不看好这类灰色工程?


俞孔坚:在应对城市内涝时,把排水管道加粗,或者增加排水设施的数量,是从物理层面上提高其抗涝能力,但带来的结果是更大的资金投入和持续的修缮,与当下提倡的可持续发展理念是相违背的。


巴黎城市管委会的专家去年跟我说,他们也要向中国学习海绵城市的理念,因为这两年巴黎也出现内涝了,其实伦敦、纽约也有内涝了。尽管他们的地下修建了巨大的蓄水空间,也可能遇到内涝,就是因为这些工程设施的承受范围是有限度的。


我们看到过去巴黎、伦敦的地下排水系统投入了大量资本,也确实发挥了很好的作用,他们能那么做,一是基于欧洲不是季风性气候,降雨比较均匀,地下管网能够有效解决排水,二是因为当时也没有生态文明的理念,还是工业文明时代的机械思维、灰色途径。


但是在我国,受季风性气候影响,城市普遍降雨不均,一天可能就有200毫米的降雨量,需要多大的地下蓄水空间,多粗的排水管道和强大的排水泵站呀。像郑州今年那么急,那么大的雨,再大的地下排水系统,都没办法解决瞬时的排涝需求。


因为全球气候变暖,极端天气频繁,欧洲的降雨也面临不确定性,法国也内涝了,伦敦也内涝了,所以不能说他们的作法就一定是好的,一定要照搬的。


总的来说,片面追求地下排水系统,不是解决城市内涝的治本之道。所以,途径只有一条:基于自然。


真正的海绵城市是什么样?


与水共生,不挤占水的空间


川观智库:真正的“海绵城市”就是要基于自然吗?


俞孔坚:在我看来,理解海绵城市,首先要从几个方面来认识“海绵”理念。


“海绵”的哲学是包容,天赐雨水对整个生态系统而言都具有天然的价值,应当珍惜并试图留下每一滴雨水。


把雨水快速排掉,一度是当代排洪排涝工程的基本信条。所以“三面光”的河道截面被认为是最高效的,裁弯取直的河道被认为是最科学的,河床上的树木和灌草被清除以减少水流阻力也被认为是天经地义的。


但是这种以“快”为标准的水利工程,把水与其他生物分离,与土地分离,把地表水与地下水分离,反而把洪水的破坏力加强、加速,把上游的灾害转嫁给下游。


有一个现实是,我国是一个严重缺水的国家,干旱给国民经济带来的损失比洪涝还要严重。防洪和抗旱并重的情况下,最好的做法是在洪水来了的时候,让土地像海绵一样把水留下来,就地调节旱涝。一些工程治水的方式,忘掉了中国传统生存智慧的精髓应该是以柔克刚,却崇尚起“严防死守”的对抗哲学。


海绵城市是建立在上述雨洪管理和治水的哲学、理论和方法体系之上,以“海绵”来比喻一个富有弹性、具有自然积存、自然渗透、自然净化为特征的城市,是在生态基础设施之上的生态型城市。


川观智库:“海绵城市”是中国特有的吗?


俞孔坚:欧美国家也有类似概念,如美国的低影响开发(Low Impact Development),澳洲的水敏感城市,英国的可持续水资源管理。


但中国的海绵城市有自己的特点:一是它适应于中国的季风性气候特征;二是它基于中国传统农业技术和城镇的生存智慧,是基于自然的解决途径,而且着眼于系统综合地解决水涝、水旱、水质和水生态修复问题,有深厚的中国哲学和生存经验基础,并与当代生态文明理念和科技相结合,是对应对全球气候变化带来的世界共同问题的中国解决方案,目前已经引起欧美各国的关注和效仿。


川观智库:中国传统的城镇生存智慧是什么?


俞孔坚:与水共生。其实,中华民族数千年与季风气候相适应的洪涝和干旱环境下的生存经验,为我们留下了丰厚的水韧性城市建设经验,比如 “水中有城,城中有水”。黄河流域和太湖流域的古代城市都具有适应当地洪涝过程的生存智慧,以前苏州城由于发达的水网,城市很少被淹,是因为太湖的水面保持相对恒定,整个流域的自然水系统十分发达。


黄河流域的城市则是通过坑塘来蓄积雨水,形成了水适应的机制。这些洪泛区的城市,都有外城和内城之分,外圆内方,外城就是为了防洪,内城为了防兵,而内城里头需要解决内涝问题,所以留着许多坑塘,他们像海绵一样调蓄内部的雨涝。


川观智库:所以“海绵城市”要学习的经验是给水腾空间?


俞孔坚:应该说,不能挤占水的空间。


迅猛的城市化进程,导致城市挤占河滩、水塘、湿地等,侵占水的空间,就是内涝的根本原因。


10年前我们对部分城市做的研究发现,这些城市扩张空间有70%是侵占河漫滩和洪泛区。2000年左右,我们研究了湖北,得到的结论也是水的空间被压缩得越来越小。湖北原来是千湖之省,但后来有的水被高堤大坝围起来了,有的湖被填了盖房子,水的空间大量缩减。


同样遭遇过严重洪涝的重庆,消失的是山谷陂塘。过去重庆有很多梯田一样的陂塘,一阶一阶的陂塘把水留了下来。但现在没有多少人务农了,陂塘被填消失。遇到下雨天,雨水只能从高处直奔低处,形成山洪,淹到下游的城市、乡镇。


还有修筑河道堤坝、河道硬化、河道裁弯取直等作法,导致土地的滞洪能力降低,河流的自我弹性也丧失了,破坏自然水系统。都是城市内涝频发的重要原因。


我20年前就提出了 “反规划”(逆向规划)理论和方法,首先给自然以空间,生态优先,以水定城,与水共生。我们在2001年前后研究了浙江沿海一带的城市,比如台州因为风暴潮,有严重的内涝,当时我们提出城市规划应该倒过来做,先考虑洪水会淹掉什么地方,会淹的地方让它淹掉,不要去建城市。


海绵城市怎么建设?


海绵城市不能搞成灰色工程,排水管道不是解决城市内涝的治本之道


川观智库:“反规划”看起来是要城市为水让道,这个作法实现吗?海绵城市应该这样建?


俞孔坚:我们做过一个计算,水需要的空间在国土尺寸上的占比并不大。假设拆掉国土范围内江河上的所有堤坝,被洪水淹没的国土面积每年大概是1%,极端的百年一遇也只淹没6%,而中国的城镇居民只需要有2%至3%的国土面积作为居住空间就够了。所以说水需要的空间并不是奢侈的。


当然,这只是理想状态的假设,现实不可能把城市推倒重来。但至少应该做到,新城的建设,一定要回避跟水争空间,不要搞“三通一平”,河道不要搞“三面光”,更不能填湖造地,要以水定城,生态优先。


川观智库:海绵城市建设的具体作法有哪些?


俞孔坚:海绵城市的生态基础设施建设是关键,通过“渗、蓄、净、用、排”等技术,实现城市内涝和雨洪防治,同时实现生态防洪、水质净化、地下水补给、棕地修复、生物栖息地保护和恢复、公园绿地建设及城市微气候调节等综合目标。


具体来说,是在自然优先的条件下,基于对自然系统的认识,进行适度的人工干预,借助自然的力做工,人的干预只是引导性的最小、最节约的方式。


比如,我们可以看到,古老的民间微型水利工程,如陂塘和水堰,至今仍充满活力,受到乡民的悉心呵护。“海绵”可以汲取这样的分散理念,提倡民间水利遗产、分散的微型水利工程,由千万个细小的单元细胞构成一个完整的功能体,形成国土生态海绵系统,将外部力量分解吸纳,消化为无。


川观智库:“古老的民间水利工程”“分散的微型水利工程”之类的,怎么应用到现代城市建设中呢?


俞孔坚:我认为,就是抛开与自然过程相对抗的集中式灰色工程,采用具有更好的可持续性的生态基础设施。


比如一条流域的水系是完整的,但为了防洪就把某一段的河道堤坝增高,只求尽快把水排走,但不考虑上下游,也不考虑周边。然后一下大雨,河里的水可能成了下游的洪水。


生态基础设施是用自然的海绵系统来解决单一工程解决不了的问题。我们已经在浙江台州、金华,黑龙江哈尔滨等地做了很多尝试,通过生态防洪使城市具有适应洪涝的生态韧性。其中一个实验在武汉市江夏区的一个区域,从2013年建成后,这个地方从来没有被淹过。2016年武汉市遭遇严重内涝的时候,周边都淹水了,但这里的小区没事。有两个原因,一是选址比较高,二是它的水是通过绿地滞蓄和调节的。


川观智库:海绵城市的建设要结合区域地形?


俞孔坚:这可以通过海绵城市的建设尺度来考虑,分为宏观、中观、微观。宏观尺度的海绵系统规划和海绵区域规划重点在于根据水文过程的空间分析,用生态的理念,在国土和区域尺度上,通过构建以水为核心的生态安全格局和生态基础设施,来保护关键的水生态过程,实现和谐的人水关系。


城区开发和建设的尺度,是海绵城市建设的中观尺度,从数平方公里到几十平方公里不等。微观则是绿色海绵工程系统的个体作用,是在社区和家庭尺度上的延伸。


一些微观的,早期的海绵城市实践案例有北京中关村生命科学园,广东中山岐江公园,浙江台州永宁江的生态修复,秦皇岛滨海生态修复,哈尔滨群力国家湿地公园等。


我们在海南三亚和海口市的大规模海绵城市和“城市双修”实践,则集成应用了微观工程,形成区域尺度的实践,被住建部在全国推广。


川观智库:除了“吸水”外,海绵城市还有其他优势吗?


俞孔坚:我们所做过的大量实践表明,与工程化的市政基础设施相比,基于自然的生态基础设施的造价低、维护成本也低。比如我们2011年在哈尔滨市做的群力雨洪公园,是我国较早的以解决城市内涝为目标的海绵型公园,它的设计借鉴中国传统桑基鱼塘的农业智慧,对城市低洼地进行简单填挖方处理,营造城市中心的绿色海绵体。


结果证明,用城市百分之10~20%的土地就能既解决内涝,同时发挥综合生态系统服务,包括生物栖息地、城市休憩以及提升城市品质和价值。


还有我们在湖北荆州的长湖做的生态修复,与洪水为友的生态防洪措施,在去年经受了长湖超历史纪录的洪水位考验。


“自然积存,自然渗透,自然净化”,核心是自然,基于自然的方案花钱不会那么多,维护成本也不需要太高,比如不需要大量去铺渗水砖、修灰色工程设施。


川观智库:海绵城市的建设还需要解决哪些难点?


俞孔坚:海绵城市的整体建设、全域建设,涉及到不同部门,甚至不同行政区域,不单是住建部门的职权范围。比如说水利工程是水利部门管,农田是农业部门管,山林又是林业部门管。


所以需要打破行政壁垒的限制,这是很难的。尽管自然资源部的成立提供了解决问题的新机遇,但水系统依然没有被纳入,还是部门分割的。


延伸阅读


中国5000年农业文明孕育“海绵城市”


获得哈佛大学设计学博士后,俞孔坚在1997年归国。彼时,中国正经历快速的城市扩张,“三通一平”工程如火如荼,地表大面积铺装,水泥道路拓宽,湖泊和湿地被填塞,河道裁弯取直,三面硬化等做法屡见不鲜。“这套基于西方工业化城市的灰色基础设施,实际上并不适合中国未来的发展。”俞孔坚察觉到问题,并开始把注意力放在城市水系统的研究中,他创办北京大学建筑与景观设计学院并担任首任院长。


故乡浙江省金华市东俞村是俞孔坚记忆中的白月光,“自小在白沙溪边上,一直和水打交道。”他说,村庄里有7口塘,丰水期蓄水,旱时便可以使用。乡民们的耕地开垦皆顺应于水,村庄从未被水淹掉过。至于洪水,人们并不惧怕,因为两岸有大量的滩地、湿地、坑塘,它们能够消纳积蓄洪水,使水陆互相融为一体,“就像海绵一样”。


从儿时的启发和后来的研究中,俞孔坚提炼出“海绵”概念的雏形,并在2003年出版的专著《城市景观之路:与市长交流》中写到:“河流两侧的自然湿地如同海绵,调节河水之丰俭,缓解旱涝灾害”。


2012年7月21日的北京暴雨,是一起关键性的事件。事发后第4天,俞孔坚向相关决策者提交了《关于建立“绿色海绵”解决北京雨洪灾害的建议》,并通过媒体公开了报告内容。同年8月25日,俞孔坚在中央电视台CCTV新闻调查的《会呼吸的河道》节目的播出,以及2012年10月他设计城市海绵绿地“哈尔滨群力湿地公园”在美国的获奖并在中央新闻联播的播出和采访,使海绵城市理念和实践在国际范围内得到了关注。接下来,不少媒体聚焦俞孔坚通过自然途径建立“绿色海绵”来解决城市雨涝的案例,某种程度上推动“民间”声音向“官方”声音转变。


一年后的2013年12月12日,习近平总书记在中央城镇化工作会议上强调,“在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。


随后,“海绵城市”被纳入官方文件,生态雨洪管理的思想和技术,从学界走向了管理层面,海绵城市建设成为全国性的运动。俞孔坚带领的团队积极参与其中,在全国200多个城市和全球10多个国家主持实施了1000多项海绵城市建设工程。


在俞孔坚看来,尽管国内官方对“海绵城市”概念接受不算早,但其实它历史悠久。“中国5000年的农业文明为我们留下了很多‘海绵’智慧,还有‘韧性’智慧。比如调节雨洪的坑塘水网、李冰治水的‘深淘滩,低作堰’,无需钢筋水泥的木结构建筑、避灾逃生的北方平屋顶和南方的高门槛等。”


他强调,恢复农业文明的智慧,并不是简单的回到过去,而是建立在工业文明和系统地认识水的基础上,吸取并融合美国的低影响开发、欧洲的可持续水资源的利用、澳大利亚的水敏感城市设计等现代理念,以及生态基础设施的规划和设计技术。“传统农业文明与当代对水的科学认识,两者结合构成了中国的‘海绵城市’理念,它既有时代的先进性,又有本土的传统智慧。”


原文链接:https://cbgc.scol.com.cn/news/2213267?from=iosapp&app_id=cbgc


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