前不久，第八屆中國城市河湖綜合治理高級研討會暨2014年中國水利學會水利學專業(yè)委員會城市河流學組年會在京召開。來自水行政主管部門、工程規(guī)劃設計單位、建設單位、中國水生態(tài)聯(lián)盟企業(yè)的代表，與從事水生態(tài)保護與修復研究的專家、學者，圍繞“依法治水”主題，深入研討城市河湖綜合治理問題，提出了一些新的見解�！吨袊麍蟋F(xiàn)代水利周刊》整理刊發(fā)了部分專家、代表發(fā)言的核心內容，以期對我國當前開展的水生態(tài)文明建設提供借鑒。
俞孔堅：構建美麗中國的
水生態(tài)基礎設施
水問題的綜合征與解決之道的單一性，是導致中國系統(tǒng)性水危機的根本所在；綜合解決水問題，需要建設以保障綜合生態(tài)系統(tǒng)服務為目標的水生態(tài)基礎設施
目前，中國水問題具有綜合性特征，表現(xiàn)為水資源短缺、水污染、洪水、城市內澇、地下水水位下降、水生棲息地喪失等。水是世界上最不應該被分離的物質，治水時卻存在“小決策”與水系統(tǒng)分割問題。以部門、地區(qū)、功能分割為特征的水管理體制，導致管理中水與土分離，水與生物分離，水與城分離，排水與給水分離，防洪與抗旱分離，極不利于水系統(tǒng)管理。目前，水問題解決之道，多是單一、片面地構建灰色基礎設施。結果是：針對洪水，建設了防洪堤；針對澇災，埋設了下水管道；缺水了，建設 調水工程；水污染了，修建污水處理廠�；疑A設施的不合理建設，在一定程度上惡化了營養(yǎng)鏈，造成河流水系破壞，最終導致一些水系統(tǒng)喪失了完整性。為此，我寫了一篇散文《哭泣的母親河》，表達了我的憂慮與無奈。
水問題是一個系統(tǒng)問題，本質是自然水生態(tài)系統(tǒng)失調。因此，解決水問題的出路，不僅要解決水體本身問題，更重要的是改變水體之外的環(huán)境。新時期，推進水生態(tài)文明建設，解決城鄉(xiāng)水問題，必須創(chuàng)新思維，把關注對象從水體本身擴展到水生態(tài)系統(tǒng)，通過生態(tài)途徑和方法，對生態(tài)系統(tǒng)結構和功能進行調理，增強生態(tài)系統(tǒng)的整體服務功能。
編制水生態(tài)基礎設施規(guī)劃，劃定水生態(tài)紅線，建設以保障生態(tài)系統(tǒng)服務為核心的水生態(tài)基礎設施
要確定國土水生態(tài)安全格局，做好區(qū)域水生態(tài)基礎設施規(guī)劃，進而做好城市發(fā)展規(guī)劃。生態(tài)安全格局也稱生態(tài)安全框架，是指景觀中存在某種潛在的生態(tài)系統(tǒng)空間格局，它由景觀中的某些關鍵的局部、其所處方位和空間聯(lián)系共同構成。生態(tài)安全格局對維護或控制特定地段的某種生態(tài)過程有著重要意義。國土水生態(tài)安全格局與我國國土尺度洪水調蓄安全格局有著密切關系。
研究顯示，我國國土尺度洪水調蓄安全格局為：低水平洪水調蓄安全格局面積，占國土總面積的0.8%；中水平洪水調蓄安全格局面積，占國土面積的2.2%；高水平洪水調蓄安全格局面積，占國土總面積的6.2%。也就是說，在發(fā)生低水平洪水情況下，中國能夠被 洪水淹到的國土面積只占整個國土面積的0.8%；在特大洪水情況下，能夠被 淹到的國土面積占整個國土面積的6.2%。在具體實踐中，可根據(jù)對洪水淹沒模擬分析和歷史洪澇災害分析，并通過對當前和潛在具有洪水調蓄功能的區(qū)域分析、徑流過程，獲得洪水安全格局面積。
根據(jù)國土尺度洪水調蓄安全格局，編制水生態(tài)基礎設施規(guī)劃，劃定完整水系的生態(tài)紅線。應依據(jù)10年一遇、20年一遇、50年一遇、100年一遇洪水的淹沒范圍，劃定生態(tài)紅線。水淹到的地方都應該劃在生態(tài)紅線內。綜合考慮水安全格局面積包括洪 水安全格局面積、地表水和地下水的水源保護區(qū)、地下水補給區(qū)、通過管制格局面積內土地利用，達到保護地表水和地下水資源、維護并強化區(qū)域水系的連續(xù)性和完整性、減少洪水災害的目的。研究顯示，劃定生態(tài)紅線這一方式完全可行。
雨水積存、生物保護、河流藍道這一連續(xù)系統(tǒng)，與文化遺產整合以及城鄉(xiāng)慢行系統(tǒng)結合，就構成了水生態(tài)基礎設施。水生態(tài)基礎設施能夠保障整個城市的健康和安全。要根據(jù)水生態(tài)基礎設施，以水生態(tài)基礎設施為骨架，做好城市發(fā)展規(guī)劃。也就是說，可根據(jù)中國洪水能夠淹到的國土面積情況，做好城市發(fā)展規(guī)劃，特別是確定城市該建在什么地方，而不是動輒修建防洪堤。當然，那些已經建在河漫灘上的城市，應處理好與洪水的關系，給洪水以出路。
在區(qū)域尺度上，建設海綿城市
一些城市目前面臨的問題是：一方面，地下水水位逐年下降；另一方面，珍貴的雨水資源卻被排走。鑒此，城市應建立一個海綿系統(tǒng)，把降到城市地表的雨水留下來，用于城市綠化，形成濕地，補充地下水，改善人居環(huán)境。
需要根據(jù)歷史上一個城市被淹的區(qū)域，規(guī)劃一個水系統(tǒng)安全格局，突破河流藍道概念，將河漫灘上的綠地范圍劃為水生態(tài)系統(tǒng)的核心范圍，作為永久的水生態(tài)海綿系統(tǒng)來管理。與之相關的綠化工作，應考慮在河漫灘上進行。對100年一遇、500年一遇的河漫灘，應該大量植樹，把河漫灘變成森林。如此，河水才能慢下來，才能留下來，才能把生態(tài)系統(tǒng)維護起來。
以前城市建設都是“三通一平”，把地平掉，埋設排水管道，盡量把雨水排掉。實際上，農民都知道，農田上必須留下四分之一的土地給水，將水流下來。城市建設時，水系統(tǒng)也同樣需要保留在城市中，成為城市的休閑系統(tǒng)，把水作為珍貴的資源留下來，而不是建設集中排水管網，將水排走。現(xiàn)在，各地把排水管網建設看得很重，實際上無論多粗的排水管網都不能解決中國城市的內澇問題，因為中國廣大城市的季風氣候顯著，易出現(xiàn)強降雨，雨澇問題不可能通過管道來解決，而是需要靠地表雨水系統(tǒng)、地表生態(tài)系統(tǒng)來解決。據(jù)此來建設城市，不用埋設集中的雨水管道，或者只埋設局域性的雨水管道，可節(jié)省城市很多基礎設施投資，是一種生態(tài)城市建設的模式。
總之，要從劃定城市水生態(tài)紅線開始，制定一個戰(zhàn)略規(guī)劃，建立水生態(tài)基礎設施，讓城市成為一個大的海綿系統(tǒng)，把雨水留在土地上，或者補充到地下。
水生態(tài)基礎設施關鍵工程技術與集成
采用水生態(tài)基礎設施關鍵工程技術，建設水生態(tài)基礎設施，應考慮整個水系統(tǒng)，以生態(tài)系統(tǒng)服務為導向進行設計，發(fā)揮水系統(tǒng)的供給、調節(jié)、生命承載和精神文化功能。具體來說，有7個水生態(tài)基礎設施關鍵工程技術模塊。
一是與洪水為友的地理設計技術與生態(tài)防洪結合模塊。河道本身就是一個海綿系統(tǒng)，周邊應有濕地，中國的“水”字，中間一條河道，兩側有四塊濕地，就體現(xiàn)了海綿這一概念。過去，修建了很多防洪工程，很少考慮生態(tài)需要。其實，防洪可以與生態(tài)、與美有機結合，一些常規(guī)的防洪工程可以改造為生態(tài)防洪工程。通過對10年一遇、20年一遇、50年一遇洪水的系統(tǒng)分析，了解被水淹掉的地方。這些地方可以保留下來，用作濕地，作為稻田或者公園，這樣就可以恢復河道海綿系統(tǒng)。因此，防洪堤設計，應該與洪水為友，要與水共進退，這叫彈性設計。通過對傳統(tǒng)水利工程改造，采用生態(tài)防洪方式，水的沖擊力減少，生態(tài)彈性增加，城市有了更多的綠地，防洪壓力減少。因此，只要我們善待洪水，學會與其和諧相處，洪水就沒有那么可怕。
二是加強型人工濕地凈化系統(tǒng)技術模塊。建立具有復合功能的高效濕地凈化系統(tǒng)，將嚴重污染水體或中水的水質提升為Ⅲ類地表水，每公頃濕地每天可以凈化800立方米水。這一技術模塊可以為處理中國75%地表污染水體提供一個可復制、大面積推廣的范例。
加強型人工濕地系統(tǒng)，需要利用自然濕地，同時要對其進行強化，使其變?yōu)橐粋�凈化系統(tǒng)。我國75%的地表水體的污染是富營養(yǎng)化，營養(yǎng)元素主要為氮、磷、鉀，多來自肥料。目前，治理污染都是消費能源、耗費財力。事實上，通過加強型人工濕地系統(tǒng)，可以將氮、磷、鉀轉化為肥料，將治理污染過程變?yōu)樯a過程，不僅可以將劣V類水凈化為Ⅲ類水，還能生產糧食，生產多種植物。
三是城市綠色海綿技術模塊。常規(guī)城市雨水管道系統(tǒng)不能解決季風氣候下的強暴雨問題，綠色海綿技術可以發(fā)揮重要作用。將景觀作為生態(tài)雨洪滯蓄和凈化設施，用10%的城市用地，來消納城市雨澇，實現(xiàn)城市對水的彈性管理，并形成地下水補充、濕地恢復與保護等多種生態(tài)系統(tǒng)服務。
實踐證明，采用城市綠色海綿技術，建設城市海綿系統(tǒng)，能夠解決目前大部分的洪澇問題。
四是生態(tài)系統(tǒng)服務仿生修復技術模塊。通過模擬生態(tài)系統(tǒng)自我再生過程，實現(xiàn)高度人工化環(huán)境中的土地生態(tài)修復，使生態(tài)修復和重建的過程成為多種生態(tài)系統(tǒng)服務的提供過程。例如，利用水生態(tài)基礎設施，治理土地污染問題。因為雨水多呈酸性，土壤多為堿性，酸堿中和，土壤就得到了改善。
五是生產性景觀設計模塊。雨水還可以在城市留下來，生產糧食，而不是排到河道里去。利用這一技術，為城市增加田園風光，使其成為一道亮麗的景觀。
六是最小干預與低維護設計。對于一條河道的治理維護，通常做法是，水利部門開展河道硬化、美化，園林部門來做花壇、鋪草坪。不要以為這就治理了河道，實際上是破壞了一條完整的河道。而這一技術，即用最小的干預，來改變河道面貌，發(fā)揮河道的生態(tài)基礎設施功能。
七是工業(yè)棕地利用與再生技術。河流藍道邊，常常有大量工業(yè)用地，常常存在污染問題。將河流藍道兩側的工業(yè)土地變成城市珍貴的、滿足時代需要的土地，傳承工業(yè)遺產，是一個需要解決的問題，為此，利用“棕地恢復”技術，對河流藍道邊上的棕地進行恢復，保留再利用。通過這一技術，將工業(yè)遺產保留下來，河道也可以得到生態(tài)恢復。
需要說明的是，七項技術模塊應加以整合，并廣泛推廣應用，來解決河道水系統(tǒng)問題。實際上，每個單位、每個家庭，都可以把雨水留下來。家庭可以利用自家陽臺，收集屋頂雨水。如果全國城區(qū)把雨水收集起來，可以將小區(qū)內的流水減少至少三分之一，一般情況下，城市就不會發(fā)生澇災了。同時如果中國每家每戶，都可以利用雨水來調節(jié)室內溫度，不開空調或加濕器的話，可以省下三分之一的能源，可以節(jié)省10座三峽工程的發(fā)電量。小改變，可以解決大問題。
面對水系統(tǒng)綜合征，必須采取綜合的、系統(tǒng)的解決途徑，構建水生態(tài)基礎設施。通過從治水開始，建立水生態(tài)基礎設施，走向水生態(tài)文明。為此，我們需要一場革命，思想上需要革命，方法上需要創(chuàng)新，體制上需要打破邊界，專業(yè)上需要整合。
（俞孔堅系北京大學建筑與景觀設計學院院長、長江學者特聘講授、國家千人計劃專家）
鏈接：俞孔堅的水生態(tài)基礎設施實踐案例
1. 與洪水為友的地理設計技術與生態(tài)防洪結合模塊
在浙江臺州永寧江，采用生態(tài)防洪技術，開展了案例研究。結果顯示，1年后，河道系統(tǒng)恢復；2年后，河岸兩邊野草叢生，生機勃勃。1年一遇的防洪堤，可以被水淹掉；10年一遇洪水淹掉的地方，可以作為公園使用。
后來，在全國實施了一系列工程，將防洪堤拆掉，改為生態(tài)防洪工程，事實證明是成功的。寧波一處防洪堤拆掉后，建設了階梯式防洪堤，變成了生機勃勃的美麗生態(tài)公園，洪水可以漲上來，市民可以走下去，生物可以長進來。中央電視臺新聞調查欄目，專門播出了一期45分鐘的節(jié)目——《會呼吸的河道》。在浙江金華，秉持與洪水為友理念，建設燕尾洲公園，把原來的水泥堤防打掉，洪水可以漫上來。2014年建好后，發(fā)了一次20年一遇大水，公園被淹掉。1個月后，公園又可以重新使用，洪水只來了1個星期，退水后留下了大量肥沃土壤和生機勃勃的景觀。
2. 加強型人工濕地凈化系統(tǒng)技術模塊
上海后灘公園為上海2010年世博園的核心綠地景觀之一，針對場地的諸多挑戰(zhàn)，后灘公園的核心設計理念是將景觀作為一個生命機體，設計一個活的系統(tǒng)，為城市提供全面生態(tài)服務，包括生產和吸收碳排放，調節(jié)自然和凈化被污染的土地、水，提供鄉(xiāng)土物種棲息地，傳承文化，審美啟智等。經過設計，形成了一個富有生命的水質凈化系統(tǒng)：將黃浦江劣Ⅴ類水，經過沉淀、曝氣加氧，土壤和植物及微生物的凈化，在緩慢流經濕地過程中，凈化至Ⅲ類凈水，供景觀、澆灌和沖洗用水，并為稻田供水。后灘這塊3公頃濕地，將水凈化過程變成生產和恢復棲息地，以及為市民提供休息和審美教育的過程。濕地每天可凈化2400立方米水，供5000人使用，相當于一座投入500萬元的污水處理廠。如今，這塊濕地變成了生機勃勃的生物多樣性基地，有20多種鳥出沒在這個上海市中心公園。
3. 城市綠色海綿技術模塊
吸取我國南方的�；~塘技術，開展填挖方工程建設，在哈爾濱建設了一塊面積33公頃的綠地，墊高的地方種地，凹下的地方養(yǎng)魚，建成了海綿系統(tǒng)，處理3平方公里范圍內的雨水，營造了一個城市公園和國家級濕地——哈爾濱群力濕地。這一海綿系統(tǒng)，所用工程量少，1年就建設成了。工程造價低，不到一般公園的三分之一。海綿系統(tǒng)可以過濾、凈化雨水，水質較差的雨水從外面流到中間時，已變成好水，形成濕地水面。同時，這個系統(tǒng)可以把凈化后的雨水補充到地下。經過兩年自我繁育，濕地公園變得非常美麗，也帶動了周邊城市發(fā)展。這一海綿系統(tǒng)，利用雨水形成濕地，解決了城市內澇問題，建成后這個地方沒有發(fā)生過澇災。用綠地來解決澇災問題，實質上就是城市海綿的概念。
4. 生態(tài)系統(tǒng)服務仿生修復技術模塊
在天津橋園，開展了一項實驗，對600畝土地，采用簡單填挖方法，讓雨水不再直接排到河道。留存下來的雨水，用來對土壤pH值進行調節(jié)，改良凈化了土壤，同時營造了非常美麗的景觀公園。城市生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)改善，建造和維護費用不到常規(guī)公園三分之一。公園開園一周之內，20多萬人前來參觀。耶魯大學環(huán)境評論認為，這一探索開啟了一個新的生態(tài)恢復方向。這一項目，獲美國景觀設計師協(xié)會2010年度設計 獎，評委們認為：“這個公園的成功是令人震驚的。簡單的雨水收集坑，不但使生機勃勃的自然邊界最大化，也創(chuàng)造了具有設計感的景觀整體和視覺美感，吸引如此眾多 游客，是非常了不起的，而通過精心的路網設計，在低維護條件下，使脆弱的自然得以與人的活動和諧相容。”
5. 生產性景觀設計模塊
在沈陽建筑大學，利用雨水灌溉稻田，把稻田變成校園景觀。校園內可以讀書，可以放羊，還可以種植各種植物，生產稻米。這一設計，創(chuàng)造了一種豐產而美麗的景觀，使學生能直接與農業(yè)親密接觸，最精彩之處在于把實驗田放在校園之中，因此獲得國際設計大獎。
6. 最小干預與低維護設計
秦皇島一條城郊河道，河漫灘環(huán)境臟亂差，但植被很茂密。采用另一種方法，用簡單的工程、最小的干預，設置了紅色板凳，可以供人坐下來休息。安裝了照明燈，花了很少時間和很小投入，就把河漫灘改造成了漂亮的城市公園；同時實現(xiàn)了與洪水為友——洪水是可以淹沒 公園的。建好以后，河漫灘還是河漫灘，河漫灘里依舊野草叢生，但是一下子就吸引了人，變成了一個有人氣的公園——秦皇島湯河公園，這個城市因此變得非常美麗。這一設計同樣獲得國際大獎。評委認為，設計“創(chuàng)造性地將藝術融于自然景觀之中，非常令人激動，同時不乏很強的功能性，有效地改變并提升了環(huán)境”。
7. 工業(yè)棕地利用與再生
對廣東中山粵中造船廠廠房進行改造，采用當?shù)刂脖�，用了棧橋式的彼岸，將兩邊的水塔變成了燈塔，遺產變成了美麗景觀，保留下來。經過改造后，造船廠廠房變?yōu)橹猩绞嗅珗@。
8. 技術整合與推廣應用
俞孔堅教授利用自家陽臺，1年收集26噸雨水。灌溉陽臺上種植的蔬菜和其他植物，1年可生產32公斤蔬菜；雨水進入室內，流經一面生態(tài)墻，墻上長出各種植被，既美觀又調節(jié)了房間溫度和濕度，實現(xiàn)了夏天用雨水降溫、冬天用雨水加濕的目標，家中不必使用空調和加濕器�，F(xiàn)在，俞孔堅教授家變成了科普場所，經常有人來參觀。
