“海綿城市”和“海綿國土”理論的客觀背景
水資源貧乏且降雨不均的國情,決定了建設滯蓄和調節系統的必要性。中國水資源總體缺乏,不到世界總淡水資源的10%,卻要滿足20%世界人口的生存和發展需要,這決定了節約水資源、珍惜雨水應成為中國一切涉水工程的根本策略;大部分城市受東南季風和西南季風控制,有限的降水在時空分布上很不均勻,年際變化大,年內季節分布極不均,主要集中在6~9月,占到全年的60%~80%,北方甚至占到90%以上;全球氣候變化帶來的不確定性增加,導致暴雨洪水頻發。這些特點決定了就地調節雨洪,解決旱澇不均水情,形成富有彈性的水量調節系統,應該成為普遍的治水策略。早在2000多年前的西漢,中國先民就總結出“十頃之陂可以灌四十頃,而一頃之陂可以灌四頃”的經驗(見《淮南子》卷一七《說林訓》),通過陂塘建設實現農田的旱澇調節,構成了中國廣大鄉村田園上古老的“海綿”景觀遺產;古代城鎮建設中的坑塘蓄水系統也是因應季節性水情而孕育的水文化景觀,是中國城鎮中的彈性適應策略和“海綿”景觀遺產。
中國主要城市的降雨特征,也決定了我們不能照搬歐美一些城市如巴黎、倫敦、紐約等被國內媒體認為是“先進” 的、靠城市地下管道排水、大型地下蓄水設施來解決內澇的途徑。相對來講,這些歐美大城市的降雨四季分布比較均勻,雨水管網建設和利用比較經濟。而在季風性氣候下,中國大部分城市為滿足瞬時降雨而設計的高標準排水管道和泵站,造價和維護成本高昂,對水情的彈性適應能力低下,且將珍貴的雨水排掉。更何況,隨著全球氣候的劇烈變化,那些被認為有完善地下排水系統和洪澇防范工程的歐美城市,同樣遭受慘重的洪澇災害,同樣在反思工業時代的灰色基礎設施的弊端,尋求更富有彈性的生態治水途徑。
水資源的過度開發和水環境、水生態的全面惡化,呼喚系統的生態修復。我國快速的工業化和城鎮建設、農業生產活動帶來對水資源的開發空前過度,特別是北方地區,河流斷流,濕地和湖泊大面積消失,地下水嚴重超采;地表和地下水水質污染嚴重,官方數據表明,目前75%的地表水都出現不同程度污染,除了工業和城鎮生活污水外,大量的污染來自于廣大土地上的面源污染,特別是農藥和化肥經地表徑流污染河流湖泊。這一水情決定了水質凈化必須同水量調節統一考慮,尤其必須利用自然系統和應用生態方法來治理大面積的面源水污染問題。同時,由于水是生態系統的主導和關鍵因子,水質和水量問題已經帶來了中國水生態系統的全面惡化,導致生態系統服務的全面下降,包括生物棲息地的大量消失(中國東部的50%的濕生棲息地在過去30年內消失),普遍性的黑臭水體導致城市生活質量嚴重下降,濱水文化和經濟價值得不到利用,等等。所以,水生態系統的全面修復應成為治水的根本途徑,生態治水得以孕育而生。
城鎮化導致洪澇災害風險增加,呼喚更科學的水系統設計。過去三十年的快速城鎮化,導致人口向高風險的洪泛區集聚,特別是珠江三角洲、長江三角洲和環渤海平原,以及各種尺度的盆地及河谷平原集中。北京大學的一項研究表明,近年來,中國70%以上GDP和人口都集中分布在高風險洪泛區(俞孔堅等,2012)。宏觀上,多山地、少平原的地形限制,農業時代形成的逐水而建的城鎮歷史格局,加上快速城鎮化階段盲目在原有老城基礎上的攤大餅發展模式,導致中國城鎮建設的選址和擴張必然與洪澇災害相伴生;微觀上,在城鎮規劃建設過程中,無視自然地形和現有水系統,大量河湖濕地被填埋和侵占,搞千篇一律的“三通一平”,加之道路廣場等硬化面積大量增加,導致城市內澇風險急劇增高,這也正是今年武漢遭受大規模內澇的主要原因。這一形勢決定了未來國土的洪澇治理必然以城鎮安全為主要目標,必須以規避洪澇作為新城鎮選址和建設的主要規劃策略,以微觀的豎向改造及利用城鎮內部的自然水系、綠地作為雨洪滯蓄的修補策略。
農業大國轉向城市大國,生態治水迎來歷史機遇。從大禹的“決江河而通四夷九州” 到今天的壘大堤筑高壩以“嚴防死守”,雖方法不同,但防洪抗洪作為中華民族生存繁衍大戲中的一個主旋律,數千年來未嘗變過。原因在于中國人多地少,良田美池往往在洪水泛濫的低地平原,利害皆因水而生。這樣一種大國與水的關系今天有了根本的變化,我們必須認識到,中國一直到近代以前,國家和人民的生存都依賴于農業,農業占GDP 的比重都在90% 左右,30 多年前還占了30% 強,而到了今天已經下降到了10% 弱,這是五千年未有的一個巨變。這意味著人民不再寄生存于一畝三分地的收成上了。試問,伴隨中國農業文明千年不變的治水策略,是否也應該有一場前所未有的巨變?歷史上發揮過重要作用的大禹“疏決江河” 和當代“嚴防死守” 的治水策略,在今天的生態文明建設和社會經濟條件下,都需要轉變了!北京大學的一項研究表明:假設拆掉中國江河上的所有防洪堤壩(并不意味真要全部拆掉),中國被洪水淹沒的國土面積每年是0.8%,極端的百年一遇也只淹沒約6%,而中國的城鎮居民只需要有2%的國土面積作為居住空間。這意味著,與洪水為友并不是一個昂貴的策略。而進一步的城鎮化和高鐵的發展,給人地關系調整和人水矛盾的協調帶來了無限的機遇。再造秀美山川,絕非癡人說夢!關鍵是我們能否抓住新型城鎮化的機遇,將水生態文明建設與城鎮化的空間布局及國家重大交通基礎設施規劃統一考慮。