在3月27日于西安舉辦的中英城市韌性論壇上，奧雅納副總工程師、水環(huán)境業(yè)務(wù)負責人趙志勇發(fā)表題為《以水而定的韌性城市設計及中國實(shí)踐》的演講，提出以水而定應從水循環(huán)的視角統籌考慮水資源、水安全和水環(huán)境，尊重自然水文，提倡以自然為基的城市發(fā)展共生設計，從環(huán)境容量轉成向生態(tài)產(chǎn)出，助力推動(dòng)綠色發(fā)展，促進(jìn)人與自然和諧共生。

趙志勇在中英城市韌性論壇演講

　　一、為什么要城市水韌性

　　中華民族千百年來(lái)一直在和水旱災害作斗爭。而隨著(zhù)經(jīng)濟高速發(fā)展，治污、抗旱又成為治水的新課題。

　　十七八年前，國家就開(kāi)始提生態(tài)城市建設。十幾年來(lái)的海綿城市、黑臭河道治理、韌性城市、智慧城市以及“十四五”規劃提出的碳中和、碳達峰等一系列舉措，都與中國城市化發(fā)展相關(guān)。中國經(jīng)過(guò)快速城市化發(fā)展后，物質(zhì)條件更好，生活也更加便利，但同時(shí)出現了霧霾，空氣和水污染嚴重，城市發(fā)展面臨著(zhù)巨大挑戰。

　　未來(lái)，人口還將進(jìn)一步向大城市、都市圈、城市群集聚。到2042年，中國新增城鎮人口中約60%將分布在主要的7個(gè)城市群。到2050年，全世界70%人口將生活在城市中。城市面臨著(zhù)環(huán)境污染、氣侯變化等帶來(lái)的挑戰。聯(lián)合國

　　可持續發(fā)展目標把水描述為可持續發(fā)展目標實(shí)現的共同貨幣，也就是說(shuō)可以水來(lái)衡量其他的可持續發(fā)展目標。

　　重塑人水關(guān)系，就是重塑人與自然的關(guān)系。

城市發(fā)展面臨巨大壓力和挑戰

　　什么是水韌性？城市韌性被定義為城市在遭受到任何持續慢性的壓力或突然的災害沖擊時(shí)生存、適應并發(fā)展的能力。韌性通過(guò)提高城市系統面對災害的性能，來(lái)減少災害風(fēng)險的影響和危害。

　　城市水韌性描述了城市面對與水有關(guān)的壓力時(shí)運轉的能力，以便那些在城市中生活和工作的人們能夠生存和發(fā)展。健康和韌性的城市水系統包括清潔健康的供水系統、運行良好的排水系統、高效生態(tài)的污水處理系統、經(jīng)濟有效的防洪系統及多功能、提高居民福祉的綠地系統。

　　為何要特別強調城市水韌性？城市的水系統基礎設施，包括供水、排水、防洪、除澇等系統，這包含了多專(zhuān)業(yè)學(xué)科的整合，需要以整體水循環(huán)的視角對其韌性進(jìn)行評估，并建立其韌性框架。

　　以英國約克郡水務(wù)公司（Yorkshire Water）為例，該公司為500萬(wàn)人和14萬(wàn)家大型企業(yè)提供清潔優(yōu)質(zhì)的水，同時(shí)回收廢水進(jìn)行處理并返回到自然環(huán)境。盡管他們在提供服務(wù)的方式以及其基礎設施設計時(shí)考慮了英國設計標準之外的保守余量，但他們需要進(jìn)一步展望未來(lái)，為可能出現的新的突發(fā)性沖擊及壓力和挑戰做好準備。

　　通過(guò)采用國際最佳實(shí)踐框架，并對其進(jìn)行量身定制，奧雅納領(lǐng)導了約克郡水務(wù)公司的全業(yè)務(wù)韌性框架的開(kāi)發(fā)，以完善其現有的風(fēng)險和適應力流程。該框架通過(guò)識別約克郡水務(wù)本身系統運營(yíng)的復雜性，以及與水務(wù)集團外部的關(guān)聯(lián)部分（例如其客戶(hù)、自然環(huán)境、經(jīng)濟和其他基礎設施部門(mén)）的復雜性，為其提供了一種韌性“透鏡”的方式評估其系統應對沖擊和壓力的能力，來(lái)推動(dòng)整個(gè)供水、排水系統基礎設施持續改進(jìn)。

　　奧雅納作為專(zhuān)業(yè)工程顧問(wèn)公司，在持續思考城市韌性問(wèn)題。2012年開(kāi)始，與“100座韌性城市”開(kāi)展韌性研究，2013年提出“以水而定”的系統性設計體系和框架，2018年開(kāi)發(fā)了城市韌性初步框架評估工具。

　　習近平總書(shū)記提出，要堅持以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)，把水資源作為最大的剛性約束，合理規劃人口、城市和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　“以水而定”中的“水”，是指“水資源及水環(huán)境承載能力”，不僅包括水資源量的含義，還包括水環(huán)境中水質(zhì)、水生態(tài)的含義；“以水而定”的“定”，是“確定”，指的是“約束倒逼”和“優(yōu)化提升”供需雙向發(fā)力，在需求側把水資源水環(huán)境承載能力作為剛性約束貫徹到經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展中，在供給側科學(xué)合理配置、調度、管理水資源。

“以水而定”的內涵

　　二、城市水韌性的評價(jià)方法（CWRA）

　　這一評價(jià)方法是奧雅納與與八個(gè)城市進(jìn)行了實(shí)地合作，并與700多個(gè)政府、及民間團體等利益相關(guān)者進(jìn)行研討，與斯德哥爾摩國際水研究所（SIWI），100個(gè)韌性城市（100RC），抗災力轉變經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD），并與安曼、開(kāi)普敦、墨西哥城、邁阿密、赫爾、鹿特丹、塞薩洛尼基和大曼徹斯特的城市合作伙伴密切合作開(kāi)發(fā)的城市水韌性初步框架及方法工具。研究怎么把城市水韌性放在合理框架內進(jìn)行評定。

　　中國也對這一框架進(jìn)行了實(shí)際應用，如長(cháng)三角氣候災害與基礎設施風(fēng)險評估工具，該項目主要目標是利用一整套城市韌性的評估指標，定量評估長(cháng)三角城市群的氣候變化敏感領(lǐng)域（水務(wù)、能源、通信等重大基礎設施等）的氣候風(fēng)險，制定城市適應氣候風(fēng)險管理的相關(guān)對策和技術(shù)方案，為地方政府了解氣候風(fēng)險和提高適應能力提供決策支撐，成為其它城市適應氣候變化的示范性案例。

　　城市水韌性框架有四個(gè)維度：（1）城市水基礎設施和生態(tài)系統。（2）規劃和財務(wù)。（3）領(lǐng)導力和策略。（4）能否給民眾帶來(lái)健康和福祉。圍繞四個(gè)維度考慮1500多個(gè)評價(jià)因素，總結出53個(gè)分級目標，12個(gè)總目標，最后去打分。

城市水韌性框架構成

　　如成都天府新城水韌性城市評估，依托城市水韌性評估模型，助力識別區域的整體水域管理過(guò)程中面臨的挑戰。評價(jià)過(guò)程中，首先研究自然流域和行政流域之間的關(guān)系，并將與城市水韌性相關(guān)的指標脆弱性等級分別定義成1到5的級別，根據指標體系明確風(fēng)險位置，再提出緩解措施和建議。

成都天府新城水韌性城市評估

　　2018-2019年為上海中心城設計的排水規劃借鑒了城市水韌性方法（CWRA）框架，在充分理解城市綜合系統和城市發(fā)展長(cháng)期規劃的情景中，尋找適合城市發(fā)展的雨水排水體制。我們以自然流域規模的視角而非孤立的主城區來(lái)研究可行方案。并將排水問(wèn)題納入城市水循環(huán)中，結合水資源情況、污水和流域洪水特點(diǎn)，尋求水問(wèn)題的解決方案。

上海中心城雨水排水規劃

　　三、以水而定 水韌性的規劃設計方法及實(shí)踐

　　城市化與水環(huán)境的關(guān)系：人類(lèi)通常傍水而居，并開(kāi)始進(jìn)行村鎮建設，到工業(yè)化時(shí)代會(huì )進(jìn)行工業(yè)擴張。隨著(zhù)城市越來(lái)越大、人口越來(lái)越多，通常伴隨著(zhù)生態(tài)退化、城市污染以及城市內澇問(wèn)題，水質(zhì)生態(tài)多樣性、洪澇風(fēng)險、GDP和碳排放隨者人類(lèi)活動(dòng)的發(fā)展呈現不同的連鎖性關(guān)聯(lián)。

　　我們國內目前水環(huán)境治理相對比較新的趨勢是因地制宜根據水污染治理與經(jīng)濟及產(chǎn)業(yè)的關(guān)系劃分為不同的的三個(gè)階段模式：1.0階段，聚焦“廠(chǎng)網(wǎng)一體”城鎮污水治理模式，以污水全收集、全處理、全達標為目標；2.0階段，聚焦“廠(chǎng)網(wǎng)河（湖）一體”城市水環(huán)境治理模式，以流域水體水質(zhì)達標為目標；3.0階段，聚焦“廠(chǎng)網(wǎng)河湖岸一體”水生態(tài)系統綜合治理模式，以區域、流域可持續發(fā)展為目標。

　　近期工作的一個(gè)水環(huán)境流域治理項目，提出來(lái)“1+N”系統治理體系。“1”指最核心的流域水環(huán)境治理，“N”的部分要求在規劃同時(shí)統籌規劃水安全、水生態(tài)、水資源、水景觀(guān)、水經(jīng)濟、水管理的內容。是非常有代表性的3.0階段模式。

系統治理，構建“1+N”體系

　　河流功能與城市發(fā)展經(jīng)濟及產(chǎn)業(yè)的關(guān)系：水是比較特殊的元素。河流功能有多個(gè)層次，包括水文、水利、河貌等等，再往上會(huì )涉及到物化特征和生物特征，實(shí)現水質(zhì)改善和生態(tài)恢復等價(jià)值，而對于城市而言，其更高層次是景觀(guān)功能、文化和經(jīng)濟功能，實(shí)現親水環(huán)境、推動(dòng)城市更新及發(fā)展等價(jià)值。

　　水生態(tài)環(huán)境的變化推動(dòng)著(zhù)設計方法和管理手段的創(chuàng )新。從犧牲河流生態(tài)價(jià)值發(fā)展工業(yè)，到不得不進(jìn)行河流污染治理； 從以流域視角統籌水環(huán)境治理到適度容納城市發(fā)展；新技術(shù)和新理念的迭出，使得從流域多維度生態(tài)產(chǎn)出中尋找到以水循環(huán)和流域生態(tài)系統為核心，同時(shí)支持未來(lái)城市發(fā)展的適應性發(fā)展路徑和解決辦法成為趨勢及可能。

　　奧雅納的“以水而定”設計體系及框架，是基于城市可持續發(fā)展框架建立的模型。奧雅納流域修復項目時(shí)，提出了“以自然為基的城市共生設計”概念。傳統的以污染排放限值式的設計及管理體系，比如為污水廠(chǎng)制定排放標準，實(shí)行排放總量控制等，其問(wèn)題是不能有效的根據區域或者局部河流的環(huán)境容量進(jìn)行精準的控制。容易造成區域性或者局部環(huán)境和生態(tài)的破壞。

　　水循環(huán)也從單純應對水環(huán)境制約的被動(dòng)逐漸發(fā)展成為能同時(shí)應對制約并實(shí)現多項生態(tài)產(chǎn)出的平衡自持狀態(tài)，流域內匯水區生態(tài)收益也從凈損失恢復到臨界值。當水循環(huán)從平衡狀態(tài)發(fā)展成完全正向輸出的自然生長(cháng)階段時(shí)，其無(wú)限的生態(tài)產(chǎn)出使得生態(tài)收益成為人類(lèi)福祉與可持續發(fā)展的增長(cháng)引擎。

以水而定”——水環(huán)境可持續發(fā)展模型

　　奧雅納于2013年形成了完整的以水而定（Design with Water）規劃設計體系，以自然流域為研究對象，以水循環(huán)系統中的三大要素水資源，防洪和污水為基礎，核心關(guān)注水環(huán)境，以此獲得食物與農業(yè)，經(jīng)濟，空間和社區，關(guān)鍵基礎設施，健康與福祉，能源與低碳及棲息地與生物多樣性，這七個(gè)維度的產(chǎn)出。

奧雅納“以水而定” 框架2.0

　　應用案例：南京秦淮河項目

　　以該項目為例，基地包含了11平方公里的秦淮河沖擊平原，農業(yè)種植、養殖、大壩建設等改變了原始的自然水文系統，由于農業(yè)及養殖業(yè)的發(fā)展造成主要排洪河道黑臭及劣五類(lèi)水的問(wèn)題，同時(shí)該區域還有外圍植物入侵。但同時(shí)，在遠離農業(yè)及工業(yè)發(fā)展的區域，有非常不錯的自然生境。

　　此區域之前編制的規劃中主要治理措施是：控制點(diǎn)源污染點(diǎn)源、清淤、沖刷、泵站升級；通過(guò)建設大面積的人工濕地凈化河道水，并循環(huán)沖刷河道，用來(lái)保持水質(zhì)。將所有待建河道相連，沒(méi)有自然匯水區的考慮以及旱季、雨季的生態(tài)考慮；也沒(méi)有設計農業(yè)面源污染控制措施。

　　建設大面積人工濕地是非常不合理的，因為用這種循環(huán)方式來(lái)凈化河道，改變了河道的自然水文狀態(tài)，按此實(shí)施的結果會(huì )造成較大的財務(wù)投入，同時(shí)由于流速的變化將進(jìn)一步改變局部的生境，影響區域生態(tài)系統。

　　秦淮河上游發(fā)展愿景是構建濕地保護、生態(tài)旅游與可持續農業(yè)生產(chǎn)之間平衡的發(fā)展關(guān)系。奧雅納的原則是尊重當地水文系統，分析基地自然水文特征，根據七種不同的水體類(lèi)型，制定4+4+2 污染控制策略，通過(guò)阻止、減少和消除污染的方法來(lái)實(shí)現水環(huán)境治理的目標。景觀(guān)建設、旅游開(kāi)發(fā)要考慮到污染的自然凈化和消除，不需要太多人工維護。2018年開(kāi)始，該項目開(kāi)始建設一個(gè)約30公頃的人工湖，次年人工湖中心湖施工完成時(shí)，生態(tài)恢復得非?？?。

污染控制策略

　　人工湖既有區域的雨洪調節功能，又同時(shí)促進(jìn)自然生態(tài)的恢復。水治理好了之后，根據規劃建設的休閑和旅游文化項目取得了很好的運營(yíng)寄出，如哪些地域適于觀(guān)鳥(niǎo)、適于本地建筑、適于休閑區域。，人工湖設計了一個(gè)鳥(niǎo)島，為基地的白鷺建立了一個(gè)棲息地，用設計師的直觀(guān)說(shuō)法就是“為鳥(niǎo)建一個(gè)家”，打造了鳥(niǎo)的棲息、覓食等整個(gè)自然環(huán)境體系。鳥(niǎo)島建成后，由于適于棲息和生存，白鷺自然地被吸引過(guò)來(lái)了。

鳥(niǎo)島

　　總結：

　　1.水的韌性要著(zhù)眼于流域尺度，“以水而定”，要從水循環(huán)的角度統籌考慮水資源、水生態(tài)、水環(huán)境，從系統性視角出發(fā)，尋找更加韌性的水方案。

　　2.尊重自然水文，借助自然的力量治水。

　　3. 重塑人水關(guān)系，就是重塑人與自然的關(guān)系?？紤]流域水環(huán)境為基礎的城市發(fā)展維度，以自然為基的共生城市設計，從“環(huán)境容量”轉向生態(tài)產(chǎn)出，助力經(jīng)濟綠色低碳發(fā)展。

　?。ㄗⅲ簝热莺蛨D片奧雅納具有最終解釋權。）