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、工程規劃設計單位、建設單位、中國水生態聯盟企業的代表，與從事水生態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代水利周刊》整理刊發了部分專家、代表發言的核心內容，以期對我國當前開展的水生態文明建設提供借鑒。
俞孔堅：構建美麗中國的
水生態基礎設施
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系統服務為目標的水生態基礎設施
目前，中國水問題具有綜合性特征，表現為水資源短缺、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”與水系統分割問題。以部門、地區、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。灰色基礎設施的不合理建設，在一定程度上惡化了營養鏈，造成河流水系破壞，最終導致一些水系統喪失了完整性。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。
水問題是一個系統問題，本質是自然水生態系統失調。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境。新時期，推進水生態文明建設，解決城鄉水問題，必須創新思維，把關注對象從水體本身擴展到水生態系統，通過生態途徑和方法，對生態系統結構和功能進行調理，增強生態系統的整體服務功能。
編制水生態基礎設施規劃，劃定水生態紅線，建設以保障生態系統服務為核心的水生態基礎設施
要確定國土水生態安全格局，做好區域水生態基礎設施規劃，進而做好城市發展規劃。生態安全格局也稱生態安全框架，是指景觀中存在某種潛在的生態系統空間格局，它由景觀中的某些關鍵的局部、其所處方位和空間聯系共同構成。生態安全格局對維護或控制特定地段的某種生態過程有著重要意義。國土水生態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域分析、徑流過程，獲得洪水安全格局面積。
根據國土尺度洪水調蓄安全格局，編制水生態基礎設施規劃，劃定完整水系的生態紅線。應依據10年一遇、20年一遇、50年一遇、100年一遇洪水的淹沒范圍，劃定生態紅線。水淹到的地方都應該劃在生態紅線內。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、地下水補給區、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、維護并強化區域水系的連續性和完整性、減少洪水災害的目的。研究顯示，劃定生態紅線這一方式完全可行。
雨水積存、生物保護、河流藍道這一連續系統，與文化遺產整合以及城鄉慢行系統結合，就構成了水生態基礎設施。水生態基礎設施能夠保障整個城市的健康和安全。要根據水生態基礎設施，以水生態基礎設施為骨架，做好城市發展規劃。也就是說，可根據中國洪水能夠淹到的國土面積情況，做好城市發展規劃，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，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，改善人居環境。
需要根據歷史上一個城市被淹的區域，規劃一個水系統安全格局，突破河流藍道概念，將河漫灘上的綠地范圍劃為水生態系統的核心范圍，作為永久的水生態海綿系統來管理。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，才能把生態系統維護起來。
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，水系統也同樣需要保留在城市中，成為城市的休閑系統，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、地表生態系統來解決。據此來建設城市，不用埋設集中的雨水管道，或者只埋設局域性的雨水管道，可節省城市很多基礎設施投資，是一種生態城市建設的模式。
總之，要從劃定城市水生態紅線開始，制定一個戰略規劃，建立水生態基礎設施，讓城市成為一個大的海綿系統，把雨水留在土地上，或者補充到地下。
水生態基礎設施關鍵工程技術與集成
采用水生態基礎設施關鍵工程技術，建設水生態基礎設施，應考慮整個水系統，以生態系統服務為導向進行設計，發揮水系統的供給、調節、生命承載和精神文化功能。具體來說，有7個水生態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防洪結合模塊。河道本身就是一個海綿系統，周邊應有濕地，中國的“水”字，中間一條河道，兩側有四塊濕地，就體現了海綿這一概念。過去，修建了很多防洪工程，很少考慮生態需要。其實，防洪可以與生態、與美有機結合，一些常規的防洪工程可以改造為生態防洪工程。通過對10年一遇、20年一遇、50年一遇洪水的系統分析，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。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。通過對傳統水利工程改造，采用生態防洪方式，水的沖擊力減少，生態彈性增加，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技術模塊。建立具有復合功能的高效濕地凈化系統，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，需要利用自然濕地，同時要對其進行強化，使其變為一個凈化系統。我國75%的地表水體的污染是富營養化，營養元素主要為氮、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，可以將氮、磷、鉀轉化為肥料，將治理污染過程變為生產過程，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。常規城市雨水管道系統不能解決季風氣候下的強暴雨問題，綠色海綿技術可以發揮重要作用。將景觀作為生態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系統服務。
實踐證明，采用城市綠色海綿技術，建設城市海綿系統，能夠解決目前大部分的洪澇問題。
四是生態系統服務仿生修復技術模塊。通過模擬生態系統自我再生過程，實現高度人工化環境中的土地生態修復，使生態修復和重建的過程成為多種生態系統服務的提供過程。例如，利用水生態基礎設施，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，發揮河道的生態基礎設施功能。
七是工業棕地利用與再生技術。河流藍道邊，常常有大量工業用地，常常存在污染問題。將河流藍道兩側的工業土地變成城市珍貴的、滿足時代需要的土地，傳承工業遺產，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，將工業遺產保留下來，河道也可以得到生態恢復。
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。如果全國城區把雨水收集起來，可以將小區內的流水減少至少三分之一，一般情況下，城市就不會發生澇災了。同時如果中國每家每戶，都可以利用雨水來調節室內溫度，不開空調或加濕器的話，可以省下三分之一的能源，可以節省10座三峽工程的發電量。小改變，可以解決大問題。
面對水系統綜合征，必須采取綜合的、系統的解決途徑，構建水生態基礎設施。通過從治水開始，建立水生態基礎設施，走向水生態文明。為此，我們需要一場革命，思想上需要革命，方法上需要創新，體制上需要打破邊界，專業上需要整合。
（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：俞孔堅的水生態基礎設施實踐案例
1. 與洪水為友的地理設計技術與生態防洪結合模塊
在浙江臺州永寧江，采用生態防洪技術，開展了案例研究。結果顯示，1年后，河道系統恢復；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，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，為城市提供全面生態服務，包括生產和吸收碳排放，調節自然和凈化被污染的土地、水，提供鄉土物種棲息地，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：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
吸取我國南方的桑基魚塘技術，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，凹下的地方養魚，建成了海綿系統，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，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展。這一海綿系統，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. 生態系統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，改良凈化了土壤，同時營造了非常美麗的景觀公園。城市生態系統持續改善，建造和維護費用不到常規公園三分之一。公園開園一周之內，20多萬人前來參觀。耶魯大學環境評論認為，這一探索開啟了一個新的生態恢復方向。這一項目，獲美國景觀設計師協會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，創造了一種豐產而美麗的景觀，使學生能直接與農業親密接觸，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境”。
7. 工業棕地利用與再生
對廣東中山粵中造船廠廠房進行改造，采用當地植被，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，造船廠廠房變為中山市岐江公園。
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，流經一面生態墻，墻上長出各種植被，既美觀又調節了房間溫度和濕度，實現了夏天用雨水降溫、冬天用雨水加濕的目標，家中不必使用空調和加濕器�，F在，俞孔堅教授家變成了科普場所，經常有人來參觀。
