城市水务规划韧性提升策略：雄安新区实践与探索.pdf

144|市政规划Strategies to Improve the Resilience of Urban Water Planning:Practice and Exploration in Xiongan New Area城市水务规划韧性提升策略：雄安新区实践与探索刘晓青 LIU Xiaoqing韧性城市是当前城市规划的重要议题之一，建设韧性城市已成为防范城市安全风险的国家战略路径，韧性城市理念的融入对城市水务基础设施建设的影响巨大。从解析韧性城市理论研究和全球韧性城市实践出发，认为韧性水务应具备：系统结构灵活包容、基础设施多元冗余、水务功能稳健成长、运行管理协同智慧等基本特征。通过在雄安新区RD片区的实践探索，总结城市水务规划韧性提升的策略方法主要体现在4方面。结构化整为零：系统布局由集中式向分布式转变；设施多元冗余：提前准备、未雨绸缪；空间功能弹性：多功能复合利用、与风险共存；专业统筹协作：控制风险连锁反应，实现“多规合一”。Resilient city is at the forefront and the focus of current urban planning.Building resilient cities has become a national strategic path to prevent urban risks.A resilient city has a great impact on the construction of urban water infrastructure.Looking into the theoretical research and global practice of resilient cities,this paper summarizes the basic characteristics of the resilient water system,including flexible and inclusive system structure,multiple and redundant infrastructures,steady and growing functions,and collaborative and wisdom management.Through practice and exploration in RD of Xiongan New Area,this paper summarizes four strategies to improve the resilience of urban water planning.In terms of structures,the system layout should change from a centralized system to distributed system.In terms of facilities,it should be multiple and redundant to prepare in advance.In terms of spatial functions,it should be flexible,diversified and compound to coexist with risks.In terms of collaboration,different water systems should coordinate to control the chain reaction of risks,and realize multiple planning integration.韧性城市；雄安新区；水务规划；系统集成 resilient city;Xiongan New Area;water planning;system integration文章编号 1673-8985（2023）03-0144-07 中图分类号 TU984 文献标志码 A DOI 10.11982/j.supr.20230320摘 要Abstract关 键 词Key words作者简介刘晓青上海同济城市规划设计研究院有限公司院总工程师，0 引言水是生命之源，易经强调“润万物者，莫乎水”，自古以来，人类逐水而居，城市依水而立。水务基础设施是水务一体化改革背景下给水、污水、雨水、水系等涉水工程的总称，是城市基础设施的关键组成，是支撑城市健康持续发展的生命基石。水务规划在发展过程中历经水资源综合利用、排水防涝、海绵城市等规划理念。近年来为应对外部环境的不确定性，“韧性城市”理念逐渐崛起，城市水务规划呈现与韧性城市理念结合的趋势。这为水务规划提供了解决问题和面向发展的新思路，对提升水务基础设施支撑城市健康持续发展的综合能力具有重要意义。本文从解析韧性城市理论研究和全球韧性城市实践出发，融入韧性城市理念的韧性水务基本特征，探讨城市水务规划韧性提升的策略。通过在雄安新区RD片区的规划实践，探索城市水务基础设施韧性发展的路径。1 韧性城市与韧性水务基本特征1.1韧性城市的理论研究和实践经验国内外相关学科对韧性城市进行大量研究，但对这一概念的界定至今尚未达成统一，市政规划|145 表1 韧性城市的基本内涵和主要特征表Tab.1 Basic connotation and main characteristics of resilient city表2 全球韧性城市规划实践案例表Tab.2 Global practices for resilient urban planning资料来源：笔者根据相关文献整理制作。资料来源：笔者根据相关文献整理制作。其中韧性联盟、联合国国际减灾署、洛克菲勒基金会等研究机构对韧性城市的定义得到了较多认可1。韧性城市的定义一般强调城市系统面对不确定性扰动时迅速响应，通过学习适应、动态反馈及调整升级，维持乃至优化系统基本功能、结构、特征，实现适应性发展的能力，韧性城市具有稳健性、冗余性、可恢复性、智慧性、适应性等特征2。这些基本内涵和主要特征得到了学界的普遍认可（见表1）。纽约、东京、伦敦等城市和荷兰、新加坡等国较早启动韧性城市实践，虽然研究议题各有侧重，但应对全球气候变化是各城市研究的核心议题3，其中以城市洪涝和淡水资源为代表的水务风险是主要议题之一，基础设施韧性是各城市韧性维度共有的关键内容，其中水务基础设施韧性被认为是保障城市韧性的前提之一。从各国韧性城市实践来看，韧性城市规划从早期的偏重灾害应对转变为强化城市韧性发展，城市韧性从早期的追求平衡性向强调持续不断的适应性、学习性和创新性转变4（见表2）。1.2韧性水务的基本特征水务韧性的提升应置于城市整体韧性中来考虑。防范各种干扰冲击风险以及不确定因素是韧性城市规划的主要内容，城市韧性体现在结构韧性、过程韧性和系统韧性3个层面6。基于此，水务韧性要解决的问题是：在复杂、动态、不确定性等各种外部变化和压力冲击下，保持水务系统原有结构和关键功能等基本特征，支撑城市持续正常运转。将韧性城市的特征融入水务规划，韧性水务应具备以下基本特征。（1）系统结构灵活包容。系统具有多尺度、多样性的灵活结构，可以起到在时空上分散风险的作用。系统能够在多尺度上进行网络连接，利用相互依赖的网络交互作用协同应对风险。即通过强化系统结构对不确定风险的适应能力来提升水务韧性。（2）基础设施多元冗余。能够提供多元化的来源去向，水务设施和输配网络具备一定的冗余度，当某个源头失效、某些设施受损、某条通道断网，能够通过及时的替代、弥补、转换快速恢复水务运转。即通过强化基础设施面对突发冲击的恢复能力来提升水务韧性。（3）水务功能稳健成长。水务关键功能具有一定的动态持续性，能够通过自我调节应对不同风险情景，维持自身运转的相对稳定。同时具有一定的兼容性，在面对技术革新下的迭代升级时，能够实现平滑演进，避免大拆大建。即通过强化水务关键功能的稳健创新能力来提升水务韧性。（4）运行管理协同智慧。不同水务专业系统之间的运行具有综合性，运维管理能够通过统筹协作达到水务韧性的最优组合。深度融合数字化、智能化等新一代信息技术，利用智慧水务提高运维效能和加快风险处置。即通过强化水务系统的协同智慧能力来提升水务韧性。研究机构基本内涵主要特征韧性联盟城市或城市系统能够消化并吸收外界干扰，并保持原有主要特征、结构和关键功能的能力吸收力、稳健性、适应性、可恢复性联合国国际减灾署一个系统、社区或社会暴露于危险中时能通过及时有效的方式抵抗、吸收、适应并且从其影响中恢复的能力稳健性、可恢复性、冗余性、智慧性、适应性洛克菲勒基金会城市中的个体、社区、机构、城市机能和城市大系统无论受到何种慢性压力和急性冲击的影响下所具备的生存、适应和成长的能力灵活性、冗余性、鲁棒性、智慧性、学习性、融合性、综合性城市/国家项目主要议题韧性维度水务系统规划策略纽约一个更强壮，韧性的纽约（2013）纽约2050：建立强大且公平的城市（2020）从气候危机影响下的海平面上升、洪水、公共卫生等自然灾害风险转变为金融危机、贫富差距、气候危机、市政基础设施老化等多方面社会议题公共服务韧性（基础设施、公共卫生、网络安全）；经济韧性；社区韧性采用BIG U防洪系统（曼哈顿滨水区U型缓冲区），将滨水城市景观与防洪设计融合；改造供排水基础设施，重视环境保护与修复东京东京都国土强韧化地域规划气候变化：海平面上升、洪水、公共健康、水和粮食资源紧缺；人口结构变化：老龄化、低生育率、跨国婚姻占比高、外来人口占比高基础设施与生态系统韧性；经济韧性；社区韧性；公共健康韧性；治理韧性规划把东京划分为30多个片区，提出每一个片区都将逐步改造并拥有独立的供水、水处理系统、水循环利用、能源供应和通信保障、医疗保障等城市设施伦敦伦敦韧性战略2020短期冲击：干旱、恐怖袭击、洪水、极端天气、网络攻击、基础设施失灵、传染病等；长期压力：社会融合不足、不平等、空气质量差、食品安全问题、住房不可负担、基础设施老化、健康状况和福祉不佳、脱欧等基础设施和环境；经济和社会；健康和福祉；领导力和战略减少水资源浪费，构建集成的循环水系统；改善基础设施，推进数字化发展；预留“临时空间”，负担多类用途荷兰三角洲项目（2018）海平面上升、强降雨、风暴潮等引发的洪水，干旱时期的淡水供应风险基础设施；蓝绿空间；土地使用推行“与洪水安全共存”，给予河道一定的变化缓冲空间，增加开放水域的蓄水容量，将重要水体廊道反馈土地利用，进行水土整合5；增加城市公共空间的临时储水能力；引入智能水管理系统，改善淡水供应设施新加坡 韧性的新加坡（2019）提高以往出现过的灾害事件（地震、海啸、城市洪涝和火山灾害）下社会各方面的应对与恢复能力基础设施韧性；经济韧性；社区韧性；治理韧性进口水、收集雨水、淡化海水和新生水（回收水）4种水供应方式共同保障用水；海岸堤坝兼具防洪和居民休闲功能146|市政规划2 城市水务规划韧性提升策略研究城市水务系统除了要应对传统的城市风险（风暴潮、干旱、地震等自然灾害，设备事故、环境污染、生态破坏等事故灾难），还要面临“新型不确定性风险”，例如极端气候、科技革命、重大传染病传播、突发袭击等72。“新型不确定性风险”往往难以预料，传统的单纯“放大冗余”或“制定预案”等水务规划策略已经难以有效应对，应从提升给水、污水、雨水和水系等各专业系统的结构韧性、功能韧性、过程韧性，以及水务系统综合韧性来全时空地应对各种复杂多变风险。2.1给水规划传统的给水规划强调构建规模化的环状管网系统。这种规划模式虽然能够满足基本服务需求，但从给水行业未来发展来看，缺乏适应性和可持续性，主要表现在2个方面：一是在安全保障方面，管网压力普遍偏高，系统能耗高、爆管率高，且一旦出现突发事故，影响范围大；二是在品质提升方面，水厂处理工艺虽然已经可以实现直饮出水，但大体量的统一供水模式，造成管网输送距离长，用水在管网的末端停留时间长，水质极易恶化，制约高品质供水目标的实现8。由