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全球城市策略︱應(yīng)對(duì)海平面上升的灰綠交織策略(下)
對(duì)21世紀(jì)的城市而言,氣候變化挑戰(zhàn)日趨嚴(yán)峻,從干旱到山火,從風(fēng)暴到海平面上漲,都與之相關(guān)。沿海城市需警醒海平面上升的諸般后果,并有所應(yīng)對(duì)。Island Press出版社于2018年出版《讓城市適應(yīng)于海平面上漲:綠色與灰色策略》(Adapting Cities to Sea Level Rise :Green and Gray Strategies)一書,分“城市策略”和“地方策略”兩大部分呈現(xiàn)。城市策略涉及鹿特丹(市政廳欄目此前已對(duì)鹿特丹韌性規(guī)劃提供三篇引介:篇①、篇②、篇③)、紐約(市政廳欄目此前已對(duì)紐約防洪韌性提供兩篇引介:篇①、篇②)、新奧爾良和胡志明市等四個(gè)城市;地方策略包括硬保護(hù)策略(灰色)、軟保護(hù)策略(綠色)、儲(chǔ)水策略和撤退策略四大類別。在此,分上、中、下三篇進(jìn)行推介,本文為下篇。
硬保護(hù)策略
硬保護(hù)策略,所謂 “硬”,指的是工程設(shè)計(jì)得到的灰色解決方案;所謂“保護(hù)”,指的是守住防線(“防御”)或通過(guò)填海造地積極推進(jìn)防線(“進(jìn)攻”)防止水進(jìn)入的防御策略。典型硬保護(hù)策略,包括海堤、護(hù)岸、防波堤、防洪堤、堤壩和防浪堤。傳統(tǒng)而言,這些基礎(chǔ)設(shè)施投資的唯一目的,在于抵御洪水風(fēng)險(xiǎn),但如果將其與人行道、公共廣場(chǎng)、公園和建筑物結(jié)合,就可賦予其多功能,獲得更廣泛的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。
保護(hù)后重新占用
保護(hù)后重新占用,是通過(guò)新建保護(hù)措施(如堤防)增加房地產(chǎn)價(jià)值的策略。由于濱水房產(chǎn)通常具有很高的開發(fā)潛力,因此,在海岸線加固方面的大量投資,與再開發(fā)項(xiàng)目相結(jié)合是可行的。大型基礎(chǔ)設(shè)施、疏浚、筑堤、填沙和抬高地面的建設(shè)成本,可以通過(guò)所創(chuàng)造的額外房地產(chǎn)價(jià)值來(lái)支付。保護(hù)后重新占用,是一種“守住底線”的防御策略。也有保護(hù)和填海造地結(jié)合的措施,堪稱向?!斑M(jìn)攻”的策略,在人口密度高和土地稀缺的地方采用,如香港、新加坡和荷蘭。

印尼決定遷都之前實(shí)施的“國(guó)家首都沿海綜合開發(fā)計(jì)劃”。由于雅加達(dá)在陸上修建防洪設(shè)施的空間有限,因此計(jì)劃在雅加達(dá)灣修建一道海堤,同時(shí)向海中擴(kuò)展,新建城市開發(fā)區(qū)。(來(lái)自書中第57頁(yè))
海堤
海堤是一種垂直結(jié)構(gòu),旨在保護(hù)居民免受大浪和潮汐影響。通常由混凝土制成,可以用石頭制成,在海岸線形成了鮮明邊界,有助于防止高地侵蝕和風(fēng)暴潮泛濫。雖然海堤是有效的屏障,但它們會(huì)破壞水和土地之間的聯(lián)系,也會(huì)導(dǎo)致沉積作用中斷。為了更好地整合海堤,可以開展多用途設(shè)計(jì),提供座位、娛樂(lè)活動(dòng)空間和去往海灘的通道;海堤后面可以創(chuàng)建各種公共空間,提供有趣而充滿活力的體驗(yàn),而非只有裸露的混凝土墻。

加拿大溫哥華海堤,成為市民喜愛的散步游憩空間。(圖來(lái)自書第61頁(yè))
護(hù)岸
護(hù)岸是位于海岸或崖壁坡面上的防洪和防侵蝕結(jié)構(gòu),可吸收波浪能量,但不能防止風(fēng)暴潮。由木板、混凝土塊和/或鋼制成,海水和沉積物可以通過(guò),其成本往往比垂直海堤要低,但占用更多空間。拋石護(hù)岸或柔性護(hù)岸由石頭、混凝土和其他材料混合制成,以防止洪水和海岸線侵蝕。如果在天然場(chǎng)地上修建護(hù)岸,可能導(dǎo)致生物棲息地喪失;如果在沙質(zhì)海岸線上修建,則會(huì)加速未經(jīng)加固的相鄰場(chǎng)地的侵蝕。

英國(guó)克萊弗利海岸保護(hù),臺(tái)階、圓形劇場(chǎng)和獨(dú)特的燈光為護(hù)岸增添了活力。(來(lái)自書第65頁(yè))
防波堤
防波堤是一種能圍合形成港口和水池的結(jié)構(gòu),以保護(hù)海岸免受海浪影響,并為漁船提供安全的停泊場(chǎng)所。防波堤95%以上由巖石和混凝土建造,主要功能是吸收波浪能量,從而在波浪觸岸之前,減小波浪的作用力。防波堤可以作為第一道防線,來(lái)保持海面平靜,降低浪高,防止海岸線侵蝕。雖然防波堤不能完全阻擋海浪,但可減少海岸受到的影響,保護(hù)人、建筑物和生態(tài)系統(tǒng)。但其建造成本可能很高,還會(huì)改變當(dāng)?shù)匚锓N的遷徙和棲息地,從而帶來(lái)生態(tài)問(wèn)題。

美國(guó)紐約“有生命”防波堤示意圖。這種防波堤減少了破壞性的波浪能量,并促進(jìn)牡蠣等海洋生物的生長(zhǎng),因?yàn)樵趲r石和防波堤表面之間的狹窄空間中為生物創(chuàng)造了棲息地。(來(lái)自書第69頁(yè))
防洪墻
防洪墻是垂直的人工屏障,可以是臨時(shí)的,也可以是永久的,旨在抵御來(lái)自河流、水道或海洋的水。通常由混凝土或磚石建造,但也有玻璃版本。防洪墻是一種理想的防洪形式,可設(shè)置于開放空間或建在城市結(jié)構(gòu)物中。防淹墻還可用于隔音或視覺屏障等功能。

奧地利格林的移動(dòng)防洪墻,可阻擋多瑙河高達(dá)4.6米的洪水。(圖來(lái)自73頁(yè))
堤防
堤防由人工或天然材料(包括土)制成,目的是防止洪水,并可以是多用途的。一些堤防,特別是荷蘭的堤防,頂部有車道或人行道。其他堤防頂部有防洪墻,以增加防御浪涌的高度。堤防是相當(dāng)常見的防洪形式,歐洲和北美都可以看到。

荷蘭的沿海堤防與公路相結(jié)合。(來(lái)自書第77頁(yè))

荷蘭鹿特丹沿海堤防,左圖堤防與公園、零售商業(yè)和停車場(chǎng)相結(jié)合,右圖是堤防上設(shè)置水景觀。(來(lái)自書第80頁(yè))
浪涌防護(hù)柵
浪涌防護(hù)柵,是帶有活動(dòng)閘門的固定水壩結(jié)構(gòu),提供了最高級(jí)別的海岸風(fēng)暴潮防護(hù)。與岸堤、堤防和泵站等保護(hù)措施相結(jié)合時(shí),能達(dá)到良好保護(hù)效果。風(fēng)平浪靜時(shí),閘門將保持打開,水和船只能自由流動(dòng)。在暴風(fēng)雨來(lái)臨之前,閘門將關(guān)閉。

新加坡濱海灣攔壩,右側(cè)的泵房結(jié)合設(shè)計(jì)了博物館和綠屋頂。(來(lái)自書第85頁(yè))
地方策略之軟保護(hù)策略
“軟”保護(hù)策略,也稱為系統(tǒng)性策略,這是一種使用基于自然的系統(tǒng)(如沙丘)守住防線的方法。系統(tǒng)性策略通常與硬保護(hù)策略結(jié)合,亦即灰綠交織的解決方案。軟性解決方案比硬性解決方案占用更多空間,但易受人為活動(dòng)破壞。比如海岸沙丘,其上的植被可以忍受海岸極端條件,比如強(qiáng)光照和高鹽度,但不能承受頻繁踩踏。當(dāng)然,軟性解決方案的主要優(yōu)勢(shì)是能夠?yàn)槲锓N提供棲息地并促進(jìn)生物多樣性。

有生命的海岸線的截面示意圖,包括濕潤(rùn)的草叢、沼澤和樹林。(來(lái)自書中第89頁(yè))
有生命的海岸線
有生命的海岸線是平緩傾斜的天然海岸,可以防止管線侵蝕,保護(hù)海岸生態(tài)系統(tǒng),并有助于降低風(fēng)暴潮強(qiáng)度。有生命的海岸線使用植物、沙子和少量硬質(zhì)景觀相結(jié)合,以保持和維護(hù)自然棲息地。例如,布魯克林大橋公園,是紐約較新的海濱公園之一,采用了亂石海岸線。2012年的超級(jí)風(fēng)暴桑迪期間,這種岸線相當(dāng)有韌性,甚至耐鹽的植被也幸存了下來(lái)。

美國(guó)北卡州STUMP SOUND岸線,為人們提供了一條步道,便于實(shí)地體驗(yàn)有生命的海岸線,特別是牡蠣對(duì)于海岸修復(fù)發(fā)揮的作用。(來(lái)自書中第91頁(yè))
沙丘和填沙護(hù)灘
沙丘可以消解海浪和抵御風(fēng)暴潮,從而保護(hù)海岸線。為防止沙丘受到侵蝕,通常使用天然草或圍欄網(wǎng)來(lái)穩(wěn)定沙,以幫助固沙,防止很快被沖走。然而,這不能阻止沙子的長(zhǎng)期侵蝕和移動(dòng)。填沙護(hù)灘與穩(wěn)定沙丘齊頭并進(jìn),可作為海灘防洪措施。在西歐和美國(guó),人為去塑造海灘地形穩(wěn)定和沙丘以減少沿海風(fēng)暴的影響,是一種常見做法。

荷蘭代爾夫特“沙引擎”半島,是依靠波浪作用集中填沙護(hù)灘的項(xiàng)目,確保了海岸安全,并提供了休閑空間。(來(lái)自書中第95頁(yè))
浮動(dòng)島嶼
人工浮島通常由厚厚的有機(jī)基墊構(gòu)成,可支持植物生長(zhǎng)。浮島有助于抑制受保護(hù)水體中的波浪能量。基墊上部稱為根區(qū),由纏繞的植物根組成;根區(qū)下方是泥炭層,包括腐爛的泥炭和腐爛的植物物質(zhì)。泥炭層之下是不同深度的水層,幫助島嶼保持漂浮。水層底部堆積了一層有機(jī)污泥。

路易斯安那州的浮島項(xiàng)目,人工浮島有助于防止海岸線侵蝕并創(chuàng)造海洋棲息地。(來(lái)自書中第99頁(yè))
地方策略之儲(chǔ)水策略
前述兩種都是“防御性”策略,而儲(chǔ)水策略則堪稱“調(diào)節(jié)適應(yīng)”。這種策略是在高地城市區(qū)域內(nèi)對(duì)洪水加以控制和臨時(shí)存儲(chǔ),而非試圖阻水于外。高密度的城市中,不透水表面增加,導(dǎo)致雨洪時(shí)段排水受到挑戰(zhàn)。如果把城市中的公園、廣場(chǎng)和街道,以及屋頂和地面上的渠道和排水溝等都加以設(shè)計(jì)整合,貫徹海綿城市理念,那城市會(huì)更加綠色。城市內(nèi)部的蓄滯水區(qū)域,也能增強(qiáng)人們對(duì)水的季節(jié)性和波動(dòng)性的日常體驗(yàn)。
洪泛平原
洪泛平原是與河流或水體相鄰的平坦區(qū)域,洪水時(shí)可能被淹沒(méi)。洪泛平原利用現(xiàn)有的自然或城市環(huán)境來(lái)蓄積雨水并控制洪水。而在日常時(shí)期,洪泛平原可用于其他用途,如休閑娛樂(lè)??焖俪鞘邪l(fā)展對(duì)管理雨洪的自然過(guò)程產(chǎn)生了破壞性影響,而修建公園能夠恢復(fù)這些天然的洪泛平原,讓自然順其自然。公園設(shè)計(jì)中多運(yùn)動(dòng)浮動(dòng)結(jié)構(gòu)和高架建筑,可減少人類對(duì)自然棲息地和水管理過(guò)程的破壞。

田納西州納什維爾的坎伯蘭公園,其地塊曾經(jīng)是河岸荒地,改造后增加了休閑游憩場(chǎng)地,同時(shí)有助于保護(hù)洪泛區(qū)、改善蓄水、存儲(chǔ)灌溉用水、修復(fù)棕地并改善生物多樣性。(來(lái)自書第105頁(yè))
圩田
圩田是圍堤圍成的低洼地帶,自11世紀(jì)以來(lái),在荷蘭誕生,如今已蔓延到北歐以外地區(qū)。圩田包含水力輸送排水系統(tǒng),有助于水的儲(chǔ)存和輸運(yùn),以保持水位穩(wěn)定。荷蘭的圩田配置的是標(biāo)志性的風(fēng)車,但今天主要依靠電動(dòng)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)抽水。目前,圩田在管理水資源方面發(fā)揮的作用仍存在爭(zhēng)論。孟加拉的圩田帶來(lái)了不利影響,可能導(dǎo)致土地受損。在荷蘭,正對(duì)一些圩田開展“去固化”,使其恢復(fù)為洪泛區(qū)的自然狀態(tài)。

荷蘭澤蘭省的圩田景觀。(來(lái)自書中第109頁(yè))
水廣場(chǎng)
可淹沒(méi)的廣場(chǎng)和公園,指的是強(qiáng)降雨或海水或河流泛濫時(shí)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)樗氐某鞘械屯輩^(qū)域。它們可供城市內(nèi)部雨水儲(chǔ)存,如荷蘭鹿特丹第一個(gè)大型水廣場(chǎng)Benthemplein。也可在河岸或海邊發(fā)揮作用。隨著水位變化,廣場(chǎng)將部分或全部被淹沒(méi)。水廣場(chǎng)同時(shí)也是城市公共空間,平常時(shí)段用于運(yùn)動(dòng)和娛樂(lè)。

荷蘭鹿特丹水廣場(chǎng),于2013年建成,這是社區(qū)設(shè)計(jì)和參與的結(jié)果。除了管理雨水和洪水,廣場(chǎng)還幫助減少熱島效應(yīng),并成為一個(gè)令人愉快的公共空間。(來(lái)自書中第113頁(yè))
雨水下滲

美國(guó)費(fèi)城采用海綿城市理念建設(shè)的住區(qū)(來(lái)自書中第117頁(yè))
允許雨水下滲的自然區(qū)域,都可歸為“綠色”基礎(chǔ)設(shè)施,提供了一種雨水管理形式,可緩解暴雨時(shí)段的地表徑流強(qiáng)度。與標(biāo)準(zhǔn)的“灰色”雨水基礎(chǔ)設(shè)施(如管道排水系統(tǒng))不同,雨水通過(guò)自然系統(tǒng)(如雨水花園、生物海岸和滯留池)加以匯流、蓄積后緩緩排放。綠色基礎(chǔ)設(shè)施還發(fā)揮從改善水質(zhì)到提升生活品質(zhì)的諸多效益。這正是近年來(lái)為我們所熟悉的“海綿城市”要義。
地方策略之撤退策略
與 “進(jìn)攻”和“防御”策略不同,撤退是一種讓水進(jìn)入的“容納”策略?!皯?zhàn)略性”撤退解決方案包括抬高地面、修建防洪建筑(如水陸兩棲住宅),以及荷蘭“河流空間”計(jì)劃,旨在重新選址修建堤壩,擴(kuò)展河道,在河漫灘上為水留出更多空間。撤退策略可能是無(wú)計(jì)劃的,災(zāi)難發(fā)生后倉(cāng)促實(shí)施。如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)暮樗芾響?zhàn)略,世界上絕大多數(shù)生活在洪水區(qū)的人都將如此應(yīng)對(duì)。撤退策略不需付出洪水防御的成本,是最長(zhǎng)期的解決方案。因?yàn)?,這樣相當(dāng)于把人和資產(chǎn)從洪水風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)轉(zhuǎn)移出去,轉(zhuǎn)移到高地,抑或轉(zhuǎn)移到水上。
抬高地面
抬高地面是一種策略,可讓水從建成區(qū)流到濱水區(qū)。同時(shí)抬高道路等基礎(chǔ)設(shè)施,以供洪水期間正常使用。這就為住宅、辦公、酒店、零售和交通功能的開發(fā)提供了機(jī)會(huì)。比如,德國(guó)漢堡海港城,是對(duì)曾經(jīng)的港口區(qū)開展的城市更新項(xiàng)目。該區(qū)域受到風(fēng)暴潮周期性洪水的威脅,項(xiàng)目還需適應(yīng)海平面上升的情景。1997年項(xiàng)目實(shí)施以來(lái),嘗試過(guò)多種韌性策略。最開始考慮堤防系統(tǒng),但成本過(guò)高。最終采用“抬高地面”這種撤退性策略。新建道路和公共空間的高度都高于正常漲潮高度7.6米,建筑物的防水也要達(dá)到這一高度。

德國(guó)漢堡海港城,臺(tái)階從抬高的地面向下延伸到可能被洪水淹沒(méi)的下層廣場(chǎng)。(來(lái)自書中第125頁(yè))
建筑防洪
建筑防洪是防止單體建筑進(jìn)水的常用技術(shù)。有四種不同類型的防洪:1)濕防洪,2)干防洪,3)高架結(jié)構(gòu),4)水陸兩用或浮動(dòng)結(jié)構(gòu)。濕防洪允許洪水通過(guò)指定的開口從建筑物進(jìn)出,因此,需要在建筑底層留出非占用空間。干防洪通過(guò)防水設(shè)計(jì)阻水于外,這是一種保護(hù)策略。該策略使得建筑物中有更大的可用空間(底層不需為洪水進(jìn)入預(yù)留未占用空間),但無(wú)法支持長(zhǎng)時(shí)間的洪水,因?yàn)楸厝话l(fā)生漏水。高架結(jié)構(gòu)和浮動(dòng)結(jié)構(gòu)造價(jià)昂貴。就高架結(jié)構(gòu)而言,重要的建筑基礎(chǔ)設(shè)施都應(yīng)高于洪水線。漂浮建筑則能隨著洪水升降。

四種不同建筑防洪類型圖示。左上,高架結(jié)構(gòu);右上,漂浮結(jié)構(gòu);左下,干防洪;右下,濕防洪。(來(lái)自書中第128頁(yè))

美國(guó)邁阿密佩雷斯美術(shù)館,建筑防洪采用的是高架結(jié)構(gòu)。(來(lái)自書中第129頁(yè))
戰(zhàn)略撤退
未來(lái),城市適應(yīng)策略需要應(yīng)對(duì)更極端的氣候事件和因海平面上升導(dǎo)致的更強(qiáng)大的浪涌和潮汐。與其苦于應(yīng)對(duì)風(fēng)暴潮,不如轉(zhuǎn)移到腹地,把人和資產(chǎn)安置在無(wú)洪水之虞的高度。位于潛在淹沒(méi)區(qū)的住宅、商業(yè)和民用建筑可以戰(zhàn)略性撤退,以確保未來(lái)安全。

位于荷蘭奈梅亨瓦爾河公園的“De Oversteek”大橋是“為河流擴(kuò)展空間”項(xiàng)目的一部分。面臨日益加重的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),荷蘭城市奈梅亨采取的應(yīng)對(duì)措施是,為瓦爾河提供更多空間,保護(hù)周圍天然生境,為市民提供休閑場(chǎng)所。2012年,奈梅亨開始在30個(gè)重要地點(diǎn)對(duì)河流和河岸進(jìn)行管控,把主堤向內(nèi)陸移動(dòng)了350m,并且與瓦爾河的原河道平行挖出來(lái)一條新河道??紤]到新河道的挖成,擴(kuò)建了瓦爾河大橋,并建成了三座新橋。(圖來(lái)自書中第132頁(yè))
荷蘭的“為河流擴(kuò)展空間”項(xiàng)目,是經(jīng)政府批準(zhǔn)的融防洪、景觀美化和環(huán)境改善于一體的項(xiàng)目,荷蘭境內(nèi)的萊茵河、默茲河和斯海爾德河都被涵蓋于該項(xiàng)目之下。項(xiàng)目采取的措施包括:安裝和重新設(shè)置堤壩、夏季河床挖深、加固堤壩、降低折流壩、重新安置圩堤、修建臨時(shí)蓄水和其他防洪措施。項(xiàng)目不僅確保未來(lái)的防洪,還可改善荷蘭的自然水景。

巴西庫(kù)里蒂巴的洪水管理。(來(lái)自書中第134頁(yè))
庫(kù)里蒂巴都市區(qū)位于伊瓜庫(kù)河上游流域。該河流常發(fā)生洪水,大部分漫灘不適合開發(fā)。20世紀(jì)80年代,快速增長(zhǎng)導(dǎo)致非法占用河漫灘,也導(dǎo)致城市不透水表面增加,使流域洪水狀況更為嚴(yán)峻。1990年代中期頻繁洪水事件發(fā)生后,該區(qū)域在世界銀行幫助下制定了洪水管理計(jì)劃。開鑿了一條人工河道以擴(kuò)寬河道容量,這條河道也起到了邊界作用,阻止了城市蔓延。
氣候變化當(dāng)前,不確定性高企,人類已經(jīng)開始承受后果,并艱難應(yīng)對(duì)接二連三的挑戰(zhàn)。凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。諸多大城市、財(cái)富和人口聚集于沿海地區(qū),海平面上升的挑戰(zhàn)非常醒目也格外棘手。關(guān)于《讓城市適應(yīng)于海平面上漲:綠色與灰色策略》(Adapting Cities to Sea Level Rise :Green and Gray Strategies)一書提供的三篇引介到此結(jié)束,但適應(yīng)海平面上升的策略有待持續(xù)探索、檢驗(yàn)和運(yùn)用。





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