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滨海地区绿色韧性空间评估方法与规划范式优化——以深汕特别合作区韧性水敏性城市为例

摘要 ：王鑫,栾博,祝明建,丁戎.滨海地区绿色韧性空间评估方法与规划范式优化——以深汕特别合作区韧性水敏性城市为例[J].城市观察,2022(05):97-110+162-163.

关键词： 滨海地区;韧性评估;绿色空间;规划范式优化;水敏性城市

一研究价值（一）理论层面：应对不确定性韧性规划和非均衡动态平衡研究的理论探索 # `- k8 m4 l. ]$ B! B- w

　　由于外界环境的不确定性和内生社会经济活动的不可预测性，建立在工程学基础上以构建确定性理想空间的城市规划经典范式早已显现出诸多问题。韧性城市规划需要适应性途径，基于景观生态学原理的绿色空间系统，尤其在从基础格局上预留出的潜在韧性空间，已成为保护自然格局、控制城市蔓延、维护公共健康、通风疏散污染的有效规划途径。但是，受制于工程范式，绿色空间规划设计层面仍以精准控制为导向，内部配置方式缺乏应对不确定性的灵活性，在自我调节、学习演进等方面显现出诸多不足。

　　基于生态学非均衡动态原理的适应性管理在资源环境学与生态管理学中得到发展，成为基于自然的解决方案（Nature Based Solution，简称NBS）的主要方法，能够有效应对不确定性与复杂性挑战。韧性设计逐步被应用到以自然生命要素为主体的城市绿色空间中，但目前亟须支持其动态优化配置的基础性研究。绿色空间是城市刚性物理空间中天然的柔性缓冲器，有助于城市吸收、缓冲和适应外界扰动。从全球经验来看，城市绿色空间是缓解沿海城市群脆弱性和推进韧性建设的重要措施。识别绿色空间配置要素对城市韧性的作用机制是韧性规划理论范式中的关键问题，成为景观生态学、资源环境学、风景园林学、城市规划学及复杂系统科学需要共同应对的前沿课题。

（二）现实层面：滨海地区城乡高质量发展和水敏性城市建设的客观需求 & E$ \- j# j) ^) G. ?: _

　　滨海地区是我国经济高度发达、人口高度集聚的沿海高密度城市群的典型代表，承受着巨大的环境资源约束和不确定性风险。在台风、暴雨、洪水等极端灾害的突发性扰动和气候变化、环境污染、资源约束、生态退化等持续性压力下，滨海地区高密度城市群的脆弱性成为全球关注的共性问题。1980—2018年，我国沿海地区海平面上升速率为3.3毫米/年，高于全球平均水平。2016年珠三角地区城镇化率达84.9%，远高于全国水平。随城市建设用地剧增，红树林、海岸线、湿地等自然资源和绿色空间显著减少。1973—2015年，珠三角地区自然海岸线比例由90.09%减少至44.30%。受气候变化影响，滨海地区极端气候事件频发。如粤港澳大湾区因台风造成的暴雨风险较高，沿海24小时最大降水高达1200~1600毫米。研究滨海地区在有限空间下如何更为高效、灵活地保护、利用和优化配置高密度城市特征下的绿色空间资源，对高标准推进滨海高密度城市区域的高质量发展具有重大现实意义。

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　　因城市人口密度增加与全球气候变化而日益加剧的水资源矛盾，促使各国对“先破坏、后治理”的发展模式做出反思，滨海地区的水敏性城市设计（Water Sensitive Urban Design，简称WSUD）概念作为一种跨越式的发展途径应运而生。水敏性城市设计传统上属于单纯的城市雨洪管理，如今则被认为是一种水敏感的综合城市管理策略。近年来的大量研究与实践表明，从城乡韧性和水敏感的角度将滨海绿色空间设计与水文管理相结合，不仅能实现城市更新的品质提升，改善城乡水资源矛盾，更是实现“城镇化与资源环境的协调和谐”的有效手段。

（三）操作层面：具备可操作的技术可行性和实证先验性本研究的总体技术路线具有可操作性、可靠性与可行性：通过监测与模型相结合的方法进行情景分析，保证模拟结果的可靠性与准确性；基于情景样本量进行数据统计分析，结论具有可信度；数据分析与空间分析相结合，为循证规划设计提供充分量化实证支撑，提出的空间配置要素优化和空间规划设计策略可信度更高；理念方法和创新框架在已有的研究基础和相关课题中均有一定的技术储备，部分模块也具有实证项目的现实支撑，具有相应的可实施经验。二国内外研究进展（一）城市韧性 $ o4 M! g" z3 O, A R+ ?

　　韧性概念从工程学延展到生态学后，在生态系统和社会生态系统研究中迅速发展，促进了城市韧性概念与理论的形成，学者们一般从灾害适应、复杂适应系统、可持续性等不同角度理解和辨析。城市韧性具有灾害韧性和发展韧性两层属性。当前研究主要集中在应对急性扰动的灾害韧性评估上，研究对象包括城市韧性、社区韧性、经济韧性和基础设施韧性，而应对多样化扰动和长期不确定性的发展韧性评估研究近几年开始受到关注。目前，代表性的评估框架有2012年的《城市韧性研究方案》（City Resilience Profiling Programme，简称CRPP）和2013年的“全球韧性百城计划”倡议。

（二）绿色空间的绩效评价城市绿地应对灾害的研究源于其避灾疏散功能。近年来，从城市韧性角度评估绿色空间绩效的案例研究逐渐增多，主要集中于减缓和适应气候变化影响，如固碳减排、减缓热岛、削减洪峰、改善水质和空气质量等方面。但由于不同案例实证研究的环境条件和规模尺度不同，结果欠缺可比性和普遍性。其他相关前沿研究为绿色空间韧性提供了支撑，包括景观绩效、公共健康、生态系统服务及景观服务等方面，绿色空间的城市韧性绩效评估研究尚在概念框架探索阶段，更缺少完整的评估体系和定量的评估方法。（三）生态系统服务和人类福祉《千年生态系统服务评估报告》所提出的人类福祉内容包括安全、维持高质量生活的基本物质需求、健康、良好的社会关系和选择与行动自由5个方面，绿色空间的基础作用是全面提供生态系统服务，更是生态系统服务及人类福祉的空间落实途径。纽约的中央公园、波士顿的绿宝石项链公园体系、马里兰州的绿道体系规划都是绿色基础设施体现人类福祉的典型案例，这些公园系统均以服务公众游憩与人居环境为目标。 ; ~' f# }. `7 G# S8 l6 ]

　　研究表明人类健康福祉的程度与绿色空间的数量、质量有着密切的关系。对绿色空间与人类福祉的研究可分为其对个体的生理与心理健康的影响和对公众健康的影响。绿色空间与生理健康的关联主要有居住环境与健康恢复的关系、城市绿色空间对疾病恢复的作用等；绿色空间与心理健康的关联主要有绿色空间对减轻紧张与压力的作用、绿地对认同感和社会关系的影响等。绿色空间基于环境的改善能引起人们生理、情感和认知过程的变化，最终增进人类的健康福祉，实现人居环境质量的提升。

（四）全生命周期影响全生命周期过程中城市绿色空间内部配置要素的适应性规划设计问题逐渐引起重视。一些学者评估了用于绿色空间的特定绿色雨水设施技术在材料获取、运输、建设、运营的全生命周期过程中的环境、社会与经济影响，从时间维度上进行韧性评估探索。还有学者对绿色空间具体设计配置与构成的效果影响做了研究。Derkzen对鹿特丹城市绿色空间的服务指标进行评估，发现绿地配置与构成对绩效服务具有重要影响。罗毅等发现很多景观实践在其环境、社会、经济效益间存在冲突，而设计配置不当是其主要原因。Lafortezza对多个国家的案例做了评估回顾，结果发现基于自然的解决方案（NBS）比高技术工程在提高韧性上具有更优的成本效益。（五）水敏性城市设计水敏性城市设计（WSUD）概念于20世纪80年代末首次正式提出，而较早的WSUD实践探索可追溯至20世纪60年代澳大利亚墨尔本的水敏性城市建设，其后，美国、英国、德国、新西兰和日本等国家相继展开相关的研究与实践。美国的低影响开发（LID）、英国的可持续排水系统（SUDS）、新西兰的低影响城市设计与开发（LIUDD）、绿色基础设施（GI）、多目标洪泛区管理（MOFM）、可持续水资源管理（SWRM）等虽然名称表达各有不同，但其内涵和功能的效果殊途同归。就其内涵界定而言，WSUD是一种基于可持续城市水资源管理角度的城市设计范式的转变，具体操作上是一种城市景观与水循环的一般性和系统性方法；水敏性城市联合指导委员会对WSUD的外延下了更为广义的定义，强调其是结合了城市水循环、城市设计和环境保护的综合性系统设计；从抽象方法论的角度看，WSUD是实现基于最佳规划实践和最佳管理实践的流域水文和城市发展的哲学系统途径，也有学者认为WSUD是以一种谦逊综合的方式来处理地球、水和人类之间关系的规划设计理念；除此之外，还有从保护水生态系统健康、水环境价值与社会价值等水视角展开的对WSUD的多种研究。基于上述WSUD的发展历程和内涵演进，WSUD的研究和实践已从早期单一的雨洪管理逐渐发展为多专业融合的可持续城市水资源管理的系统范式。三研究方法（一）数据获取研究的主体数据类型及数据获取途径如下文所述。土地利用与绿色空间现状及规划数据信息来源于相关规划，含研究区域的总体规划和控制性详细规划；河道防洪数据来源于水系规划、防洪排涝工程设计等；地形测绘、土壤和地下水数据均来源于官方勘测数据；研究区域的降雨数据、气温、蒸发量和风速等气象数据均源于公开的气象监测站数据。（二）指标筛选指标体系的确认是基于德尔菲法（Delphi Method）和层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP），尝试构建绿色空间的韧性绩效评估体系。绿色空间对城市韧性的贡献从两方面展开，灾害韧性评估是指绿色空间应对极端灾害的能力评估，发展韧性评估可视作实现可持续性发展过程中吸收、适应和缓解长期压力的能力评估。筛选能够评估灾害韧性与发展韧性的指标，确定指标间的权重关系，构建科学合理、便于操作的指标体系。对国内外学者的韧性评估指标研究进行文献研究，从中归纳和初步构建本研究可用的候选指标库，再对初选指标进行筛选，确定指标体系。重点是确定指标权重，本研究使用AHP法确定权重。（三） 情景设置以研究区内已建成或规划的绿色空间为基准，依据绿色空间资源要素配置类型（技术配置、要素配置、空间形态、资源材料使用等）和具体参数的不同组合，对多个研究区分别拟构绿色空间规划设计情景。情景设定要尽量涵盖各种可能的典型配置类型，形成具有一定样本数量、具有代表性的情景；在各研究区的情景设定中，要尽可能使自然要素与人工要素的配置比例呈现出阶梯式渐进。（四）量化模拟

　　结合实地监测数据，选择合适的模型工具对各情景进行灾害韧性与发展韧性的模拟分析。通过雨洪管理模型（Storm Water Management Model，简称SWMM）与地理信息系统工具ArcGIS，对各情景方案在极端暴雨（十年一遇、五十年一遇和百年一遇）、洪水和风暴潮（百年一遇和两百年一遇）等灾害天气下的表现进行模拟，从而分析不同配置方式下绿色空间在急性扰动中对城市韧性的作用。

（五）评估与验证对各情景进行全生命周期可持续性评估（Life Cycle Sustainability Assessment，简称LCSA），检验绿色空间对缓解城市慢性压力的贡献。通过GaBi软件与数据库对全球问题、环境治理、资源节约、生态保护等方面的环境影响进行生命周期评估（Life Cycle Assessment，简称LCA），具体包括气候变暖潜值、颗粒物生成、生态毒性、水资源消耗等指标。通过德尔菲法与相关指标计算进行社会生命周期评估（Social Life Cycle Assessment，简称S-LCA），包括社会关系、健康、休闲、文化、就业等方面。利用模型率定与不确定性验证，采用实地监测数据对SWMM模拟结果进行校核与率定。应用敏感性分析与蒙特卡洛不确定性分析对GaBi模型的LCA结果进行验证。（六）优化规划范式在前期绿色空间韧性分析和量化评估的基础上，创新适应性规划设计的动态范式是理论研究落地的最终目标。研究表明，响应灾害和发展韧性演进与全生命周期过程的动态规划范式是关键，其主要用来完善城市规划尺度下应对不确定性风险与韧性城市机制的不足，本文尝试提出并拓展适应性规划范式实践模式。四空间范式转型案例探索 & k4 i* {2 x' v. ^8 R

　　在前期基础研究的背景下，通过绿色空间情景模拟确认韧性规划设计的主要考量因素，希望探索可优化的韧性规划范式转型。地处粤东地区关键节点的深汕特别合作区有着独特的区位优势，其海岸线长50.9千米，常住人口约13万人，海域面积1152平方千米，是粤港澳大湾区向粤东沿海经济带辐射的重要战略增长极[56]。本文以深汕特别合作区作为典型案例场景，摒弃世界三大湾区走过的“先破坏、后修复”的老路，从宏观视角基于水系模式确定城市发展生态格局，从中观技术视角构建弹性复合海岸线与生态水网，从微观功能视角塑造古村韧性、水村共生新环境，最终探索规划范式转型和创建区域发展新模式。

（一）案例背景：典型场地矛盾粤港澳大湾区由多座核心城市、港口群及其相连海湾和邻近岛屿组成，总面积5.6万平方千米，2021年底总人口8600多万人，是世界四大湾区之一，开放程度高、经济活力强，具有重要地位。案例选择的研究区要求临近海岸（2千米以内）且包含河道，同时具有相对完整的排水分区（汇水区），实地调研发现其满足现状为绿地的条件，结合航拍影像图与测绘图，能够清晰识别绿色空间现状空间配置与要素分布情况，最终选定了下文中环境本底脆弱、社会发展压力大、自然灾害频发等冲突矛盾剧烈的典型场地。1环境本底脆弱

　　本研究通过比较每15年的城市建设和环境保护的相互影响（图1）发现：区域内生态环境承受了来自城市快速建设发展的巨大压力，全区地形以丘陵为主，适宜建设的用地紧张；植被覆盖率高，包括天然林地、湿地、滨海红树林等，生态敏感区域多；天然水系发达，容易与建设区域交织导致冲突产生。

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图1 1984年、2001年和2011年的城市建设与生态环境关系

2发展压力巨大作为大湾区“飞地经济”新模式的探索，深汕特别合作区建设时间短、任务重，肩负着深圳产业转移的重任，规划城乡建设用地2025年末达到约80平方千米，2035年（总规规划期末）控制在约135平方千米，同时深汕特别合作区也承载着培育带动粤东地区发展的新经济增长极的重要目标。到2025年和2035年末，全区总人口将分别达到约70万人和150万人，且确保城市市政基础设施支撑系统在约330万人口规模的高峰使用区间正常运行（图2）。 ' T. @" H- \ [

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图2   深汕特别合作区全域空间布局图

图片来源：

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http://www.upssz.net.cn/newsInfo_803_5750.html。

3自然灾害频发区域内因自然地理条件限制，自然环境灾害压力较大。区域内流域面积大，上游河道比降大增加洪水破坏力，下游瓶颈加潮水顶托导致洪涝排泄不畅，具有较大防洪排涝压力；且该区域风暴潮频繁，受破坏程度较大（图3）。 % p" u. _! Z- }7 u3 y; K [

图3  场地现状地形条件分析

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图片来源：作者以地形影像为底图自绘。

（二）宏观空间视角：基于水系模式确定城市发展生态格局在区域生态、环境和资源承载力有限的情况下，研究并构建“陆海空”综合安全格局是确定未来城市发展以及空间布局的前提。全域生态安全格局（图4）从城市安全（如洪涝和地质灾害、风暴潮等）、生态安全（栖息地保护、生物迁徙廊道）、海洋保护开发、景观环境（视线通廊、城市形象）等角度统筹考虑，确保发展与保护的相互促进。将综合安全格局与产业规划布局相叠加，即得到未来城市精明增长的框架，为城市开发强度、功能选择、空间布局等提供了重要的决策依据。 0 @# l; f) P3 d

图4  全域生态安全格局

（三）中观技术视角：构建弹性复合海岸线与生态水网滨海生态防护带（图5）是由防风林、湿地以及在现状高速路基础上改造成的防潮堤所组成的一个立体的生态风暴潮防御体系，它同时承载着滨海休闲游憩和与城市内部联动的功能，充分发挥其作为城市重要绿色基础设施的综合价值。 9 `& q6 Z# ^0 f! _: Q3 C S, Z

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图5  海岸线韧性示意图

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　　沿河生态廊道（图6）不仅是重要的生物迁徙通道，同时也是解决城市内涝问题的关键之一。在本案中，原先被切断的河流的自然消能、调蓄、排洪功能得到恢复，在保护水系的同时使之为城市提供生态服务。城市海绵系统不仅能从源头上缓解城市雨洪管理压力，同时为城市带来生态、景观、形象等多方面的益处，是城市韧性的重要组成部分。

图6  河道韧性示意图

（四）微观功能视角：激活古村韧性水村社会活力新范式 

　围绕古村保护，新开挖内河，塑造内外两道滨水界面的特色空间。古村区域以水为引导，打开水系沿河城乡布局形态，将河道生态与活力引入乡村，利用水系带动水城乡村健康发展（图7）。外界面设置多层次滨河带，围绕古村保护建设河心绿岛公园，增强古村活力；内界面河道沿城市铺开，营建新城滨水活力岸线。通过新开分洪河道，增加过洪截面面积，增强应对洪水的调蓄能力，塑造韧性水村持续发展的古村振兴模式。

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图7  古村活力之淹没区的韧性演替

五探讨展望 : a. v! l: L- A" b) S4 Y S8 o

　　习近平总书记指出：“要坚持以人民为中心的发展思想，坚持从社会全面进步和人的全面发展出发，在生态文明思想和总体国家安全观指导下制定城市发展规划，打造宜居城市、韧性城市、智能城市，建立高质量的城市生态系统和安全系统。”[57]《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出，推动绿色发展，促进人与自然和谐共生；顺应城市发展新理念新趋势，开展城市现代化试点示范，建设宜居、创新、智慧、绿色、人文、韧性城市[58]。建设美丽中国的新征程正在开启，寻求城乡绿色新发展模式是发展的重点。中国是一个海洋大国，拥有漫长的海岸线和丰富的海岸带资源。滨海地区绿色韧性空间的建设和提质发展在美丽中国建设进程中占有十分重要的地位。可以说，未来中国对绿色空间韧性发展具有巨大的需求，无论是理论前沿还是实践应用，都具有广泛的研究和应用场景。本文提出的绿色空间韧性评估方法和规划范式不但是从理论方法层面对已有研究的提炼，更提出需要在未来实践中增强其实施的可靠性，对成果做出检验和修正。

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　　作为本文进一步探讨的方向，全生命周期过程的技术更迭和社会管理转变将会是实现规划范式转型探索的一个潜力领域，因为全过程监测评估和及时反馈优化决定了韧性规划设计和社会治理的成效；同时，绿色空间的韧性评估技术方案也会在研究成果的知识产权转移、无形资产变现和技术成果转化等方面的产业化应用领域展露其广阔的商业价值增值前景。

城市与社会研究中心

中心邮箱：csrc@tjupdi.com；

中心地址：上海市杨浦区四平路1239号同济大学文远楼314室。 1 G% H5 Y) U9 ?- v0 ~. r

“城市与社会研究中心”（City & Society Research Center）由上海同济城市规划设计研究院与同济大学社会学系共同创建，致力于城乡规划与社会学等社会科学学科交叉领域的研究。中心以空间为视角，以上海为重点研究对象，推动多学科合作共同对新的研究方法以及新的城市问题进行研究与实验，并将研究成果运用到城乡规划和城市社会学等领域的实践、教学和科研中，以期为城市治理和城市规划的决策提供新的参考维度。

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