全球城市策略︱应对海平面上升的灰绿交织策略（上）

对21世纪的城市而言，气候变化的挑战日趋严峻，从干旱到山火，从风暴到海平面上涨，都与之相关。沿海城市需警醒海平面上升的诸般后果，并有所应对。Island Press出版社于2018年出版《让城市适应于海平面上升：绿色与灰色策略》（Adapting Cities to Sea Level Rise ：Green and Gray Strategies）一书，分“城市策略”和“地方策略”两大部分呈现。城市策略涉及鹿特丹（市政厅栏目此前已对鹿特丹韧性规划提供三篇引介：篇①、篇②、篇③）、纽约（市政厅栏目此前已对纽约防洪韧性提供两篇引介：篇①、篇②）、新奥尔良和胡志明市等四个城市；地方策略包括硬保护策略（灰色）、软保护策略（绿色）、储水策略和撤退策略四大类别。在此，分上、中、下三篇对其进行推介。 

海岸社区面临的三种风险： 海岸侵蚀、潮汐洪水和海岸洪水

自上而下，是海平面上涨中风险（上涨5英尺）、高风险（上涨10英尺）情景下纽约、新奥尔良、胡志明和鹿特丹四个城市受威胁范围。（图来自书第4、5页）

应对海平面上涨：何谓灰色解决方案和绿色解决方案

在风暴之前，位于脆弱岸线之上的海滩建筑坐拥美丽海景；在风暴期间，海浪作用把沙子从海滩上部搬运到下部，导致海滩建筑下部结构稳定性受损。

海岸防洪灰色基础设施示意图（来自书第12页）

灰色解决方案（Gray solutions）和绿色解决方案（Green solutions），是应对海平面上升的两种不同途径。

灰色解决方案，又称硬性解决方案，通常由土木和环境工程师所开发，是永久性防洪结构。这种硬性解决方案，侧重于控制洪水和海平面上升，如建造海堤（seawalls）、防洪石堤（floodwalls）和护岸（revetments）。其缺点也较为突出，如破坏生态系统，造价昂贵，需要维护。海岸工程师们设计了一系列艰苦卓绝的干预措施：人工建造的堤坝和护岸，用以消解海浪强度，从而减少海岸侵蚀；也在尽力保护内陆免受海啸和洪水侵袭。当前开展了更多探索，如城市内部的水广场等，有助于提升城市内部对洪水的缓解能力。

海岸防洪绿色基础设施示意图（来自书第13页）

绿色解决方案，又称软性解决方案，是利用生态环境原理和实践来防御洪水，减少侵蚀并使得海岸线得以稳定。相比灰色解决方案，绿色解决方案可改善海岸生物栖息地并提升美观。当然，其建设成本和维护成本也更低。但它们并非永久性的，可能占用更多空间，也易受侵蚀。以沙丘为例。虽然海岸植物能够将沙丘紧密相连，但它们很容易被践踏。而在人口密集的城市地区，难以制止人们进入海岸沙丘地带。

灰绿交织的解决方案示例，在沙质滨海带上引入自然生态过程，加固现有堤防。（来自书第12页）

灰绿交织的解决方案，则兼取二者之长。在海岸上，利用海堤和护岸保护内陆地区；与此同时，生机勃勃的海岸线和沙丘也可保护内陆地区，同时丰富景观和促进生物多样性。城市内部修建水广场，有助于缓解洪水影响；与此同时，城中的公园和湿地，也都能允许在洪水期间被淹没，它们兼具“海绵”功能。前面提及沙丘，如果在沙丘地带精心设计独立的步道或高架平台，就可达成灰绿交织的解决方案：这一地带能够利用自然生态过程提供防洪功能，还可为人提供娱乐空间。

尽可能探索用自然解决方案替代灰色基础设施的功能，这是本书倡导的宗旨，对应的座右铭是：“尽可能软，必要时硬”（soft when possible, hard when  necessary）。将城市和景观设计与基础设施相结合，不仅仅把海平面上涨视为威胁，还要视其为改善城市地区和景观的机会。

以沙丘和海岸地形应对风暴浪涌。图片来源：http://nrcsolutions.org/beaches-and-dunes/

四大洪水管理策略：硬保护策略、软保护策略、储水策略和撤退策略

无论灰色解决方案，还是绿色解决方案，都涉及四类洪水管理策略：硬保护；软保护；储水；撤退。前两种是“进击”或“防御”策略，无论采用灰色（硬）还是绿色（软）方案，都试图通过守住防线（防御），或通过疏浚和填海造地（进击）主动向前推进防线，达到阻水于外的目的。后两种是“调节”策略，通过将洪水储存和控制在内陆，或通过抬高地面或转移到更高的地面，达成“人退”水进。

策略一，正是前述灰色基础设施，即硬性保护，也是传统上最常用的策略，至今仍占主导。硬性保护策略，为水陆之间提供了一个坚实的工程界限。为了更好地将海堤与公共生活融合，可以设计赋予多用途，作为娱乐休闲活动空间，比如，可提供攀爬墙或露天剧场。此外，海堤后方可创建其他公共空间，如木板路、广场、公园或商业活动空间，这能让城市更具魅力，并引来投资。以设计赋能，让呆板生硬的海堤边缘，为人们带来有趣而充满活力的体验。比如温哥华的海堤，打造成一条28公里长的绿道，是世界上最长的不间断海滨步道，也是该市最受欢迎的休闲地之一。

策略二，软性保护，对应前文所述“绿色基础设施”，指的是使用“软的”或基于自然的防洪系统。例子包括“有生命的岸线”（living  shorelines）、沙丘和漂浮岛屿。与硬性保护策略不同，软性策略并未在内陆和洪水之间建设明确的分界线，海陆交界地带为多种生物提供了绝佳的栖息地。

纽约曼哈顿岛的BIG U项目示意图，该项目是应对海平面上涨的灰绿交织解决方案（图片来自网络）

当然，灰绿交织的解决方案更为明智。基于当地实情的混合解决方案更有助于优化和协同。典型的软性保护策略，比如“有生命的岸线”。这种平缓倾斜的自然海岸线，充分借助植物和沙，结合混凝土和岩石等硬质景观，维持生物栖息地。同时可以减少侵蚀，保护海岸生态系统，并有助于减少海岸线承受的风暴潮强度。去年丹麦国会投票通过一项决议，拟花费数十年建成一座人工岛屿，以灰绿交织的方案阻退上涨的海水，对哥本哈根加以保护。同时在岛上新建住房，供3.5万人居住。这也是迄今为止应对海平面上涨最大规模的城市策略。

鹿特丹水广场——位于城市中心的混凝土材质下沉公园，平日可供娱乐休闲运动，暴雨时或海水涌入情景下可供储水（来自网络）

策略三，储水策略，指的是在内陆高处储水，有助于应对潮汐和未来海平面上升造成的回流洪水。由于气候变化导致的更强烈风暴，雨水和洪水涌入更高区域，如前文图示，储水策略是防洪计划的重要补充。地下储水空间可待开发，地面上的滞留和储水池也有待探索。储水策略可与公园和广场相结合，增强人们对季节变化和水进水退的日常体验。例如，可设置水广场，即在强降雨或海水或河流泛滥时，直接转变为洪水储水池的城中低洼区域，如荷兰鹿特丹的大型水广场。

沿海湿地通常被称为“海绵”，因为它们能够在沿海风暴或潮汐时吸收波浪能量，从而缓解侵蚀。还可通过降低海浪高度来减轻沿海洪水的影响。大规模的完整湿地能有效降低沿海风险，相对较小的湿地也对邻近社区有益。（图来自https://nrcsolutions.org/coastal-marshes/）

策略四，是为远离风险而撤退。海岸防洪通常涉及海岸和环境工程以管理风暴潮和洪水，撤退则强调对人类期望加以管理。可以是无计划撤退，是灾难来临时的响应；也可以是有计划的“战略性”撤退，主动规避灾难带来的损失。比如抬高地面的策略，允许海水进入滨水区，同时把道路等基础设施抬高，确保其在洪水期间可使用。这就为住宅、办公、酒店、零售和交通等领域的发展提供了机会。比如，德国哈芬市（Hafen City，Germany）城市更新项目，在滨海区新建道路和公共空间，其高度高于正常涨潮7.6米。同时，对建筑物进行防水处理，新建筑物选址都在抬高地面之上。或许，“撤退”的终极形式，是在水上生活——联合国人居署曾征集“漂浮城市”规划方案，且传出这一概念将在韩国釜山实施的消息。

硬性保护、软性保护、储水和撤退四种洪水管理策略，并非相互排斥。在地方和区域层面的洪水管理综合解决方案中，上述四种策略通常会合并使用。接下来一篇，将对来自不同大洲的四个沿海城市的应对计划加以引介，分别是鹿特丹、纽约、新奥尔良和胡志明市。这些城市有着不同的背景，气候、城市和社会政治条件各异。每个城市都基于自身独特条件，就海平面上涨采取了不同对策。

沿海漫溢过程和不同沿海地形潜在洪水影响示意图（来自“一览众山小”公众号2021年7月16日刊）

在风险社会中，如何开展未来城市设计？

在不确定性高企、风险重重的眼下，应对环境风险已成为全球城市规划任务的一部分。生成设计解决方案，以提高城市韧性和降低风险，是正在兴起的领域，需要工程、城市设计、景观建筑、建筑以及城市和环境规划等学科共同努力。世界各地的城市规划部门，纷纷增加抗灾专业人员，进行跨专业协调，并制定“气候防御”计划。全球许多院校也已引入韧性课程，为适应海平面上涨而设计，正是课程的重要部分。

首先，风险社会需要一种全新的设计。设计者需要预测未来的不确定性，而非仅针对静态情况设计。他们需要与包括水文学家、工程师和城市规划师在内的专家跨学科合作，而非闭门造车。他们还需要与专家之外的多个利益相关方合作。简而言之，设计师需要协调综合解决方案，参与协同水资源管理过程，并为不确定的未来和风险进行设计。

其次，建筑师需要与利益相关者合作，包括来自金融、开发、政府、保险和社区的代表。旨在促进协同设计的一个特殊工具是“设计研讨会”，这是由不同学科和利益相关者共同参与计划设计的活动。工作坊目的是，避免一切照旧，将不同学科和领域的人聚集在一起，共同制定解决方案。

最后，设计师必须接受这样一个事实，即城市和自然系统是复杂的和具有适应性的。必须在设计时考虑到不确定性，考虑到不同的可能性和情景，并做好适应变化的准备。与以往任何时候相比，未来的目标都具有更大的变化性。

通过设计城市以应对风险，是事半功倍的明智做法。气候变化是新常态，海平面上升、强烈风暴、异常高温、野火以及其他气候相关事件频频发生。本文推荐的书籍，其潜在读者涵盖建筑师、工程师、城市设计师、景观设计师、政策制定者、开发商、投资者和社区，亦即，适合于与建设更具韧性的21世纪城市有利害关系的所有人。

哥本哈根港口人工岛效果图。图片来源：arkitema