在3月27日于西安举办的中英城市韧性论坛上，奥雅纳副总工程师、水环境业务负责人赵志勇发表题为《以水而定的韧性城市设计及中国实践》的演讲，提出以水而定应从水循环的视角统筹考虑水资源、水安全和水环境，尊重自然水文，提倡以自然为基的城市发展共生设计，从环境容量转成向生态产出，助力推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。
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赵志勇在中英城市韧性论坛演讲
一、为什么要城市水韧性
中华民族千百年来一直在和水旱灾害作斗争。而随着经济高速发展，治污、抗旱又成为治水的新课题。
十七八年前，国家就开始提生态城市建设。十几年来的海绵城市、黑臭河道治理、韧性城市、智慧城市以及“十四五”规划提出的碳中和、碳达峰等一系列举措，都与中国城市化发展相关。中国经过快速城市化发展后，物质条件更好，生活也更加便利，但同时出现了雾霾，空气和水污染严重，城市发展面临着巨大挑战。
未来，人口还将进一步向大城市、都市圈、城市群集聚。到2042年，中国新增城镇人口中约60%将分布在主要的7个城市群。到2050年，全世界70%人口将生活在城市中。城市面临着环境污染、气侯变化等带来的挑战。联合国可持续发展目标把水描述为可持续发展目标实现的共同货币，也就是说可以水来衡量其他的可持续发展目标。
重塑人水关系，就是重塑人与自然的关系。
城市发展面临巨大压力和挑战
什么是水韧性？城市韧性被定义为城市在遭受到任何持续慢性的压力或突然的灾害冲击时生存、适应并发展的能力。韧性通过提高城市系统面对灾害的性能，来减少灾害风险的影响和危害。
城市水韧性描述了城市面对与水有关的压力时运转的能力，以便那些在城市中生活和工作的人们能够生存和发展。健康和韧性的城市水系统包括清洁健康的供水系统、运行良好的排水系统、高效生态的污水处理系统、经济有效的防洪系统及多功能、提高居民福祉的绿地系统。
为何要特别强调城市水韧性？城市的水系统基础设施，包括供水、排水、防洪、除涝等系统，这包含了多专业学科的整合，需要以整体水循环的视角对其韧性进行评估，并建立其韧性框架。
以英国约克郡水务公司（Yorkshire Water）为例，该公司为500万人和14万家大型企业提供清洁优质的水，同时回收废水进行处理并返回到自然环境。尽管他们在提供服务的方式以及其基础设施设计时考虑了英国设计标准之外的保守余量，但他们需要进一步展望未来，为可能出现的新的突发性冲击及压力和挑战做好准备。
通过采用国际最佳实践框架，并对其进行量身定制，奥雅纳领导了约克郡水务公司的全业务韧性框架的开发，以完善其现有的风险和适应力流程。该框架通过识别约克郡水务本身系统运营的复杂性，以及与水务集团外部的关联部分（例如其客户、自然环境、经济和其他基础设施部门）的复杂性，为其提供了一种韧性“透镜”的方式评估其系统应对冲击和压力的能力，来推动整个供水、排水系统基础设施持续改进。
奥雅纳作为专业工程顾问公司，在持续思考城市韧性问题。2012年开始，与“100座韧性城市”开展韧性研究，2013年提出“以水而定”的系统性设计体系和框架，2018年开发了城市韧性初步框架评估工具。
习近平总书记提出，要坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产，把水资源作为最大的刚性约束，合理规划人口、城市和产业发展。
“以水而定”中的“水”，是指“水资源及水环境承载能力”，不仅包括水资源量的含义，还包括水环境中水质、水生态的含义；“以水而定”的“定”，是“确定”，指的是“约束倒逼”和“优化提升”供需双向发力，在需求侧把水资源水环境承载能力作为刚性约束贯彻到经济社会发展中，在供给侧科学合理配置、调度、管理水资源。
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“以水而定”的内涵
二、城市水韧性的评价方法（CWRA）
这一评价方法是奥雅纳与与八个城市进行了实地合作，并与700多个政府、及民间团体等利益相关者进行研讨，与斯德哥尔摩国际水研究所（SIWI），100个韧性城市（100RC），抗灾力转变经济合作与发展组织（OECD），并与安曼、开普敦、墨西哥城、迈阿密、赫尔、鹿特丹、塞萨洛尼基和大曼彻斯特的城市合作伙伴密切合作开发的城市水韧性初步框架及方法工具。研究怎么把城市水韧性放在合理框架内进行评定。
中国也对这一框架进行了实际应用，如长三角气候灾害与基础设施风险评估工具，该项目主要目标是利用一整套城市韧性的评估指标，定量评估长三角城市群的气候变化敏感领域（水务、能源、通信等重大基础设施等）的气候风险，制定城市适应气候风险管理的相关对策和技术方案，为地方政府了解气候风险和提高适应能力提供决策支撑，成为其它城市适应气候变化的示范性案例。
城市水韧性框架有四个维度：（1）城市水基础设施和生态系统。（2）规划和财务。（3）领导力和策略。（4）能否给民众带来健康和福祉。围绕四个维度考虑1500多个评价因素，总结出53个分级目标，12个总目标，最后去打分。
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城市水韧性框架构成
如成都天府新城水韧性城市评估，依托城市水韧性评估模型，助力识别区域的整体水域管理过程中面临的挑战。评价过程中，首先研究自然流域和行政流域之间的关系，并将与城市水韧性相关的指标脆弱性等级分别定义成1到5的级别，根据指标体系明确风险位置，再提出缓解措施和建议。
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成都天府新城水韧性城市评估
2018-2019年为上海中心城设计的排水规划借鉴了城市水韧性方法（CWRA）框架，在充分理解城市综合系统和城市发展长期规划的情景中，寻找适合城市发展的雨水排水体制。我们以自然流域规模的视角而非孤立的主城区来研究可行方案。并将排水问题纳入城市水循环中，结合水资源情况、污水和流域洪水特点，寻求水问题的解决方案。
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上海中心城雨水排水规划
三、以水而定 水韧性的规划设计方法及实践
城市化与水环境的关系：人类通常傍水而居，并开始进行村镇建设，到工业化时代会进行工业扩张。随着城市越来越大、人口越来越多，通常伴随着生态退化、城市污染以及城市内涝问题，水质生态多样性、洪涝风险、GDP和碳排放随者人类活动的发展呈现不同的连锁性关联。
我们国内目前水环境治理相对比较新的趋势是因地制宜根据水污染治理与经济及产业的关系划分为不同的的三个阶段模式：1.0阶段，聚焦“厂网一体”城镇污水治理模式，以污水全收集、全处理、全达标为目标；2.0阶段，聚焦“厂网河（湖）一体”城市水环境治理模式，以流域水体水质达标为目标；3.0阶段，聚焦“厂网河湖岸一体”水生态系统综合治理模式，以区域、流域可持续发展为目标。
近期工作的一个水环境流域治理项目，提出来“1+N”系统治理体系。“1”指最核心的流域水环境治理，“N”的部分要求在规划同时统筹规划水安全、水生态、水资源、水景观、水经济、水管理的内容。是非常有代表性的3.0阶段模式。
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系统治理，构建“1+N”体系
河流功能与城市发展经济及产业的关系：水是比较特殊的元素。河流功能有多个层次，包括水文、水利、河貌等等，再往上会涉及到物化特征和生物特征，实现水质改善和生态恢复等价值，而对于城市而言，其更高层次是景观功能、文化和经济功能，实现亲水环境、推动城市更新及发展等价值。
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河流功能与实现价值的关系
水生态环境的变化推动着设计方法和管理手段的创新。从牺牲河流生态价值发展工业，到不得不进行河流污染治理； 从以流域视角统筹水环境治理到适度容纳城市发展；新技术和新理念的迭出，使得从流域多维度生态产出中寻找到以水循环和流域生态系统为核心，同时支持未来城市发展的适应性发展路径和解决办法成为趋势及可能。
奥雅纳的“以水而定”设计体系及框架，是基于城市可持续发展框架建立的模型。奥雅纳流域修复项目时，提出了“以自然为基的城市共生设计”概念。传统的以污染排放限值式的设计及管理体系，比如为污水厂制定排放标准，实行排放总量控制等，其问题是不能有效的根据区域或者局部河流的环境容量进行精准的控制。容易造成区域性或者局部环境和生态的破坏。
水循环也从单纯应对水环境制约的被动逐渐发展成为能同时应对制约并实现多项生态产出的平衡自持状态，流域内汇水区生态收益也从净损失恢复到临界值。当水循环从平衡状态发展成完全正向输出的自然生长阶段时，其无限的生态产出使得生态收益成为人类福祉与可持续发展的增长引擎。
以水而定”——水环境可持续发展模型
奥雅纳于2013年形成了完整的以水而定（Design with Water）规划设计体系，以自然流域为研究对象，以水循环系统中的三大要素水资源，防洪和污水为基础，核心关注水环境，以此获得食物与农业，经济，空间和社区，关键基础设施，健康与福祉，能源与低碳及栖息地与生物多样性，这七个维度的产出。
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奥雅纳“以水而定” 框架2.0
应用案例：南京秦淮河项目
以该项目为例，基地包含了11平方公里的秦淮河冲击平原，农业种植、养殖、大坝建设等改变了原始的自然水文系统，由于农业及养殖业的发展造成主要排洪河道黑臭及劣五类水的问题，同时该区域还有外围植物入侵。但同时，在远离农业及工业发展的区域，有非常不错的自然生境。
此区域之前编制的规划中主要治理措施是：控制点源污染点源、清淤、冲刷、泵站升级；通过建设大面积的人工湿地净化河道水，并循环冲刷河道，用来保持水质。将所有待建河道相连，没有自然汇水区的考虑以及旱季、雨季的生态考虑；也没有设计农业面源污染控制措施。
建设大面积人工湿地是非常不合理的，因为用这种循环方式来净化河道，改变了河道的自然水文状态，按此实施的结果会造成较大的财务投入，同时由于流速的变化将进一步改变局部的生境，影响区域生态系统。
秦淮河上游发展愿景是构建湿地保护、生态旅游与可持续农业生产之间平衡的发展关系。奥雅纳的原则是尊重当地水文系统，分析基地自然水文特征，根据七种不同的水体类型，制定4+4+2 污染控制策略，通过阻止、减少和消除污染的方法来实现水环境治理的目标。景观建设、旅游开发要考虑到污染的自然净化和消除，不需要太多人工维护。2018年开始，该项目开始建设一个约30公顷的人工湖，次年人工湖中心湖施工完成时，生态恢复得非常快。
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污染控制策略
人工湖既有区域的雨洪调节功能，又同时促进自然生态的恢复。水治理好了之后，根据规划建设的休闲和旅游文化项目取得了很好的运营寄出，如哪些地域适于观鸟、适于本地建筑、适于休闲区域。，人工湖设计了一个鸟岛，为基地的白鹭建立了一个栖息地，用设计师的直观说法就是“为鸟建一个家”，打造了鸟的栖息、觅食等整个自然环境体系。鸟岛建成后，由于适于栖息和生存，白鹭自然地被吸引过来了。
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鸟岛
总结：
1.水的韧性要着眼于流域尺度，“以水而定”，要从水循环的角度统筹考虑水资源、水生态、水环境，从系统性视角出发，寻找更加韧性的水方案。
2.尊重自然水文，借助自然的力量治水。
3. 重塑人水关系，就是重塑人与自然的关系。考虑流域水环境为基础的城市发展维度，以自然为基的共生城市设计，从“环境容量”转向生态产出，助力经济绿色低碳发展。
