海绵城市——理论与实践(上/下)

作    者:俞孔坚 等著
类    别:景观
出 版 社:中国建筑工业出版社
出版时间:2016年7月

导言 目录 作品信息 书评

  内容简介
  该书是俞孔坚及其团队近20年的研究和实践成果之集大成者。他从哲学高度,深刻反思了工业革命以来人类对待雨和水的态度,反思了单一目标导向的“灰色”工程依赖所导致的各种城市病,提出了系统全面的雨和水的价值观,提出了系统解决以水为核心的生态与环境问题的方法论—通过建立生态基础设施(即绿色海绵系统),来系统地、综合地解决城市水及其他生态与环境问题,并将保障和提高生态系统服务作为海绵城市建设的目标,而不仅仅是就事论事地实现雨水管控目标。
  本书系统而全面地定义了“海绵城市”的概念,明确了海绵城市的学理,指出,“海绵城市”既是一种城市形态(即生态型城市),也是一种关于雨、水及雨洪管理和生态环境治理的哲学、理论、方法和技术体系。作者通过在全国和世界各地的实践案例,在国土、区域、城市和城区等多个尺度上,阐述了海绵城市的构建方法,并与中国现行法定的城市规划体系进行衔接,来破解当前海绵城市建设中的一个关键性难题,即如何使海绵城市的规划与现行法定规划相衔接。
  本书通过著者亲手实践的众多在国际获奖的建成案例,来介绍海绵城市建设的具体技术,阐明如何将本土性与国际性相结合,并应用古今中外丰富的海绵技术遗产,尤其是创造性地吸取中国五千年的乡土农业、城镇建设和乡土水工遗产的智慧,来进行真正绿色的海绵城市建设,而避免高投入和高维护成本的灰色“海绵工程”。
  本书强调科学性与艺术性相结合的重要性,将当代环境艺术和景观设计语言,与当代海绵城市建设的科学技术相结合,使绿色海绵不但具有生态功能也具有经济和社会文化功能,而且是美的和可为人们日常所使用的。海绵城市的建设不应该被当作城市建设的经济负担,而应作为城市价值提升的途径,是生态文明建设的抓手。
  本书的阅读对象为广大城市建设的决策者、规划设计师、海绵城市的建造商和运营商,以及相关专业人员和学生。

  著者简介
  俞孔坚,1963年生,浙江金华人,1995年获哈佛大学设计学博士,2016年当选美国艺术与科学院院士。为美国景观设计师协会会士,中国教育部长江学者特聘教授, 中央组织部国家千人计划专家和国家特聘专家,住房和城乡建设部海绵城市专家委员会副主任委员,中国城市科学研究会副理事长。
  1997年回国后,领衔创办了北京大学建筑与景观设计学院,并创办了具有国际声誉的土人设计(Turenscape)以开展广泛的城市和景观规划设计实践。其学术贡献主要包括针对快速的城镇化和恶化的生态环境,开创了生态安全格局研究与应用。他把城市规划设计和景观设计定义为“生存的艺术”,认为中国的城市建设需要一场“大脚革命”,通过建立生态基础设施来综合解决生态环境问题,为此,提出以生态基础为先导的城市和国土“反规划”理论和方法论;系统提出了构建“海绵城市”的规划设计理论和方法,用景观设计学的方法进行城市生态防洪和雨洪管理、生态水净化和工业废弃地的生态修复及文化遗产保护和利用,以及绿色出行和游憩系统的规划设计;他领导的北京大学和土人设计团队实验设计了一系列可复制的工程范例,在中外200多个城市推广,并在世界10多个国家实践应用。这些设计作品以生态性和艺术性的完美结合赢得了国际声誉,曾11度获全美景观设计奖,4次获得国际建筑展全球年度景观奖等20多项国际奖,并成为欧美主要专业教材的案例。

目 录
 序一
 序二
 序三
1│导言 问题与背景
 1│0.1 缘起
 1│0.2 海绵城市的中国性
 5│0.3 海绵城市理论与实践的发展
9│第一章 “海绵”与“海绵城市”的哲学
 10│1.1 水殇
 11│1.2 雨殇
 12│1.3 海绵的哲学
 13│1.4 新型城市的生态基础设施
15│第二章 海绵城市遗产与综述
 16│2.1 中国传统农业水适应景观概况
 26│2.2 国外传统农业水适应景观研究概况
 35│2.3 中国传统城镇水适应性景观概况
 44│2.4 国外传统城镇水适应性景观研究概况
 50│2.5 黄泛平原古城镇洪涝经验及其适应性景观
 57│2.6 黄泛平原 “水城”景观及其保护
 66│2.7 陂塘景观研究进展与评述
 72│2.8 国外现代城市雨洪管理发展综述
 77│2.9 城市水系统弹性研究进展
87│第三章 海绵城市定义及其构建方法
 88│3.1 _海绵城市是关于雨、水及其问题的价值观、认识论和方法论
 89│3.2 _海绵城市是指建立在生态基础设施之上的健康的城市形态
 90│3.3 _海绵城市是一种以生态基础设施为先导的城市规划设计方法论
 93│3.4 _海绵城市工程是古今中外多种技术的集成
 94│3.5 海绵城市体现在具体场地的系统设计
108│第四章 _宏观:海绵国土与海绵区域总体规划
 109│4.1 国土尺度海绵系统:中国水生态安全格局
 119│4.2 华北地区海绵系统构建
 136│4.3 黄淮下游平原海绵系统构建
 152│4.4 长江中游平原海绵系统构建
 190│4.5 江南水乡海绵系统构建
 202│4.6 东南沿海地区海绵系统构建
 238│4.7 山东半岛海绵系统构建
 249│4.8 四川盆地海绵系统构建
265│第五章 中观:海绵城市控制性规划
 266│5.1 海绵系统优先的城市设计
 346│5.2 基于已有城市布局的海绵系统规划
 450│5.3 海绵体规划
521│第六章 微观:绿色海绵工程系统设计与案例
 522│6.1 海绵细胞,从小做起
 536│6.2 渗透消纳,化有为无
 546│6.3 缓流滞蓄,聚水若财
 578│6.4 与水为友,弹性适应
 594│6.5 湿地净化,变废为宝
 625│6.6 回归生产,循环闭合
 641│6.7 仿生修复,自然做工
 659│6.8 变灰为绿,去硬还生
 688│6.9 最少干预,惜墨如金
 708│6.10 系统集成,综合治理
762│参考文献
802│本书贡献者

  图书名称:海绵城市——理论与实践(上/下)
  英文名:Sponge City:Theory and Practice
  出版社:中国建筑工业出版社
  定价:368元(上,下册)
  ISBN:978-7-112-19489-6
  出版时间:2016年7月
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  序一

  在国家最高领导、国务院和住建部等多个部委的积极倡导和推动下,海绵城市建设在各地轰轰烈的开展了起来,形势喜人,同时又让人担心,如果没有正确的理论指导、没有正确的方法和好的样板,这样运动式的、大规模的投资和建设很容易会事倍功半,甚至误入歧途。正当此关键时刻,俞孔坚及其团队近二十年的海绵城市研究和实践成果集结出版了,真可谓是雪中送炭。

  作为海绵城市理念和实践的先行者,俞孔坚以其广阔的时空视野,严谨的科学思考,系统的方法论和技术体系,和脚踏实地的众多实践案例,全面提出了海绵城市的定义、哲学、理论、方法和技术体系:

  首先,他给了“海绵城市”一个系统而全面的定义, 明确海绵城市理论与方法探讨的边界,指出,“海绵城市”既是一种城市形态(即生态型城市),也是一种关于雨、水及雨洪管理和生态环境治理的哲学、理论、方法和技术体系;

  接着,他从哲学高度,深刻反思了工业革命以来人类对待雨和水的态度,反思了单一目标导向的“灰色”工程依赖所导致的各种城市病,提出了系统全面的雨和水的价值观,提出了系统解决以水为核心的综合生态与环境问题的方法论:即,通过建立生态基础设施(即绿色海绵系统),保障综合的生态系统服务,即供给、调节、生命承载和文化等服务,来系统地、综合地解决城市水及其他生态与环境问题;

  最后,他又在三个尺度上,通过其亲设计完成的遍布全国乃至世界的诸多优秀实践案例,注解了海绵城市的构建方法。他的国土海绵系统和区域海绵系统的规划方法论在宏观的尺度上把海绵城市引导到“海绵国土”和再造秀美山川的宏伟理想;而在最微观的尺度上,他把海绵城市理念引入每家每户,使海绵城市的建设融入人们日常的家居生活,让每个公民参与到生态文明的建设中。特别需要强调的是,他提出的宏观、中观和微观三个尺度上的海绵城市规划设计和工程建设体系,是和中国现行法定的城市规划体系相对应的,即城市总体规划、控制性规划,和修建性的规划设计及项目工程各个阶段,因而具有很强的可操作性,破解了当前海绵城市建设中往往遇到的一个疑问:即如何将海绵城市的规划设计植入现行的城市规划体系中。

  除此以外,我觉得本书所体现的俞孔坚的工作还有以下三个突出的特点:

  第一,问题解决与实验性相结合:俞孔坚及其团队能坚持不懈近二十年,非常难能可贵,当他的许多理念尚不被业界理解的时候,就已经通过扎实的实验设计,来证明其理念和技术的可行性;他把实际问题的解决与案例项目的实验性、教育性有机地结合起来,使项目具有可复制性和推广价值。他在全国各地的实验性工程如哈尔滨群力雨洪公园、天津桥园,上海后滩公园、迁安三里河等等,为我们积累了大量现实城市环境下的实验数据,如10%的城市用地来消纳城市雨水,每公顷强化型人工湿地可以净化800吨的劣V类河水至III类水,以及雨水利用作城市生产性景观的建设以及土壤改良的技术数据、工程造价和管理成本等等,都为各地的海绵城市建设提供了难得的实验依据。

  第二,科学性与艺术性相结合:本书除了迄今为止最系统、全面地阐述了海绵城市理论与方法之外,另一个鲜明的特点是其工程案例中将科学与艺术的完美结合,将当代环境艺术和景观设计语言,与当代海绵城市建设的科学技术向结合,具有很强的艺术感染力,因而具有很好的传播力,实际上在过去已经起到了很好的示范作用。无怪乎这些案例许多在国际上都获得大量很高的奖项,收入欧美大学的专业教材,起到引领国际同行的作用。

  第三,本土性与国际性相结合:毫无疑问,当代西方雨洪管理和生态修复理论与技术在俞孔坚的实践中得到全面的应用,但俞孔坚并不迷信这些,更没有照搬照抄。俞孔坚的实验性工程所采用的技术大部分是在研究中国农业文明中的水利遗产和农耕遗产基础上,提升并再创造的,进而用于解决具有地域特色的当代中国的城市水和生态环境问题。他对中国农民的造田、灌溉、种植和旱涝调节技术和智慧格外珍惜,诸如陂塘技术、桑基鱼塘技术、梯田技术等等,进过其科学的升华和艺术的提炼,将其用于海绵工程之中。因而,正如他是凭着中国农民的千百年积累的智慧走向国际的。正应为如此,他的海绵城市建设路径是可以在中国大地上践行的。

  鉴于以上原因,我非常乐意将此书推荐给正在探寻海绵城市建设理论、方法和技术的城市建设决策者、城市规划设计专业人士以及工程技术人员。并非常高兴地看到,俞孔坚及其团队近二十年的学术积累和实践成果,在当今宏大的海绵城市建设中,终于得以被认识和推广。

 

                                           任南琪
                                       中国工程院院士
                          住建部全国海绵城市建设技术指导委员会主任
                                     哈尔滨工业大学教授
                                        2016年3月3日

  序二

  中国的整体水环境和水生态问题已经到了危机的状态,以本人长期研究的长江流域为例,流域部分江段水体污染严重;近70%湖泊处于富营养化状态,太湖、巢湖等等这些曾经美丽的湖泊,都因为污染严重而一度带来地区的水安全危机;大量湿地严重退化,导致湖区水安全保障能力降低;长江渔业资源严重枯竭;长江流域水鸟栖息地的减少和破坏直接威胁着众多稀有鸟类的生存,生物多样性面临严重破坏。这种情况在全国其他流域有过之而无不及。而就在我们身边,我们生活的大部分城市逢雨必淹,北方城市有河皆干,南方城市的河流有水皆污。

  在过去几十年的城市建设中,我们一方面我们投入了大量的资金搞了大量的钢筋水泥“灰色基础设施,”诸如江河裁弯取直,渠化硬化工程,越来越高的防洪堤坝工程,城市集中排水管网工程,等等,它们都以单一目标为导向,却破坏了自然水系统的完整和健康;另一方面,城市又投入巨资搞城市美化,热衷于堆假山、造假水、引种奇花异木,化妆式的园林绿地横行于各大城市,它们很少起到城市雨洪管理和水质净化的作用;而且这些绿地往往需要大量的灌溉、施肥,甚至农药和高投入的维护,反而给城市的市政设施和水生态系统带来严重的负担(包括带来河湖的富营养化,地下水位的下降,乡土生物多样性的减少等)。这样的城市绿地,尽管有绿的颜色,却缺乏“绿”的功能。

  面对如此同样严峻且更复杂的城乡水环境和水生态问题,我们再也不能用简单的工程思维来应对了,城市的绿化美化也必须与城市的生态修复和环境治理紧密结合。对待综合的、普遍的水生态和水环境问题,必须有系统的、生态的思维、理论方法论及技术! “海绵城市”无疑是解决以城市雨涝为主要问题、同时系统解决水生态和水环境问题的根本出路。我们必须根据城市所在流域、区域及城市本身的特征,构建多尺度、多类型的城市海绵体系,通过优化“渗、滞、蓄、净、用、排”之间的关系,设计符合城市特点的海绵体。这样的海绵系统,不仅仅具有综合的生态功能,同时也具有美丽的外貌,并且具有提升城市经济价值的功能,也就是本人一直倡导的水安全、水环境、水景观、水文化、水经济五位一体的综合功能。

  俞孔坚及其领导的团队,既是海绵城市理念的重要倡导者,也是海绵城市实践的引领者。近二十年来一直致力于城乡生态环境的综合治理的研究与工程实践,开创了生态安全格局理论与方法,提出通过建立生态基础设施来综合解决城乡生态与环境问题的方法论和技术体系。《海绵城市:理论与实践》一书是俞教授二十年来的理论研究与实践之集大成者,也是目前关于海绵城市最全面和系统的理论与方法论的探讨,更是其大量亲手实践案例之精选,集中体现了他的知行合一的治学理念。在当前全国性的海绵城市建设大潮来临之际,该书的出版,具有重要的理论和实用价值。通观全书,我特别提醒读者关注该书的以下几方面的贡献:

  第一, 厘清海绵城市的学理:“海绵城市”作为一个口语,势必有纷繁的解释,支离破碎的理解,亟待正本清源、厘清其学理。俞孔坚的著作里,把“海绵系统”定义为生态基础设施。这个海绵系统具有综合的生态系统服务功能,包括供给服务、调接服务、生命承载服务和文化服务。关于海绵系统的这一定义,使具有中国特色的“海绵”概念与国际上的生态系统服务的科学研究语境紧密联系在一起,为海绵城市的理论和方法确立了科学基础。清晰界定了“海绵城市”的概念,明确其包含了关于水及水问题的认识论、通过生态基础设施来进行系统解决城乡水生态与水环境的方法论及技术体系,以及建立在生态基础设施之上的海绵型城市等三重含义。
  第二, 阐明海绵城市建设的目标:提出了海绵城市建设的目标不能仅仅局限于雨水的量和质的管控,而应该以全面提升生态系统服务为目标,来规划和设计海绵系统;海绵城市建设不宜拘泥于LID的源头减排范畴来认识,而应该从流域和全生命周期内来认识和理解以水位核心的生态基础设施的设计。
  第三, 建立方法体系并与现行规划体系无缝对接:如何与现行国土、区域和城市规划体系的对接,是目前海绵城市建设的一大难点,本书提出了从宏观、中观和微观三个尺度上,进行海绵城市的规划设计,并分别与现行法定的总体规划、控制性规划和修建性详细规划各个层面上实现对接。
  第四, 可复制的实践案例:本书的另一可贵之处是其收集了俞教授亲自主持设计的建成案例,有的已经过了10多年的检验并有运行后的观察,具有一系列模块化的设计,有很强的可复制性和推广价值。当然中所呈现的建成案例除了具有实质性的生态功能外,大多景观优美,有许多获过国际奖项,这不是能复制和照搬的,科学和艺术的完美结合是需要设计师的匠心的。

  鉴于以上诸方面的贡献,作为长期致力于水生态与水环境治理的研究和实践者,我期待《海绵城市:理论与实践》一书能在全国范围内的海绵城市建设热潮中,发挥重要的作用!

 


                                            王超
                              中国工程院院士,教授、博士生导师
                                       河海大学副校长
                                       中国工程院院士
                        国家重大基础研究计划“973计划”项目首席科学家
                           中国环境学会水环境专业委员会副主任委员
                          中国水利学会环境水利专业委员会副主任委员
                                     2016年5月7日星期六

  序三

  海绵型城市建设将是我国新型城镇化的重要发展方向,这是由我国国情和水资源情况决定的:我国人均水资源少,目前年人均水资源拥有量为2070立方米,而世界的平均水平为7350立方米,在世界有水统计的192个国家中,中国的人均水资源量排名第121位;我国南北的水资源分布不均,南方的长江、珠江、东南诸河、西南诸河,四大流域占全部水资源量的81%,而北方的黄河、淮河、海河、辽河、松花江,内陆河六大流域只占19%;我国特殊的季风气候,导致水资源季节分布不均,夏季容易产生洪涝灾害,而冬春季节则容易发生干旱, 2007至2013年,我国超过360个城市遭遇内涝,其中,六分之一的城市单次内涝淹水时间超过12小时,淹水深度超过半米,北京、广州、济南等城市甚至发生了造成人员伤亡的严重内涝,干旱问题同样严重;不光水资源的量整体贫乏,而且,我国的水质污染非常严重,特别是水系统的面源污染难以用简单的工程性方法来处理;与此同时,与水相关的生态系统的严重退化,亟待修复。正是在这样的背景下,以城市的综合水环境治理为核心的海绵城市建设,得以在全国范围内广泛开展起来。

  而俞孔坚及其北京大学和土人设计团队正是这场全国性的海绵城市建设浪潮的引领者。近二十年的潜心研究和深入实践,形成了一整套的理论方法和技术体系。本书的出版,对于轰轰烈烈进行中的全国海绵城市建设,无疑是雪中送炭。

  在当今世界,特别是在经过30多年快速城镇化发展后的中国,水是制约可持续发展最为重要的因素,也是最为复杂的因素,而水系统的破坏也是中国城乡环境破坏中最突出的,系统治理亟待进行。我主张水系统治理应该分为了七个层次来考虑:一是水安全,就是防洪、排涝;二是水资源,即河流湖泊的供水功能;三是水环境,也就是水质治理;四是水生态,需要构建出和谐的水生态系统;五是水景致,打造出水清岸美的风景;六是水文化,挖掘河湖的文化内涵;七是水经济,通过提升土地价值,整合资源回收前期投资,使水生态治理可持续发展。如何将这七个层次统一协调起来,实现水系统的综合治理并不是一件容易的事,而俞孔坚做到了!这得益于他具有关于水和水系统的全面的价值观,掌握了科学对待水和水系统的方法论,并在此基础上,探索了一套跨学科进行水系统规划设计的技术;同样重要的是,他能够针对现实问题,建立起一个综合各个专业的实践队伍,不断创新实践,并在实践中不断改进提高。近二十年来,他的团队在全国200多个城市完成了一千多个海绵城市规划设计实践项目,这对中国的生态城市建设来说是极其宝贵的财富。

  正如俞教授在书中所强调的,“海绵城市”既是指生态城市的形态,也是关于水和水系统的价值观,也是指国土规划设计及新型城市规划设计的方法论,也包含系统解决水生态和水环境问题的技术体系。也就是说,海绵城市理论必须从道(即“海绵”的哲学)、术(即海绵系统的规划设计方法及工程技术)和物(即建立在海绵系统基础上的城市或区域)三个方面来认识和掌握。而其中的道是根本,那就是俞孔坚讲的五个方面,一是完全的水生态系统价值观,而非功利主义的、片面的价值观;二是就地解决水问题,而非将其转嫁给异地;三是分散式的,而非集中式的,由千万个细小的单元细胞构成一个完整的“海绵”体;四是慢下来而非快起来,滞蓄而非排泄;五是弹性适应,而非刚性对抗,以柔克刚,人水和谐共生!至于用什么术,读者完全可以因地制宜,古今中外皆有丰富的技术宝库可以调用;而在物的层面,更需要跨尺度、跨专业去思考,从海绵社区、海绵城市到海绵区域、海绵流域、海绵国土。

  我在水资源领域研究和实践数十年,难得看到一部如此理论与实践兼备、科学与艺术俱佳,跨学科、跨尺度综合而系统的解决城乡水系统问题的优秀专著问世,新莫大焉,乐为之序!

 

 

 

                                            王浩
                                       中国工程院院士
                           流域水循环模拟与调控国家重点实验室主任
                                 中国水科院水资源所名誉所长
                                 全球水伙伴中国委员会副主席
                                中国可持续发展研究会副理事长
                                        2016年5月1日