如何通過城市土地利用規劃管理雨洪災害*
——回顧與展望

顏文濤 黃 欣

0 引 言

人類長期的大規模土地利用與建設活動以及全球變暖，不僅導致了建成區的雨島效應[1]，也對集水區內的自然水文過程產生了深刻影響[2]。傳統結構性減災體系帶給居民的是虛假的永久安全感和高昂的建設成本，其結果是將災害風險均攤至無保護措施的區域，而土地利用規劃是洪澇災害管理體系中重要的非結構性減災方法之一，它建立在更現實的多重平衡模式之上，對變化中的持續性有更為現實的關注[3]。對城市土地利用與雨洪過程之間關系的認知和理解促進了城市與雨洪協同共生[4]，這是適應氣候變化、解決城市雨洪問題的關鍵。面對許多城市逢雨必澇的問題，土地利用規劃理論強調逐漸提升城市雨洪承災能力，基于“生態韌性”的概念，從生態智慧的角度詮釋應對自然災害、保障生態安全的韌性城市系統構建，以“為善”“知行合一”“以道馭術”等思想，以及包含倫理與美學的生態智慧引導規劃實踐[5-6]，基于自然洪泛區的功能單元建立城市承洪韌性，以提升城市對洪水的適應性，替代傳統的防洪工程[7]。同時，土地利用規劃愈發重視水的社會功能，包括水的防御功能、航運功能、農業效益、生態功能以及美學性能[8]，理想的狀態是在城市用地空間中“擁抱”洪水，而不是將其迅速排走或堵在城外以轉移洪水風險[9]。在整個城市發展領域內，將水作為一種戰略資產（包括自然水體和雨洪），在應對水資源短缺問題的同時，利用水體創造土地的價值，將水作為提升居住和工作環境吸引力的一部分[10]。

雨洪承災能力是指在暴雨等極端氣候的作用方式下，承災體（包括人類本身和社會發展的各個方面）所表現出的耐受力。基于城市用地空間在雨洪周期內的脆弱性分析，針對城市各空間和設施系統可能存在的風險，研究土地利用規劃的應對能力和優化措施。從功能上劃分，城市土地利用的雨洪承災能力包括防災能力、抗災能力、救災能力和適應能力。防災能力是指城市在雨洪引發災害之前所做出的準備與準備的充分性；抗災能力是指雨洪引發災害的瞬間，承災體在災害破壞情況下保持原狀或接近原狀的能力[11]；救災能力主要表現在災害的應急處理方面，主要取決于社會系統應對災害的組織判斷力和行動力[12]，以及城市用地空間與設施系統對決策的支撐力；適應能力是由傳統承災能力概念延伸而來，是指將恢復原狀的能力提升為承災體關鍵要素的快速重組并能應對固有變化達到另一種平衡狀態的能力[13]。通過梳理近年來國內外采用土地利用規劃調控提升城市雨洪承災能力的研究進展，針對研究中存在的主要問題，提出研究發展趨勢，旨在為應對雨洪災害的土地利用規劃有所啟示。

1 土地利用與雨洪災害的相互作用機制

對雨洪空間驅動因素的認知與對雨洪空間特性的識別能幫助規劃主體和決策主體理解土地利用規劃應對災害的作用機制，它是通過土地利用規劃提升城市雨洪承災能力的基礎和依據。

1.1 土地利用的雨洪承災能力分類

由于環境背景差異與土地利用的復雜性，已有的研究多從某一類用地設施的角度研究雨洪承災能力，主要包括以下五類用地。一、基礎設施用地中的排水系統是雨洪承災的關鍵環節，排水系統的承災能力并非體現為排水管網的容量與年限，而是體現在雨洪到來時能否迅速削減雨洪峰值、減少雨水徑流量、控制雨水徑流污染與合流制管網溢流污染等，如排水設施是否存在過多的大型溢流點、其積水深度和淹沒時間[14]；對于其他基礎設施用地而言，雨洪會增加工程系統的內陸設備以及管網系統的物理性損毀風險[15]，工程系統承災能力體現為工程系統設施的選址與設計免于受到物理性損毀的能力（防災能力），災害發生后可啟動的備用系統的能力（救災能力），如區域能源設施網絡布局與區域應急水源等；更重要的是災后工程系統的調整與優化（適應能力），如水資源回收與再利用系統、節能建筑、低碳交通等系統的構建與完善[16]。二、公共服務設施用地的承災能力主要強調服務設施在雨洪期間可正常運行且兼具防災避險功能，最好具備雨洪調節功能，因此公共服務設施的承災能力體現為安全的選址、可達性與空間功能性等[17]。三、城市交通系統的承災能力主要涉及道路豎向設計是否最大程度地避免過多低洼路段、透水路面的應用，交通附屬設施（信號設施、路標設施、照明設施等）的安排是否較為完善地考慮防水避洪，地下通道和軌道交通的設計是否避開易淹區域并采取了完善的防洪措施，以及防災避險通道是否完善等。四、住宅用地的雨洪承災能力主要包括人身與財產安全、出行無阻以及最小化的生活影響，在土地利用方面表現為建筑空間布局、出入口位置及交通組織、社區內防洪排澇、防災避險設施以及生活常用設施的安排等[18]。五、城市綠地系統的承災能力包括綠地空間的儲水能力、綠地系統的耐水性能以及綠地減災避險功能[19]等（表1）。

1.2 土地利用對雨洪形成過程的作用

城市用地空間特征中，地形地貌過程、用地空間形態與基礎設施布局、景觀與綠化環境等促進城市水環境變化并影響了城市雨洪的形成過程，主要包括改變城市微氣候循環、改變水體結構、增加暴雨徑流等水環境演變過程[20]，產生雨島效應、徑流峰值效應、水系結構片段化效應等[21-22]，其中導致城市水環境演變過程的城市空間驅動因素包括城市資源環境條件、科技進步、要素集聚與擴散、產業結構升級、土地政策以及規劃引導等[2]。反映在城市用地性質上，住宅用地和綠地對雨洪的影響較為突出，住宅用地占比的增加會加重區域雨洪內澇的程度，而綠地占比的增加則起著重要的雨洪削減作用[23]。地形地貌過程對雨洪過程有不同程度的影響，如滑坡或土地侵蝕等自然現象可顯著影響相鄰水道，增加排水系統沉積物負荷，降低其輸送能力，從而增加雨洪的可能性[24]。用地空間形態與基礎設施布局對雨洪的影響包括場地設計、建筑布局、排水系統與交通組織等，以上因素決定用地內及片區間的徑流方式與徑流峰值，對用地排水組織系統也有影響[25]。景觀與環境綠化對雨洪通常起到調節與緩解作用，包括景觀水體的蓄滯能力、綠化植被對徑流的削減、滲透、吸收、凈化以及傳輸作用等。以上作用方式與強度通常因尺度而異，因為土地利用對降雨的水文響應強烈依賴于下墊面的局部特性，如蓄水能力和滲透率，通常在越大的尺度上越容易長期滯后，這導致了許多難以分辨的疊加因素，如某些用地變化對泥沙負荷與徑流峰值的削減作用在社區尺度有效，但在城市尺度上，泥沙和徑流負荷的大量增加，有效的雨洪調節設施網絡（包括綠色基礎設施與灰色基礎設施）在城市尺度上通常十分零散與破碎，加之社會經濟等疊加因素，上述作用可能會明顯減弱[26]。

表1 土地利用的雨洪承災能力分類Tab.1 classi fi cation of disaster-carrying capacity against storm water of each land use

1.3 土地利用規劃對提升雨洪承災能力的作用

對于雨洪管理而言，土地利用規劃在提升雨洪承災能力中發揮著重要作用。其一，土地利用規劃影響徑流峰值效應與污染效應[27]。作為一種非結構性措施，土地利用規劃可以減少徑流生成、改善徑流污染，促進雨水滲透、過濾與存儲（如滲透溝與滲透性路面），改善生態環境和景觀質量[25]。其二，土地利用規劃可以減少承災體數量并降低承災體的脆弱性。土地利用會導致不同重現期（10、20、50年……）內的雨洪風險的時空分布差異（包括雨洪淹沒范圍與風險分布）[28]，通過地形地貌、用地性質、雨洪調節設施等物質環境要素，以及政府災害管理、居民雨洪意識與防災行動力等因素影響雨洪發生頻率，降低各類用地應對雨洪的脆弱性。其三，改善生態功能。土地利用優化政策是減災管理的有效形式之一，任何低密度開發都會減少生命和財產損失，但土地利用規劃能盡可能地保留河流系統的現有生態功能，在減輕災害損失的同時可改善自然系統生態功能、保護自然資源、營造低碳生態的城市空間環境[29]。現有措施包括保護濕地與野生動物棲息地、增加休閑區和開放空間，或者在某些情況下發展低強度農業[30]。其四，提高社會韌性。土地利用規劃可通過空間組織模式增加易淹區的社會經濟韌性，如利用區劃引導居民、財產和重要設施遠離高風險區域，使城市中基本的生存與運轉設施得到有效保障。由于易淹區也是資源集中區域，通常會吸引大量的開發項目，土地利用規劃在平衡發展中發揮著關鍵的作用。

圖1 雨洪管理與土地利用規劃的整合框架Fig.1 integrated framework for storm water management and land use planning

2 雨洪管理目標下的土地利用規劃行動

2.1 雨洪管理與土地利用規劃的整合框架（圖1）

面對氣候變化與極端天氣的威脅，雨洪管理和土地利用規劃之間的緊密融合與協調變得非常重要，因此土地利用管理與洪澇災害管理之間的相互協調與合作越來越地受到多個國家與國際機構的重視[31]，許多國家正在努力制定促進二者有效整合的體系框架。該體系中，針對不同利益主體、由不同決策者推動實施的規劃政策目標、管理機制、具體行動方案等各環節之間尋求相互理解，高效可持續地實現了雨洪管理目標和城市發展目標。土地利用規劃的承災體系由決策體系、規劃體系和行動體系構成。一、決策體系包括信息收集與預測、流域管理目標、城市發展戰略等，不同的區域和行政級別的具體內容也不盡相同，如信息收集與預測不僅要準確判斷城市在雨洪災害中的風向與脆弱性特征，還要時常關注脆弱性的變化分布及其在不同尺度（流域、集水區、易淹區、用地等）的脆弱等級，以此為依據制定流域管理目標和城市發展戰略[32]。二、規劃體系涉及多個規劃尺度（區域、城市、社區等），應考慮較為全面的城市發展和社區目標，挖掘易淹區內社區適應與調整能力和易淹區外城市增長的潛力[33]，從戰略層面到實施層面進行統一協調，構建水適應的多層次空間整體框架[34]。戰略層面包括基于流域生態特征的水系統空間管制措施，區域水管理規劃要求與指引，以及水生態空間的功能區劃與控制單元劃分。實施層面包括區域層面的空間管制與生態安全格局、區域發展走廊、區域水系格局優化等；城市層面的水空間與用地發展方向、土地利用規模與布局結構、基礎設施與公服設施布局等；社區層面的功能復合與動態調適的用地與設施布局、社區水體、濕地、綠地、雨水花園等布局、社區交通與慢行體系等，通過規劃實施評估與反饋實現規劃的動態管理。三、行動體系包括土地管制體系和公眾參與機制[35]。土地管制體系依托于法律法規與體制框架，主要為用地開發管理手段，結合城市與區域發展目標，是對區域內水面積率、用地透水率等水文指標的強制性要求，還包括水系統空間的規劃設計指引和技術規范[36]。土地管制體系的主要作用有三，一是明確定義角色和責任，即相關機構必須認清其在洪水管理中的作用和責任，公眾必須意識到他們對洪水管理問題的問責機制、權利和權力；二是作為體制協調機制，為了使土地利用規劃充分發揮其在雨洪管理方面的潛力，需要在所有層級的不同規劃機構之間建立充分的協調機制；三是規劃管理者需要一系列的法律權力來強化土地利用規劃與雨洪管理規定的遵守和執行[37]。公眾參與機制是韌性承災體系的關鍵環節，只有當利益主體意識足夠高，且雨洪風險信息公開可用時，公民才能做出正確的選擇，主動適應雨洪。因此，高承災能力的城市系統需要強化社會教育與培訓，以及城市建設和減災相關的職業群體之間的合作[38]，確保相關策略部門擁有共同責任[39]。

2.2 應對雨洪的土地利用優化方法

與傳統的防洪規劃相比，應對雨洪的土地利用規劃更加側重于非結構性措施，利用技術、經濟、社會和政策等工具，針對不同尺度環境管理單元（流域、子流域、集水區等）的特定背景，促使土地功能、結構、強度等產生最佳戰略組合。大體上可概括為以下四類。

2.2.1 “與洪水共生”的土地利用規劃

基于“與洪水共生”理念[40]，把雨洪作為城市水系規劃的一個重要內容并將其納入土地利用規劃體系，采用更具策略性的韌性洪水管理而非僅具控制性的規劃方法整合水管理與空間規劃[41]，將功能性的水管理政策（流域或海岸）與廣泛的社會文化領域相結合[10]，確保水要素在土地利用規劃或空間規劃中被充分考慮[42]，包括保證足夠的水空間與優良的水質[43]。有對比研究表明，韌性洪水管理策略雖然初期成本較高，但可在較長的期限內實現洪水風險管理目標，同時有利于營造更豐富靈活的水景觀[9]。

2.2.2 用地分級控制

用地分級控制是目前許多國家雨洪管理中重要的土地利用規劃策略，即根據洪泛平原災害分布等級進行土地利用適宜性規劃，根據災害空間分布規律與特征對用地規模、發展方向、功能布局、基礎設施、街道布局、建筑形態、公共空間組織等做出適應性調整與規劃[44]，以減少易淹區中承災體的暴露性和脆弱性，保護易淹區內的自然資源。如在澳大利亞洪水管理規劃中，極端災害區域適宜安排農村、休閑娛樂區和開放空間；高風險區域適宜的土地利用類型可加入商業、工業俱樂部等[24]。

2.2.3 用地功能調適

用地功能調適包括功能復合與功能置換兩種方法。用地功能復合是將兩類或多類用地的局部功能整合，形成有吸引力的土地利用組合以滿足洪澇災害背景下的各種需求，如鹿特丹水廣場利用下沉式設計、不銹鋼水槽、雨水井、水墻等元素在無雨時可作為公共活動空間，降雨時作為雨水存儲空間，降雨后的雨水消解過程也被合理安排和設計[45]；美國某辦公區的開放空間放置了結合雨水儲存設施的噴泉景觀，以及與徑流通道結合的線性公園等[46]；東京政府將海嘯儲水設施與戶外運動和游憩設施結合[47]。用地功能置換是根據災害風險的分布對已建區域實行功能評估與調整，對風險極高的居民密集區進行土地功能置換，調整為綠地廣場、停車場等空間[48]。

2.2.4 綠色基礎設施系統

通過一系列生態用地與建設用地生態化措施，在不同尺度上構建相互聯系的綠色基礎設施網絡，以生態化的方式控制雨水徑流與污染[49]，從干預雨洪過程和適應雨洪兩個層面降低雨洪風險。綠色基礎設施的表面積可以影響強降雨時徑流量的體積，且對下游雨洪有較強的減緩作用[50]。針對暴雨徑流形成的三個階段，暴雨水流產生段采用限制不透水鋪裝占地比例、綠色屋頂等方式從源頭減少區域產生的暴雨水徑流量和污染；匯集段通過修建雨水花園、雨水遷移系統等方式使雨水徑流在匯流過程中減速減量并增加下滲；傳輸段通過開放式排水系統、雨水調蓄濕地、自然水體等減少強降雨或持續性降雨所產生的威脅[51]。另一種為適應性策略，即結合景觀生態學方法使綠色基礎設施在雨洪災害形成后維持其基本功能，主要包括生態化的護堤、恢復河漫灘與設計多層防洪堤，在堤間形成內河濕地，降低防洪堤的相對高度和強度要求，以及恢復濕地系統等實踐性彈性策略[52-53]。如美國紐約通過工程措施和非工程措施共同構建城市綠色基礎設施網絡，強調加強灰綠設施耦合關系，以強化水系統的調節功能[54]。目前，綠色基礎設施在建筑和社區尺度的雨洪調節作用已初顯成效，西雅圖（美國華盛頓州）的一個社區通過在街道兩側植入植被洼地和本地植物，將濕季徑流減少了98%[55]。

2.3 雨洪目標下的土地利用管制手段（表2）

土地利用管制涉及用地功能、結構、密度等形態結構要素，以及重要基礎設施的選址和建設標高、場地雨洪儲存空間等管制要素[56]，需要多種規劃與管制工具，包括土地管制政策、洪泛區區劃條例與敏感性方法、規劃許可、建筑標準與規范等，并通過法律法規體系構建責任機制。第一，土地管制即政府采取限制性調控政策、激勵政策、知識強化、公共投資等管制手段[33]，包括設置禁建區、劃定生態紅線、限定用地開發強度等限制性調控政策，開發強度轉移或容積率紅利、洪水保險等激勵政策，技術援助、信息公開、公眾參與規劃等知識強化手段，以及公共雨洪調控設備、適應性承洪示范項目等公共投資手段。第二，區劃條例是根據洪水位線歷史數據進行降雨環境下的洪澇災害模擬，將洪泛區的洪災進行分級，引入土地利用監管機制，對災害區域內的用地類型和強度實行分級控制。如瑞士災害區劃方法，建立災害強度指標與頻率指標的矩陣模型，依據指標等級組合進行區劃調控（禁止區域、條件具備區、指引區），提出建筑與用地調控策略以及輔助措施。第三，許多西方國家在環境資源保護和雨洪管理相關法案的基礎上，在制定區域和城市規劃時，利用規劃許可管理控制易淹區的土地利用與開發活動，這一類規劃名稱雖為規劃（plan），事實上卻類似行政法規，如新西蘭奧克蘭城的《空氣、土地和水保護規劃（Air, Land and Water Plan）》中規定，達到一定規模的建設開發活動需申請資源許可證（resource consent），由環境專員（commissioner）根據開發項目是否影響雨洪調控目標決定是否頒發資源許可證，此后還需接受政府的環境監測與監督[57]。第四，規劃、建筑標準與規范提供了強制性施工指引以提高建筑和基礎設施的防洪能力，包括用地不透水率、建筑海拔高度與搬遷條件、建筑組件保護（包括外露的電纜、水管以及特殊部件等）、建筑部件的快速替換與重組等。如2014年10月住房和城鄉建設部印發的《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建（試行）》，從總體規劃、控制性詳細規劃到修建性詳細規劃分級落實雨洪管理目標以及規劃、建筑相關規范和條例。第五，由于洪澇災害管理是一個跨學科領域，土地利用規劃還應以明確的法律框架為基礎，明確各個部門以及公眾的權利、權力和責任，如法國制定了具體的規劃制度以規范現有及未來災害區域的土地利用[58]。法律制度應該使有關部門在必要資源的支持下編制洪災風險地圖等整合規劃工具，同時保證其按時公開和更新。

然而，多學科交叉、政策機制以及公眾對災害的認知水平等對土地利用規劃的編制和實施過程造成了諸多障礙。其一，洪澇災害管理與整個城市發展體系及土地利用規劃體系有復雜的內在聯系，然而，為了方便政策制定，二者長期隸屬于獨立的決策部門，且行政邊界與水文單元邊界的差異增加了整合兩者的難度。其二，國家制定的應對洪澇災害的土地利用管制政策難以在小尺度規劃上產生作用，它們可能會受到形形色色的土地利用方式與偏好的影響。面對經濟發展和土地稀缺的需求，政府選擇適當開發洪泛平原（如百年一遇洪水風險區域），在高風險的建成區內適當調整建筑形式以滿足防災規范，而通過優化土地利用結構應對洪澇災害的意識還十分缺乏[30]。其三，無論是需求主體、決策主體還是規劃主體都認為洪澇是災害，而忽略了洪澇災害的主體是水。

3 問題與趨勢

3.1 目前研究存在的問題

首先，城市土地利用空間結構與雨洪災害空間分布特征之間的關系的研究尚有待深入。大部分工作只提出了控制暴雨內澇的雨水排水設計標準，缺乏針對城市雨洪災害空間分布特征的研究。由于無法認知城市各類承災體的風險分布，導致難以通過優化調控土地利用規劃管理城市雨洪風險。

其次，目前多從社會、經濟、環境等要素綜合評估城市雨洪承災能力，未能清晰梳理雨洪承災體的類型特征和空間分布，針對城市雨洪承災能力的評價研究還有待進一步深入。

再次，當前研究多為強化雨水的排放能力和基于承災體的防災措施，沒有將洪澇災害管理目標轉換成土地利用空間行動，尚缺乏對通過土地利用規劃減少雨洪災害的頻率與強度、減少損失和提升災后恢復能力等內容的研究，以及提升雨洪承災能力的土地利用空間優化方法與政策方面的研究。

表2 雨洪管理目標下的土地使用管制Tab.2 methods of land use control for storm water management

3.2 研究發展趨勢

通過土地利用規劃應對雨洪問題還存在許多需要探究的領域，綜合學者們的研究成果和對未來研究方向的探討，初步判斷城鄉規劃應對雨洪管理的研究趨勢，有助于幫助城市應對雨洪災害的挑戰。

3.2.1 探索雨洪過程和社會過程的功能復合機制

雨洪過程對維持健康的社會—生態系統有重要意義，應將雨洪視為城市重要的自然資源，通過雨洪過程提升社會福祉。研究雨洪過程與土地使用性質的相容性，轉變將雨洪視為災害的傳統認知，是建構人—水協同共生關系的基礎。

3.2.2 城市土地利用空間結構與雨洪承災體分布的關系

提升雨洪承災能力的土地利用規劃涉及尺度問題，應對城市雨洪承災能力進行評估[35]。城市土地利用可以影響雨洪風險的所有要素，將雨洪管理融入傳統城鄉土地利用規劃框架，從源頭上權衡發展與雨洪風險的競爭和協同關系，可以提升城市綜合承洪水平和適災能力，建立雨洪管理的生態規劃技術途徑。

3.2.3 城市土地利用從靜態分離走向動態調適

城市系統的脆弱性是一個動態的過程[59]，即使規劃者要制定完全適應當地脆弱性的土地利用政策，也需要隨時間的變化對其進行調整，因此土地利用規劃強調監測、評估與反饋的重要性。土地利用的動態調適滿足了反饋調節目標，共享與兼容的土地利用則簡化了冗長的反饋過程，應結合土地利用者的意識與管理，形成土地利用的自適應與快速反饋機制。

3.2.4 土地利用規劃趨于更包容的參與式規劃

精英主導的土地利用規劃過程仍有可能加劇規劃中的不公平現象，忽視社區中的脆弱群體將導致更嚴重的災害或社會問題[60]。參與式規劃可避免將土地利用和社區發展的決定權集中在少數“強者”手中，盡管使公眾關注和參與應對災害的規劃一直具有挑戰性，但規劃人員可扮演“動員者”角色，積極通知和動員公民團體參與規劃過程，尤其是已知的脆弱性群體，以減少規劃導致的不公平現象。

4 結 語

面對日趨嚴峻的氣候變化環境與城市生態危機，深化對城市雨洪災害成因及其變化的認知，探索導致雨洪災害的空間特性及其空間驅動因素，在城市規劃編制和管理過程中，提出在針對氣候變化的背景下，通過土地使用規劃優化提升城市易淹區的承災能力是我國災害管理的現實需求。期望筆者對該領域研究的動態總結以及對研究趨勢的思考，能對整合雨洪災害管理的城市土地利用規劃方法有所啟發。