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水道:城市宜居性所面临的挑战



撰文Lynne Blundell

纵观全球,城市居民和规划者都在重新思考我们获取、储存及管理城市用水的方式。一家新成立的澳大利亚机构,凭借 1 亿多澳元的资金投入和多学科专业知识,已经做好准备开拓城市用水的新前景。

到本世纪中叶,城市地区的居住人口数量将达 63 亿。联合国的人口模型显示,全球农村人口将在这一时期大幅缩减,钢筋水泥构建的聚居地将容纳全球 70% 以上的人口,人类会给地球带来更大的压力。

在人口大规模聚集的过程中,水的作用至关重要。水既是维持生命的源泉,也能造成巨大的灾难,威胁人类安全。2012 年席卷纽约、淹没街道的“怪兽飓风”就是一例。水太多或是太少,均会对大都市的居民造成致命的威胁。

专家们正致力于寻找一种能够从根本上改变城市估价、使用及管理水的方法。其中水敏性城市设计领域的先驱、蒙纳士大学土木工程师 Tony Wong 教授便是专家组中一位。

Wong 教授说:“不仅全球的水资源正在耗尽,水污染也在不断加剧,持续增长的城市碳足迹和人口密度,使得我们的城市在面对异常气候现象和极端天气时,宜居性逐渐丧失。”

Wong 教授是水敏性城市合作研究中心(Cooperative Research Centre for Water Sensitive Cities)的主任,这家跨学科组织分别在澳大利亚设有三家研究机构,在新加坡设有一家。研究中心的启动资金中有 3,000 万澳元来自澳大利亚政府,另外有 9,000 万澳元来自业界、大学以及州政府和地方政府,开展的项目则遍及澳大利亚多座首府城市以及新加坡、荷兰、奥地利和丹麦。

Wong 教授表示,中心的宗旨是为今后的水资源管理创建一个知识库。该中心的组成涉及四大主题:社会、水敏性城市化、未来技术和采用途径;并且汇集了社会学、生态学、经济学、生物物理科学、工程和技术等方面的专业知识。所有元素通过城市规划和设计相互整合。

Wong 教授说道:“单凭技术无法取得我们需要的结果。”

他展望的远景是规划五十年后的水敏性城市。届时人们将彻底改变用水方式,包括:回收废水、收集雨水、修建用于水净化和农作物种植的绿色廊道,以及修复天然水道来促进生物多样性,同时更加有效地应对洪水。

大多数人都知道“绿色廊道”——城市扩张过程中留下的一片片未开发的土地,从而成为城市的呼吸空间。不过 Wong 教授还提到了“蓝色廊道”,或者说天然水道。

他说,两者应该同时管理,以便更好地维护公众利益,不仅要有绿化和水净化措施,还要有疏导洪水的渠道。

“暴雨雨水将经由绿色廊道汇集到我们的城市公园,然后疏散到天然水道,也就是蓝色廊道中。”

合作研究中心的前身是蒙纳士大学的水敏性城市研究中心(Centre for Water Sensitive Cities)。该中心建于 2010 年初,创办者为 Wong 教授及其两位同事——专攻新型城市雨水管理环保技术的 Ana Deletic 教授和负责中心人文、经济与社会科学研究的 Rebekah Brown 教授。

三位研究者都在各自领域积累了丰富的国际经验。

Wong 教授曾于 2010 年获得澳大利亚工程师协会(Engineers Australia)授予的“年度最佳土木工程师”称号,并凭借众多国际项目屡获殊荣。2012 年,Deletic 教授凭借其在物理学领域的杰出成就,成为第一位摘得著名“维多利亚科技与创新奖”(Victoria Prize for Science and Innovation)的女性获奖者。Brown 教授最初是一名土木工程师,后来攻读了社会学博士学位,因在城市用水研究中率先采用一种社会技术方法而扬名世界。

Brown 教授表示,构思一座水敏性城市的关键在于其物理特性和今天我们所知的任何城市都截然不同。她说:“由于基础设施完全不同,我们对水的概念也不一样,”她同时补充道,如果不对涉及水处理、输送和使用的法律法规体系做出改革,这种变化就难以实现。

“这需要改变人们的行为方式;不应把水当作商品来评估价值,而要将其视为公众健康、安居的基本资源。”

Deletic 教授表示,水敏性城市的规划有赖于水资源的多样性。“我们需要开发出可以提高水采集能力的技术,包括回收废水和脱盐。我们不能把所有鸡蛋都放在一个篮子里,因为我们无法得知未来会出现什么状况。”

墨尔本研究所在 Deletic 教授的带领下,致力于培养一种跨越学科和项目界限、自由分享信息和知识的科研文化。

她说道:“我们要获得成功,与澳大利亚及海外科研合作伙伴的协作将至关重要。在澳大利亚,我们经历过 14 年的旱灾,而丹麦和荷兰则有丰富的洪涝灾害的经验。新加坡在水回收利用方面做了大量工作,因此拥有一些非常先进的系统。”

中心还会将项目与业界以及社会机构相结合,其中包括国家机关、地方政府、水务部门和大学高校,以此来促进在城市设计和土地开发过程中采纳可持续的水管理策略。

这样不仅能改善环境,还能促进经济的发展。据 Wong 教授估计,在未来 15 年中,这项研究将指导澳大利亚超过 1,000 亿澳元的水资源投资和 5,500 亿澳元的私营部门城建投资。

随着这个合作网络开始发表工作成果,有关水利工程、城市规划、商法与物权法、城市生态、气候科学、社会与制度学以及组织行为学的文章将常见于报刊,而有关于变革管理、水利经济、风险评估、社会营销和公共卫生等内容则更是频频涌现。

 

新的城市图景

Brown 教授说,未来的水敏性城市需要结合集中化和地方化的多种水管理模式。

废水不再废弃,而会成为资源,用于制造养料、发电和转化为非饮用水。她说,“我们必须摒弃传统的供水方式。”

“我们习惯于大型的集中化基础设施,而这套设施在我们日常生活中观察不到。自工业革命开始以来,我们修建了大坝、用水库给城市供水,使用之后就把脏水排入下水道。”

虽然这对环境造成了巨大的负面影响,但这种体系还是从根本上改善了公共卫生,提供了廉价用水。然而世界在改变,供水模式当然不可能一成不变。

“我们不能单单依赖水库供水,而要收集城市雨水,防止其进入河流污染河水,还要回收利用我们的废水,”Brown 教授说道。

“就像我们如今有两、三种不同的垃圾桶一样,我们也可以有不同类别的水龙头——一个供饮用水、一个供非饮用水,比如用来冲厕所、浇花园。”

“我们还可规划不同类型的空地和自然绿化带。这种绿色设施将用于水的收集、处理和净化。由此创造出一个小气候,降低城市的热岛效应,甚至还能提供生产食物的区域,补充我们的食物供应。其主旨就是创建一个良性循环圈。”

她表示,让科技融入生活、让公众参与地方解决方案的制订,是研究中心取得成功的基础。她计划中的项目之一就包括提高地方社区的“水知识普及程度”。

Brown 教授说,“在澳大利亚的东海岸,我们看到在普及干旱教育之后,用水方式发生了社会性改变。”

只有当社会发生大规模改变,研究人员才能在 2021 年资助终止前看到变革后的理想城市图景。

“由于公众认知的提高和节水措施的实施,家庭用水量已经大幅减少,”Brown 教授说道。

“我们要保持成果,再接再厉。其重点就是呼吁人们关注以往所忽略的事物。”

 

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缺水的城市

 

·         到 2050 年,全球人口将增加 23 亿,达到 93 亿。几乎所有人口增长都发生在城市地区。

·         目前全球有 23 座人口超过 1,000 万的超级城市。其中最大的是东京,2011 年就达到 3,720 万人。到 2025 年全球,超级城市将达到 37 座。

·         在过去一个世纪中,全球用水的增加速度比人口增长速度高出两倍以上。

·         到 2025 年,地球上将有三分之二的人可能处于缺水状态。

在人口超过 100,000 的欧洲城市中,有 60% 的城市开采地下水的速度超过了水体的自我补充能力。

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