系统韧性视角下雄安新区适应性雨洪管理策略

盛广耀

关键词 雄安新区；系统韧性；复杂适应系统；系统性风险；雨洪韧性

中图分类号 X43 文献标志码 A 文章编号 1002-2104（2023）04-0023-11 DOI：10. 12062/cpre. 20230202

由于自然和人为因素的影响，雄安新区存在水灾害（洪涝）、水资源、水环境和水生态等水安全问题并相互关联。历史上雄安三县洪涝灾害频发，且多次发生损失严重的洪涝灾情［1-2］。同时，雄安地区水资源短缺、干旱的问题也很突出。当地人均水资源量和亩均耕地水资源量仅为全国平均水平的8%和15%［3］，目前主要依靠引黄入冀补淀和南水北调中线外调水源。此外，雄安三县特别是白洋淀地区，还存在着水环境污染、水生态功能受损的问题。水作为雄安新区发展的基础和特色，对雨洪系统的构建提出了更高要求，不仅要应对暴雨洪水可能引发的区域性洪涝和城市内涝的威胁，而且要同时考虑水资源蓄存、水污染治理、水生态修复的问题，思考更加合理的多目标雨洪管理策略。

同时气候变化和城市化建设对水系统安全带来双重压力。一方面，在全球变暖的趋势下，发生极端天气及气候事件的不确定性增加。有研究表明，雄安新区及京津冀地区极端强降水事件将增多［4-5］，而极端天气及气候事件增多是暴雨洪涝灾害事件频发的主要诱因［6］。另一方面，随着雄安新区城市规模的急剧扩大，洪涝灾害的孕灾环境与成灾机理会产生显著变化，日趋复杂的城市系统将产生更大的不确定性风险［7］。有大量研究表明，城市化过程将增加城市地区暴雨内涝灾害的风险，产生风险突增效应［6］。城市特别是大城市地区一旦发生洪涝灾害，往往造成严重的社会经济损失。雄安新区未来几十年将处于城市化快速发展的过程中，城市扩张将对洪涝灾害的风险治理产生一系列的压力和影响，而构成一种“胁迫效应”［7］，这对新区的雨洪管理能力提出了严峻挑战。

1 问题的提出

灾害风险都是系统性的，灾害影响也都是系统性的，这意味着对于灾害的风险治理也应该是系统性的［8］。一方面，雄安新区建设所面对的水灾害、水资源、水环境以及水生态问题复杂而又相互关联，需要从水系统的角度来考虑城市区域的雨洪管理问题，在暴雨洪涝灾害风险治理的同时，增强水系统的韧性。另一方面，气候变化和城市化建设对暴雨洪涝灾害的风险带来了新的复杂性和不确定性。传统的风险治理方法倾向于基于线性或已确立的因果关系，而面向复杂性和不确定性的系统性风险治理需要识别复杂的因果结构、动态演变和级联或复合影响［9］。因此，雄安新区需要以系统性思维，构建基于复杂系统、动态过程、复合功能的韧性雨洪系统，实施适应各种不确定性变化的系统性风险治理策略。

联合国减少灾害风险办公室在2022年全球评估报告《我们处在风险的世界：为有韧性的未来转变治理方式》中指出，在一个不确定的世界里，理解和减少风险是实现真正可持续发展的关键；抵御未来冲击的最好办法是现在就对系统进行改造，通过韧性建设来应对气候变化，减少造成灾害的脆弱性和灾害所造成的危害［9］。对于系统视角的城市水韧性研究，廖桂贤［10］提出城市韧性承洪理论，但其更强调城市各子系统对洪水的自然适应性；俞孔坚等［11］将城市水系统韧性的管理策略分为结构性措施和非结构性措施；魏依柯等［12］则从生态、工程和社会韧性三个层面探讨城市雨洪韧性管理体系；而陈天等［13］从水资源调蓄、水生态复育、水安全防控、水气候调节四个方面综合考虑城市水系统的韧性规划对策。具体到雄安新区的水系统问题，俞孔坚［14］提出综合解决雄安新区水问题的三大创新策略：格局策略、形态策略和过程策略；龚道孝等［15］从水资源、水环境、水生态和水安全四个维度提出雄安新区新型城市水系统建设标准；陶相婉等［16］将“全周期管理”理念融入雄安新区水系统管理体系。该文将系统治理观点与韧性的概念进一步联系起来，明确提出“系统韧性”的概念，以强调复杂适应系统内各系统相互作用与协同的重要性，尝试进一步深化对韧性概念的理解；并通过建立一个综合框架，将其应用于雄安新区雨洪系统规划建设的研究中。

2 系统韧性与城市雨洪韧性

2. 1 系统韧性的理论解读

韧性理论本身具有系统属性。通常而言，韧性是指一个实体或系统在发生破坏其状态的事件后恢复正常状态的能力［17］。自20 世纪70 年代生态学家霍林（Holling）将韧性的概念引入到生态学研究后，在许多学科领域被广泛探讨和应用。这一概念经历了工程韧性、生态韧性、社会生态韧性三次理论认知的拓展，并将韧性研究逐步由简单系统扩展到复杂系统。城市通常是作为“复杂系统”来进行研究，如Godschalk［18］将城市描述为由“物理和社会网络的动态联系”组成的“复杂和动态的元系统”；Meerow 等［19］將“城市系统”概念化为复杂的、适应性强的新兴生态系统，由四个子系统组成：治理网络、网络化物质和能量流、城市基础设施和形态以及社会经济动态。因此在具体的实践应用中，适应环境变化的韧性策略也应该是以系统为导向的，采取更加动态的观点，并将适应能力视为具有韧性的社会生态系统的一个核心特征［20］。

复杂适应系统（Complex Adaptive System，CAS）理论的引入，强化了韧性研究的系统论思维，可以为系统韧性思想的发展提供理论支撑。复杂适应系统理论于20世纪90年代提出，它是从主体和环境的互动作用去认识和理解复杂系统行为。这一理论创新性地提出了“适应性主体（Adaptive Agent）”的概念，将系统元素看作是具有目的性、主动性、适应性和有活力的主体，彼此相互作用、相互适应，突破了把系统元素看成“死”的、被动的对象的观念［21］。复杂适应系统由一系列具有适应能力的主体及与环境的互动关系构成，不同适应性主体也可互为环境。各主体在交互过程中不断学习，从而调整自身内部结构及行为方式，以适应环境和其他主体，同时也改变着环境；动态变化的环境又会对主体的行为产生约束和影响；如此反复，成为系统发展和进化的基本动因［22］。复杂适应系统理论不仅有助于理解复杂系统的运作，而且为构建适应变化的韧性系统提供了分析框架。

文章将韧性理论与复杂适应系统理论联系起来，提出系统韧性的概念。所谓系统韧性是指复杂系统中各子系统及其构成要素和关系相互协同的整体韧性能力。当复杂系统受到不确定风险的冲击或扰动时，相互依赖的子系统通过主动的共同应对和积极的互动反馈过程，增强系统整体应对风险的能力。认识复杂系统内相互依存的关系对于理解系统韧性至关重要。复杂系统由不同的子系统、组成部分、元素和行动者所构成，它们之间有着不同的相互作用关系，而且通常是多尺度的、网络化的和强耦合的。具有相互依赖关系的复杂系统，每个子系统都会直接或间接影响其他子系统。这种影响取决于系统各个要素如何相互作用，通过积极或消极的反馈过程发生，其可能具有系统韧性，也可能产生系统性风险。从这个意义上讲，系统韧性是相对系统性风险而提出的。系统性风险是由复杂的耦合系统中的相互依赖所引起，其一个关键属性是，它可以跨越与其他系统、部门和地理区域的界限，产生连带影响和级联效应［8］。当某一系统的风险条件被触发时，其危害会蔓延到其他系统、部门或区域，甚至可能导致整个系统的崩溃。也就是说，任何系统元素及其关系的脆弱性都会被系统的相互依赖性所放大，从而影响整个系统的韧性水平。在复杂的耦合系统中，一个系统的韧性水平会影响到其他系统的韧性能力。若要增强复杂系统的整体韧性，就应当把系统中所有要素均纳入考量的范畴，若仅选取其中某一方面或维度进行强化，则可能出现顾此失彼的局面［23］。总之，系统韧性由不同维度（子系统）的韧性及其积极反馈的协同韧性所构成。系统韧性应当体现在系统要素和结构、系统功能、互动关系和过程等各方面，并相应地具有多种状态的韧性特征，如结构韧性、功能韧性和过程韧性等。

2. 2 系统视角的城市雨洪韧性

城市是一个包含自然、经济、社会、基础设施等子系统在内的复杂系统，各子系统及其要素之间相互作用、相互适应，具有典型的复杂适应系统特征。Desouza等［24］基于复杂适应系统理论，将城市系统元素归为物质（包括资源、过程和建成环境）和社会（包括人、制度和行动）两类组成部分，构建了韧性城市组分及相互作用的分析框架。Meerow等［19］也将城市系统理论化为复杂和适应性的系统，强调在多个空间和时间尺度上相互作用的复杂自适应子系统内部和之间的相互联系。仇保兴［25］依据复杂适应系统理论，将城市韧性的建设分为结构韧性、过程韧性和系统韧性三个层面，其中系统韧性是城市作为不断运作的活有机体所具有的韧性。孟海星、沈清基和“100韧性城市”组织《韧性城市韧性生活》报告［26］则认为：“在具体的城市韧性实践中，由于城市系统在不同组分和过程中所存在的多尺度紧密联系性，不管是为了优化提升城市综合韧性，还是聚焦在城市某个方面的特定韧性，城市韧性都应从一种整体性、综合性和系统性的视角出发，以构建城市的长期性的整体韧性为根本目的，并根据城市地方情境落实到所聚焦的具体子系统或功能维度上。”

城市雨洪韧性属于城市特定领域的韧性建设，是韧性城市建设的重要内容。参考相关研究的界定［10-11，27］，作者认为城市雨洪韧性是指城市承受暴雨洪水的能力，即城市系统在遭受暴雨洪水的冲击时，具有吸收、抵抗、恢复和适应的能力。它应具有四个层面的韧性特征：其一，具有吸收暴雨洪水的扰动，并将其作为资源进行利用的能力；其二，具有抵御和接纳洪涝灾害风险的能力；其三，具有洪涝灾害发生后迅速恢复的能力；其四，具有不断学习和调适的自组织能力，能够动态适应环境的变化。

系统韧性的思维为城市雨洪管理提供了新的视角。过去在城市雨洪管理中，主要是以行动者为中心，考虑的是河道堤防、排涝沟渠、城市排水管网等工程性设施系统的建设问题，很少把城市水系统视为一个复杂适应系统。系统韧性视角的城市雨洪韧性是针对系统整体而言的，把城市雨洪系统作为一个包含水系空间、自然生态、基础设施和社会管理等要素在内的复杂适应系统进行研究。

从系统的结构和关系来看，城市雨洪韧性系统由空间、生态、设施和社会等多个子系统所构成，它们之间存在紧密的耦合关系。相应地，城市雨洪韧性的建设也应该是系统性的，包括空间、生态、设施和社会等不同维度的适应性策略，强调雨洪措施组合的多样性、包容性、灵活性和动态性。

城市雨洪系统的建设不应过分依赖某一类措施如工程措施或生态措施，否则将可能出现顾此失彼的情况，而无法应对城市水安全风险的复杂关联性。一方面，在复杂的适应性系统之中，提升系统对单一扰动的抵御能力往往会增加其面对其他扰动时的脆弱性［10］。比如对暴雨洪水的过度排斥而采用快速排水模式，可能会增加水资源短缺的风险；同时，也忽视了暴雨洪水是一種自然过程和生态要素，忽视了自然生态系统在面对暴雨洪水时的吸纳、适应能力。另一方面，在复杂的适应系统中，对某一子系统能力的过度依赖，往往会削弱其他子系统应对风险的能力。比如单纯依靠传统的河道堤防、排水管网等抵抗性工程措施解决洪涝问题，虽可抵御一定设计标准下的暴雨洪水，但无法应对不确定的极端事件发生。同样，摒弃防洪工程设施而只依靠自然生态的适应能力也并不现实。总之，追求系统韧性的城市雨洪管理提倡的是一种综合平衡、灵活多样、动态调适的管理策略，强调系统的整体功能。

3 雄安新区暴雨洪涝灾害风险状态分析

自然因素与人为因素共同决定了城市洪涝灾害的风险是动态变化的。基于历史灾情和未来情景下洪涝灾害的风险评估是雄安新区韧性雨洪系统建设的基础。

3. 1 从历史灾情看雄安地区洪涝风险特征

长期的历史灾情数据是洪涝灾害风险状况的真实反映。利用雄安三县地方志［28-33］、水利志［34-35］等地方史料以及调研所获近年来洪涝灾情记录，对自1510年（明正德五年）以来雄安地区的历史洪涝灾情数据进行整理。通过这些历史灾情数据，对雄安地区洪涝灾害的脆弱性特征进行分析。

3. 1. 1 历史灾情的统计分析与空间特征

从历史统计上看，雄安地区是洪涝灾害发生频繁、灾情损失大的脆弱地区，如图1所示。1510—2020年共511年中，雄安地区有225年发生过洪涝灾害，平均2. 3年发生1次。其中，有23年安新、雄县、容城三县同时发生大的洪涝灾害，有93年两县同时发生洪涝，有109年一县发生洪涝。最近72年（1949—2020年），雄安地区有39年发生过洪涝灾害，平均1. 8年发生一次。其中，有6年三县同年均发生洪涝，20年两县同年发生洪涝，13年一县发生洪涝。这一时期洪涝灾害的发生频次要高于地方史料记载的洪涝灾害发生频次。

最近40 年雄安地区洪涝灾害发生频次逐渐降低。1949年后，洪涝灾害主要发生在1949—1981年这一时间段。1949—1981 年有30 年发生过洪涝灾害，仅1965、1971和1972年未發生洪涝，几近每年发生；而且三县、两县同年发生洪涝的年数分别有5 年、17 年。而1982—2020年仅有9年发生过洪涝，平均每4. 3年发生一次；三县、两县同年发生分别只有1年、3年，其中1997—2010年连续14年未曾有一县发生过洪涝灾害。

同时，自20世纪80年代以后洪涝灾害的灾情等级也显著降低。如果用各县农作物受灾面积占耕地面积比例作为划分三县县域洪涝灾害灾情等级的依据，即>60%为4级特别重大、30%～60%为3级重大、15%～30%为2级较大、<15% 为1级一般洪涝灾害。1949—2020年，雄安三县共发生4 级特大和3 级重大洪涝灾害17 次、16 次。其中，4级特大洪涝灾害均发生在1949—1981年，期间还发生了13次3级重大洪涝灾害；而1982—2020年三县仅发生3级重大洪涝灾害3次，无4级特大洪涝。

雄安地区洪涝灾害发生和灾情损失的空间差异大，见表1。从洪涝灾害空间分布的历史统计看，安新县洪涝灾害发生频次最高，雄县次之，容城最低；容城县发生洪涝灾害的次数仅约为安新县的20%。1510—2020年，安新、雄县、容城有历史记录的较大洪涝灾害分别为188次、139次、37次。容城县历来是雄安地区洪涝灾害风险相对较小的区域，最近七十多年的数据也证明了这一点。1949—2020年，安新、雄县、容城分别发生洪涝35次、29次、7次，发生频次最低的容城县仅平均10年发生一次。而且在1982—2020年，容城县仅发生洪涝灾害2次，且无重大和特大洪涝灾害。可见，雄安新区新城所在的容城县域洪涝频次和灾情等级相对较低。

3. 1. 2 影响洪涝发生及灾情的风险因素

雄安地区的气候特征和地理环境导致历史洪涝灾害多发，对土地的不合理开发利用则加重了灾害损失，本地和流域水利建设状况直接关系到灾害发生及其灾情程度。而地形因素的差异在很大程度上决定了雄安三县洪涝灾害风险的空间异质性。在近几十年水利设施不断建设的情况下，降水量对于洪涝灾害的影响已大为减弱。

（1）地形因素对雄安地区洪涝灾害发生的影响大，但新城建设区所在的容城县域风险较低。雄安地区处在大清河水系冲积扇上，属太行山麓平原向冲积平原的过渡带，总地势自西北向东南略有倾斜。其中，容城县平均海拔最高，雄县次之，安新最低；自然坡度比也以容城县最大。这种地形条件决定了安新县域洪涝灾害发生的风险最高，雄县县域次之，容城县域最低。根据所设定的雄安地区洪涝灾害风险评估模型的计算［36］：仅就内涝灾害而言，在相同降水和水利设施的条件下，雄县发生内涝的概率为安新的49%，容城仅为安新的2%。

（2）人类活动占用了原有湖泊洼淀的生态空间，导致区域抵御洪涝灾害的能力下降。历史上雄安地区很多年份遇洪涝则“逢灾必重”，其根本原因在于对土地的不合理开发利用，破坏了自然生态系统。据学者对地方史料的研究：“白洋淀从元世祖时期（1260—1264年）开始修筑堤埝。明末清初大规模筑堤，隔淀围垦。在不断围垦之下，从清初顺治元年（1644 年）到光绪七年（1881 年）的237年间，白洋淀的面积缩小了90%”［37］。大规模围垦造田降低了原有洼淀的水环境承载能力，增加了洪涝灾害发生的风险。雄安地区历史洪涝发生频次高的区域，基本都在原大小淀区及河淀堤防周边的低洼区域。这就是安新县洪涝发生频次高、灾情重的一个很重要原因。

（3）水利设施的大规模建设是近四十年雄安地区洪涝灾害发生频次、灾情程度大幅降低的主要原因。雄安新区境内白洋淀承接大清河水系八条河流的洪沥水，河道和淀周堤防的防洪能力对洪涝灾害的发生有很大的影响。历史上特大洪涝灾情均是由洪水过境引发河道或湖淀堤防决口所导致。自20世纪60年代中期大力开展水利工程建设以后，雄安三县再未发生特大洪涝灾害。洪涝灾害的发生及其等级与水利设施的建设状况有很大关系。1963年海河流域特大水灾发生后，河北省制定了治理海河的“两个十年”规划，即1964—1973年、1974—1983年。根据洪涝灾害风险评估模型计算［36］：不同时期水利设施状况与洪涝灾害发生密切相关，由于水利设施水平的阶段性提高，在相同条件下1974年以后雄安地区发生洪涝灾害的概率仅为1960—1973年的32%，1984年以后洪涝灾害发生的概率仅为之前（1960—1983年）的10%。

（4）极端降水对雄安地区洪涝灾害发生及其灾情的影响大为减弱。随着防洪排涝设施的建设，在有效控制洪灾发生的同时，本地极端降水对区域内涝的威胁也大幅降低。据《安新县水利志》统计，在20世纪60年代中期以前，往往100 mm降雨量就发生严重沥涝，沥涝成灾多在20万亩（1亩≈666. 7 m2）；60年代末到80年代初，沥涝成灾一般在3万亩左右，严重时也在10万亩以下；到80年代中末期，沥涝灾面积只有3 000亩左右［34］。通过模型计算也证明：随着水利设施水平的提高，日最大降水量、主汛期降水量以及地形因素对于雄安三县洪涝灾害发生的边际影响明显减弱。

3. 2 未来情景下洪涝灾害风险特征的变化

气候变化与城市扩张对未来洪涝风险的影响分析是制定适应性雨洪管理策略的依据。气候变化与城市扩张是洪涝风险长期存在不确定性的两大来源［38］。在气候变化和城市发展的情景下，雄安新区洪涝灾害的风险特征将发生变化。气候变化引起极端天气气候事件增多增强，导致洪涝灾害的致灾因子强度增加；而城市化及经济社会的发展对承灾体的暴露度和敏感性产生影响，城市内涝风险将显著增加。

3. 2. 1 气候变化对雄安新区洪涝风险的影响

雄安新区暴雨洪涝灾害的风险分析，要将气候变化可能引起的降水增量因素纳入考量，特别是关键致灾因子的极端降水指标。根据学者们基于RCP4. 5情景下不同空间尺度的气候变化模拟结果，未来雄安新区及京津冀地区极端降水事件将增多。吴婕等［4］所做的25 km分辨率尺度的模拟结果得出：21世紀中期雄安和周边区域最大日降水量将分别增加16%和13%左右。石英等［5］所做的6. 25 km分辨率尺度的模拟结果得出：未来雄安新区及京津冀地区最大5 d 降水量、降水强度和大雨日数（≥20 mm）的增加值一般在0～25%。而且，雄安新区未来极端降水事件变化的不确定性很大。

气候变化引起发生洪涝的致灾因子强度发生改变，进而将影响到雄安新区洪涝灾害的风险特征。按照“概率（Probability）-后果（Consequence）分析框架，通过建立基于概率估计的风险评估模型，对极端降水情景下雄安三县发生区域性洪涝灾害的风险进行评估［36］。

（1）雄安新区中安新、雄县存在较高的内涝发生风险，新城建设所在的容城县发生区域性内涝的风险很低。在原有水利设施不提高的条件下，安新县遭受现50年一遇（177 mm）、雄县遭受100年一遇（208 mm）日最大降水时就有可能发生内涝灾害；容城县即使超过有记录日降水极值（263 mm）的30%（即达到342 mm），也不大可能发生。这主要与三县地形和水文条件的差异有关。

（2）本地极端强降水不足以导致高影响等级洪涝灾害的发生。即便日最大降水量达到历史极值（263 mm）的情况，雄安新区三县也不大可能发生2级及以上洪涝灾害。这是因为雄安新区具有较好的蓄滞条件，同时现有水利设施能够控制受灾范围。

（3）在河道湖淀堤防决口导致洪水致灾的同时，最大日降水量超过300 mm，或者主汛期降水量达到355 mm以上时，导致洪、涝灾害叠加，则可能有县域会发生高等级洪涝灾害。由此可见，雄安新区的防洪工程设施建设是控制未来发生严重区域性洪涝灾情的关键。

3. 2. 2 城市扩张对雄安新区洪涝风险的影响

随着城市化的大规模建设，洪涝灾害承灾体的空间类型、经济和社会内容将发生很大变化，从而导致暴雨洪涝灾害的风险状态发生改变。按照IPCC第5次评估报告所采用的“危险性（Hazard）-暴露性（Exposure）-脆弱性（Vulnerability）”即“H-E-V”风险评估框架，对雄安新区未来城市发展情景下的风险特征变化进行分析。

（1）危险性特征的变化。主要体现为城市化过程导致暴雨洪涝危险性的增强效应。除气候变化的因素外，雄安新区正在快速推进的城市化过程也可能导致“致灾因子”危险性的增加。其一，城市化过程会对降水过程产生影响，城市地区发生高强度暴雨的可能性增加。已有不少研究表明，城市地区气溶胶浓度、地表粗糙度、水汽输送条件和热岛效应等环境特征，会对城市地区尤其是下风方的暴雨过程起到局部增强作用，局地或短时暴雨雨强和过程雨量可能增加［6］。其二，城市土地利用及不透水地面面积的扩大将改变所在区域的地表水文特征，自然水循环系统和过程受到影响，城市地区地表径流量增加、径流时间缩短，从而导致致灾因子的危险性增加。甚至局地暴雨及短时强降水，就会诱发城市暴雨灾害。

（2）暴露性特征的变化。雄安新区面临城市急剧扩张后暴雨洪涝风险暴露性增大的问题。按照雄安新区规划，到2035年人口为300万人，建设用地约300 km2，其中起步区城市建设用地约100 km2；到本世纪中叶规划建设用地总面积约530 km2，人口将达到500万。在此城市化建设过程中，人口、产业和资产快速向城市聚集，各类建筑、管线、道路、交通、公共场所以及地下空间和设施众多，人口和工商企业密集，社会经济活动密切频繁。雄安新区暴雨洪涝风险暴露的范围、规模、类型及强度将随之急剧增加。

（3）脆弱性特征的变化。城市因暴雨洪水而引发灾害事件发生的概率和后果，随城市脆弱性状态的变化而变化。随着雄安新区城市规模的不断扩大，城市系统要素、结构和功能更加复杂，与之相关的各类潜在风险隐患更多，城市系统易受不利影响的敏感性和可能性将随之增加。而且城市系统中空间、经济、社会和生态等子系统密切关联，在自然与人为因素的相互作用下，结构性、胁迫性和系统性脆弱相互交织，导致雄安新区对于暴雨洪涝的脆弱性进一步增加。

综合以上分析，城市化过程所形成的城市系统内外环境的变化，将导致雄安新区洪涝灾害的风险特征发生改变。虽然目前对未来城市发展情景下风险状态的改变，无法给出精确的定量结果。但按照IPCC评估城市洪涝风险所采用的“H-E-V”框架模型：“风险=危险性（H）×暴露性（E）×脆弱性（V）”，在城市面对暴雨洪涝的危险性、暴露性和脆弱性均大幅增加的情况下，可以肯定的是：与雄安新区建设之前相比，城市暴雨内涝的风险将成倍增加。相较于前文所分析的气候变化下区域性洪涝的风险情况，未来城市暴雨内涝是雄安新区雨洪管理需特别关注的问题。

4 基于系统韧性的适应性雨洪管理策略

对雄安新区暴雨洪涝风险特征及变化的分析中可以得出：从历史灾情看，雄安地区因其自然的本底特征，是气候变化敏感和脆弱的地区；从气候变化看，未来极端强降水事件将增多增强，致灾因子的危险性增大；从城市化的影响看，城市承灾系统更加复杂而敏感，城市暴雨灾害的风险将急剧增加。这对雄安新区的雨洪管理能力提出了严峻挑战。雄安新区在建设过程中，必须要适应暴雨洪涝风险特征的变化，构建与城市发展相匹配的雨洪系统，从各个层面、领域和环节，增强应对雨洪灾害的系统韧性。

系统性和适应性是雄安新区韧性雨洪建设的两大原则。雄安新区的雨洪系统是一个涉及自然、空间、基础设施和社会经济等各类要素的复杂适应系统，其韧性建设的适应性须面向自然环境本底的脆弱性、气候变化风险的高度不确定性和城市复合系统的日趋复杂性；其韧性建设的系统性要综合考虑空间地理要素、自然生态要素、人工环境要素和社会经济要素等多方面因素及其所构成的多层嵌套网络系统的关联性。基于雨洪系统构成的空间系统、生态系统、设施系统和社会系统，该研究从空间、生态、设施和社会四个维度（子系统），提出增强雄安新区雨洪系统韧性的适应性策略。

4. 1 空间韧性维度

雨洪系统的空间韧性是指从多空间尺度构筑雨洪系统的整体安全格局，即从流域—区域—城市等空间层面，构筑多层级的整体性雨洪系统。具有空间整体性的雨洪系统，能够通过不同层级雨洪系统的协同互补关系，灵活应对不同强度的洪水、暴雨过程，统筹上中下游地区雨洪调蓄安排，提高极端雨洪状态下流域—区域—城市的水资源承载能力。

4. 1. 1 从流域层面统筹防洪体系规划建设管理

因洪致灾是雄安新区发生高影响等级洪涝灾害的决定性因素。雄安新区是典型的雨洪同期、风险叠加的洪泛易涝地区，确保雄安新区不发生大的洪涝灾害，必须以流域防洪体系为依托。雄安新区采取提高环新城河道堤防标准（即“围起来”）的防洪策略，这样外围区域及上下游的承洪能力建设就非常重要。因此不仅要重视提高雄安新区防洪防涝设施的规划建设标准，还要考虑大清河流域白洋淀上游水系的防洪、拦蓄、调峰能力，以及下游河道的泄洪能力和蓄滞洪区建设，统筹协调流域性水利设施的规划建设。加强王快、西大洋、安各庄、龙门等水库的联合调度，加强兰沟洼、白洋淀、文安洼等湿地系统的蓄滞能力建设，推进流域不同地区水系网络的互联互通，统筹调配流域水资源，提升大清河流域整体防洪能力。上中下游防洪工程、雨洪系统建设标准应与雄安新区相衔接和匹配，避免流域防洪体系出现顾此失彼的情况。

4. 1. 2 在区域层面谋划雨洪风险空间管控体系

雄安新区韧性雨洪系统的建设，首先要明确区域空间发展与雨洪安全格局之间的关系。在准确认识自然地理和水文条件的基础上，结合新区生态功能区划和土地利用规划，科学把握区域雨洪空间系统的承载能力。在“北截、中疏、南蓄、适排”排水防涝格局下，根据不同风险等级分区确定洪涝防治标准，采取差别化的风险治理策略，适度提高局部高风险等级区域的防治标准。

目前新区外围组团防洪、内涝防治采用了统一标准，其他特色小城镇也如此。但由于地形、水网密度等因素的影响，相同极端降水条件下，雄安三县县域发生洪涝灾害的风险实际上有很大的区域差异。在气候变化的极端降水增量情景下，安新县域范围发生洪涝灾害的风险等级远高于雄县和容城县域。因此，外围组团及其县域的内涝防治标准应根据洪涝灾害风险区划的评估结果确定，不宜采取统一的区域内涝防治标准。

在雄安新区防洪防涝工程设施建成后，雄安新区发生洪灾和区域性涝灾的风险将大为降低，但低洼地发生局部性沥涝灾害的风险依然较高。雄安三县河道、湖淀水系复杂，现有的河道、淀区堤防将境内分割成许多块低洼封闭区，近几十年历次沥涝灾害多发生于此。新区雨洪系统应在科学研究地理、水文因素的基础上，整体谋划区域防洪防涝系统，综合运用自然雨洪系统的生态韧性和人工雨洪系统的工程韧性。因地制宜地制定低洼易涝区的适应措施，使之能够适应自然的排水和滞蓄环境。

4. 1. 3 在城市层面实施低影响开发的空间策略

城市内涝是未来雄安新区雨洪灾害防治的重点。具有良好雨洪韧性的城市空间结构可以促进排水、蓄水及水体的就地吸纳，最大化地发挥城市雨洪韧性效能［39］。雄安新区的规划建设应以地表水系为核心组织城市空间布局，营造合理的“三生”（生产、生活、生态）空间。结合水系自然有机的城市空间格局是营造雄安新区“蓝绿交织、水城共融”的城市景观生态，形成城市雨洪韧性的基础。起步区及外围组团建设用地的开发利用要与城市水系、园林绿地规划相结合，通过灰绿蓝多种组合方式的雨洪基础设施，形成城市雨洪韧性的空间网络。除加强城市排水防涝设施的规划建设外，更应按低影响开发理念，以适合地理水文条件的土地利用方式，最大限度减少对原有水文特征和水循环路径的破坏。利用纵横交织的城市水系湿地、森林绿地空间，构建城市内涝防控的生态韧性系统，并将其作为塑造“水城共融”城市特色肌理的空间组织要素。通过合理的空间组织形态，提升雄安新区应对内涝风险的能力，最大程度地避免雨洪灾害的发生。

4. 2 生态韧性维度

雨洪系统的生态韧性是指综合运用自然生态系统的水文过程和蓄滞渗透功能，所营造的更具弹性、与水共生共融的生态雨洪系统。自然环境是建立雄安新区生态雨洪系统的空间承载体。雄安新区地势平缓，区内河道纵横，且分布着以白洋淀为代表的洼淀群。这样的地形水文条件，从雨洪抵抗的灾害视角看，具有很高的脆弱性。但如果换一个角度，从雨洪适应的生态视角看，它实际上具有形成雨洪生态韧性系统的良好条件。

雄安新区通过营造良好的自然生态系统，在面对暴雨洪水的冲击时，可以通过生态缓冲、湿地吸纳、自然调蓄等功能和水循环过程，依靠系统的自我调节和适应能力维持系统稳定，实现区域水系统安全。构建雨洪生态韧性系统的关键在于自然生态系统结构的完整性、生态网络的连通性和生态服务的功能复合性。

4. 2. 1 构建蓝绿交织的完整生态雨洪系统

连续、完整的自然生态系统是构建雨洪系统生态韧性的基础。结构、功能完整的生态系统具有较强的自我调节和恢复能力，而不完整的生态系统自我调节功能差，对环境变化敏感，甚至可能崩溃［40］。生态雨洪系统由自然生态系统中的廊道、斑块和关键点所组成，包括由森林、绿地、林带所构成的绿色网络和由河流、沟渠、湖泊、湿地所构成的蓝色网络。雄安新区应在“一淀、三带、九片、多廊”大尺度生态空间格局的基础上，依托自然生态网络，构建具有自然连通性、动态适应性的生态雨洪系统。一方面，要利用城市森林、组团隔离绿带、河道和道路两侧生态廊道，营造大尺度绿色空间和城市内部绿地系统，构建雨洪生态缓冲带，以绿色生态空间滞纳雨洪、减轻河道泄洪壓力。另一方面，要以白洋淀为核心，以河道沟渠为联系通道，串联城市组团内外大小生态湿地和景观水体，依靠水系网络自然容蓄和调节雨洪。

4. 2. 2 提升水系生态网络的自然连通性

生态雨洪韧性提倡基于自然过程的适应性雨洪策略。雄安新区现状湖淀湿地、河流沟渠作为雨洪滞蓄、调控系统，宜于建立基于自然水文环境的生态雨洪网络。发挥其系统性应对能力的关键，在于受纳空间的容水能力和水系网络的连通性。

（1）本着“给水以空间”的原则，采取退让性策略，开展湖淀、湿地的生态修复工作，提高区域内河湖湿地的蓄水容量。在自然本底上，以白洋淀为代表的洼淀群本身就是大清河水系中游的天然缓洪滞洪区。从历史上看，雄安地区洪涝灾害多发始于对洼淀湿地的大规模围垦占用。因此应大力实施退耕还淀工作，逐步恢复白洋淀淀区水面至360 km2左右，修复再现大溵古淀生态风貌；利用自然低洼地，打造汛期滞蓄雨涝的城市郊野湿地公园和具有集蓄雨水功能的街区景观水体。

（2）把雨洪冲击视为水文循环的自然过程，采取疏导性策略，提高水系生态网络的连通性。雄安新区现状淀区、低洼湿地等承水体被分割限制，河流、沟渠及洼淀之间连通性差，不能充分发挥系统性的生态韧性能力。因此应开展水系畅通工程，首先是保护入淀、出淀河流的径流路径，开展河道治理工作，恢复白沟引河、萍河、瀑河、曹河、府河、唐河、孝义河、潴龙河等8条入淀河流水系廊道功能，串联兰沟洼、白洋淀和文安洼3大湿地系统，保障赵王新河、大清河通畅［41］。其次是加强河道、淀泊、规划沟渠和湿地等的有机联系，形成点线面结合、内外相通的水系网络，主要依靠水动力过程自然排蓄、疏导分流雨洪，避免因雨洪压力过于集中带来的风险问题。

4. 2. 3 发挥生态雨洪系统的多种服务功能

以辩证的思维看待雨洪过程，将雨洪视为雄安新区宝贵的自然资源和必不可少的生态要素。雄安新区属于中国北方严重缺水的地区，历史上旱涝交替，旱灾同样频发，且曾发生连续多年干旱而白洋淀干淀的情形。雨洪过程具有增加水资源、维持水动力、清洁水环境、涵养自然生态等多种功能，对于维系雄安新区健康的生态系统、营造“水城共融”的生态景观具有重要的意义。

雄安新区建设生态雨洪系统，要把防洪防涝、雨洪利用、水系维护、生态治理和功能建设有机结合起来，利用好白洋淀地区所具有的雨洪资源蓄留的良好条件，将雨洪变“害”为“利”。生态雨洪系统不仅要考虑防洪防涝需求，更要重视自然蓄水补水和生态功能维护的需要，兼顾雨洪的使用价值和生态效益。一方面，要充分发挥生态雨洪系统所具有的蓄滞功能，发挥平原洼淀备旱防涝的作用，统筹考虑排水、蓄水和用水的关系，以达到综合防治旱、涝、洪多种水灾害的目标。另一方面，要以区域生态雨洪系统建设为契机，以白洋淀环境治理和生态修复为核心，系统推进自然生态各要素的整体保护、综合治理，发挥生态雨洪网络在修复生态、恢复水循环、调节小气候、保护生物多样性和自然生境中的作用，打造雄安新区良好的人居环境。

4. 3 设施韧性维度

雨洪系统的设施韧性是指城市设施系统，包括作为防灾体系的防洪防涝设施和作为承灾体的城市基础设施系统，在遭受暴雨洪水冲击时，所具有的强健性、冗余性等方面的韧性特征。前者在于维护防洪防涝体系的完整有效，后者在于保证城市系统功能的良性运转。

4. 3. 1 增强防洪防涝设施系统的工程韧性

雄安新区在应对雨洪灾害的过程中，提倡工程思维与生态理念相融合，结构性措施与非结构性措施配合的雨洪管理模式。自20世纪60年代中期以后，雄安地区洪涝灾害大为减少的关键因素，在于水利设施的大规模建设和不断完善。构建完善的防洪防涝工程体系，增强雨洪设施系统的工程韧性仍是保障新区水安全的核心内容。根据雄安地形水文条件，应建立雨洪调蓄和快速排水两种模式相结合的控制系统，正常状态以蓄为主，超标雨洪快速排放。

（1）完善新区防洪工程体系，科学权衡蓄、滞、泄关系。全面加固河道堤防，将防洪标准提升到规划确定标准。加强白洋淀蓄滞洪区建设，分区段加高加固周边围堤，完善进退洪设施，开展安全区、安全楼、撤退路等蓄滞洪区安全设施建设。改扩建新盖房枢纽、枣林庄枢纽，扩大洪水下泄能力，配套改善下游河网行洪能力。疏通赵王新河、新盖房分洪道等行洪通道，开展河道整治工作，禁止种植高秆作物及修建阻水设施。

（2）完善排水防涝设施系统，建设灰绿结合、多级蓄排的雨水控制系统。按照雄安新区“北截、中疏、南蓄、适排”的防涝格局，科学规划生态措施和工程措施相结合的系统化排水防涝体系。统筹构建雨水管渠系统、雨水调蓄系统和超标雨水排放系统，适时调控不同降水强度下的水资源空间去向。结合城市用地竖向规划，合理安排多层级、多功能的雨水调蓄场地和排涝通道。加强城市排水通道、雨水调蓄区、雨水管网和泵站等工程建设。高标准建设起步区雨水管渠系统，提高外围组团排水管网设计标准，全面实现雨污分流制。

（3）雄安新区的雨洪设施系统应当具有动态的适应性，即灵活应对不同等级雨洪冲击。在科学测算不同区域自然系统和人工设施雨洪承载能力的基础上，针对不同暴雨、洪水情景选择不同组合方式的调蓄策略，合理调控白洋淀水位及河道、渠系、湿地等各类水系空间的水域面积。同时，雨洪设施系统还应具有一定的强健性和冗余度，能够应对超标雨水、洪水的极端情况。

4. 3. 2 增强城市基础设施系统的承灾韧性

基础设施系统是城市安全运行的物质基础，是城市的生命线工程。作为雨洪灾害的承灾体，基础设施系统的韧性状况对于维持城市系统功能有着重大影响。雄安新区作为雨洪风险较高的地区，其基础设施系统的规划建设需充分评估极端降水事件冲击可能造成的后果。确保在极端雨洪情景下，水、电、交通、通信等关键基础设施和医院等重要公共设施能够保持良好运转，灾害破坏和损失控制在可承受范围内，城市系統及其各子系统整体安全稳定。这需要雄安新区在推进城市雨洪韧性建设的过程中，高标准规划建设具有强韧性的基础设施系统。

（1）避免基础设施和公共服务设施布置在高风险空间。科学编制雄安新区内涝风险图及城市竖向规划，优化基础设施空间布局，合理规划布置各项生命线工程。重要地段、重要设施应明确竖向规划最低防涝控制标高。同时未来雄安新区将加大地下空间的利用，因而要特别重视地下综合防灾系统的建设。对于地铁、隧道、下沉道路、地下商场等易发生重大灾情场所应加强防护，确保极端降水情景下的安全。

（2）提高重要基础设施和系统关键节点的灾防标准。在雄安新区整体满足起步区50年一遇、外围组团30年一遇、其他特色小城镇20年一遇内涝防治标准的基础上，相应地提高关键基础设施、重要公共服务设施、生命线系统关键节点的防灾标准。实施重要设施设备防护工程。既要在规划建设阶段，保证新建基础设施具有高保障的防灾能力；也要对雄安三县县城和其他小城镇老旧基础设施开展强韧性改造，提升新区整体应对雨洪灾害的设施水平。

（3）提高基础设施系统的冗余性。增强基础设施的应急保障能力，是雄安新区应对雨洪灾害必不可少的重要防线。推行分布式、模块化、小型化、并联式城市生命线系统新模式，增强干线系统供应安全，强化系统连通性、网络化，实现互为备份、互为冗余［42］。一旦灾害发生，造成个别设施或系统局部功能丧失时，二次供水、供配电、通信等后备设施和系统冗余能力能够使其迅速恢复功能，保障系统正常运转。

4. 4 社会韧性维度

雨洪系统的社会韧性是指在体制机制上，保障雨洪管理的系统性、协同性以及学习和调适能力，从社会层面增强风险防范和应对的能力。区域自然系统的水容量是有限度的，城市防洪排涝设施的标准因成本问题也不可能无限提高。不管是生态雨洪系统，还是设施雨洪系统，其作用能否充分发挥，关键还在于雨洪管理的社会组织体系是否完善。同时，雄安新区正处于社会重构期，建立应对暴雨洪涝灾害的社会调适机制同样重要［43］。面对高度不确定的极端天气气候事件，高效的风险管理体系、有效的社会调适机制可以提升城市防范雨洪灾害的社会韧性，降低灾害带来的影响与损失。

4. 4. 1 建立多主体协同的组织管理机制

雄安新区雨洪韧性建设涉及流域、区域、城市、组团、社区等多个层面，涉及城市规划、水利水务、生态环境、园林绿化、市政建设等多个领域，涉及规划、建设、运行、应急等多个环节，因此需要建立多部门协同的工作机制，形成系统、完善的管理体系。同时，应建立常态化风险治理与应急灾害管理紧密衔接的管理机制。一方面，要明确相关部门在雨洪风险治理中的责任，形成系统防灾的治理体系。另一方面，要完善多部门、多层级协同的预警、响应、处置的制度规范，形成应灾响应的整体合力。

4. 4. 2 建立全过程管理的风险管控机制

提高雨洪风险管理的过程韧性，建立风险评估、监测预警、风险控制、应急处置、灾后恢复等全过程的管理机制。尤其要重视现代科技手段和信息技术在雨洪管理中的运用，提高洪涝灾害防控的风险预警、实时监测和应急处置能力。一是提高预报预警的及时性和准确性。在上游洪水来临、强降水发生前及时发布明确的风险警示，并精准送达到所有单位和全体市民。二是实现对河湖水位、区域内涝、城市积涝的实时智能监测。在暴雨洪水预警时，及时启动河道和淀区堤防防洪抢险预案、城镇防洪排涝预案、蓄滞洪区运用预案，并对城市低洼地段、地铁、下凹桥区、隧道、排水口等各类风险点进行及时管控。三是增强洪涝灾害的应急处置能力。在洪涝风险出现后，做到多部门联勤联动、及时处置，控制灾情的发生和扩大。

4. 4. 3 建立学习与调适的社会适应机制

具有韧性的社会体系面对环境变化应当具备较强的学习和调适能力。近些年来雄安新区及周边区域未发生过大的洪涝灾害，蓄滞洪区已多年未启用，社会的灾害意识和应对经验普遍不足。缺乏应对洪涝的经验往往会导致社会对暴雨洪水的危险意识薄弱，对干燥稳定的环境习以为常，一旦防洪排涝工程设施失效，将会不知所措［10］。因此雄安新区韧性雨洪系统的构建，需要通过“学习—调整”“刺激—反应”机制，建立具有学习和调适能力的社会适应机制。

5 结语

系统韧性不仅是一种系统特征，更是一种思维方式。基于韧性理论和复杂适应系统理论的系统韧性思维，有助于认识和理解动态变化、复杂关联系统的运作，揭示复杂系统韧性建设中要素或子系统间的相互联系和反馈关系，为暴雨洪涝灾害的风险治理和城市韧性雨洪系统的构建提供了新的思路和分析框架。

第一，系统韧性的理念与复杂适应系统的韧性建设相契合。该研究将城市雨洪系统视为由水系空间、自然生态、基础设施和社会经济等各类要素及互动关系所构成的复杂适应系统，并将其构成作为韧性系统建构的分析单元。其中任何系统要素及其功能以及结构、关系的脆弱性都会影响整个系统的韧性水平，因此其韧性建设必须是系统性的。

第二，系统韧性思维意味着拥抱不确定性和复杂性。气候变化和城市扩张使得未来城市系统的复杂性和暴雨洪涝灾害风险的不确定性增加，也增加了城市雨洪系统韧性建设的复杂性。传统单一目标的韧性策略难以应对多源不确定性风险因素的叠加冲击，追求系统韧性的雨洪管理提倡的是一种综合平衡、灵活多样、动态调适的管理策略，强调依靠系统组成更紧密的增强反馈机制与整体功能，来动态适应内外环境的各种变化。

第三，在具体的实践应用方面，该研究评估了雄安新区内外环境变化对城市雨洪韧性建设的影响，包括利用历史数据分析雄安地区自然本底的脆弱性，利用概率估计模型评估气候变化下区域性洪涝灾害的发生概率，利用“危险性-暴露性-脆弱性”的评估框架分析雄安新区城市内涝风险特征的变化。在此基礎上，从空间、生态、设施、社会等四个维度构建了城市韧性雨洪系统的基本架构，相应地提出以增强系统韧性为导向的适应性雨洪管理策略，以期为雄安新区韧性城市的规划建设提供参考。

（责任编辑：蒋金星）