2012年7月21日，北京降下了11英寸的暴雨，淹沒了道路和地下通道。景觀設計師俞孔堅勉強從單位回到了家。“我很幸運，”他說。“我看到很多人棄車逃生。” 隨著暴雨持續，城市陷入混亂。北京60多年來最大的一場暴雨造成79人死亡；他們中的大多數人溺死在車裡，或者被吸入地下排水道。損失接近20億美元。
對於國際知名的景觀設計公司土人設計的聯合創始人俞孔堅來說，這場災難是可以避免的，是盲目開發的後果。早在幾年前，他就警告過市政府，當時他領導一個研究團隊繪製了該市的“生態安全格局”，確定了洪水風險高的土地，這些土地應該保持未開發狀態，並用於管理雨水。“2012年的洪水給我們上了生動的一課，生態安全格局是生死攸關的問題，”他說。
類似的事件在中國各地不斷上演。僅在2011年至2014年間，就有62%的中國城市遭受洪水侵襲，造成1000億美元的經濟損失，中國住房和城鄉建設部的資料顯示。洪水部分是氣候變化引發的更強風暴造成的。但損害主要是人為造成的：過去30年的過度城市化吞噬了溼地，砍伐了森林，鋪平了農田和草地，並將河流納入混凝土的束縛，導致原本滲入地下的雨水無處可去，只能氾濫成災。
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城市擴張也在加劇中國的缺水問題。建築物、街道和停車場阻礙雨水補充地下蓄水層。相反，排水溝和管道將雨水排走——在俞孔堅看來，這在一個缺水的地方簡直是瘋了。像中國北方其他城市一樣，北京在夏季季風季節之外非常乾燥。幾十年來，它一直在抽取地下水來供應不斷增長的人口和消費。該市的地下水位每年下降約一米，導致地面也隨之下沉。
由於開發和試圖用“灰色”基礎設施（混凝土水壩、堤壩、雨水箱、管道和河道圍牆，它們的洪泛區被建築物覆蓋）來控制水，世界各地的城市都面臨著類似的問題。專家們認識到，市政當局透過打破自然水迴圈，正在提高洪水的可能性和嚴重性，從而在從休斯頓到印度欽奈等地造成災難。
俞孔堅正處於全球城市規劃師、水務管理者、生態學家和工程師運動的前沿，他們正試圖恢復自然水迴圈。這項工作是一種反工程：為水提供擴張和收縮的空間，以減輕洪水，並減緩水流速度，使其能夠滲入地下，防止日後出現短缺。從業者保護或恢復洪泛區和溼地，挖掘被掩埋的小溪，並建立生物滯留池、蓄水池、下沉式公園和透水停車場。與硬質景觀不同，綠色基礎設施還可以淨化水質，重建野生動物棲息地。它還為城市居民提供了親近自然的機會，這種便利設施越來越被認為是心理健康的重要支柱。
當地景觀設計專案在各地湧現。但俞孔堅和其他主要從業者正在尋求在更大的規模上管理水資源：整個城市，整個流域。這些方法在歐洲被稱為綠色基礎設施，在美國被稱為低影響開發，在中國被稱為海綿城市，它們儘可能地模仿自然，澳大利亞墨爾本水敏感城市合作研究中心的工程師兼執行長託尼·王說。其目標是建立“像活的有機體一樣運作”的水基礎設施，他說。
海綿城市運動正在獲得動力。2018年3月，聯合國釋出了一份名為《基於自然的治水方案》的報告，支援這種方法。美國陸軍工程兵團，以其對河流和溼地的強大工程而臭名昭著，現在也啟動了“與自然和諧工程”倡議。在經歷了幾個世紀的堤壩圍堵河流和低窪土地之後，荷蘭人也加入了進來。1995年，萊茵河、馬斯河和瓦爾河水位上漲，迫使25萬人撤離，幾乎釀成災難，促使政府制定了一項名為“河流空間”的全國性計劃。荷蘭官員沒有僅僅建造更大的水壩和堤壩，而是透過要求農民同意搬遷或允許他們的土地在必要時被淹沒，來增加河流三角洲的蓄洪能力。
中國以其快速增長和中央集權政府，正在以大多數國家甚至難以考慮的規模推行海綿城市。其雄心令人印象深刻。然而，俞孔堅發現，他仍然必須克服規劃者中普遍存在的“一刀切”的方法，這可能是災難性的，因為每個地方都有獨特的水文系統和需求。他還面臨著他的國家對更堅固的水壩、更大的管道和更大的蓄水池的偏愛，這些在現代中國象徵著力量和進步。
海綿城市先生
在北京一個空氣汙染等級為“非常高”的春日，我拜訪了俞孔堅在城市海淀區的土人設計總部。俞孔堅是一位身材苗條、精力充沛的50多歲男子，眼神銳利，鬢角略微泛白，他的熱情可以追溯到他在上海西南部的浙江省的農業公社長大的經歷。在那裡，他觀察到了中國“農民的智慧”，即管理水的做法，這種做法已經實踐了數千年。農民維護小池塘和土埂，以幫助雨水滲入地下，將其儲存起來以備不時之需。他村莊旁邊的小溪在某些季節會膨脹，但沒有人認為這是一種威脅。“如果你有明智的方法來應對洪水，水可以是友好的，”他說。
自從1998年與妻子和一位朋友共同創立土人設計以來，俞孔堅已將這家屢獲殊榮的公司打造成了一個景觀設計帝國，擁有600名員工。該公司在中國250個城市和其他10個國家擁有640多個已建成或正在進行的專案，包括俄羅斯喀山卡班湖系統的重新設計。俞孔堅是北京大學景觀設計學院院長，並曾在哈佛大學定期任教。
俄羅斯喀山的卡班湖曾受到汙染且易發洪水。現在，它們重新設計的堤岸可以吸收和淨化城市徑流。圖片來源：土人設計
多年來，當俞孔堅建立他的公司作品集時，許多中國人嘲笑他基於農業的想法是落後的。他說，有些人甚至稱他為美國間諜——這是指他在哈佛大學設計研究生院獲得的博士學位以及他對那些大型水壩的反對。但近年來，人們的看法開始轉變。中國的各個團體正在建設綠色基礎設施專案，通常與美國人、澳大利亞人和歐洲人合作。俞孔堅的影響力也在同步增長。他定期在住房和城鄉建設部講課，他2003年出版的關於他的實踐的書籍《城市景觀之路：與市長的對話》在中國多次印刷。墨西哥駐華大使等政要，希望他能解決墨西哥城的水問題，也向他尋求建議。
2012年北京洪水是一個轉折點。不久之後，土人設計在哈爾濱的一個雨水專案獲得了一項美國頂級設計獎。中國中央電視臺對俞孔堅進行了一次長時間、高調的採訪。一位政府部長後來告訴他，即將成為國家主席的習近平看到了這次採訪。大約一年後，國家主席站在中國中央城鎮化工作會議上，宣佈了他的海綿城市倡議，將這一想法從一個步履蹣跚的概念提升為國家目標。
2015年，政府啟動了16個示範專案，每個專案至少覆蓋10平方公里。今天已經有30個。目標包括減少城市洪水，留存水資源以備將來使用，清理受汙染的水體，以及改善自然生態系統。到2020年，每個專案都應該保留該場地年平均降雨量的70%至90%。國務院總理李克強在他的2017年政府工作報告中表示，海綿城市建設將繼續擴大。
一條重建的河流
在與俞孔堅會面一週後，我參觀了土人設計最新的專案之一，永興河公園，它位於北京郊區的一個叫大興的地方。“之前”的衛星圖片顯示，三年前，河流周圍是開闊的土地，河流已經被拉直，並被陡峭的混凝土牆所限制。“現在”的圖片上到處都是建築物。向我介紹公園的是俞孔堅的兩名員工，耿然（與說英語的人交談時叫凱蒂）和張萌月（又名索菲）。
張萌月說，政府認識到開發會減少雨水滲透，因此邀請土人設計設計一個公園，擴大河床以容納更多的水。當我於2018年4月初看到這個專案時，它已接近完工。公園沿著河流延伸，長約四公里，寬約兩個街區。我們站在一個將河床分成兩條河道的大堤上。河流在我們右邊流淌；在我們左邊的河道里有大小不一的土坑。在旱季，這些坑將被部分淨化的汙水處理廠的汙水填滿。耿然說，池塘中的溼地植物將進一步淨化水質，並將部分水過濾到蓄水層中。在季風季節，河道將用於蓄洪，汙水將進行工業處理。
“我們說你無法阻止河流的重量，”耿然說，“所以這就是我們為什麼要加強這條河流。” 土人設計的計劃包括拆除沿河的混凝土，挖掘土壤以拓寬河床。然後，這些泥土被塑造成大堤。數千株密密麻麻種植的細小莎草現在點綴著這些河岸，將土壤固定在原地。它們讓我想起了喬治·修拉的點彩畫法。俞孔堅說，土人設計的專案使用本地植物，因為它們“適應當地環境”，“不需要補充水分”。
早期的裝置已經證明了它們的功效。金華燕尾洲公園，靠近俞孔堅長大的地方，吸收了一場百年一遇的洪水，保護了這座城市。上海14公頃（34.6英畝）的後灘公園每天淨化多達2400立方米（634000加侖）的受汙染河水，僅使用生物過程就將水質從V級（不適合人體接觸）提高到II級（適合景觀灌溉）。
當這些專案與整個流域的其他綠色基礎設施連線起來時，它們是最有效的，使水能夠以接近自然路徑的方式流動。在中國各地，從零開始建設的全新城市展示了什麼是可能的。土人設計已經完成了湖北省雄心勃勃的武裡界生態城的一部分。武裡界的設計保留了天然溼地，用於就地滯留和淨化雨水。這種方法降低了地下排水管道的建設成本，並保護了野生動物和植被的棲息地。建築物有屋頂花園和生態牆，人行道和腳踏車道穿梭於綠地之間，所有這些都應該提高居民的生活質量。
超越城市
然而，在一個已經建成環境的地方為水騰出空間並不容易。建築師們不得不將微小的專案硬塞到現有的基礎設施中。例如，在休斯頓，開發商通常將自己限制在新建公寓大樓中建造生物滯留池。在舊金山，工人們一直在用風鎬敲擊人行道和道路中央隔離帶，為綠化騰出空間。
因此，廢棄的工業場地對於引人注目的改造具有吸引力。土人設計主持了喀山這座擁有1000年曆史的城市的第一階段專案，該城市環繞著伏爾加河上的三個牛軛湖。在蘇聯時期，汙染幾乎殺死了湖泊中的所有生物。此外，由於水壩的建設方式，這座城市容易發生洪水。當水位上升時，該市的七個抽水站無法跟上。
土人設計的方案（部分已完成）要求沿河及其支流開墾11平方公里的土地用於蓄洪。在那裡，該市正在建設線性公園、步行道和生物滯留池，這些設施可以減緩、吸收和淨化城市徑流，然後再將其排入湖泊。步行和腳踏車道使人們可以進入河岸帶，並支援整個城市的人力交通。
俞孔堅（左），以他家中的“生態牆”為背景，倡導中國的海綿城市專案，包括哈爾濱的一個雨水公園（右）。圖片來源：土人設計
如此廣泛的重新設計鼓勵俞孔堅將夢想超越海綿城市，擴充套件到他所謂的“海綿國土”。他的靈感是照料國家景觀。“水是一個系統，”他說，比城市更大。
部分受到美國景觀設計師沃倫·曼寧的啟發，後者在一個世紀前為美國建立了“國家計劃”，俞孔堅正在為整個中國製定景觀總體規劃。“這是一個令人難以置信的願景，”哈佛大學設計研究生院景觀建築與技術教授尼爾·柯克伍德說，他認識俞孔堅多年。“沒有人以如此規模和如此政治手腕來思考問題。”
俞孔堅的辦公室牆上展示著中國地圖，記錄了海拔、流域和洪水路徑，以及生物多樣性、荒漠化、生態安全、水土流失和文化遺產。對於他的宏大計劃，俞孔堅可以利用這些地圖以及地理資訊系統（GIS）和衛星影像來跟蹤中國景觀隨著城市化的蔓延、河口和三角洲的淤積、以及水開始在景觀和城市景觀中以不同方式流動的變化。他可以 выделять 優先區域，在這些區域開展專案將產生最大的影響。柯克伍德說，這就像對人體進行針灸。俞孔堅“理解在一個區域開展一項工作將對另一個區域產生影響，”他說。與大多數景觀設計師相比，柯克伍德說，俞孔堅“思考得更加全面”。
需要定製的解決方案
俞孔堅的房子是一棟並排公寓的複式樓，他和他的妹妹住在那裡，是他個人理念的證明。在兩套公寓之間，有一堵俞孔堅用多孔石灰石建造的生態牆。從屋頂收集的水滴沿著牆面滴落，從牆面上長出了鐵線蕨和喜林芋。他說，這面綠牆足以冷卻這兩棟房屋，使它們不需要空調，儘管他承認夏天會有點熱。
臥室外的陽臺用屋頂收集的雨水澆灌，這些雨水儲存在花壇下的水箱中。俞孔堅的陽臺聞起來很香，散發出迷迭香、檸檬草和中國菊花的香味。它甚至還有一條小溪，裡面養著金魚。在牆的另一邊，他妹妹的陽臺上有梯田式的花壇，種滿了生菜和甜菜。“我們每年收集52立方米的雨水，我種植32公斤蔬菜，”俞孔堅自豪地說。
俞孔堅的房子中設計的理念廣泛適用於建築物，但每個海綿城市的設計都必須是獨一無二的，要考慮到當地的氣候、土壤和水文地質條件。“每個病人需要不同的解決方案，”正如俞孔堅所說。危險的是，中國規劃者可能會在倉促行事中忽視這一事實。荷蘭IHE代爾夫特水教育學院的城市洪水風險管理專家、南京和成都的客座教授克里斯·澤芬伯根說，如果他們這樣做，海綿城市的宏偉目標可能會動搖。過去20年匆忙追求千篇一律的解決方案來建設城市，沒有給建設者時間來了解設計中的缺陷並進行調整。這就是為什麼這麼多城市持續存在洪水問題的原因，他說。照搬照抄海綿城市的實施可能會導致類似的問題。澤芬伯根說，習近平的計劃有嚴格的截止日期，這可能沒有提供足夠的時間來監測績效並在必要時進行調整。
中國政府研究機構在2017年撰寫的一篇論文中也表達了類似的擔憂。為了提供指導，政府成立了一個委員會，該委員會由土木工程師、經濟學家和包括俞孔堅在內的景觀設計師組成。
海綿城市願景面臨著其他挑戰。充分實施國家計劃需要私人投資。但俞孔堅擔心，與海綿城市擁抱自然系統相比，公司可能會覺得管道或堤壩——他們可以收費的東西——更具吸引力。
宏偉願景的利害關係不僅僅在於緩和洪水和乾旱。習近平還希望海綿城市能夠解決中國面臨的另一個重大水問題：汙染。加州大學戴維斯分校的土壤和水化學專家蘭迪·達爾格倫說，營養物質、重金屬、殺蟲劑和微塑膠汙染了中國的地表水，他曾在浙江省工作過。“如果他們能夠讓這些水滲入地下，那麼大量的潛在汙染物將被滯留在溼地系統、緩衝帶、滯留池和生物滯留池中，”他說。
然而，溼地不能僅僅建造後就被遺忘。磷、重金屬和一些氮會在植物中積累，並在這些植物死亡時返回土壤。“你真的需要收割這些植物，”達爾格倫說。它們可以被製成生物質燃料並焚燒，儘管一些汙染物（如金屬）會聚集在灰燼中，必須進行處理。“要使溼地成為許多汙染物的有效匯，確實需要對溼地進行積極管理，”他說。規劃者還應謹慎對待“將地表水汙染問題轉化為地下水汙染問題”，因為雜質可能會持續數十年到數百年。
不過，如果規劃者做得對，回報可能是巨大的。海綿城市技術已經在費城等城市減少汙染。像許多美國城市一樣，費城的雨水透過汙水處理廠，在暴雨中會溢流，將未經處理的汙水排入河流。透過其“綠色城市，清潔水域”倡議，該市正在開墾當地小溪和河流沿岸的土地，以吸收過多的雨水，並建設可以在必要時淹沒的公園。費城還為建立雨水花園、綠色屋頂、城市農場和透水路面的土地所有者提供激勵。這些技術使雨水滲入地下，減少進入汙水系統的水量。五年後，該市已“綠化”了339公頃土地，足以每年減少汙水溢流造成的汙染超過570萬立方米。
變化的狀態
自然水管理系統不像灰色基礎設施那樣靜態或可預測：大自然是混亂的。水漲水落。植物發芽、生長和死亡。泥土裸露。儘管這些空間可能很美麗——也許比水壩更美麗——但居民可能並不總是喜歡他們所看到的。為了讓海綿城市推廣開來，人們將不得不接受一種動態的環境。
俞孔堅將這種轉變稱為“大腳美學”，這與中國人認為貴族婦女纏足的小腳很美形成對比，因為小腳沒有用處，這表明這些婦女太富有而無需工作。“現在我們需要發現大腳有吸引力，”他說。“我們需要改變我們的審美觀，發現有用的綠色基礎設施很美。”
教育工作者也需要改變觀念。俞孔堅說，儘管國家大力推廣海綿城市，但中國的學校仍在用20世紀的原則培訓工程師。“我們正在努力爭取人們以生態的方式思考。” 隨著越來越多的此類專案失敗，無法緩衝人口快速增長、城市擴張和氣候變化帶來的連鎖影響，人們相信可以用混凝土控制水的傲慢將日益暴露出來。儘管海綿城市可能無法保護所有人免受這些挑戰，但其倡導者認為，它們的韌性可以比混凝土替代方案更好地緩和極端情況。此外，它們帶來的多重好處可以使人類和其他物種的生活更健康、更幸福。