古代“海綿城市”思想——水適應(yīng)性景觀經(jīng)驗(yàn)啟示

陳義勇，俞孔堅(jiān)

（1.深圳大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，518060，深圳；2.北京大學(xué)建筑與景觀設(shè)計(jì)學(xué)院,100080，北京）

一、古代海綿城市思想——水適應(yīng)性景觀

近年隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市水問題正日益突出，雨洪、內(nèi)澇、干旱等多種多樣的水災(zāi)害頻繁發(fā)生，生態(tài)系統(tǒng)的健康受到嚴(yán)重威脅。因而，“海綿城市”這一概念一經(jīng)提出即得到國內(nèi)城市和景觀研究學(xué)者的廣泛認(rèn)可。2013年國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知》（國辦發(fā)〔2013〕23號(hào)），要求建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。隨后住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部編制了 《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》，用于指導(dǎo)各地海綿城市建設(shè)。

海綿城市思想是把城市比作像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，遵循生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施結(jié)合。海綿城市的目標(biāo)是要讓城市“彈性適應(yīng)”環(huán)境變化與自然災(zāi)害，本質(zhì)上是轉(zhuǎn)變排水防澇思路，遵循“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針，把雨水的滲透、滯留、集蓄、凈化、循環(huán)使用和排水密切結(jié)合，統(tǒng)籌考慮內(nèi)澇防治、徑流污染控制、雨水資源化利用和水生態(tài)修復(fù)等多個(gè)目標(biāo)。

在長(zhǎng)期的水資源管理及與水旱災(zāi)害斗爭(zhēng)的過程中，古代文明不斷適應(yīng)和改造城市與區(qū)域的水系統(tǒng)，在很大程度上減緩了水災(zāi)害的影響，積累了大量具有樸素生態(tài)價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了人類適應(yīng)水環(huán)境的能力，形成城鄉(xiāng)的水適應(yīng)性景觀 （俞孔堅(jiān)等，2014）。這些生態(tài)經(jīng)驗(yàn)和水適應(yīng)性景觀作為獨(dú)特的文化遺產(chǎn)，對(duì)完善海綿城市理論、發(fā)展海綿城市技術(shù)、促進(jìn)海綿城市實(shí)踐仍有借鑒意義。

無可否認(rèn)，水資源管理在早期城市聚落發(fā)展中至關(guān)重要。許多傳統(tǒng)城市在長(zhǎng)期發(fā)展演變中，形成適應(yīng)水的城市形態(tài)格局。以埃及開羅為例，其傳統(tǒng)城市形態(tài)是數(shù)百年城市環(huán)境和土地管理系統(tǒng)不斷適應(yīng)季節(jié)性洪水泛濫的產(chǎn)物，開羅的水網(wǎng)格局不是在一次綜合的城市總體規(guī)劃框架下孕育而成，而是在洪泛背景下城市長(zhǎng)期擴(kuò)張演變的產(chǎn)物。圍繞人類對(duì)水環(huán)境的利用和改造，本文綜述傳統(tǒng)的水適應(yīng)性景觀思想、工程和技術(shù)，從聚落選址、水利設(shè)施、城市形態(tài)三方面，按照干旱區(qū)、濕潤(rùn)區(qū)兩種不同氣候類型，探討古代城市水適應(yīng)性景觀的經(jīng)驗(yàn)。

二、適應(yīng)性傳統(tǒng)聚落選址經(jīng)驗(yàn)

1.干旱區(qū)

古代城市選址一般遵循“高毋近旱而水用足，下毋近水而溝防省”的原則。出于地理?xiàng)l件和防洪的考慮，許多城市選址遠(yuǎn)離水源，必須引水入城。然而，即使那些為了商業(yè)和交通的便利而建在大河岸邊的城市，也很少使用河水作為水源，一方面是河水常被污染，另一方面是水不能往高處流。城市選址往往放棄河流而尋找一處更高的水源，開渠引水入城，如西安、北京皆是如此。

干旱區(qū)城鎮(zhèn)和聚落通常分布在泉水出露的山前平原區(qū)、河流兩岸、沙漠中的綠洲等水源豐富的地方。有水就有了農(nóng)業(yè)，也就有了聚落。埃及絕大部分城鎮(zhèn)都分布在尼羅河兩岸，得益于尼羅河豐富的水資源。沿塔里木盆地南北邊緣的綠洲，兩千年前開始就分布著一系列聚落。也有許多因?yàn)樗磫栴}導(dǎo)致社會(huì)和文明衰敗的例子，如干旱導(dǎo)致了美索不達(dá)米亞平原的Akkadian帝國、墨西哥的Xochicalco文明、墨西哥的Puuc文明、部分瑪雅文明等的衰落；古納巴秦文明的中心城市Petra城的衰落，可能源于地震破壞了發(fā)達(dá)的供水系統(tǒng)；大型水資源管理系統(tǒng)的衰落和最終廢棄，導(dǎo)致了吳哥文明的衰落；古印度河的改道，是導(dǎo)致古印度河文明衰落的重要因素。

2.濕潤(rùn)區(qū)

濕潤(rùn)區(qū)許多城市的選址都與水有著密切的關(guān)系。綜合考察世界主要城市與河流、海運(yùn)、湖泊等水體關(guān)系，發(fā)現(xiàn)城市的選址受水體的影響主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：優(yōu)良的港口條件、便捷的航運(yùn)交通、用水及防洪安全、防御條件等。如倫敦的選址源于凱爾特人修建的一座跨越泰晤士河的橋梁，連接兩岸成為水陸交通要道，隨后橋邊興建了一個(gè)城鎮(zhèn)，倫敦由此而誕生。法蘭克福，其意為法蘭克人的涉水過河處，城市的起源和發(fā)展源于古渡口。這類城市還有德國的漢堡、美國的芝加哥等。

古羅馬人將城鎮(zhèn)建在河流、溪流沿岸或易獲取泉水水源的地方。孟加拉洪泛平原區(qū)聚落選址充分反映適應(yīng)洪水的思想，洪水過程中優(yōu)先保護(hù)住房和庭院，其次為稻田和魚塘，住房和庭院選址于最不易受洪水襲擊的區(qū)域?？八_斯州Marion地區(qū)聚落呈線性分布和沿自然防洪堤、沿河流峽谷分布，這種特點(diǎn)是沿臨近河流高地的松散的平原導(dǎo)向型分布系統(tǒng)，是受水源地、耕地、林地、防洪安全等因素綜合影響的結(jié)果。

三、適應(yīng)性傳統(tǒng)水利設(shè)施

1.干旱區(qū)

（1）雨水收集

為應(yīng)對(duì)干旱缺水環(huán)境，古代人類采取多種多樣的雨水收集和儲(chǔ)存措施。兩千多年前古代約旦城市就開始通過水庫、大壩、溝渠、地下水庫等設(shè)施，收集和儲(chǔ)存雨水，建設(shè)完善的供水系統(tǒng)。Petra城核心為水池系統(tǒng)，包括雄偉的水池綜合體、從附近山體引水的精致管網(wǎng)系統(tǒng)、市中心形似花園的水塔臺(tái)地，體現(xiàn)了干旱環(huán)境下水系在城市布局中的重要地位。Petra城內(nèi)還有大量蓄水池，通過水資源管理技術(shù)，維持不同季節(jié)穩(wěn)定的供水系統(tǒng)，發(fā)達(dá)的供水系統(tǒng)成為Petra城長(zhǎng)期繁榮的基礎(chǔ)。約旦南部的Humayma城供水系統(tǒng)也具有類似特點(diǎn)。

敘利亞和巴勒斯坦傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)規(guī)劃與雨水收集供應(yīng)結(jié)合，充分利用雨洪資源。其傳統(tǒng)水工程通過徑流收集－儲(chǔ)存系統(tǒng)，收集集水區(qū)內(nèi)的徑流，可保證城鎮(zhèn)幾千名居民的用水。該系統(tǒng)一般由輸水渠、地下蓄水池、地下水庫和一系列地上水庫組成。

（2）城市供水

供水系統(tǒng)是古代城市內(nèi)最重要的水利工程，尤其是干旱區(qū)城市。土耳其西北部Zonguldak城的供水系統(tǒng)顯示，古羅馬工程師在選擇水源、水資源管理方面表現(xiàn)出高超的技藝，綜合考慮水量、水質(zhì)、水溫、地形等要素，棄近從遠(yuǎn)，選擇了離城更遠(yuǎn)的喀斯特泉水作為水源。建于公元4世紀(jì)、廢棄于12世紀(jì)的君士坦丁堡供水系統(tǒng)，從250 km外的伊斯佟尼亞山區(qū)引水直至市中心，是古代地中海地區(qū)最長(zhǎng)的城市供水系統(tǒng)。

供水安全也影響著古代城市發(fā)展。古希臘Syracuse城和Acragas城的地下供水系統(tǒng)受到水源、水質(zhì)、防污染等觀念影響，包括儲(chǔ)水設(shè)施、水管系統(tǒng)等的供水系統(tǒng)完全建在地下，給排水系統(tǒng)的規(guī)劃和建設(shè)先于城市建設(shè)。古羅馬城的11條供水干管幾乎全部建在地下。古代耶路撒冷為保障和平時(shí)期和戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的水供應(yīng)，發(fā)展了3種地下供水系統(tǒng)獲取、儲(chǔ)存、分配水資源（Warren’s shaft，the Siloam channel，Hezekiah’s tunnel）。通過該系統(tǒng)，居民可在城墻內(nèi)獲取城外泉源的水。

（3）中水利用

干旱區(qū)城市內(nèi)，人們還發(fā)展多種中水利用途徑。古希臘城市廁所中水利用已有成熟技術(shù)，廁所用水來自廚房或浴室的中水、房屋集水池中收集的其他生活用水，有中水系統(tǒng)的房間不僅見于普通住宅，還見于公共建筑和圣堂。

2.濕潤(rùn)區(qū)

（1）防洪系統(tǒng)

城墻和護(hù)城河系統(tǒng)具有重要的防洪功能。盡管主要用來抵御敵人入侵，巨大的城墻在洪水中扮演著防洪堤的角色，尤其是低地城市。建設(shè)城墻、大壩、堤壩，是古代城市防洪的主要措施。Ur（烏爾）、Kish（基什）、Fara（法拉）、Nineveh（尼尼微）等地的考古發(fā)現(xiàn)指出，古巴比倫人較好地適應(yīng)了洪水。古巴比倫城有完善的城墻和護(hù)城河體系，城內(nèi)還建有運(yùn)河系統(tǒng)，可有效抵御洪水。

（2）運(yùn)河系統(tǒng)

數(shù)千年的文明歷程中，人類修建了大量運(yùn)河，用以溝通地區(qū)或流域間水運(yùn)，連接大小城鎮(zhèn)，極大地節(jié)省了勞動(dòng)力，改善了人類的生活環(huán)境，在運(yùn)輸、灌溉、分洪、排澇、給水等方面也起到了重要作用，關(guān)于運(yùn)河研究的成果舉不勝舉。

（3）排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)是城市水景觀系統(tǒng)的重要組成部分，尤其是降水量大的城市。古羅馬帝國大規(guī)模的排水和衛(wèi)生設(shè)施體現(xiàn)了精湛的排水技術(shù)，統(tǒng)一規(guī)劃的排水系統(tǒng)和污水系統(tǒng)遍布所有街道?？死锾貚uKnossos的考古發(fā)現(xiàn)了建于公元前18世紀(jì)的排水系統(tǒng)，其地下管道連接了支管和衛(wèi)生設(shè)施，可容許人進(jìn)入清洗。古印加文明的Machu Picchu排水工程成功應(yīng)對(duì)每年高達(dá)2 000 mm的降雨量及陡峭的斜坡、滑坡等嚴(yán)峻自然條件。其排水工程是城市建設(shè)的核心，占城市所有建設(shè)量的60%以上。

近代以來，倫敦、巴黎、東京等大城市相繼建設(shè)了宏偉的地下排水系統(tǒng)。19世紀(jì)早期，倫敦城市人口大規(guī)模增長(zhǎng)，抽水馬桶廣泛使用，原有排水系統(tǒng)嚴(yán)重不足，引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境衛(wèi)生問題。這種背景下建設(shè)完成的倫敦排水系統(tǒng)，包含5條平行于泰晤士河、貫穿市區(qū)的地下排水干渠，收集城市街道的雨水和污物，排入泰晤士河城市下水方向。在1894年洪災(zāi)之后，新奧爾良市為解決城市低洼區(qū)的排水問題，市政部門利用現(xiàn)有運(yùn)河系統(tǒng)和新開挖的溝渠，1900年前后逐漸建成主要依靠重力自流的排水系統(tǒng)。因排水系統(tǒng)失靈，也可對(duì)城鎮(zhèn)造成巨大影響。突尼斯Cap Zebib城的下水系統(tǒng)及街道常被洪水沖積物阻塞，經(jīng)歷幾次修復(fù)重建失敗后，該聚落最終被廢棄。

（4）供水系統(tǒng)

濕潤(rùn)區(qū)水源豐富，城市供水多元化發(fā)展。一些島嶼供水系統(tǒng)取得令人驚奇的成績(jī)，引起學(xué)者的關(guān)注。威尼斯的主要水源包括收集和儲(chǔ)存雨水的Venitian蓄水池，及從大陸通過管道輸送的水資源。古代墨西哥Texcoco湖上島嶼供水系統(tǒng)，通過復(fù)雜、精湛的輸水技術(shù)，引山泉水跨湖入島。

四、適應(yīng)性傳統(tǒng)城市形態(tài)

1.干旱區(qū)

（1）引水、供水管網(wǎng)格局

引水和供水管網(wǎng)是干旱區(qū)城市景觀重要元素。古羅馬城壯觀的輸水工程充分體現(xiàn)出古羅馬帝國的雄心和財(cái)力，這些輸水景觀至今仍令人驚嘆，其供水系統(tǒng)包括封閉的引水渠、蓄水池、渡槽、地下導(dǎo)管、拱廊等工程。除了少量用作飲水和生活用水外，其主要為公共浴池供水。古代雅典城的水分配系統(tǒng)包括了供水干管和分支、krenai儲(chǔ)水節(jié)點(diǎn)。由于泉源和krene(早期形式為泉房)位置不一致，雅典人設(shè)計(jì)了精致的陶管輸水。早期泉房是古希臘、古羅馬城市中的重要景觀，用于儲(chǔ)存泉水，供給城市居民生活用水，最有名的包括Enneakrounos、Perachora泉房等。Perachora泉房外觀為愛奧尼亞式建筑，背后為3條深嵌入巖石中的長(zhǎng)條形水池，設(shè)計(jì)十分巧妙。

（2）蓄水池系統(tǒng)

在干濕季氣候區(qū)，干季數(shù)月內(nèi)無降水，而濕季集中全年大部分降水，這些地區(qū)的城市通過建大型蓄水池，收納儲(chǔ)存雨洪，供干季使用。Petra城的洪水收納儲(chǔ)存系統(tǒng)即通過建設(shè)大堤和擋水壩、挖蓄水池和水庫存蓄雨水，將洪水收納儲(chǔ)蓄到水庫。古印度Dholavira城考古發(fā)現(xiàn)，城市用水系統(tǒng)由雨水收集系統(tǒng)（供飲用和宗教禮儀用）和洪水儲(chǔ)存系統(tǒng)組成，雨水收集系統(tǒng)收集城市內(nèi)部的屋頂雨水。城市周圍建有16個(gè)巨大水柜，深7 m，長(zhǎng)最多達(dá)79 m，在洪水期將附近河流中的水引入，其蓄水可供城市居民一年以上的生活之用。

2.濕潤(rùn)區(qū)

（1）適應(yīng)洪水的城市形態(tài)

幼發(fā)拉底河下游本為沼澤地，古巴比倫人挖掘溝渠排干沼澤，建設(shè)農(nóng)業(yè)聚落和城市，在城市周邊建水壩和蓄水池抵御洪水。中世紀(jì)開羅的城市形態(tài)受尼羅河洪水的強(qiáng)烈影響，與洪水的關(guān)系、農(nóng)業(yè)及城市文化生活成為城市形態(tài)演變的3個(gè)主要因素，運(yùn)河、湖泊、池塘組成的洪水管理系統(tǒng)吸收尼羅河的季節(jié)性泛濫。經(jīng)過數(shù)千年演變，格網(wǎng)運(yùn)河系統(tǒng)貫穿于整個(gè)河谷，不僅連接了低地，也連通了洪水不易到達(dá)的高地；洪水深入城市內(nèi)部，灌滿運(yùn)河及自然洼地，成為運(yùn)河和湖泊中的水資源。運(yùn)河系統(tǒng)讓開羅城形成獨(dú)特的變化的景觀，洪水期城市形態(tài)類似于威尼斯水城景觀，而洪水期過后水體變成綠色的河灘。中國黃泛區(qū)城鎮(zhèn)形態(tài)深受黃河泛濫影響，長(zhǎng)期的洪澇災(zāi)害斗爭(zhēng)中，其古代城市形成三大主要防洪治澇的適應(yīng)性景觀遺產(chǎn)：擇高地而居，城墻和護(hù)城堤，以及蓄水坑塘。這些景觀遺產(chǎn)折射了洪泛平原特有環(huán)境下真實(shí)的人地關(guān)系，飽含著古人應(yīng)對(duì)洪澇旱災(zāi)害的生存經(jīng)驗(yàn)。

威尼斯城市的起源和建設(shè)過程是一個(gè)與海水長(zhǎng)期斗爭(zhēng)的過程，海水漲落與地面沉降綜合作用下，威尼斯先民不斷夯實(shí)抬高地基，適應(yīng)海水過程。柯布西耶評(píng)價(jià)威尼斯是“人類歷史上偉大的城市，其城市形態(tài)是水陸間的精確平衡”。在南亞及東南亞季風(fēng)區(qū)，季節(jié)性的干濕氣候變化，形成濕潤(rùn)多雨和強(qiáng)烈干旱的循環(huán)，人們建設(shè)巨大的蓄水池、寬闊的城壕蓄水?？脊虐l(fā)現(xiàn)吳哥城巨大的水系統(tǒng)，包括大型水庫、寬闊的城壕、運(yùn)河等。吳哥宮殿被寬200 m、長(zhǎng)約6 000 m的城壕包圍，吳哥城郊還有4個(gè)巨型水庫，其容積達(dá)7萬～48萬m3。泰國早期城堡外有兩重甚至三重城壕，規(guī)模十分巨大，考古學(xué)家認(rèn)為它們可能有多種作用，首要作用應(yīng)是蓄水。在城外，輻射狀的運(yùn)河系統(tǒng)與周邊的聚落相連接。泰國北部的班清城壕，總面積達(dá)38 hm2，城壕建設(shè)中挖走的土方量估計(jì)達(dá)10萬m3。

（2）適應(yīng)水系統(tǒng)的城鎮(zhèn)格局

水系統(tǒng)動(dòng)力過程對(duì)城鎮(zhèn)選址和城市形態(tài)演變至關(guān)重要，尤其是洪泛區(qū)。荷蘭低地至少有6種水鄉(xiāng)古鎮(zhèn)形式：自然沙堤城鎮(zhèn)、人造高地城鎮(zhèn)、沿河城鎮(zhèn)、海岸城鎮(zhèn)、教堂中心型城鎮(zhèn)、大壩型城鎮(zhèn)，每種類型城鎮(zhèn)呈現(xiàn)不同空間格局，而水是影響低地城鎮(zhèn)形態(tài)和布局的核心因素。

（3）山水園林景觀

以自然水系為基礎(chǔ)營建園林景觀，古今中外樂此不疲。蘇州的私家園林、法國凡爾賽花園等享譽(yù)世界。空中花園是古巴比倫人重要的創(chuàng)造，研究表明空中花園最重要的是供水系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過壓水和引水系統(tǒng)將水引入高臺(tái)蓄水池，再通過水渠引入各園地，其壓水思想至今仍在兩河流域廣泛使用。

五、結(jié)論和展望

①古代人類在長(zhǎng)期水資源管理及與各種水災(zāi)害斗爭(zhēng)過程中，積累了樸素的具有生態(tài)價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)，表現(xiàn)在城鄉(xiāng)聚落選址、城市水資源管理、城市形態(tài)等方面的適應(yīng)性景觀，如城市水系格局、水利設(shè)施等。當(dāng)今快速城鎮(zhèn)化過程中，傳統(tǒng)水景觀消失的問題更加嚴(yán)重，洪水、內(nèi)澇、缺水、污染、環(huán)境惡化等問題威脅著城市水安全和水生態(tài)。傳統(tǒng)城市水適應(yīng)性景觀正蘊(yùn)涵著豐富的海綿城市思想，對(duì)當(dāng)代城市景觀設(shè)計(jì)具有重要的啟示意義。

②古代城市水適應(yīng)性景觀內(nèi)容和形式受到氣候干濕類型、地形地貌特點(diǎn)等因素影響。濕潤(rùn)區(qū)以防洪排澇為核心，城市內(nèi)常有大面積水體、發(fā)達(dá)的運(yùn)河系統(tǒng)。干旱區(qū)以蓄水系統(tǒng)為核心，各種引水設(shè)施、蓄水設(shè)施構(gòu)成干旱區(qū)水景觀的主體。平原、丘陵、山區(qū)、沿海等不同地形的城市水景觀表現(xiàn)出不同特點(diǎn)。不同氣候條件城市水適應(yīng)性景觀對(duì)照見表1。

③工業(yè)革命以來，因?yàn)楹拥乐形鬯畽M流、垃圾成堆和由此帶來的健康問題，以及新的交通方式的發(fā)展，許多城市河道被填埋、水體被侵占，傳統(tǒng)水景觀逐漸消失。傳統(tǒng)開羅城市水系統(tǒng)是數(shù)千年古代人類與尼羅河泛濫斗爭(zhēng)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果，在19世紀(jì)運(yùn)河、水塘、湖泊被填埋，城市形態(tài)徹底改變。中國城市在城市化過程中也面臨河網(wǎng)格局破壞的困境。適應(yīng)于水鄉(xiāng)河網(wǎng)環(huán)境，上海老城形成了發(fā)達(dá)的運(yùn)河系統(tǒng)，它們?cè)诔鞘薪煌ā⒐部臻g、雨洪調(diào)節(jié)、城市景觀和生態(tài)等方面發(fā)揮了重要功能。近代上海的填浜筑路過程，促使近代上海由傳統(tǒng)的水鄉(xiāng)景觀向現(xiàn)代城市景觀轉(zhuǎn)變，也帶來生態(tài)和景觀方面的問題。面對(duì)這些問題，“海綿城市”的概念提供了一種新的思考方式，而傳統(tǒng)城市水適應(yīng)性景觀道出了解決城市水生態(tài)問題的一個(gè)重要方向。城市水系統(tǒng)建設(shè)中，如何集防洪、抗旱等多種功能于一體，如開羅的運(yùn)河水網(wǎng)系統(tǒng)、黃泛區(qū)的洼地系統(tǒng)那樣，建立應(yīng)對(duì)洪水、內(nèi)澇、干旱等的綜合水適應(yīng)性景觀，是海綿城市實(shí)踐的重要課題。

表1 不同氣候條件城市水適應(yīng)性景觀對(duì)照

[1]仇保興.海綿城市（LID）的內(nèi)涵、途徑與展望[J].給水排水，2015（3）.

[2]吳俊范.1900—1949年間上海水鄉(xiāng)景觀蛻變的復(fù)原與分析[J].中國歷史地理論叢，2010（1）.

[3]俞孔堅(jiān)，陳義勇.國外傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)水適應(yīng)經(jīng)驗(yàn)及水適應(yīng)景觀[J].中國水利，2014（3）.