《Nature-Based Solutions》:Inconsistent adoption of Water Sensitive Urban Design in Australia: A climate-comparative review of council stormwater guidelines
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为解决澳大利亚水敏性城市设计(WSUD)在全国不同气候区实施不一致的问题,研究人员开展了一项全国性的范围综述,系统分析了73份地方政府雨水导则。研究发现WSUD的政策内容存在显著差异,尤其是在污染物削减目标、维护条款和气候适应性设计方面,揭示了治理和能力差距,制约了WSUD作为基于自然的解决方案的可扩展性和长期有效性。这项研究为提升WSUD政策的一致性和气候适应性提供了关键见解。
随着城市化进程不断推进,道路、屋顶和停车场等不透水表面的扩张,极大地改变了自然水文过程,导致地表径流加剧、洪水风险升高,并对下游水质、河岸侵蚀和生态健康构成威胁。在人口增长、气候变化和生态退化的复合压力下,传统的、以快速输送为目的的“灰色”雨水基础设施已显不足。澳大利亚作为世界上城市化程度最高的国家之一,86%的人口居住在城市,且许多沿海城市正面临洪水、热应激和水资源短缺的挑战,使得其雨水管理系统尤其脆弱。更复杂的是,澳大利亚横跨热带、亚热带、干旱、半干旱、地中海、温带和高山七个主要气候区,每个区域都有其独特的水文生态限制,从热带地区的短时强降雨到干旱地区的极端缺水,都对统一、有效的雨水管理构成了巨大挑战。
在此背景下,水敏性城市设计(Water Sensitive Urban Design, WSUD)作为一种可持续的雨水管理范式应运而生。WSUD不再将径流视为废物,而是将自然水文过程融入城市形态,旨在实现减少洪水、改善水质、提升城市舒适度和缓解城市热岛效应等多重效益。其技术措施包括雨水花园、雨水收集、人工湿地、植草沟、透水铺装和绿色屋顶等,以模拟自然的渗透、蒸散和污染物去除过程。尽管WSUD自20世纪90年代在澳大利亚维多利亚州和新南威尔士州通过《城市雨水:最佳实践环境管理指南》等倡议被正式引入,并得到国家水倡议(National Water Initiative)的支持,但其成功的最终落地,却高度依赖于地方议会层面在开发控制计划、工程标准和雨水导则中的具体规定和实施。
然而,现实情况并不理想。尽管WSUD原则在澳大利亚得到了广泛认可,但其在地方议会层面的实施却呈现出碎片化和不一致的状态。不同议会在其规划文件中提供的技术指导、设计规范和性能标准差异显著。例如,维多利亚州和新南威尔士州的大都市议会通常能提供详细的污染物削减目标,并要求使用MUSIC(Model for Urban Stormwater Improvement Conceptualisation)等雨水模型工具;而许多资源有限的地区或偏远议会,其文件往往过于简略或过时,甚至可能退回到传统的排水解决方案。这种差异性因气候考量不均而进一步加剧:在热带昆士兰州,导则可能强调侵蚀控制和大容量滞留系统以应对强降雨;而在干旱的南澳大利亚州或西澳大利亚州,文件则侧重于雨水收集和滞留,对受干旱限制的植被系统细节提供较少。高山和冰雪覆盖地区在WSUD政策讨论中则基本缺位。这种不一致性可能导致建成的系统与环境背景不匹配,削弱其适应性和公众信任。
针对以上问题,由Ashleigh Hayden、Karen Brakell和Lalantha Senevirathna等研究人员在《Nature-Based Solutions》期刊上发表的研究,开展了一项全国性的范围综述,旨在系统评估澳大利亚不同气候区地方议会雨水导则中WSUD的应用情况、性能考量及气候响应性,以揭示政策实施的差距并为未来改进提供路径。
为了回答上述问题,研究人员主要采用了基于PRISMA-ScR框架的范围综述方法。他们系统检索并分析了来自澳大利亚所有州和地区的73份公开的州及地方政府雨水指导文件。通过结构化数据提取表,研究人员对文件的元数据、WSUD技术措施、设计与性能规范、维护与监测要求、气候响应性及实施手段等内容进行了系统编码。此外,研究还根据澳大利亚气象局(Bureau of Meteorology, BoM)的气候分类,将每个议会所在的地区划归到主要气候区(如热带、温带、干旱等),以进行跨气候区的比较分析。
3.1. 纳入文件特征
分析发现,纳入的文件在可获得性和政策成熟度上存在显著地域差异。新南威尔士州(23份)和维多利亚州(18份)贡献了最多的文件,其导则通常更为详细,并常将WSUD要求嵌入法定规划工具(如开发控制计划)。而昆士兰州、南澳大利亚州、西澳大利亚州等地的文件数量较少,塔斯马尼亚州和北领地则仅有少量咨询性文件。
3.2. 议会导则中推广的WSUD技术
在73份文件中,WSUD技术的推广范围和详细程度差异很大。最常被提及的措施是雨水收集(88%)、生物滞留/雨水花园(82%)、植草沟(76%)和人工湿地(72%)。透水铺装(41%)和绿色屋顶/墙体(22%)的提及率较低,且主要集中在大都市议会。不同气候区偏好的技术也有所不同:温带地区更常推广生物滞留系统;热带/亚热带地区则更强调大型滞留池和植草沟;干旱/半干旱地区对生物滞留和湿地的规定较少,更关注侵蚀控制和滞留池。
3.3. 设计与性能规范
研究发现,WSUD设计与性能要求在全国范围内差异巨大。大约40%的文件明确了污染物削减目标,最常见的是维多利亚州广泛采用的削减80%总悬浮固体(TSS)、45%总磷(TP)和45%总氮(TN)的基准。水文学目标(如峰值流量削减)仅在28%的文件中被规定。在建模要求方面,约35%的文件强制或强烈推荐使用MUSIC模型来证明合规性,但这在维多利亚州和新南威尔士州更为普遍。
3.4. 维护与监测规定
尽管84%的文件提到了维护,但其中仅35%提供了具体操作指南(如检查频率、明确维护任务)。仅有21%的文件包含了可强制执行的维护条款。监测规定更为罕见,只有14%的文件提及,而要求进行长期性能评估的则不足10%。维护责任的归属经常不明确,这构成了WSUD长期有效性的关键弱点。
3.5. WSUD导则采用的气候比较分析
跨气候区的分析揭示了显著差异。温带气候区(尤其是大都市区域)的议会更频繁地阐述量化和可执行的WSUD要求。而干旱、半干旱和偏远地区的导则往往不够详细或缺失。在气候响应性方面,只有不到三分之一的文件包含了特定气候的设计指导。热带和干旱地区的指南很少将气候因素转化为可执行的绩效标准。
4. 讨论与结论
本研究揭示了澳大利亚WSUD在地方层面的制度化存在显著的不均衡性。虽然WSUD原则被广泛接受,但其转化为具体、可执行且气候适应性的地方政策仍然支离破碎。这种碎片化源于治理结构的分散、地方议会资源和能力的差异,以及缺乏全国统一的、可强制执行的绩效标准框架。一个尤为关键的发现是,大多数指南未能充分整合气候适应考量,仍然依赖历史气候数据进行设计,这使WSUD基础设施在未来气候变化的极端降雨和干旱面前显得脆弱。
此外,维护和监测规定的普遍缺失是另一个系统性弱点。没有明确的检查计划、责任分配和长期性能评估,即使设计精良的WSUD设施也可能在投入使用几年后因堵塞、植被管理不当等问题而失效,使得设计阶段的污染物削减目标沦为空谈。这反映了当前WSUD治理中“重建设、轻运维”的普遍倾向。
从国际经验看,新加坡的“活跃、美丽、洁净”(ABC)水域计划、美国的市政分流雨水排放系统(MS4)许可制度等案例表明,通过强有力的中央领导、立法支持、统一的最低绩效标准以及将维护责任法定化,可以有效克服政策碎片化,实现更一致和可持续的雨水管理成果。
综上所述,本研究强调,要将WSUD真正提升为一种可靠、可扩展且具有气候韧性的基于自然的解决方案,澳大利亚需要进行系统性改革。这包括:建立州级最低可强制执行绩效标准;将详细的生命周期维护和监测要求嵌入法定规划工具;加强州与地方之间的协调与能力建设;并明确将未来气候预测和适应性设计原则纳入所有层级的WSUD政策和设计指南。没有这些改革,WSUD可能将继续停留在美好的政策理念层面,而难以在实际中持续、有效地保护澳大利亚的城市水域和社区免受日益严峻的水文与气候挑战。