Special: Resilient City

The Concept of Resilience to Withstand Floods in China’s Traditional Construction Wisdom and Its Modern Implications

  • Jian TIAN , 1 ,
  • Kaiyue MA , 2 ,
  • Suiping ZENG , 2, *
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  • 1 School of Architecture, Tianjin University
  • 2 School of Architecture, Tianjin Chengjian University

TIAN Jian, Ph.D., is deputy director of and an associate research fellow in the Department of Urban and Rural Planning, School of Architecture, Tianjin University, a senior planner in Tianjin University Research Institute of Architectural Design and Urban Planning Co., Ltd., a National Registered Planner, and a member of the Resilient City Council, Chinese Society for Urban Studies. His research focuses on urban and rural resilience planning and design

MA Kaiyue is a master student in the School of Architecture, Tianjin Chengjian University. Her research focuses on urban and rural resilience planning and design

ZENG Suiping, Ph.D., is vice dean of and a professor in the School of Architecture, Tianjin Chengjian University, a National Registered Planner, and a member of the Resilient City Council, China Society for Urban Studies. Her research interests are urban and rural resilience planning and design

Received date: 2024-08-29

  Revised date: 2025-08-03

  Online published: 2025-12-10

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Abstract

[Objective] Facing frequent extreme climate disasters from global change, especially severe rainstorms and floods, human society faces unprecedented challenges. According to the Global Disaster Data Platform, floods have become one of the main factors causing global casualties and social and economic losses. In 2021, floods accounted for 56.13% of major natural disasters worldwide, causing 41.87% of disaster-related deaths. In the same year, the torrential rain in Zhengzhou caused 380 deaths and direct economic losses of 40.9 billion yuan. These data reveal the destructive nature of floods and the current disaster vulnerability of cities. Therefore, this research delves deeply into the ancient Chinese concepts and experiences of flood resilience, distills universal prevention and control strategies from the long-term flood control practices of the ancients, and provides scientific guidance for current urban construction and disaster prevention and mitigation, in order to enhance the flood resilience of cities, reduce disaster losses, and ensure the safety of people’s lives and property.

[Methods] To comprehensively analyze the concept of resilience to withstand flood in ancient China, this research adopts a multi-dimensional approach: by sorting out historical records and cases to construct a theoretical − methodological − practical cognitive framework, it explores its theoretical basis, methodological system and practical application; this research analyzes the traditional concept from three aspects: flood control, flood response and flood adaptation. At the flood control level, it focuses on the construction, maintenance and strategy formulation and implementation of flood control facilities in ancient cities. At the flood response level, it explores the emergency mechanisms, rescue measures and post-disaster reconstruction of ancient people. At the flood adaptation level, it emphasizes the concept of coexistence between humans and floods, and achieves harmony between cities and floods by adjusting urban layout and optimizing water conservancy facilities. At the same time, from the perspectives of multi-party coexistence and game symbiosis, it analyzes concept of resilience to withstand flood the evolution and adaptation of the ancient flood control resilience concept in different historical periods and regional backgrounds to more comprehensively reveal its internal logic and laws.

[Results] After an in-depth analysis of ancient flood control ideas such as urban management and water conservancy projects, this research summarizes the evolution law of the concept of resilience to withstand flood from “passive prevention and control” to “active diversion” and then to “harmonious coexistence”. During the passive prevention and control stage, ancient people mainly built defense facilities such as city walls and DAMS to resist floods. Although this alleviated disasters, it had problems such as insufficient defense and high maintenance costs. With the advancement of technology and the deepening of understanding, active drainage strategies have gradually become mainstream. By excavating canals and building reservoirs to regulate water flow, the threat of floods can be effectively reduced. However, there are also limitations such as soil erosion and ecological damage. In the long-term practice, the ancients gradually formed the concept of harmonious coexistence with floods. Through measures such as afforestation and building wetland parks, they not only enhanced the flood control capacity of cities but also protected the ecology, achieving harmonious coexistence between humans and nature.

[Conclusion] By analyzing the changes in the concepts and experiences of flood resilience in ancient China, this research draws conclusions and inspirations: First, the wisdom and experience accumulated by the ancients in long-term flood control have important reference significance for enhancing the current flood resilience of cities; secondly, the ancient Chinese concept of resilience to withstand flood has undergone an evolution from “passive prevention and control − active guidance − harmonious coexistence”, which reflects the ancients’ profound understanding of the relationship between humans and nature. Thirdly, it proposes three levels of resilience disaster prevention experiences: “conforming to nature”, “adapting to the trend”, and “adapting to local conditions”. Conforming to nature means respecting the laws and conforming to the characteristics of floods, and achieving coexistence between humans and nature through reasonable planning. Adapting to the trend means making use of the terrain and hydrological conditions and adopting flexible flood control measures to enhance efficiency. Adapting measures to local conditions means adapting to the environmental and economic conditions of different regions and formulating strategies that are in line with local realities. These experiences are not only of great significance for enhancing the flood resilience of Chinese cities, but also provide references for disaster prevention and mitigation in cities around the world.

Cite this article

Jian TIAN , Kaiyue MA , Suiping ZENG . The Concept of Resilience to Withstand Floods in China’s Traditional Construction Wisdom and Its Modern Implications[J]. Landscape Architecture, 2025 , 32(10) : 12 -20 . DOI: 10.3724/j.fjyl.202408290491

近年来全球气候变化导致极端气候灾害频发[1],其中暴雨洪涝灾害发生频率高、波及范围广、灾害损失大。据全球灾害数据平台统计,2021年全球重大自然灾害事件中洪涝灾害占比高达56.13%,洪涝灾害造成的死亡人数占灾害死亡总人数的41.87%;同年,中国郑州因罕见特大暴雨,遭遇重大人员伤亡和社会经济损失,死亡人数高达380人,直接导致的经济损失达409亿元[2]。严重的洪涝灾害损失暴露了城市在自然灾害面前的脆弱性[3],城市承洪韧性亟待提升[4]。中国自古水患严重,古人在长期与洪涝灾害的斗争中,积累起宝贵的韧性承洪智慧,在协调人与自然关系的过程中有效保障了城市与居民的安全,可为当今的韧性承洪与减灾适灾规划提供重要的借鉴与参考。
在针对传统承洪理念与方法的既有研究中,相关领域的学者或从史料记载与文化传播层面探讨水文与城市规划的适应关系与影响机制[5];或通过梳理古代营城防洪的理念内核[6- 7],从古籍中挖掘各类工程实践案例与技术演进[8],总结承洪减灾措施[9];或从古代山水格局入手,关联极具地方特性的营建理念,探究因地制宜的城市山水人文共生格局[10- 11];又或通过剖析治水名城的承洪经验,汲取优秀元素与思路[12-13]。这些研究大致可分为2类:一类侧重从营建与山水关系的宏观视角剖析古人的应洪理念;另一类侧重解析治水实践案例,从工程实践的技术层面凝练传统承洪策略。然而笔者发现,中国古代不同时期承洪理念存在系统关联与时空演化特征,亟待通过综合史籍考证与实践案例佐证,系统地解析并凝练中国传统营建智慧中的韧性承洪理念内核、演化规律与经验启示,为应对日益严峻的洪涝灾害风险提供有益借鉴。

1 传统营建智慧的韧性承洪认知框架与发展脉络

1.1 理论-方法-实践:博弈共生的承洪认知框架

理论、方法、实践是中国古代韧性承洪理念认知的3种维度,共同构成了多元共存、博弈共生的认知框架。思想理论层面,古人对洪涝灾害的认识从被动应对逐渐转化为主动预防,探析洪涝灾害规律,采取措施应对灾害威胁,形成一系列指导防洪实践的理论;技术方法层面,古人从基础技术入手,通过修筑土堤、挖渠排水等措施减轻洪涝灾害的影响,并形成系统的方法体系;实践反馈方面,古人通过设计和建设高效复杂的工事,汲取前人经验并衍化创新,逐渐形成较为成熟的防洪适洪实践范式,为韧性承洪理念的发展提供源泉。

1.2 防洪-应洪-适洪:循序渐进的承洪发展脉络

古人对水患治理、兴修水利、防洪适洪的史料记载丰富,为解析传统的韧性承洪智慧提供了宝贵的资料。通过梳理典籍,以古人对洪涝水患的认知差异与防洪态度为界定依据,可梳理出古代营建智慧中的3种承洪策略——防洪、应洪、适洪,是不同时期下演化形成的传统承洪理念的重要维度,是解析中国古代韧性承洪理念发展的关键线索(图1)。
图1 中国古代承洪相关著述及思路梳理

Fig. 1 Related works and thoughts on flood withstanding in ancient China

“防洪-应洪-适洪”之间彼此影响、循序渐进,共同构成了传统的韧性承洪智慧。1)以“避”为核心的防洪智慧,通过巧妙选址、疏堵结合、迁避灾害,以实现防洪目标,如先秦时期的《管子·乘马》提到高毋近旱、下毋近水的选址理念。2)伴随着自然科学发展、工程技术不断成熟,以“解”为核心的应洪智慧应运而生,通过兴修水利、水患预警、主动治理,提升了人居环境的承洪安全保障水平,如汉代《史记·河渠书》中倡兴水利、开渠引灌的水利史实。3)承洪理论的持续发展和治洪经验的不断积累,使古人认识到与洪水长期共生、实现人与自然和谐相处,是可持续的解决方案,以“和”为核心的适洪智慧得以发展并走向成熟,如明代《河防一览》就提到“束水攻沙”,治洪策略从单纯治水转变为沙水并行、自然共生的统筹治理维度。

2 “避-障-迁”被动递进式防洪理念

远古时期的人类通过采集和猎捕果腹,生产成果依赖自然,面对雨洪灾害侵袭,采用“避”洪的方式来减少洪水的威胁。至新石器时代开始农业种植与畜牧养殖,洪水泛滥时,人们围护耕地用以“障”洪,用简单直接的方式阻挡洪水侵袭。群居生活产生政权统治后,面对洪涝灾害,部分情境下决策者会选择“迁”离的方式减少灾损。古人在最初与洪水斗争的过程中逐渐形成了“躲避-障阻-迁离”的防灾思路。

2.1 趋利“避”害,审时度势

古人在都城和居所选址时,所考虑的生产生活需求紧紧围绕水源,然而“五害之属,水为最大”,合理度量地理位置,是安全需求引导下最原始的防洪考量标准。

2.1.1 都城落址

《管子·乘马》提到:“凡立国都,非于大山之下,必于广川之上。高毋近旱,而水用足;下毋近水,而沟防省。”指都城建设选址不择过高处,以防止干旱,不于近水处,以防止洪涝侵袭,在资源与灾害之间谨慎评估,既借助地势,又规避风险,说明古人在居所选址、营城落址过程中落实了“避”洪的理念,从源头减轻洪涝侵袭的风险。
《管子·度地》记载“故圣人处国者,必于不倾之地,而择地形之肥饶者,向山,左右经水若泽,内为落渠之泻,因大川而注焉。地高则沟之,下则堤之,命之曰金城”。即都城选址应择平坦肥沃的土地,背山面水,城内挖沟修渠,积水排入河流。在该理念指导下,古人绕水环山营城,居高以占地利,低筑以利耕种,使城址与自然环境相契合。

2.1.2 居所落址

古代民居选址在避让洪涝灾害择安而居的同时,尽可能实现食物丰足、出行便捷[14],即以防洪为基础兼顾多目标。例如高居黄土高原的陕西省韩城党家村,南临泌水,北依高原,向阳背风,落址于天然的“圪崂”(狭窄而长的小空间)之中,形成了北高南低而利于排水的村落格局。雨水季,涝池蓄水,承担牲畜、灌溉、游乐等用水功能;枯水季,污泥晒干,可作农家肥料[15]。从“选址”到“用址”都体现了对自然规律的掌握应用,在灵活避灾的同时丰富生产生活(图2)。
图2 黄土高原区党家村村落选址分析

Fig. 2 Analysis of the siting of Dangjia Village in Loess Plateau region

2.2 土法“障”洪,疏堵相宜

障,即用堤坝、城墙等障水,抵御洪水侵入。《国语·周语》中共工氏族“壅防百川,堕高堙庳”,搬取高处土石抵御洪水。据史籍记载,鲧是治水能手,面对“洪水横流,泛滥于天下”的黄河流域特大洪水,筑城以卫君,造郭以居人,用“障”水思路治水。后人营城建都,围设城墙、修筑堤坝都是依此“障”洪思路。后《尚书·禹贡》记载其子大禹治水:“禹别九州,随山浚川,任土作贡;禹敷土,随山刊木,奠高山大川”,大禹沿着山峦疏浚水道,削树作标,覆土成堤,阻挡洪水侵袭,改良了单一障洪的思路,结合疏浚引流,借“势”疏堵。现代防洪中的“导流”措施,正是借鉴了古代顺应自然水流规律思想的“疏堵”理念,体现了立足自然、低影响冲击的承洪智慧。
《礼记·月令》提出“循行国邑,周视原野,修利堤防,导达沟渎,开通道路,毋有障塞”,要求官员提前视察原野,整修堤防,同时疏通沟渠,开通道路,确保没有障碍堵塞通廊,这说明古人在修堤筑坝阻挡洪涝的基础上,意识到疏浚河道的重要性,创新障洪与疏涝的防洪思路,为后人的洪涝疏障奠定了技术基础。

2.3 迫灾“迁”离,运掉自如

由于洪涝灾害对农业生产、生活的影响十分严重,古代管理者被迫以“迁”防洪。“迁”包括3种:一是改迁河道流向,免除近水城市的江洪水患,如《乾隆邯郸县志》记载“城西沁水迫城,改去半里许,以防冲决”,面对沁水威胁,县尹选择改道半里,以保邯郸无洪水重冲堤之险;二是迁离人群,洪灾来临前组织百姓携带财物出城,尽可能地减少洪水灾损,如《光绪寿州志》记载明正统二年(1437年)寿州城外大水,指挥使调船济百姓,保一方平安无虞;三是迁城,即举城搬迁,以避水患,“迁城”作为防灾策略的历史考据良多,如《水经注》记载“汾水又西迳耿乡城北,故殷都也,帝祖乙自相徒此,为河所毁,乃自耿迁毫”,古代君王为从长远计,认为迁都是避河患良策。宋代的石介在《河决》中描述“如能顺水所向,迁徙城邑以避之,复有何患”,宋神宗认为迁城是治河良策,宋代更是高频迁城以避水患,形成从源头上防洪避灾的承洪理念(表1)。
表1 中国古代历朝避洪迁城记录

Tab. 1 Records on city relocation for flood evasion in ancient China

朝代 时间 所迁城名 资料来源
东晋 晋末 济州理信通城 《元和郡县图志》
唐代 乾元二年(759年) 齐州禹城 《太平寰宇记》
五代 后晋开运三年(946年) 博州 《东昌府志》
宋代 建隆元年(960年) 济南府临邑县城 《宋史·地理志》
太平兴国八年(983年) 山东阳谷县城 《乾隆山东通志》
淳化三年(992年) 东昌府城 《乾隆山东通志》
同平三年(1000年) 郓州城 《宋史·河渠志》
大中祥符四年(1011年) 棣州 《宋史·河渠志》
大中祥符八年(1015年) 棣州 《宋史·河渠志》
明道三年(1033年) 朝城县城 《乾隆山东通志》
熙宁元年(1068年) 堂邑县城 《乾隆山东通志》
熙宁二年(1069年) 沧州锁安县城 《宋史·五行志》
元丰(1078—1085)年间 青平县城 《乾隆山东通志》
大观二年(1108年) 邢州钜鹿县城、赵州隆平县城 《宋史·河渠志》
大定六年(1166年) 郓城 《金史·地理志》
大定(1161—1189)年间 封丘城、孟州城 《元史·地理志》
金代(1115—1234年) 济州城 《元史·地理志》
元初 封丘、杞县城 《元史·地理志》
洪武四年(1371年) 定陶县城 《乾隆山东通志》
洪武八年(1376年) 谷城县城 《乾隆山东通志》
洪武十三年(1380年) 范县城 《乾隆山东通志》
洪武二十二年(1389年) 仪封县城 《明史·河渠志》
宣德三年(1428年) 灵州千户所城 《明史·河渠志》
景泰三年(1452年) 侯州城 《乾隆山东通志》
景泰三年(1452年) 原武县城 《道光河南通志》
景泰(1450—1467)年间 西华县城 《明史·河渠志》

3 “度-报-解”主动阻断式应洪理念

被动防洪难以适应复杂的洪水治理需求,古人通过研究洪涝规律与营建策略,基于主动阻断洪涝的工程治理技术不断发展并走向成熟。

3.1 工程治洪,“度”灾初试

伴随工程技术发展,古人研究通过治水工程在灾前主动采取防范措施,减少灾害致损。如西汉末年黄河大改道,下游淤积严重,决口频繁,洪灾严重,东汉王景在新河两岸修筑千里大堤,以此固定改道后的新河床。据《列传·循吏列传》记载,由王景总结的“十里立一水门,令更相洄注”的多水口引水技术,增强了疏水排洪能力,自此至唐代约800年间,黄河决口次数明显减少[16]。秦汉时期都江堰建立堤防后,形成“岁修制度”,定期维护和加固堤防,这与现代防洪工程中的定期检查和维护相似。
古代居民为避免洪涝灾损,建屋立舍的营造智慧里,同样蕴藏着应洪理念。中国传统建筑群多连体排列,建筑内设敞开式天井,结合明沟、暗沟,将建筑内部余存的雨水、生活废水排入池塘;对于单栋建筑,居所外部设石制水槽于门两旁,水流自屋顶顺势而下,结合内部敞开式的天井排水系统,流向地面或排水沟,解决了房屋内部因天井造成的潮湿问题,同时兼具采光、节约空间的功能。传统的排水构造设计,反映了古人对疏排洪涝工程技术的初步探索,有效降低了洪涝风险。

3.2 深耕洪律,“报”汛未然

《吕氏春秋·爱类》记载“大溢逆流,无有丘陵、沃衍平原、高阜尽皆灭之,名曰鸿水”,描述泛滥横溢的大水,可将丘陵、沃野平原、高地都淹没,是较早的洪水特征描述。《孟子·离娄下》进一步探究了洪水发生的季节和洪峰陡涨陡落的特点,“七八月之间雨集,沟浍皆盈:其涸也,可立而待也”。善于总结规律的古人开始观察掌握洪涝灾害规律,意识到利用信息开展应洪准备的重要性。
古籍记录了系列“报汛”方法。报汛是指根据水文情况及时报告河湖水库的水位、水流和洪水状况的行动,通过提前预警以降低灾害风险。《宋史·河渠志》记载了根据信水涨幅,预测黄河伏秋大汛涨幅的方法:“河边人候水,初至凡一寸,则夏秋当至一尺,颇为信验”。至明朝时期,报汛逐渐形成规范的体系,并得到更多的重视。此外,报汛不仅可以预洪、应洪,还可助力水文监控,在后来的水利工程建设管理中应用广泛。现代防洪依赖于高科技监测预警,如卫星遥感技术,能够实时监测江河水位和流量,及时预警洪水。如2024年长江流域通过雨水情况监测预报体系,实现了从“落地雨”监测预报向“云中雨”监测预报的转变。监测技术提高了防洪的科学性和准确性,是古代“报汛”防洪智慧的延伸与发展。

3.3 耦合科学,“解”灾于因

3.3.1 水力认知,固堤防决

水力学特性研究是古代防洪工程技术的里程碑式突破。水力学是古人制订应洪策略的依据,为当今针对洪涝灾害的水文水动力模拟技术发展奠定了基础。如都江堰选址于岷江中游河段,山洪暴发、河流倾泻与枯水积沙规律是其落址的避险依据,通过工事调节水力以减少河段的洪泻积淤(图3)。
图3 都江堰地理位置与地势条件

Fig. 3 Geographical location and terrain conditions of Dujiangyan

《考工记·匠人》记载:“凡沟,必因水势;防,必因地势。善沟者,水漱之;善防者,水淫之。”指修建灌溉沟渠时,应注意水势流向,利用水流冲刷渠道。古人开始关注自然赋予的应洪能力,借“水势”固堤以节省人力。《管子·度地》记载:“令甲士作堤大水之旁。大其下,小其上,随水而行。地有不生草者,必为之囊。大者为之堤,小者为之防,夹水四导,禾稼不伤。岁埤增之,树以荆棘,以固其地;杂之以柏杨,以备决水。”对堤防横断面的形状、边坡等提出要求,辅以排布围合,抗涝蓄水,一举两得,说明从水力视角设置堤坝,相比于先前的定距设堤更加科学。明末王征根据对水力的认知提出静水压力大小与水深有关,将静水压力原理应用于水利工程中,可确保应洪工程的结构稳定性与安全性。

3.3.2 土力认知,冲渠厚堤

中国古人对泥土流沙与洪涝关联的认识起源于春秋战国时期,后逐渐丰富精深。西汉末年黄河洪涝泛滥,大司马史张戎提出“河流挟沙力”的概念,是中国古代河流泥沙运动理论的萌芽;东汉末年王充提出泥沙粒径与比重对水流带沙力的影响[16],对洪涝灾害防治的微观技术发展意义重大。此外,都江堰的飞沙堰首次利用多沙河床中的巨石运动规律,成功实现了侧向排沙(图4),也是基于河流动力学的应洪实践著名案例。
图4 飞沙堰侧向排沙机理

Fig. 4 Lateral sediment discharge mechanism of Flying Sand Weir

淤泥与沙土作为筑坝基础,筑坝的关键是要保证地基稳定。《诸子集成》提到“濡湿日生,土弱难成”,说明春秋战国时期已认识到,秋季土壤含水量较大,不宜筑堤,只有春季的土壤含水量比较适宜,是筑堤的好季节。自春秋战国起,人们不断总结影响土力应洪作用的因素,包括土质含水量、工程高宽比、施工技巧等,至明清时期已掌握了更多关于土质、土壤结构等方面的知识。明嘉靖(1521—1566)年间潘季驯的“束水攻沙”“蓄清刷黄”“滩堤”等理论便是在土力认知的基础上对防洪工程的理论探索,该理论在工程实践过程中解决了河流上游淤积堵塞的问题,为韧性承洪提供了理论基础与实例参考[8]。现在,都江堰水利发展中心利用“数字孪生平台”对过境洪峰进行数字预演分析,为防汛抗洪提供重要帮助,使得古老的都江堰在现代依然能够发挥巨大的水利综合效益。
古代的防洪智慧实践不仅解决了防洪问题,还实现了灌溉和航运的多重效益,充分利用了自然地势与水系特征。现代防洪在传承古代韧性防洪智慧的基础上,更注重系统的综合性和科学性,如海绵城市的概念,通过城市建筑、道路、绿地等空间的系统设计提升雨洪调蓄能力;此外,现代防洪则更依赖于高科技监测与预警系统,如卫星遥感技术实时监测江河水位和流量,及时预警洪水。

4 “循-导-和”的自然共荣适洪理念

伴随着承洪理论的持续发展和治洪经验的不断积累,古人对自然及洪涝灾害的相处模式渐生变化,逐渐认识到与洪水长期共生、强化人与自然和谐相处对实现可持续承洪目标的重要性。以“天人调谐”为理想[17]、与自然共生共荣的韧性适洪理念逐渐发展。

4.1 因“循”自然,行稳致远

《道德经》提出“人法地、地法天、天法道、道法自然”,揭示了万事万物的根本属性与遵循“自然而然”的规律,即人类与自然交互过程中,并非敌对关系,更应交融共生,遵循自然规律,以和谐共存的模式减弱自然灾害的影响。

4.1.1 宏观格局:相土尝水,象天法地

中国古代营城尊崇“相土尝水,象天法地”的选址筑城理念,通过对自然选址的斟酌与因循自然的承洪态度,形成韧性适洪格局的营建基础。典型案例是地处太湖边缘、面对洪水过境与高潮倒灌威胁的苏州古城。中国古代的苏州城,内部河渠纵横,是古籍有载的第一座规划周密的典型水城[16]。《吴越春秋》记载“子胥乃使相土尝水,象天法地,造筑大城,周回四十七里。筑小城,周十里,陵门三”,指当时伍子胥派人察看地形水文,相天法地筑造大小城,展现了古人的循法自然、天人合一的营城理念(图5)。
图5 苏州古城双棋盘格局图示

Fig. 5 A diagram of the double chessboard layout of the Suzhou Ancient City

苏州古城布局严整,水网体系完善[18],古人根据地形特点和营城需要,人工挖掘、调整河道,形成引水、航行、蓄水、消防等多功能并行的水系河网[19]。由于苏州所在的太湖地区地势低洼,古人们农耕营生时,选择在高于平地的墩台上居住,于墩台周边开垦耕种,兼顾生产与洪水侵袭时的躲避疏险[16]。由此苏州古城形成了布局严整、体系完善[20]的适洪格局。无独有偶,北京故宫的排水系统设计精准严谨,利用自然坡度和精细的人工排水系统,使得600余年来几乎不见暴雨积水成灾的记载。

4.1.2 微观拓扑:集成复合,疏排滞蓄

基于宏观的适洪格局,古人从微观拓扑上提出“集成复合,疏排滞蓄”的适洪布局策略。“集成复合”是指将城市内外河道水系整合利用,衔接成网;“疏排滞蓄”则指合理规划水网以疏导排水、滞蓄洪水。
以苏州古城为例,通过互融、分化和改良,管理水系、城郭堤堰、街巷里坊等元素,创新外拒洪水、内蓄疏涝的内城适洪体系(图6)。苏州城的水系密度与格局是地理条件与功能适应的结果,如顺应夏季盛行的东南风,均衡城市温湿度,高密度布设河流水系于东部偏北,适应居住功能。在城郭方面,相比于“方九里,旁三门”的规整方形,苏州城墙更遵循因地制宜的原则,考虑到城北护城河的急流冲击,将城墙的东北和西北拐角调整为梯形,以此增加河道曲率,减缓激流冲堤,西南外凸成微弧形,承受太湖来水[21]。在交通方面,密布的河流限制了城内的交通布局,苏州古城的交通规划以水为核心,水陆结合,街道布局呈“十”字形或“丁”字形,桥梁立体衔接,充分适应地形。在居所方面,苏州古城考虑河流特点,街坊划分自由,居所组团明晰,其内部的线性街道与公共空间均由水系设施串联[22]。苏州古城遵循“集成复合,疏排滞蓄”的理念,将天然河流与城市排水系统相结合,构筑城市防洪布局,为当代海绵城市利用自然水系进行雨洪管理提供借鉴。
图6 古代苏州城承洪元素演化

Fig. 6 Evolution of flood withstanding elements in ancient Suzhou City

4.2 因势利“导”,万壑归流

4.2.1 强化韧性,居安思危

古人在防洪工程技术发展的基础上,充分考量自然条件,因势利“导”,借助自然形势提升适洪能力,效果事半功倍。司马迁《史记·河渠书》有载:“于蜀,蜀守冰凿离堆,辟沫水之害,穿二江成都之中。此渠皆可行舟,有余则用溉浸;百姓享其利。”都江堰在充分结合自然、考虑生产生活需要的同时,尊重既有的河道水势,适度引导,韧性适洪。建设过程中,匠人利用山势地形,遵循水力学原理:其一,考虑山体形状切割引水渠和分水渠,使水流自然流向需要灌溉的农田,保护了水渠河道的原始走向;其二,全程设置多个分水口,使岷江可引出多方向灌溉水流,根据需求调节和控制水量,更加合理地分配水资源;其三,通过设置泄洪闸门,有效疏通水流,平衡水流压力,确保农田遇水稳定(图7)。古代顺应自然地势并利用技术最大限度分配水资源的防洪理念,在当代海绵城市“源头减排、管网排放、蓄排并举、超标应急”的排水防涝工程体系中得到了延续与发展。
图7 都江堰工程与自然山水形势结合

Fig. 7 Integration of Dujiangyan project with the topography of natural landscape

4.2.2 精进技法,行远自迩

基于韧性承洪理念,古人进一步精进营城技法,如围城设瓮、渠灌改道、夯土立柱等,使城市免受洪涝侵袭。如古城赣州被冠以“千年不涝”的称号,在雨洪事件频发的今天,仍享覆盂之安,是源于因势利导的城市排蓄系统和疏水构造技术。史料记载,北宋时期刘彝规划并修建了赣州街道,根据地形特点建设了2个排水干道,因形似篆书福寿二字,故名“福寿沟”,理念是“分而出之”,即避免所有水汇聚到一条主沟,疏解排水压力,这遵循了城市的原始地形特点。赣州古城俗称“龟城”,平面大致呈三角形,形如乌龟,章、贡两江就在城下俗称为“龟角尾”的三角尖上汇合,利用地形高差,采用自然流向,低成本高效率地排污排洪。而“福寿沟”使赣州古城具有疏洪排涝、内外衔接的结构优势,当雨季江河水位上涨,为避免江水倒灌造成内涝,赣州在出水口根据力学原理设“水窗”,据记载有“造水窗十二,视水消长而启闭之,水患顿息”,通过水压差,形成半自动水闸,以保内城无涝(图8)。
图8 赣州福寿沟排蓄水系统

Fig. 8 Water drainage and storage system in Fushougou, Ganzhou

始建于宋代的赣州排水系统福寿沟,不仅对内涝问题做出了回应,还十分契合当地的自然条件。福寿沟的沟道设计合理,断面规格充裕,主干宽可达1 m,最高处为1.6 m,便于排水和维护。沟道下半部分用花岗岩修砌,上半部分为砖拱结构,既坚硬抗压又便于维修。此外,沟道建筑材料天然环保,多用桐油、黄泥、沙石等材料,渗透性和可持续性较强。福寿沟经历代更迭,不得得以修缮,在清代同治(1862—1875)年间长度达12.6 km,部分沟段至今仍在使用。福寿沟考虑长期规划及与池塘相连形成生态循环链的做法,与当代生态友好理念及海绵城市的“蓄、排”做法不谋而合,对城市内部防洪排涝体系建设具有借鉴作用。
随着对自然和洪涝灾害更深入的认识,古人深研地势与河湖沟渠特点,结合水文动力等知识,发展因势利导的适洪理念,不断提升水利工程与自然条件的适配度。基于地势的疏排构造是韧性适洪的重要突破,构建韧性疏排的城市防洪体系,灵活治水,方能万壑归流。

4.3 因地制宜,“和”而不同

除了城市选址、建造形制与工程技术,“因地制宜”的功能布局与管理调配也体现了中国古代传统韧性城市建设理念。如《水经注》河水篇记载了汉明帝询问如何因地制宜治水,王景回答了考量地形特点的必要性,认为在交通要塞凿山开涧,堆土堰、筑堤防,每隔十里(约5 km)设一水门,既可以调节水势,也可使河水交互回流,以此来调节水量,不再有河患渗漏风险[23]
因地制宜的排水系统管理,是实现韧性承洪的保障,设置分级管控体系是重要思路。《管子·度地》中载:“请为置水官,令习水者为吏:大夫、大夫佐各一人,率部校长、官佐各财足。乃取水左右各一人,使为都匠水工。令之行水道、城郭、堤川、沟池、官府、寺舍及州中,当缮治者,给卒财足。”即建议设置水官,多级分工,定时普查,形成层级分明的治水管理体系。如宋代设工部掌管城郭、河渠等工事,金代又设立水监,负责修治河渠,设有专人专职负责城市防洪[24]。纵观宋、元、明、清防洪成就对比与演进:宋元时期的城市排水系统重视管理层面,明代初步形成系统的防洪体系,至清朝仍在沿用;且清朝时期的北京城每年开春都淘浚沟渠,城内排水系统因此得以畅通,进而有效地发挥排水排洪作用[9]。总结来看,城市的雨洪安全保障离不开系统的管理调控。现代防洪策略强调系统化管理,包括河湖水系和生态空间的治理与修复、管网和泵站的建设与改造、排涝通道建设等,是古代系统防洪理念的现代发展,体现了对古代智慧的继承与创新。
因地制宜的排水系统设计,是实现韧性适洪的重要方法,如赣州古城的“多池分压”策略,除了福寿沟主沟排涝,赣州还结合自身特点,贯通凤凰、嘶马、金鲫鱼三池和众多水塘,主支协同,蓄水排涝,减轻了单沟排涝的压力(图9)。结合城市西北高、东部低的地形特点,建立了“坑塘—福寿沟—水闸—城壕—章、贡二江”的雨水管理系统,在雨季阻江水内灌,利用多塘蓄水防溢流;洪汛过后蓄水外排,水患顿息。
图9 传统城市排水与多级复合的赣州古城排水系统对比

Fig. 9 A comparison between traditional urban drainage and the multi-level composite drainage system of Ganzhou Ancient City

5 结语

通过系统性地梳理中国古代韧性承洪理念的演化规律与宝贵经验,从传统营建智慧中汲取营养,可为当前城市雨洪安全格局建设提供指导。基于“理论-方法-实践”关联互馈的研究框架,通过对史册典籍与实践案例的多维分析,可以看出,传统韧性承洪理念总体呈现“防洪-应洪-适洪”递进式的演化路径,即从躲避水患、迁城移址的被动防洪,走向基于洪律报汛、运用工程技术治洪的主动应洪,再到与自然共荣、天人合一的韧性适洪。其中以“循-导-和”为特征的自然共荣适洪理念,是古代韧性承洪智慧走向成熟的标志:“因循自然”的多尺度韧性布局与建设适度留白、“因势利导”的生态承洪与工程技法有机耦合、“因地制宜”的分级适洪调控与多元协同治理等传统营建理念,对当今韧性城市建设过程中洪涝等灾害的风险防控具有一定的借鉴意义。由于本研究中涉及的历史记载与典型案例集中在特定的地区或城市,如苏州、赣州等地,典型防洪技术的应用无法保证具有普遍适用性,尚无法涵盖整个中国古代的防洪智慧;此外,部分历史资料可能存在缺失、模糊或偏差,这些资料的完整性和准确性会影响研究结果,未来可以在更广泛案例获取与分析的基础上,通过更多源资料的研究,加强图文数据之间的比对校核,提升研究结论的准确性,为营造更加安全韧性与可持续的城市人居环境提供相关理念和方法借鉴。

专题学术主持人 Guest Editors of the Special

李依浓 LI Yinong

安奈特·鲁道夫·克莱夫 Annette Rudolph-Cleff

北京林业大学园林学院讲师Lecturer in the School of Landscape Architecture, Beijing Forestry University

德国达姆施塔特理工大学建筑设计及城市发展系教授Professor in Architectural Design and Urban Development Department, TU Darmstadt, Germany

图1由作者根据参考文献[8]改绘;图2由作者根据参考文献[12]改绘;图34由作者改绘,底图源自:https://image.so.com/ai/large/view?end=60&id=bdcb442858a8650e8433809efa86f5d1&q=%E9%A3%9E%E6%B2%99%E5%A0%B0%E4%BE%A7%E5%90%91%E6%8E%92%E6%B2%99图5由作者根据参考文献[18]改绘;图6由作者绘制;图7由作者改绘,底图源自清光绪(1875—1908)年间《四川成都水利全图》;图8由作者根据参考文献[12]改绘;表1由作者根据参考文献[16]改绘。

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