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  奥雅纳ARUP公司在近期发布的《全球海绵城市快照》报告中指出，城市应该使用数字工具来更好地了解其自然吸收能力，并转而加强基于自然的解决方案，为未来慢慢的变大的降雨做准备。奥雅纳利用机器学习技术和卫星图像来评估土地使用情况，这有助于它确定七个世界大城市的“海绵度”水平，这七个城市分别是奥克兰、伦敦、孟买、内罗毕、纽约、上海和新加坡。报告给纽约市的可渗透表面的总体数量打了高分，但报告也指出其自然基础设施的分布明显不均。报告说明草地、树木、灌木丛、湖泊和池塘等绿色和蓝色资产，和其他资源（如水泵和混凝土管道）一样，也有必要进行量化和评估。报告还说明，基于自然的解决方案可以同时帮助解决极端高温和干旱等严重挑战。

  “海绵城市”的概念在中国得到了普及——城市通过利用自然解决方案，优化吸收和过滤降雨，以减轻洪水的影响并保护水资源。其他城市、国家和城市设计师可能使用不相同的术语，如“水敏性设计”和“低影响开发”来描述类似的追求，但更有效地管理水资源是近乎普遍的需求。

  奥雅纳公司副总裁兼水务首席技术官Vincent Lee说：“包括波特兰、西雅图、纽约、费城、哥伦比亚特区等许多城市，都在寻找实施绿色基础设施的方法方面取得了重大进展。他解释说，这些城市的做法都有些不同，但最终目标都是为了控制雨水、改善水质和减少洪水，同时受益于绿色基础设施的别的环境效益。”

  奥雅纳的报告分析强调了纽约市的例子，在过去的十年中，纽约市经历了包括桑迪飓风和艾达飓风残余在内的大风暴后的洪灾，而且预计在未来几年中，纽约市将面临平均降雨量增加和海平面上升的挑战。

  在纽约市工作的Lee对该市为改善绿色基础设施的使用而做出的努力表示赞赏。他说：“虽然像中央公园这样的大规模绿地得到了更多的关注，但分布在城市各处的邻里规模的绿地也很重要。”

  海绵城市同样适用于雨水不多的城市。来自凤凰城的林肯土地政策研究所巴比特土地和水政策中心副主任Paula Randolph在接受单独采访时说：“虽然纽约是奥雅纳唯一研究的美国城市，但在降雨匮乏的西部各州，管理水是至关重要的：既要把这里的水当作一种资源来保存，又要考虑到其易发生山洪的沙漠环境。 虽然像纽约这样的城市在公平分配公园和优质水源等利益方面可能有更多的工作要做，但西部城市在公平分配水资源方面面临更多的挑战。”

  Lee称奥雅纳的研究只是“一个起点”，并指出海绵度指数能增加更多的标准项，包括“基岩和地下水等自然条件，考虑交通和（地下地铁）等因素”。他补充说，“我认为我们只是通过最新的《全球海绵城市快照》为城市提供尽可能多的信息，以帮他们做出正确的决定。”

  城市不能继续成为与自然冲突的混凝土丛林。为了繁荣，城市需要与自然协调一致。他们要快速学习怎么样部署基于自然的解决方案，这些解决方案比传统的工程“灰色”基础设施带来更广泛的好处，并对生物多样性和碳减排做出积极贡献。好消息是，强大的新数字地图工具现在已经存在，能够在一定程度上帮助我们了解作为复杂系统的城市，使我们也可以在我们的项目中采用基于自然的解决方案。现在需要在全世界内加快这一进程。

  我们开发了《全球海绵城市快照》，以强调了解城市管理暴雨的自然能力的重要性，作为增强这一能力的关键第一步。它并没有回答所有的问题，但它旨在加速一场急需的对话——让城市更深入地了解其现有的蓝色和绿色基础设施。我们的要旨很简单：城市需要问---“我的吸水能力有多强？”。我们应该习惯测量和了解现有的蓝绿基础设施，以增强它们。草地、树木、灌木丛、湖泊和池塘等蓝绿资产，和其他资源（如水泵和混凝土管道）一样，也有必要进行量化和评估。

  本报告着重关注蓝色和绿色特征在帮助城市应对风暴事件方面的价值。基于自然的解决方案也能应用于气候平均状态随时间的变化将带来的一系列问题，如极端高温和干旱。除了努力将全球变暖控制在2摄氏度以下之外，我们还需要增强城市和社区应对气候平均状态随时间的变化影响的韧性。其中一个主要风险是洪水。

  一旦了解了自然基线，我们就可以更好地理解如何增强、扩展和使用这一些自然资产。我们有能力利用这种自然吸收能力，摆脱对一些传统工程“灰色”解决方案的依赖，包括泵、管道和储罐等装备并不全是应对气候平均状态随时间的变化影响的最佳解决方案。希望这份报告能开启一场对话，让人们理解并相信，通过部署基于自然的基础设施解决方案，能带来更具韧性、更清洁、更健康、更幸福的城市。

  图一、更绿色的Grangetown- 英国卡迪夫Greener Grangetown项目中，创建了“雨水花园”，以减缓雨水径流，它每年可吸收超过40,000立方米的雨水进入联合污水管网。

  几千年来，世界各地的文明都学会了与周围的大自然共存并加以利用——从古代的灌溉系统到现在的雨水花园，都是为了管理雨水。在气候平均状态随时间的变化和城市加快速度进行发展的影响下，城市雨水系统的问题尤为严重，表现为洪水灾害频繁、水环境恶化、水资源短缺、水生态破坏等诸多问题。

  基于自然海绵的解决方案从“适应”和“缓解”两个角度，提高了城市雨水系统的韧性。虽然从总体上讲，将蓝色、绿色和灰色基础设施相结合来改善城市雨水系统是一种共识，但不同的国家或城市依据自己情况制定和实施了不同的标准体系，这导致雨水控制的管理模式和实际效果存在一定差别。事实上，不同的城市以及它们所在的地区有不同的问题、特点和目标。我认为水弹性城市是多目标的，能够准确的通过真实的情况进行调整。海绵城市能应用于任何气候和地质条件。

  《全球海绵城市快照》的研究有助于强调城市有机会摆脱不可持续和昂贵的干预措施，转向绿色和蓝色解决方案。我希望世界各地的城市都能注意到这一点，并找到更好地利用其自然资产的方法。

  以上这些是城市需要自问的问题，如果城市要应对气候平均状态随时间的变化带来的主要影响之一——洪水增加。以该调查为“镜头”，我们把目光投向世界各地城市，了解它们的自然吸水能力，以及它们处理与日俱增且持续的降雨期的自然能力。

  我们考察了全球七个具有不一样概况的城市。从人口稠密的孟买到以宽敞的公共公园而闻名的奥克兰。本报告中的城市包括奥克兰、伦敦、孟买、内罗毕、纽约、上海和新加坡。我们根据三个重要的因素对每个城市进行海绵评分：

  我们已经着手快速准确地测量城市中心的树木、草地和水体，以更好地了解它们的自然吸水性。个人会使用先进的数字地图工具Terrain进行了计算，该工具使用机器学习技术从卫星图像中生成高质量的土地利用评估。

  为了进行分析，我们从商业和开放资源中获取了每个城市的详细卫星图像。我们确保该图像覆盖主要城市中心区域大约150平方公里，以提供有代表性的研究区域。

  一旦我们有了每个城市的蓝色、绿色和灰色空间的百分比，下一步就是考虑每个城市不同土壤类型和植被的影响。

  使用全球水文土壤组数据库(HYSOGs250m1)，我们也可以计算出每个城市中存在的每种主要水文土壤类型的数量。土壤类型对径流量有显着影响，因此同样对城市的海绵性有很大影响。这可能是由于土壤类型和质地——例如，沙质土壤比粘土基土壤更具“海绵性”；以及土壤的深度和地下水位的深度——例如，靠近地表的地下水位会降低土壤的海绵容量。

  考虑到土壤类型的影响，我们随后使用径流曲线数法（Curve Number，一种简单、普遍的使用的方法）来计算定义降雨事件的径流量。

  想象一下雨水落在地表上：它要么被土壤吸收，要么被“储存”在土壤中，可能会增加地下水的储存量或者慢慢地进入水体，又或者从陆地流出，导致暴雨径流和潜在的洪水——这就是降雨径流潜力。

  径流量受植被覆盖的影响；在我们的示例中，我们考虑了土壤是“条件良好”的草坪覆盖开放空间或是树草混合情况。径流潜力也因降雨量而异，因此在计算中，我们查看了每个城市在一天中降雨50毫米的径流潜力——这相当于伦敦5年降雨中的一次，或纽约一年中的一次。对于类型中的蓝色空间，我们的假设是所有的降雨都被吸收了。

  概括地说，我们计算了城市中蓝色、绿色和灰色基础设施的百分比，并考虑了土壤类型和植被的影响，最后是径流潜力。然后，我们用它来计算一个城市的绿色和蓝色空间的自然吸收率——自然吸收率越大，海绵排名越高。

  我们建议城市还应考虑污水管网容量或蓄洪空间等因素。在这项研究中，我们不考虑城市建筑环境处理暴雨的相对能力，例如雨水污水管网容量或雨水收集潜力。我们已排除了每个城市的主要水体，例如哈德逊河。这是为了尽最大可能避免主要水体区域对本研究的结果造成偏差。如果在别的类型（例如湖泊或公园）内评估水体，则保留这些水体。

  本次调查为城市提供了很好的基线。这是制定全面计划以增强其基于自然的基础设施的一个关键步骤。

  作为新西兰人口最多的城市地区，奥克兰有约140万的城市人口。奥克兰在其两个独立的主要水域各有一个港口，这在全世界城市中是为数不多的。这份报告的研究范围涵盖了包括纽马克特和伊甸山在内的中心区。城市以低层住宅为主，同时也有很大比例的中层商业建筑。算上坐落于此的惠灵顿山，以及公园和高尔夫球场，奥克兰有非常多绿地。

  奥克兰曾经历过大雨、风暴潮、沿海洪水和干旱在内的多次自然灾害，而预计它们在未来会变得更频繁。

  自2010年以来，新西兰发生的所有自然灾害中有超过14%都发生在奥克兰，灾害的种类从洪水到极端天气（如龙卷风）都有。

  鉴于海平面上升和预计的温度上升，如果不及时采取行动，奥克兰的降雨量可能会超过当前雨水系统的最大容量因此导致城市内涝。

  尽管奥克兰有大量的低层住宅开发项目，城市依然被丰富的绿色基础设施覆盖；住房环境内配有合适大小的花园，城市范围内都有大型公园。正是低层住宅内的绿地面积帮助这座城市拥有较高的“绿蓝比”，仅次于肯尼亚的内罗毕市。最近出台的《国家城市发展政策声明》已经允许将低密度住宅区转化为最多三层的中等密度住宅区，预计这将为奥克兰的城市形态带来显著变化。

  奥克兰的工业园区缺乏绿色基础设施，但这些工业园区分布密集，也通常与公园、草地和农田接壤。所有这一些因素都帮助奥克兰这个年均降雨量为1210毫米的低洼沿海城市在我们的调查中排名更高。

  奥克兰市受益于当前奥克兰市议会施行的雨水管理办法。具体的管理措施包括在特定区域强制要求1）对雨水径流的滞留和保留，2）对“水敏感城市设计流程”（Water Sensitive Urban Design）的宣传和步骤明确，以及3）在很大程度上依赖于保留和恢复场地自然水文的“系统排放协定”（Network Discharge Consent）。

  奥克兰的情况反映出一个城市总体上为大量降雨做好了充分的准备，而这对于一个年均小时最大降雨量为20.6毫米的城市而言非常重要。

  奥克兰市靠前的“海绵排名”得益于其大量的“绿蓝面积”，即使在计算中剔除海港也是如此。奥克兰中部地峡内的大部分土壤在透水区域内具有相比来说较高的渗透潜力。在研究区域内有几个郊区，渗水处理通常是雨水管理的主要手段。然而奥克兰市的土壤类型仅在七个城市中处于中等水平，与新加坡、上海和伦敦的水平相近。

  肯尼亚首都内罗毕是一座海拔1795米的内陆城市。3月至5月为长雨季，10月至12月为短雨季。年平均降雨量为1061毫米，气温在10-29摄氏度之间。主要的土壤类型是黑棉土和红壤，它们成堆地聚集在城市的不同地区。

  内罗毕拥有这次研究的七个城市中比例最高的软土地。虽然内罗毕有大片的国家公园和公共公园，城市形态中也有许多低层住宅和城市后院。这两种形式都为整个城市的蓝-绿色基础设施做出了重大贡献。

  另一种主要类型是“密集的低楼层城市”，据评估，其内部没有蓝绿域。居民将因此受到负面影响，无法从绿色基础设施中获益。

  内罗毕是这七个研究城市中唯一一个没有大型水域的城市。调研期间，内罗毕大坝是空的。

  由于大多数气候模型预测，随着未来几年气温的升高，降雨量和洪水会增加，这座城市面临着巨大的挑战。

  2016年4月，一场持续近3小时的暴雨导致内罗毕居民陷入山洪。一些街道被淹没在一米深的水下，树木被连根拔起，建筑物和车辆受损。2015年5月，一栋建筑物因洪水倒塌致10人死亡。

  最近，肯尼亚全国各地的人口因洪水而流离失所。2021年5月，洪水袭击了内罗毕，导致首都部分地区死亡4人和相当严重的物质损失。

  内罗毕在我们的海绵排名中位列第二，仅次于奥克兰，领先于新加坡。数据表明，该市受益于大量的绿色基础设施，尤其是草地。这是由公园以及遍布整个研究区域的城市后院所驱动。

  然而，内罗毕很大一部分也以高密度开发为特色，基本上没有绿地，因此，绿色基础设施没有在这些区域提供雨水管理或其他好处。

  内罗毕的海绵排名分数受到两个重要的条件的影响。首先，它受到了七座城市中透水性最低的土壤类型的负面影响——这在某种程度上预示着能吸收的水更少并会流入邻近地区。然而，内罗毕高百分比的透水表面抵消了土壤类型的高径流潜力。在所有研究城市中，内罗毕的蓝-绿域比例最高，其次是奥克兰。

  纽约市人口密集，拥有840万人口。这座地势低洼的沿海城市以哈德逊河和东河为界。本次纽约市的研究范围有150平方公里，包括曼哈顿（中央公园等主要地标）、北部布朗斯克区和东部皇后区的一小部分。它囊括了密集的城市高层区域和低密度的城市公园，其中中等密度的城市区域所占比例最大。

  纽约市正面临着日益严重的洪水爆发和突发灾害的威胁，在短时间内，纽约市将迎来更大规模的降雨。据预测，到2050年，纽约市的平均降雨量将从4% 增加到11%，海平面将上升280毫米至530毫米。预计横跨北大西洋海盆最强烈的飓风也将增加，这将考验这座城市的韧性。2021年，飓风艾尔莎横扫纽约，在短短几天内带来了两倍7月预估降雨量，导致整座城市遭遇暴雨洪水的侵袭。

  纽约市在“水弹性城市排名”中与其他两个城市并列第三，但其实伦敦和上海在硬质表面的比重上排名更靠前。与其他被调查的城市相比，如奥克兰，纽约市整个研究区域的绿色和蓝色基础设施数量分布不均匀。在北部的布朗斯克有更多的公园和更大片的绿地，建筑周围的树木数量明显更多。但在曼哈顿岛以南，除了中央公园，植被较少，街道城市化程度更高。

  这座城市的得分部分归因于其渗透型土壤——这在某种程度上预示着更多的水可以被吸收，而不是直接流走。然而，仅看土壤类型是不够的，雨水需要通过可渗透表面进入土壤。在此项上，纽约占了优势，与其他城市相比处于中等水平。

  此外，渗透表面的类型也起了一定的作用。本次研究之后发现，对于纽约的绿地面积来说，树木的覆盖率远高于整个城市的草地或者其他绿地类型，与新加坡的树木覆盖率相当。这对于评估是很重要的，是因为比如树木在拦截降雨方面比草更有效。

  新加坡是一个拥有约550万人口的大型城市。这座城市得益于遍布全城的大量高质量绿地，其中包含许多大型公园和开放绿地。大多数有房居民都能享有私人花园。高密度住宅区和高层建筑都紧邻植被丰富的绿地。

  在过去50年里，新加坡大量投资于排水系统的建设，并且开发了城市的蓝绿基础设施，以减少洪涝灾害。

  这个沿海的低洼城市属于热带雨林气候，月平均降雨量超过176毫米。11月至次年1月的降雨量最大，而2月份最干燥。

  据预测，新加坡干湿两季的对比会越来越明显，同时随着全球气候变暖，预计强降雨事件的强度和频次都会增加。

  新加坡在2017年有14天发生洪涝灾害，这高于2016年的10天和2015年的6天。近年来，新加坡也经历了几次大洪水，危及人们的生命和财产安全。

  数据表明，在研究范围内，该城市受益于大量的绿色基础设施，特别是乔木的覆盖。这归功于城市北部的林地以及许多道路或高速公路包含的绿色基础设施。

  据研究评估，整个城市的乔木覆盖率高于草地或其他绿地，与孟买和纽约的乔木覆盖率相当。这对计算很重要，因为相比草地或其他可渗透的表面，乔木对拦截降雨的作用更大。

  新加坡的土壤类型在七个城市中排名中等，与奥克兰、上海和伦敦相似。然而，与孟买和内罗毕相比，这个城市的土壤被认为更具有渗透性，意味着水流失得更少。

  孟买是世界上人口第九多的城市，人口超2060万，是世界上人口最密集的城市之一。城市周围的绿化量存在很明显差异，这与当地的财富紧密关联。人口越稀少的地区，包括塔楼和中高层住宅区，小型公园区的树木越丰富。这些地区的绿化与住房和商业建筑很好地结合在一起。然而，在高密度、低层的非正式住宅区，基本上没有绿色植物，因此居民无法从绿色基础设施中获益。

  地球一小时是世界自然基金会应对全球气候平均状态随时间的变化所提出的一项全球性节能活动，提倡于每年三月的最后一个星期六当地时间晚上20:30。

  家庭及商界用户关上不必要的电灯及耗电产品一小时，以此来表明他们对应对气候变化行动的支持。

  在我们的“海绵排名”中，孟买、新加坡和纽约并列第三。然而，正如研究区域内的数据所示，孟买受益于大量的绿色基础设施，尤其是树木覆盖。这主要是因为东北部有大片林地，但有趣的是，大量树木分布在整个研究区域的建筑周围。城市地区绿色基础设施的整合有助于城市抵御风暴，但也加剧了城市热岛效应。

  然而，研究区域的很大一部分也以高密度开发为特色，基本上没有绿地，因此，绿色基础设施在这些地区没提供雨水管理或其他好处。

  该市的海绵排名是由多个因素共同作用实现的。 首先，它有七个城市中最不透水的土壤类型作为阻碍——这在某种程度上预示着水很难被吸收并流向邻近地区。然而，该土壤类型的高径流潜力被孟买的高渗透表面比例所抵消，在所研究的城市中，绿-蓝区域的比例并列第三，可渗透表面的类型也起到了作用。 研究评估出整个城市的受树木覆盖的比率比草地或其他绿色植物多，与新加坡和纽约的树木覆盖率相当。

  上海以超过2420万的人口变成全球上第三大城市。黄浦江是这座城市的母亲河，她有多条支流，将城市一分为二。

  上海的研究区域包括黄浦江以西的区域（原文为Wennan and Dianbei districts，可能有误），以及黄浦江以东的浦东部分地区。从绿色基础设施来看，整个城市都有绿域，但城市中绿蓝基础设施占比最大的是城市公园，据评估，这在研究区域的东部更为普遍。向西的研究范围内缺少绿蓝基础设施类的城市形态。这是因为高层和中等密度的住宅类型占据了城市的主要部分，尽管两者都具有合理比例的可渗透表面。我们的评估表明，城市中目前的绿色基础设施并未被很好地整合利用来进行雨水管理。

  上海特别容易受到极端天气的影响。就在2021年9月，强台风的到来导致全市的学校和企业都关闭了。

  在20世纪，中国政府在长江沿岸实施了防御措施，以保护其主要城市地区。据估计，由此带来的大量森林砍伐破坏了许多天然的防洪屏障和蓄洪条件。

  从气候变化的角度来看，上海人口密集地区面临着巨大的风险。据估计，海洋温度每上升3摄氏度将导致1400万人流离失所。

  据估计，百年一遇的洪水可能会对城市带来毁灭性的影响。根据计算，在2012年，上海是最容易遭受洪水袭击的大城市之一。

  考虑到上海作为中国金融之都和世界上最繁忙的航运港口之一，处于全球经济中的主体地位，这种灾害破坏的影响力就更大了。

  上海在我们的“水弹性城市排名”中位列第四，仅次于孟买。然而，正如研究区域的数据所示，该城市的得分较低，因为它的绿蓝面积较少，只有33%，而孟买有45%。

  在这7个城市中，上海的土壤类型仅处于中等水平，类似于奥克兰、新加坡和伦敦。据评估，上海土壤的渗透性比孟买和内罗华略强，这在某种程度上预示着在水的流失方面上海比孟买和内罗华更少。然而，由于绿蓝面积分布较少，导致上海的得分低于孟买。

  英国的首都伦敦是一座地势低洼的城市。泰晤士河穿流而过，将这座城市分为南北两部分。

  伦敦市以中等密度的城市形态为主，其“绿蓝面积”的比例相比来说较低。城市公园和低层住宅是其次最常见的城市形态。伦敦受益于遍布城市各个角落的城市公园，也正是这些公园对伦敦的“绿蓝比”贡献最大。

  伦敦近年来遭遇了多次骤发洪水，其2021年降雨量远高于平常水平——24小时内降雨47.8毫米，其中大部分降雨仅在一小时内发生。

  洪涝导致道路被淹，人们流离失所，火车班次也被取消。对企业、基础设施和住宅建筑造成的经济损失预计达数百万英镑。

  泰晤士河防洪水闸是世界上最大的可移动拦洪坝之一，可保护伦敦免受潮汐冲击，自1982年建成以来已启用了200多次。

  随着气候平均状态随时间的变化和海平面上升，预计未来这些洪涝灾害将更加频繁发生，以冬季降雨量增加和夏季暴雨增强的形式，给城市带来洪水和风暴潮的风险。

  伦敦在我们的“海绵排名”中排名最低。多个方面数据显示，伦敦得到的分值最低是因为其“绿蓝面积”占比较少，相比于上海的33%，伦敦仅占31%。

  可渗透表面的类型也会影响排名。研究指出伦敦与上海相比，树木覆盖率较小。然而有趣的是，在伦敦研究范围内的树木总数比奥克兰和内罗毕的要多。

  伦敦的土壤类型排名居中，与奥克兰、新加坡和上海的相近。然而，伦敦的土壤渗透性稍强，这在某种程度上预示着它的径流比孟买和内罗毕的径流要少。总而言之，伦敦量少的“绿蓝面积”和低树木覆盖率导致伦敦的得分低于上海，同时海绵排名落后于其他被评估的城市。

  基于自然的解决方案以前被认为是很难实施且成本过高的。但先进的数字工具已经化难为易。

  在我们最近与世界经济论坛合作的报告《2030年的生物多样性城市：转变城市与自然的关系》中，我们强调基于自然的解决方案比人工营造的替代方案平均高出50%的成本效益，并带来28%的附加值。

  数字化工具正在改变我们评估城市应对未来气候风险和提出改进机会的能力。多亏AI和机器学习的技术，我们现在可以量化基于自然的解决方案案例；更好地了解一个城市的自然能力和如何加强它。

  从中国上海到英国曼斯菲尔德，世界各地的项目都在展示多种可能性，而现在就是要加速在全世界内普及的时候了。

  奥雅纳的地形工具正在全世界内被使用，帮助规划者和当局了解土地的使用情况，以及开展一些全球调研，如全球海绵城市快照，该项目评估了全球七个主要城市，其绿色和蓝色空间蓄水和缓解城市洪水问题的自然能力。

  这一工具的能力在我们上海的实践研究中得以证实。上海这座大都市占地640平方公里，拥有1500万人口——是1990年人口数量的三倍。随着城市不透水混凝土空间的增加和绿地的减少，整个城市的洪水径流也在增加。最重要的是，在老城和新开发地区，现有的排水系统都在经受挑战。

  上海的城市洪涝和河流污染风险的问题亟待解决：城市需要先进且可实施的策略。奥雅纳赢得了由上海水务局组织的国际竞赛，为该市提供了一个排水系统总体设计。个人会使用遥感工具扫描整个上海，使用我们的地形机器学习工具来分析图像，并将整个地区划分为12类需要防洪保护措施的区域。

  我们从这一分析，以及对以往排水总体设计的回顾和对全球相关案例的研究中获得灵感，设计了一个有明确的目的性的水管理方法。我们没只关注排水，而是提出了一个有远见的蓝、绿、灰的方法来支持城市中的综合水循环。基于奥雅纳开发的基于水的设计框架，我们的城市雨洪模型找到了利用蓝色基础设施的机会。这是上海有史以来第一个整合河流和排水系统的模型。这个总体设计的另一个有利因素是能改善整个水系统的管理方式。

  我们在英国曼斯菲尔德的项目展示了Terrain工具是如何帮助量化基于自然的解决方案带来的优势。Arup公司曾做过一项快速评估：关于曼斯菲尔德的不同土地类型适应基于自然的解决方案的潜力，以及缓解地表洪涝风险的潜力。紧接着我们提出了一种不同潜力场景下的经济收益分析，这中间还包括对基于自然的解决方案的更广泛好处的评估与估值。

  我们计算出：额外投资600万英镑建立绿色雨水管理解决方案，将带来超过2200万英镑的更广泛的利益。除了应对洪涝的韧性能得到提升外，一众利益相关者都能从中受益：由于对居住环境的改善，市民们能享受到健康的福利；因为模拟了当地经济活动和提升绿色经济职业的技能，提高了本地的政府和商业的收入；同时因为生活设施的改善，人们的健康和幸福感得到了提升。

  基于我们的分析，英格兰和威尔士的水务部门向塞文特伦特公司（Seven Trent）拨款7570万英镑，用来建设曼斯菲尔德的可持续绿色基础设施和有弹性的社区。

  在地拉那，Terrain工具用于确保市长提出的一项提案能轻松的获得关键的资金。Tirana Orbital Forest项目是围绕城市周边的一个拟议的环形区域，这中间还包括森林、灌木丛、农业用地和休闲区。它是一项大尺度的、基于自然的解决方案，旨在遏制城市蔓延、将市民与大自然重新连接起来，同时净化空气、缓解城市热岛效应。

  Arup公司正在使用Terrain工具来评估城市可能采用的不同森林方案和场景带来的环境和经济收益，借此来支持Tirana Orbital Forest愿景。我们正在与欧洲复兴开发银行（EBRD）合作，研究Orbital Forest的经济和技术可行性，其中考虑了广泛的间接经济收益：从改善居民健康到一个新型的休闲商业ECO。这一个项目是该银行的首创，并且将试图证明：整体的、基于自然的解决方案能够像灰色基础设施一样有效地应对环境挑战并且带来值得投资的净经济效益。

  由于气候平均状态随时间的变化的影响，城市慢慢的变多地面临着极端的洪涝事件，我们应该找到帮助城市变得更有韧性的基于自然的解决方案。但是对于很多城市来说，采用基于自然的规划将要求重大的转型——领导者们可能会难以分清轻重缓急。

  目前，数字化地图能够有助于围绕基于自然的城市解决方案做出更加有依据的、快速的决策。我们大家都希望这样的一些工具可以帮助城市领导者们更好的理解城市生态系统的复杂性、明确什么是有可能的，并且让他们相信基于自然的基础设施的有力地积极影响。

  自然早就给出了答案，我们仅需倾听。基于自然的解决方案可以是负担得起且可扩展的，它们在建成环境的脱碳方面起着强有力的作用。

  与自然系统和谐共处对积极应对气候平均状态随时间的变化来说至关重要。“基于自然的解决方案”是一个术语，它描述了一系列技术。这样的技术强化了我们应对气候影响时的韧性，比如应对气温过热、洪涝、对自然资源的过度使用而造成的更为频繁和强烈的暴风雨，同时支持生态系统的再生。

  作为一套持续不断的发展的方法，基于自然的解决方案代表了重要的一步：这一步超越了传统的、由建成环境从业者开展的“硬性”方式。

  在这篇报告中，我们专注于利用自然来提升对洪涝风险的管理。大气中温室气体浓度的增加意味着全球的气候系统已经受到严重的破坏。在很多地方，这在某种程度上预示着更加极端的降雨和更加频繁的洪涝。气候科学家已经证实在未来的几十年，洪涝将持续加剧。仅仅依赖于构建物理屏障来使我们免受洪涝灾害，已不再是最好的方法。

  每一种环境都是独特的，设计中包括最适合该场地的特征，从绿地、雨水花园和可渗透铺装到雨水搜集和蓄水池。将传统的灰色基础设施方案与这些基于自然的解决方案相结合，能够给大家提供基础设施的解决方案，这些方案能够改变社区的抗洪能力，同时将更多绿色空间融入城市肌理之中。

  在流域范围内开展工作，将多个不同城市部门的现有规划和策略考虑进来，包括城市策略与洪水、水资源管理、基础设施和发展规划。

  必须在相互关联的、组成城市水环境的系统中实施干预措施。策略应该在以下四个系统中优化：

  ①治理：一个用于战略制定和实施的重要总体系统。它涉及非建设的解决方案，比如强制执行海绵城市规划指导和设计标准、监管、激励、信息共享以及协作。

  ②绿色基础设施：主要使用基于自然的解决方案来最大限度地进行地面上的干预，以此来提高储蓄能力、提升水质并减少源头或近源头的洪水。这些绿色基础设施包括：公园、草地、休闲区、行道树、绿色屋顶和墙壁，以及可持续的城市排水系统。

  ③蓝色基础设施：水力控制的城市河流和运河系统，包括相关的防洪设施、泵站和潮汐控制。蓝色基础设施也包括池塘和湖泊。以一种整合的方式模拟它们，可以使储蓄量最大化并且最大限度地减少洪涝。

  ④灰色基础设施：地下的排水基础设施和水泵、储蓄和处理。通过关注治理方式和蓝绿基础设施，可以显著减少对余下的灰色基础设施的需求。

  干预措施与适应性管理方法保持一致，提供了应对未来不确定性和新见解的灵活性，避免了低效的和不必要的支出，并且跟着时间的推移带来了更好的成果。这其中可包括阶段性的战略，它着眼于在规划大型基础设施投资的同时也能快速实施的小规模干预。

  策略应该基于可靠的数据科学和智能综合模型，优化现有的基础设施、允许复杂的未来规划场景，并支持基于当地条件的解决方案的性能监测。