美国路易斯安那州可持续海岸带总体规划研究
Comprehensive Planning of a Sustainable Coastal Zone in Louisiana, USA
摘要 可持续海岸总体规划的提出对降低滨海城市灾害损失具有重大作用。路易斯安那州通过总结长期沿海减灾和恢复工作，提出通过制定可持续海岸总体规划降低沿海地区脆弱性，维持沿海工业和企业长期稳定可持续发展。该规划针对灾害的严重程度提出不同应对场景，通过土地开发与工程营建、降低洪水风险和减灾资金分配等措施，促进规划实施。规划中设计的适应性管理、建立动态资源数据库、海岸信息管理系统等减灾工具和方法，对我国综合防灾减灾规划有启示作用。
关键词 路易斯安那州；可持续海岸；总体规划；洪水风险；减灾资金
ABSTRACT The proposal of Louisiana's Comprehensive Master Plan for a Sustainable Coast plays a vital role in decreasing damage caused by natural disasters to coastal cities, based on a summary of long-term coastal disasters. This Comprehensive Master Plan includes reducing the vulnerability of coastal regions and maintaining stable sustainable development of coastal industries and enterprises. The plan proposes different responses, depending on the severity of the disaster. The implementation of the plan is facilitated using different measures, such as land development, engineered building, reducing flood risk and allocating a disaster mitigation fund. The disaster mitigation tools and methods designed by the plan, including adaptation management, establishing a dynamic resource database and creating a coast information management system, could be used in China's master plan for the prevention and control of damage caused by natural disasters.
KEY WORDS Louisiana; sustainable coast; master plan; flood risk; mitigation fund
*国家社会科学基金重大项目：基于智慧技术的滨海大城市安全策略与综合防灾措施研究，项目编号：13&ZD162。中图分类号 TU984.183文献标识码 A
DOI 10.3969/j.issn.1000-0232.2018.04.111 文章编号 1000-0232（2018）04-0111-06
作者简介 1 博士研究生，电子邮箱：tsyymc@hotmail.com；2 教授；3 博士研究生；1&2&3 天津大学建筑学院 引言
路易斯安那州海岸拥有200多万人口，沿海地区生态丰富，拥有世界级的商业和休闲渔业，也是美国石油和天然气的主要供应来源。然而这个复杂而脆弱的生态系统正在以惊人的速度消失。仅从2004 年到 2008 年，就有超过 300平方英里的沼泽被卡特里娜飓风、丽塔飓风和古斯塔夫飓风等淹没。造成这种土地流失的主要原因还包括气候变化、海平面上升、风暴潮、密西西比河与沿海沼泽分离以及人为影响等[1]。为挽救逐年消失的 海岸线，降低本州居民的生命威胁和财产损失，路易斯安那州陆续出台了3次路易斯安那州可持续海岸总体规划，通过土地开发、降低洪水风险和正确使用减灾资金等措施，构筑起本地防御风暴潮和气候变化的第一道防线。
1 背景介绍
1.1 规划的制定背景
美国沿海地区只占全美土地面积的10％，但人口却
高达 39％ [2]。2012 年，沿海城市为美国国内的生产总值贡献了 7.1 万亿美元和 6700 万个就业岗位[3]。然而，自2000年以来，美国的海岸线经受了16 次飓风，2次热带风暴和3次重大洪水，巨大的灾害给美国造成4140 亿美元损失，将近 2,700 人死亡[4]。路易斯安那州沿海地区占全州人口的49％，占全国本土 48个州湿地的40％，由于海平面上升、飓风以及石油和天然气过度开发等，湿地的损失正在连年攀升[5]。尽管如此，路易斯安那州沿海地区仍然是美国最具生产力的沿海地区之一, 例如，全国油气年产量的90％和全国商业渔业的26％来源于该地区[1]。海岸工作组（ Task Force for Coast 2050）估计，至 2050年，路易斯安那州为维持海岸不会进一步恶化将花费 140 亿美元。同时，沿海保护和恢复当局（Coastal Protection and Restoration Authority）估计，到 2061 年，沿海社区的年度洪涝灾害将增加10倍，估计耗资234 亿美元 [6]。
联邦政府与州政府合作，试图在沿海地区实施大规模的恢复和减灾项目。然而，这些尝试不仅没有积极的效果，反而继续妨碍长期的沿海湿地恢复工作[7]。研究人员认为，联邦或州政府为迅速降低湿地流失，减少当地灾害发生导致的损失逼迫土地利用规划向更高使用强度的方向制定[8]。可见，卡特里娜飓风等灾害与政府制定的减灾政策之间的悖论是：政府无法为危险地区带来明智的决策，即路易斯安那州在做大规模修复项目或减灾规划时，没有与当地的土地利用规划联系起来[9]。因此，为制定有效的减灾措施，路易斯安那州针对沿海灾害的特征和州环境，制定了路易斯安那州可持续海岸总体 规 划（Louisiana Comprehensive Master Plan for a Sustainable Coast）。
1.2 相关政策及规划
针对上述窘境，路易斯安那州的政府和社区着重解决以下问题，法律和战略如何演变以解决气候变化问题？实施减灾规划是为了限制灾害的潜在损害，还是限制社区对环境脆弱地区的暴露？减灾设施和工程的开发如何与海岸线保护和土地利用相结合？随着对沿海海岸保护重视程度的提升，近50年间联邦和州政府针对路易斯安那州制定了多项政策、法规和规划（表1，图1）。例如，为了应对 1927年密西西比河上的洪水，政府最初实施了1928年的“防洪法”，进而推行国家洪水保险计划（NFIP）、特殊洪水灾害区（SFHA）的划分、水资源开发法（WRDA） （第七章），乃至2012年，仍针对河流泛滥推出洪水水 域保险改革法案。由于大面积的沿海湿地，政府对海湾地区的资源和生态系统可持续性、旅游机遇和复兴计划做出强力干预，其中包括沿海地区管理法案（CZMA）、特别地区管理计划（SAMP）、路易斯安那州沿海资源管理法案（LSLCRMA）、路易斯安那州当地沿海资源计划（LCRP）、沿海湿地规划、保护和恢复法案（CWPPRA）、多重防御战略（MLODS）、沿海屏障资源法案（CoBRA）和 2011 年的海湾国家法案（RESTORE）。再者，多重项目的并举推动背后是资金的压力，尤以联邦政府拨款受限更让州政府对资金来源倍加重视。遂针对减缓资金压力，两方政府出台洪水保险法、能源和水资源开发拨款法，包括 2000年“减灾法”（DMA）也是为全国减灾计划提供资金的主要举措。
根据以往经验总结，失败的沿海保护规划多归因于未与土地利用规划有效衔接[1]。究其本质，作为上位规划，土地利用规划是描述当地区域政策、标准、指导原则和目标的规划，对减灾方面并无针对性[10]。在总结经验教训后，政府决定将责任转移到当地社区来制定和实施土地利用规划。这些标准化规划变身为司法管辖区关于土地使用和资源管理的决策，并将政策决定和实施过程的目标联系起来[11]。在当地，这些规划是确保战略发展的重要途径。此外，土地利用规划为地方政府管理提供了基本的事实依据，并为长期可持续的制定和实施环境发展政策提供了指导[12]。土地利用规划的意义是多方面的，包括实现更好的发展模式，促进共识，明确土地使用政策和社区价值，协调社区议程[13]。规划过程允许采用相关的绩效评估方法，加强合作和伙伴关系，改进决策 [14]。
历经 20多年的研究，最终土地利用规划突出了预防性方法，对当地土地利用和减灾规划的相关性进行融合[15]。借此机会，相关保护性规划应运而生，最值得注意的就是路易斯安那州可持续海岸总体规划（下文简称总体规划）。
自 1990年以来，沿海湿地规划、保护和恢复法案（Coastal Wetlands Planning, Protection and Restoration Act，下面简称 CWPPRA）已拨款超过 12.5 亿美元资助了 210个项目，预计将恢复路易斯安那州142,000 英亩的沿海湿地[16]。该款项占该规划授权资金的 70％。与佛罗里达大沼泽地等其他保护规划不同，路易斯安那州只有 15%的联邦援助用于恢复沿海湿地。受此保护资金的支持，历经多年，2007年出台的第一版总体规划被认为是美国第一个大规模针对沿海生态修复与减灾的规划[17]。2012年，当地政府制定了109个具有明显社会、经济和环境效益的项目，以50亿美元的成本建立了一个更有弹性的沿海区域，要求所有国家机构的活动与可持续海岸总体规划保持一致[1]。地方自治条例中明确表示，允许地方政府在国家宪法规定的管辖权范围内自主管理或者颁布立法。包括经济发展政策、保护措施和土地利用规划[18]。就此，该规划的各项立法、政策和相关支持性资金均已出台设立，规划的可操作性和实施进度大幅提升。
2总体规划制定进程与步骤
2.1 规划回顾
路易斯安那州沿海地区减灾工作已经持续几十年，但针对沿海地区的保护性规划却迟迟没有推出。直到2005年遭受卡特里娜飓风灾难后，沿海保护和恢复当局考虑将沿海保护减灾工作与规划的编制相整合。当局在2007年制定第一版总体规划，从沿海地区相关利益者的协调出发，确定减灾和保护规划的战略。自此次规划开始，不断进行研究，改进灾害预测模型以推进减灾决策的制定 [19]。2012年第二版总体规划的战略目标与第一版一致，但具体的行动规划重点有所调整。集合几年间诞生的创新工具和相关的建议，该版规划通过对未来沿海保护的评估，最大程度地高效利用减灾资金[20]。在疏浚材料的选购、水文条件的改善以及密西西比河等湿地资源的管理上，第二版规划采用了结构性和非结构性措施帮助沿海居民减少灾害带来的风险，良好的效果为第三版规划奠定了基础。
2.2 规划目标和原则
第三版总体规划的规划目标主要有5个。①减少风暴潮给住宅、商业、工业和基础设施造成经济损失；②通过自然生态系统的自我恢复能力，促进沿海地区可持续发展；③提升沿海宜居性，在沿海范围内提供包含商业和娱乐活动的优质居住环境；④继承文化遗产，通过保护历史遗产，加强传统生活文化与自然环境的联系，维持本地独特的文化遗产；⑤丰富海岸业态，推动沿海业态持续更新，吸引和支持全国及本地企业蓬勃发展。
第三版总体规划的原则是提供有清晰愿景的沿海灾害解决方案，明确沿海未来灾害风险，调动所有利益相关者参与制定解决长期沿海脆弱性的规划。在考虑到未来灾害的不确定性、环境和气候变化、有限的资源和资金等情况下，采取适于自然修复、有利监管的规划方法。2.3 规划制定的合作伙伴
为了直接与社区进行对话（土地利用规划的责任主体），沿海保护和恢复当局举办了针对性的总体规划动员会议。国家与非政府组织和社区组织共同参与，为总体规划提供重要信息，将反馈意见反馈至焦点小组。在石油和天然气等重大沿海工业方面，专门成立国家指导委员会。此外，设立泛洪区管理小组，负责收集关于第三版总体规划的防洪反馈意见。该组成员包括规划人员、非政府组织、社区团体和个学术界人员。该州还联合联邦政府、其他州政府以及地方合作伙伴，建立框架发展小组、科学与工程委员会、技术咨询委员会，乃至依托整个墨西哥湾的国家合作伙伴等，为本次总体规划的编制提供从宏观到微观的全面意见。
第三版总体规划的一大特点是采用数字渠道吸引居民参与，为他们提供资源与信息。这主要包括沿海保护和恢复当局的网站1)，通过海岸信息管理系统为总体规划提供各项信息以及地理空间数据。另外，本次总体规划还用社交媒体平台（如Facebook）宣传和发布会议信息，为覆盖更广泛的受众群体，当局还进行了基于社交平台的网络研讨会。数据查看器则是公众可以参与的新工具之一，这种互动工具使居民可以随时查看洪水风险，以及土地损失预测和社会经济等信息，根据灾情实时更新，居民可以跟踪相关进展。
2.4 规划制定的方法
能否纳入总体规划的沿海恢复性工程由预测模型和规划工具进行评估后决定。预测模型提供了对环境条件综合影响的测量方法（表2~4）。规划工具比较候选沿
海工程，以确定纳入对沿海保护和减灾效果最高的工程。
2.5 不确定性的规划应对
根据上述预测模型显示，由于海平面上升和下沉、降水量、蒸发量、飓风频率和强度是影响沿海景观的主要环境因素，水土流失和洪水风险可能会在未来发生变化。为了制定适用于未来的总体规划，当局使用不同场景来探索未来不同条件的影响。这些场景并不代表将来一定会发生，相反，模拟场景是深入了解未来不确定性的手段。使用科学方法和现有信息分析指导灾害情景的发展。
2017年总体规划选择了三种未来可能发生的情景，包括低、中、高三种环境。考虑到路易斯安那州一系列未来会出现的灾害情况，随着时间推移，土地流失和洪灾频率可能会增加，高环境情景代表了土地流失和洪水风险最大化（图2）。此外，包括堤坝、防洪堤等结构性工程潜在的脆弱性增加，可能会发生对沿海系统防御能力的不确定性，所以，本次规划对各种可能失败的可能性均有所考虑。
3路易斯安那州可持续海岸总体规划的内容
2017年的总体规划内容是结合土地利用规划，建设和维护与土地开发有关的项目，降低居民和社区的洪水风险，以此提供足够的宜居环境来维持城市生态系统正常。选择2.4 中的沿海工程是为了平衡总体规划的不同目标，开展长期全面的保护工作。除了土地开发项目之外，总体规划还强调使路易斯安那州沿海的生活、工作和娱乐可持续，让海岸充满活力，增强居民、企业和政府的适应能力。该规划的制定为协调地方、州和联邦对沿海土地流失和洪水风险制定相关措施提供了合作的平台。3.1 土地开发与工程营建
制定总体规划是理解沿海生态系统和减少洪水风险的第一步，正确的规划可以提供更好的宜居环境，加强社区弹性，支持企业营建恢复性工程和降低风险的工程。恢复性工程包括堰洲岛的修复、水文环境整治、沼泽湿地的保护再利用、岭脊修复、分沙项目以及海岸线保护项目；降低风险的工程则分为结构性和非结构性两部分( 图3）。
本次总体规划中恢复性工程和降低风险的工程分配到的资金各约 250亿美元，各项工程基于可控的预算为近期和远期减灾行动提供回报收益。其中，2/3以上的资金用于保护沼泽湿地，该项目为全国最大的沼泽项目，采用疏浚和引水方法为土地开发提供帮助。
恢复性工程在类别划分上保证了项目的多样性（图3）， 反映了总体规划需要各种规划工具的协助，这不仅需要在短期内完成土地开发和降低风险等相关工程，同时也要考虑资金的长期效益和结构性保护工程的耐用度。规划中的恢复性工程预计在 50年内建设完毕，共计开发和使用约800平方英里的土地（图4）。到 50年后，总体规划的恢复性工程有可能在模拟场景的中等环境下进行运转。许多项目提供的收益将远超规划中设定的50年要求。这些长期利益将继续支持路易斯安那州沿海地区居民的减灾需求。
3.2 洪水风险应对
在应对洪水风险方面，总体规划降低了沿海地区预期的经济损失。控制洪水风险侧重于主动投资，使社区更具弹性。这包括 1400余个建筑物的防洪处理， 22400 余建筑物的结构升级改造等。虽然对建筑的改造无法根除灾害，但是规划中提出相应措施可大幅减少风险造成的冲击。例如，如果不考虑沿海结构性工程和非结构性工程的开展，全年洪灾的经济损失，会从 25 年的 53亿美元飙涨到50 年的 120 亿美元（图5）。相比之下，如果采取措施保护沿海地区，通过实施2017 年总体规划，经济损失会降为25年30亿美元到50年83亿美元，居民、社区和行业产生的直接资产损失将大幅下降。在远景的 50年时间里，这个损失预测值甚至可以缩减一半。这意味着在 50年的规划进程中，实施总体规划可以减少超过150 亿美元的预期损失。
作为 2017年总体规划的一部分，沿海保护和恢复当局就最大灾害来源洪水风险做出了针对性措施，即侧重于实施非结构性工程，提高洪水风险意识，促进整个路易斯安那州海岸正确减灾。该措施包含一个全新的战略，以确定非建设性工程的作用，提供一个强大的规划框架来实施相应措施。主要包括：
（1）更新非建设项目的模型和分析。确定风暴潮洪水模型未来 50年的风险分布，持续更新建筑物、资产和人口增长数据，持续改善对未来潜在经济损失的评估。
（2）强化规划框架。与上述合作伙伴协调制定洪水风险减灾框架，促进对总体规划实施更加协调的规划方法。例如分析非建设性工程的优先顺序，非结构性工程的申请程序，规划方案的支持政策，确定非结构性工程潜在资金来源等。
（3）扩大了弹性减灾的合作范围。为了更好地发展和实施洪水风险御灾措施，合作伙伴之间积极保持跨部门、跨机构的对话。沿海保护和恢复当局更为将洪水风险的灾害降到最低，积极制定相关规划（包括分权监管的综合性土地利用规划）、减灾规划、开发新的监管工具、制定基础设施和建筑物的防洪标准，制定资本激励措施等。这些措施和合作旨在加强工程项目的实施，推动地方和国家规划工作中减少洪水风险的危害。
3.3 减灾资金的分配与使用
总体规划中对各工程的资金使用情况有明显的要求。例如，用于挖掘沼泽充当疏浚物的资金达到180亿美元，用于泥沙转移费用50亿美元，其他类型的修复项目超过20亿美元。用于结构性保护工程的费用达到190亿美元，用于非结构性减灾工程达到60亿美元。虽然在整体预算中资金的使用规模很大，但这些项目将在50年内降低83亿美元的直接损失——这还未包含来自800 平方英里土地开发的收益。
在近期的资金使用情况上，针对沿海的综合生态系统恢复和飓风御灾工作，沿海保护和恢复当局在2017 年年度预算中确定了3年期可用资金，指定了资金将支持的工程和项目[21]。年度预算提供了未来3年详细的收支情况，用于跟踪不同项目工程的执行进度。资金的重点集中在沿海工程的设计和建设上，以保证土地开发和维护可正常运转。另外，联邦政府也正在积极探索新的资金来源，以确保沿海项目资金有足够弹性，能长期保持工程有序进展。
4对我国沿海地区可持续发展的启示
随着科学不断发展，人口和产业不断增加，沿海资源环境在持续变化，减灾需求也就随之变化。如何制定和实施具有针对性的减灾规划，是每一次规划编制的任务和目标。倾听合作伙伴的意见，将由下而上的需求侧信息反馈到规划编制中是提出解决问题最好思路的路径之一，这也是每个总体规划面临的挑战。路易斯安那州可持续海岸总体规划是为提出有效的减灾措施，改善当地灾害环境而制定的规划。规划的核心始终围绕降低灾害损失，提高沿海地区适应性，维持当地社区长期稳定运转展开。我国自 20 世纪 80年代以来相继出台30多部法律2）及与防灾减灾密切相关的法律法规。以国家法律规章制度为基准，各省均制定了相关防震减灾条例以及实施办法，并在地方性法规的基础上制定了相关部门规章。为有效抗御以及减轻灾害，省级制定了地方性综合防灾减灾规划。由于路易 斯安那州地处高频重灾沿海地区，其总体规划对我国防灾减灾规划有一定的启示作用。
4.1 拓展与时俱进的减灾思路
灾害的不确定性和爆发力是整个总体规划解决思路的“短板”，规划能否确实解决沿海可持续发展，这取决于对过去和现在环境的理解。由于每次有关全球海平面上升预测的研究报告总会比前一次措辞更加严重，所以调整对规划项目的思考方式，以解决将会发生更大变化的预期是规划制定时每一个合作伙伴要考虑的内容。在分析历年土地流失、海平面沉降、海平面上升趋势以及预测未来变化时，规划的着眼点需要看到更大胆的工程，这就迫使决策层必须利用所有可用的工具来改善沿海的可持续性，同时最大限度地利用自然资源，探寻长期可用资金来源。所以，着眼于最新的科技，理清减灾思路，将规划制定的眼界放到时代进程的背景下是规划与时俱进的基础。
4.2 完备的配套法规和专项规划
路易斯安那州可持续海岸带总体规划的编制不是一气呵成，其完备的背后有一套因地制宜的法规和专项规划。如以可持续海岸为总体规划的目标，在法律法案和管理条例方面，其背后有针对资金基础和资金来源的洪水保险法、能源和水资源开发拨款法，有针对海岸资源管理恢复的河口保护法案、海岸带管理法案、海岸管理计划、海岸资源计划，有针对海岸资源保护的沿海保护性资源法案、沿海湿地规划、保护和恢复法等。在政府机关方面，成立沿海恢复和管理办公室、沿海湿地保护和恢复工作组、沿海保护和恢复管理局、墨西哥湾生态系统恢复工作组等。在规划的衔接上，总体规划之前还编制了沿海湿地保护规划、保护规划、可持续海岸规划（2050）等。可持续海岸带总体规划的颁布，在法律法案、行政机关和上位规划等方面提供横向和纵向的多维支持，使可持续海岸带的规划有法可依、有法可办、有规可循地有的放矢。
4.3 适应性管理保证规划可持续
由于河流和海洋的运行方式、气候变化、人口增长、经济活动等的动态变化，路易斯安那州海岸的未来十分不确定。管理自然和社会高度一体化的复杂系统本就困难，叠加沿海环境更面临独特的挑战。所以，在面对沿海减灾时，适应性管理是将自我学习、政策制定和工程实施联系起来的管理工具。适应性管理通过定期的系统监测和评估来减少复杂环境的不确定性。通过一个结构化的迭代过程来定期评估监测结果，并根据所学知识调整针对沿海活动的管理。适应性管理是相对较新的科学，通过考虑风险和不确定性的综合性，提出具有灵活性的土地管理方法。这种管理方式通过提供一个强有力的决策机制，让规划即使在环境条件改变的情况下也是可持
续的有效方案。此外，将短期投资与长期投资相结合，以及选择能使未来规划决策具有最大灵活性是适应性管理的重要概念。适应性管理的关键是居民从工程项目中学习到的减灾知识和自我学习能力，在个人层面上，建立个人经验和知识，确保即使居民离开组织，经验和知识不会离开组织。所以通过适应性管理会使繁复的沿海局面既变得清晰且富有层次，又保证减灾工作可持续。
4.4 建立动态的资源数据库
在第二版总体规划中，关于路易斯安那州的数据库便已开始建立。从 2012年起，数据的覆盖范围已经扩大至沿海地区的企业和社区，这些数据的调取不仅为第三版总体规划的制定提供了有历史脉络的信息，还改善了合作伙伴之间项目的协调关系。通过制定沿海的沉积物和疏浚相关数据，当局和海洋能源管理局等组织密切合作，共享资源数据，确保沿海灾害和环境监控过程可持续。通过连年的数据收集，当局还开发了相关沉积物和沿海生态的分布图，以确定下一步土地开发的方向。所以，基础数据的收集和共享工作，是规划发展过程中所有工作制定的前提，在保证工作成本一定的前提下，如何缩短合作伙伴的意见反馈周期，降低提出意见的成本，深入有效的协调管理，是数据库建立的意义所在。
4.5 营造便捷的海岸信息管理系统
在上述数据库的基础上，第三版总体规划编制完成前建立了资源信息系统，即已在线和公众可访问的地理信息系统门户网站为主，充当当局的数据管理系统。由于数据日益庞大且管理需求提升，遂对该系统进行升级，在用户友好度、机构透明度和信息更新速度方面你有较大提升，数据查看器功能便来源于此。除了常规的监测水文等信息外，用户还可以查看不同总体规划方案下土地流失对沿海地区的影响程度，以及当前社区潜在的洪水危险。遂在制定相关规划时，随着数据的更新以及管理系统的持续升级，社会经济数据和灾害相关数据保持最新状态，帮助居民了解最新灾情，及时调整减灾措施。
图、表来源
图1 ~5：作者根据参考文献 [1] 绘制；
表1 ~4：作者绘制。
注释
1）http://coastal.la.gov/. 2）中华人民共和国突发事件应对法、中华人民共和国水土保持法、中华人民共和国防震减灾法、中华人民共和国防洪法，国家自然灾害救助应急预案等。参考文献
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