在氣候變化與快速城市化的大背景下，城市基礎(chǔ)設(shè)施的彈性受到越來越多的人的關(guān)注。彈性的概念最開始源于生態(tài)學(xué)，在其被逐漸應(yīng)用在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的過程中，彈性的定義逐漸有了新的內(nèi)涵。城市排水系統(tǒng)是城市中關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施，許多的研究者將彈性的概念擴(kuò)展到了其中，考慮排水系統(tǒng)在遭遇各種沖擊條件下的損失程度與恢復(fù)速度。但是，不少對于排水系統(tǒng)的彈性研究都是采用內(nèi)澇量的單一指標(biāo)進(jìn)行表征，這并不能完全表征排水系統(tǒng)的所有功能。另外，排水系統(tǒng)具有復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和空間特征，許多文獻(xiàn)中的定義并沒有考慮這些重要的特征。因此，本文充分考慮了城市排水系統(tǒng)的功能性與空間的復(fù)雜性，定義了新的量化彈性指標(biāo)，并應(yīng)用新指標(biāo)對比了綠色和灰色基礎(chǔ)設(shè)施對于提升城市排水系統(tǒng)未來彈性的不同表現(xiàn)。

　　新的彈性指標(biāo)由三部分組成，即社會沖擊、環(huán)境沖擊和技術(shù)沖擊。基于新定義的彈性指標(biāo)，本文以中國昆明市北片區(qū)的一片區(qū)域?yàn)榘咐O(shè)計(jì)了若干種情景來對比綠色與灰色基礎(chǔ)設(shè)施對于排水系統(tǒng)的彈性提升效果。通過模擬計(jì)算發(fā)現(xiàn)，20%的氣候變化會降低16%的系統(tǒng)彈性，20%的城市化會降低13%的系統(tǒng)彈性，而20%的氣候變化加城市化則會降低24%，說明了氣候變化與城市化對系統(tǒng)彈性的影響是非線性的。將系統(tǒng)彈性分為社會沖擊、環(huán)境沖擊和技術(shù)沖擊畫出過程曲線，可以發(fā)現(xiàn)對于該案例城市環(huán)境沖擊在過程中起了主導(dǎo)作用，因此CSO是影響該系統(tǒng)彈性的重要因素。

　　如圖1所示，通過分別計(jì)算將各個(gè)管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)包括在系統(tǒng)內(nèi)與排除在系統(tǒng)外引起的彈性變化比例（定義為NARC），可以識別出空間上影響系統(tǒng)彈性較為重要的節(jié)點(diǎn)。通過對重要節(jié)點(diǎn)的識別與修復(fù)，可以有效地提升系統(tǒng)的整體彈性。

圖1 識別影響排水系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)

　　在本文設(shè)置的情境下，綠色基礎(chǔ)設(shè)施相比于灰色基礎(chǔ)設(shè)施能夠更加有效地應(yīng)對未來不確定性導(dǎo)致的系統(tǒng)彈性損失。如圖2，20%比例的綠色屋頂或者透水路面，就能夠補(bǔ)償未來任何一種氣候變化與城市化的情景，即保證系統(tǒng)的彈性在未來不會減少。圖3考慮了綠色與灰色基礎(chǔ)設(shè)施的成本效益情況。對于該案例區(qū)域，在預(yù)算較低時(shí)，灰色基礎(chǔ)設(shè)施（本文中即調(diào)蓄池）的性價(jià)比是最高的，在建設(shè)不多于2個(gè)調(diào)蓄池的預(yù)算條件下灰色基礎(chǔ)設(shè)施是最有效率的。但當(dāng)案例區(qū)域需要提升較高的比利時(shí)，就必須要依靠綠色基礎(chǔ)設(shè)施（本文中即綠色屋頂與透水路面）才能達(dá)成目標(biāo)。在預(yù)算充足時(shí)，通過灰色與綠色基礎(chǔ)設(shè)施的組合來提升排水系統(tǒng)彈性，是一種即經(jīng)濟(jì)又有效的方式。

圖2 使用綠色或灰色基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)

　　排水系統(tǒng)的彈性

圖3 綠色與灰色基礎(chǔ)設(shè)施的成本效益對比

　　本文綜合考慮了城市排水系統(tǒng)的功能性與復(fù)雜性，定義了新的彈性量化指標(biāo)，為城市排水系統(tǒng)的彈性認(rèn)識提供了一個(gè)新的視角。通過對案例區(qū)域的模擬與計(jì)算，對比了灰色與綠色基礎(chǔ)設(shè)施在面對未來不確定性的條件下的不同表現(xiàn)，并討論了兩種基礎(chǔ)設(shè)施的成本效益情況，指出綠色與灰色基礎(chǔ)設(shè)施的組合使用可能是一種經(jīng)濟(jì)有效的方式。在接下來的研究中，可以進(jìn)一步探討綠色與灰色基礎(chǔ)設(shè)施的空間分布對城市排水系統(tǒng)彈性的影響。