城市防澇：一個復(fù)雜系統(tǒng)
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城市防澇：一個復(fù)雜系統(tǒng) 發(fā)布日期：2020-08-17 來源：瞭望東方周刊 因江河湖泊水位上漲、客水入境而造成的災(zāi)害是洪災(zāi)；因本地降水過多、排水不暢而引發(fā)的災(zāi)害是澇災(zāi)。由于洪災(zāi)與澇災(zāi)常發(fā)生在同一地區(qū)，彼此之間也存在著復(fù)雜的相互作用關(guān)系。
7月8日，在湖南省湘西土家族苗族自治州吉首市人民中 路與丹桂路口，大雨造成路面積水
“雨水滋潤了城市，也給城市帶來無盡的困擾。城市雨水問題，以非常獨特、復(fù)雜的方式與城市形態(tài)、城市人的態(tài)度及行為相互作用著。”北京建筑大學(xué)城市雨水系統(tǒng)與水環(huán)境教育部重點實驗室教授車伍說。
然而，隨著2020年汛期到來，一次次強降雨帶給城市的，更多的是風(fēng)險和挑戰(zhàn)，甚至是“災(zāi)害”。
自6月2日至7月11日，中央氣象臺連續(xù)41天發(fā)布暴雨預(yù)警，持續(xù)時間為氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布制度建立以來最長。
持續(xù)強降雨天氣，給浙江、安徽、江西、湖北、四川等地帶來嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害，不少城市再現(xiàn)“城市看海”。
洪澇災(zāi)害包括洪災(zāi)與澇災(zāi)。一般而言，因江河湖泊水位上漲、客水入境而造成的災(zāi)害是洪災(zāi)；因本地降水過多、排水不暢而引發(fā)的災(zāi)害是澇災(zāi)。由于洪災(zāi)與澇災(zāi)常發(fā)生在同一地區(qū)，彼此之間也存在著復(fù)雜的相互作用關(guān)系。
“除了受暴雨影響，平原區(qū)排澇系統(tǒng)過于集中排水，也會讓河網(wǎng)水位快速升高、形成洪水，這便是因澇成洪；如果河流水位升高后對排水系統(tǒng)產(chǎn)生頂托甚至是倒灌，就是因洪致澇。洪和澇是分不開的。”國家減災(zāi)委專家委員會委員、中國水利學(xué)會城市水利專委會主任委員程曉陶對《瞭望東方周刊》說。
正因洪與澇關(guān)系密切，治理“城市看海”，就需具備統(tǒng)籌視野。
水與城
《管子·乘馬》有云：凡立國都，非于大山之下，必于廣川之上；高毋近旱，而水用足；下毋近水，而溝防省。
古人建城，便已注重城與水的關(guān)系，選擇適宜高度的城址，既可滿足用水方便，又利于防洪需求，從而讓“水大而城不淹”成為可能。
“即便是1915年乙卯大水災(zāi)，洪水也只是淹到了廣州老城邊上，可見古人建城選址的智慧。不過那時老城外就有街道，城市已在向外擴展了。”程曉陶說，“現(xiàn)在珠三角更是形成了城市群。”
事實上，隨著城鎮(zhèn)化快速推進，原本地勢相對低洼易澇的地帶，逐步被納入城市擴張的版圖，成為一個個新城區(qū)，而新城區(qū)的建立，打亂了原有的河湖水系格局，又為城市防洪帶來新的挑戰(zhàn)。
一方面，城市規(guī)模的擴大，讓過去地處城市外圍的行洪河道，成為城區(qū)排水內(nèi)河，加重了城市防洪負(fù)擔(dān)，而大量可滯蓄雨洪的低洼地帶被開發(fā)成小區(qū)，也增加了澇災(zāi)的危害。
另一方面，下墊面條件的急劇改變、“先地上、后地下” “肆意擠占河湖濕地”的城建模式，讓城市更容易積水內(nèi)澇，一定程度上增加了排水防澇的壓力。
程曉陶曾帶領(lǐng)團隊對太湖流域的洪水風(fēng)險展開調(diào)研，他注意到，1997年以來，太湖流域下墊面條件發(fā)生了巨大變化：2015年，太湖流域耕地面積為11105.6平方千米，同1997年相比，減少了3999.1平方千米，減少幅度達26%；流域建設(shè)用地面積為11455.3平方千米，同1997年相比，增加了4852.3平方千米，增加幅度達73%。
隨著住宅、商業(yè)建筑、公共設(shè)施逐漸代替了天然植被和農(nóng)業(yè)耕地，下墊面的滯水性、滲透性、降雨徑流關(guān)系也發(fā)生明顯變化。
城市擴張進程既然關(guān)涉洪澇風(fēng)險，如果能在國土空間規(guī)劃和城市發(fā)展規(guī)劃階段便關(guān)注到洪水風(fēng)險的分布、進而根據(jù)風(fēng)險高低采取相應(yīng)的土地利用方式與保護措施，勢必能起到事半功倍的效果。
事實上，國際上早有繪制風(fēng)險區(qū)化圖的先例。1975年，奧地利政府立法要求對山地災(zāi)害進行風(fēng)險評估，并繪制風(fēng)險區(qū)化圖。圖上紅線標(biāo)注范圍內(nèi)不允許蓋房子，黃線內(nèi)雖然可以蓋房子，但是需要采取自我保護措施。同時，風(fēng)險區(qū)化圖還是地方政府進行土地利用執(zhí)法管理的依據(jù)。
2013年，水利部啟動了全國重點地區(qū)洪水風(fēng)險圖編制項目。
“制訂洪水風(fēng)險圖，水利系統(tǒng)投入了很多，目前卻只是在內(nèi)部使用，因為《防洪法》中還找不到‘風(fēng)險’二字。沒有法律依據(jù)，洪水風(fēng)險圖便不能對土地規(guī)劃、開發(fā)項目起到引導(dǎo)與制約的作用。”程曉陶說。
福州海綿城市建設(shè)項目——福州海峽奧體中心雨水花園。該項目為下沉式綠地雨水花園，能使雨水充分滲透蓄積（林善傳/攝）
中小河流防洪：缺乏系統(tǒng)性
中小河流洪水多發(fā)重發(fā)，是2020年汛期的突出特點。
根據(jù)水利部提供的數(shù)據(jù)，截至7月13日，共有397條中小河流發(fā)生超警戒水位洪水，其中100條發(fā)生超保證水位洪水、27條發(fā)生超歷史最高水位洪水。重慶綦江在8小時內(nèi)洪水漲幅高達10米，便是中小河流汛情的典型例子。
綦江是長江上游南岸支流，6月22日，綦江流域重慶段全線告急，重慶市水文監(jiān)測總站發(fā)出80年以來首次洪水紅色預(yù)警。
國家防汛抗旱總指揮部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：截至6月22日晚間，洪澇災(zāi)害已造成重慶市綦江、巫山、彭水等26個縣（區(qū)）21萬人受災(zāi)，11.1萬人轉(zhuǎn)移避險，近1900人需緊急生活救助，200余間房屋倒塌，農(nóng)作物受災(zāi)面積7.3千公頃，直接經(jīng)濟損失2.1億元。
與大江大河相比，中小河流面廣量大、類型多樣、情況復(fù)雜，在防洪治理上存在著不小困境。
“大部分中小河流都是大江大河的支流，而大江大河的干流歷來是防洪體系構(gòu)建的重點。”程曉陶指出，“國內(nèi)防洪是分級負(fù)責(zé)分級管理，七大流域都有流域管理機構(gòu)負(fù)責(zé)流域的防洪規(guī)劃，而中小河流沒有流域機構(gòu)，治理主要靠地方政府。”
針對中小河流防洪基礎(chǔ)設(shè)施相對薄弱、治理投入不足等問題，2009年，水利部、財政部聯(lián)合印發(fā)《全國重點地區(qū)中小河流近期治理建設(shè)規(guī)劃》，啟動中小河流重點防洪河段的治理，確定重點治理中小河流2209條。在此基礎(chǔ)上，2013—2015年，繼續(xù)安排治理2800條左右中小河流的重點河段，治理河長約3.45萬千米，到2015年累計治理河長6萬千米。
為此，水利部、財政部等部門先后多次出臺相關(guān)政策，規(guī)范中小河流治理項目和資金管理、績效評價等關(guān)鍵環(huán)節(jié)管理。
值得留意的是，以“項目制”來治理中小河流，在實踐中往往會帶出更多復(fù)雜情境。
“中小河流治理，目前還是以重點河段防洪工程為主，每個治理項目投資不超過3000萬元，整條河的防洪體系尚未搭建起來，其中最主要的問題是缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃、不系統(tǒng)。說起來是中小河流，卻同樣涉及上下游、左右岸方方面面的關(guān)系，區(qū)域、部門之間不打通，一個個項目做下來，一條河也只能治理幾公里到幾十公里。”程曉陶說。
中小河流上下游往往流經(jīng)多個行政區(qū)，河流整治又涉及水利、國土、市政、生態(tài)環(huán)境等多個方面，若沒有健全的協(xié)調(diào)機制，難免會受到各類因素的制約。
“比如上游將河流渠道化，擠占河灘地搞開發(fā)，降低了坦化洪峰的能力，下游卻有可能‘遭殃’。再如城區(qū)河段修建攔河堰，雖有利于營造水景觀，但卻降低了河道的行洪能力。如果每個地區(qū)、每個部門都只管自己那部分，中小河流的治理就難見成效。”程曉陶說。
老舊小區(qū)：海綿城市試驗田
近年來，提起“城市看海”，人們便會想到海綿城市。
作為治理城市內(nèi)澇問題的熱門方案，海綿城市基于源頭減排理念，旨在通過建筑、道路、綠地、水系對雨水的吸納作用來控制雨水徑流，讓城市面對內(nèi)澇積水時能夠如海綿一般具備彈性，需要時又能釋放出蓄存的水來使用。
2016年，青島市入選第二批國家海綿城市建設(shè)試點，在推進試點過程里，新城區(qū)開發(fā)建設(shè)按照“目標(biāo)導(dǎo)向”，老城區(qū)改造則按照“問題導(dǎo)向”來推進。
青島此舉，在海綿城市試點城市中并不鮮見。
與新城區(qū)可提前對海綿街區(qū)、海綿道路、雨水花園等設(shè)施做出規(guī)劃設(shè)計相比，老城區(qū)存在管網(wǎng)設(shè)施設(shè)計老舊、空間條件有限等問題，內(nèi)澇頻頻，改造難度較高。因此，各地大都采取“+海綿”模式，依循老城區(qū)的內(nèi)在肌理，結(jié)合城市更新、老舊小區(qū)改造等契機來進行海綿城市試點的實踐。
其實，老舊小區(qū)與海綿城市，早有淵源。
2015年9月，國務(wù)院常務(wù)會議確定，海綿城市建設(shè)要與棚戶區(qū)、危房改造和老舊小區(qū)更新相結(jié)合，加強排水、調(diào)蓄等設(shè)施建設(shè)，努力消除因給排水設(shè)施不足而一雨就澇、污水橫流的“頑疾”，加快解決城市內(nèi)澇、雨水收集利用和黑臭水體治理等問題。
“老舊小區(qū)居住密度很高，如何在不耽誤居民日常生活、保持原有排水系統(tǒng)的前提下，在小區(qū)現(xiàn)有空間中挖掘出可利用的面積來進行海綿改造，需要城市、社區(qū)發(fā)揮出自己的特色和智慧。”同濟大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師戴慎志對《瞭望東方周刊》說。
例如，位于洪塘街道的姚江花園，是寧波首個進行海綿化改造的老舊小區(qū)。2018年改造完成后，透水磚連同200多處雨水花園、上千個生態(tài)停車位一并出現(xiàn)在小區(qū)里，增加了小區(qū)蓄水量。
而杭州拱墅區(qū)大關(guān)街道德勝新村內(nèi)的德勝公園，利用邊角空地打造下凹綠地來匯聚、凈化雨水，既可以補給景觀用水、廁所用水等城市用水需求，又為前來健身、散步的社區(qū)居民提供了景觀。
考慮到房屋的承重問題，屋頂綠化這一辦法較少出現(xiàn)在老舊小區(qū)海綿化改造方案之中。
然而，海綿城市試點的運行需要強大的資金支撐，卻因其自帶公益屬性、難以獲得明顯的市場回報而無法吸引過多社會資本投入。
所以從某種意義上說，將老舊小區(qū)改造與海綿城市建設(shè)聯(lián)結(jié)在一起，能夠起到政策疊加的作用。
值得注意的是，在2020年7月21日召開的國務(wù)院政策例行吹風(fēng)會上，國家發(fā)展改革委固定資產(chǎn)投資司負(fù)責(zé)人劉世虎表示，城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造中，中央預(yù)算內(nèi)投資將向排水等公益性改造內(nèi)容傾斜。
未來，老舊小區(qū)排水設(shè)施將如何改造升級，有待進一步觀察。
“盡管老舊小區(qū)改造的初衷不完全是為了治理內(nèi)澇，但的確給海綿城市提供了發(fā)展契機。業(yè)界當(dāng)下更為關(guān)注的是，海綿城市的新理念、新技術(shù)能否真正被合理運用到老舊小區(qū)改造具體推進過程之中。”車伍對《瞭望東方周刊》說。
從“小海綿”到“大海綿”
建設(shè)雨水花園、透水磚、蓄水池等設(shè)施，并非是海綿城市防治內(nèi)澇的全部舉措。
“小海綿如雨水花園、蓄水池，從源頭削減掉一部分外排的水量，減少外面排水管網(wǎng)的壓力，但它發(fā)揮的作用是有限的，更適合于應(yīng)對小雨，其蓄水量有一定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)雨水仍要排到管道，最終會進入到河湖水系里，也就是大海綿體。”上海市政工程設(shè)計研究總院海綿設(shè)計所副所長陳濤曾這樣概述城市海綿體系的構(gòu)成。
由雨水花園到城市水系，海綿城市的建設(shè)版圖在城市中一步步延伸開來。
以上海臨港的海綿城市探索為例，自2016年入選第二批國家海綿城市建設(shè)試點，除了海綿化改造道路和住宅小區(qū)，上海臨港試點區(qū)還新開河道40多公里，新增調(diào)蓄湖面51公頃。
北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)也建立起河道大型海綿體、街區(qū)中型海綿體、廠區(qū)小型海綿體的“全海綿”模式。
“過去城市堵了河道、填了湖面，時間長了，周邊建起越來越多的道路、建筑，一下雨，雨水就會快速流到地勢低的地方，積起內(nèi)澇。如今隨著水系慢慢恢復(fù)起來，情況會漸有改善。”戴慎志說。
由于地勢低洼、處于北京市行洪末端，為提升防洪能力，北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)打造了通明湖、博大公園景觀湖等人工湖作為“天然調(diào)蓄池”，既保證景觀效應(yīng)，又可及時排澇雨水，收集的雨洪還能進行資源化利用。
在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部海綿城市建設(shè)技術(shù)指導(dǎo)專家委員會副主任委員俞孔堅看來，海綿城市以“自然積存、自然滲透、自然凈化”為特征，是一種建立在生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施之上的生態(tài)型城市建設(shè)模式。
而城市水系，便是生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的一種。
根據(jù)將于2021年1月1日正式實施的北京市《海綿城市建設(shè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，城市水系設(shè)計應(yīng)統(tǒng)籌防洪排澇、生態(tài)、景觀等功能需求。在枯水期應(yīng)保證河流水系的基本生態(tài)水量；汛期應(yīng)保障標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)澇洪水的安全排泄。
值得留意的是，隨著海綿城市體系逐步構(gòu)建，各地打造海綿城市的工作目標(biāo)也臨近時限。
根據(jù)2015年10月國務(wù)院辦公廳《關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》，到2020年，城市建成區(qū)20%以上的面積達到目標(biāo)要求；到2030年，城市建成區(qū)80%以上的面積達到目標(biāo)要求。
對此，車伍認(rèn)為，因地制宜依然是海綿城市建設(shè)必須遵循的重要原則。
“一般而言，中小城市相對容易達到這一目標(biāo)，試點區(qū)范圍占城市總面積的比例比較高，而大城市、特大城市就相對難一些。但20%不該是個‘一刀切’的指標(biāo)，它更像是種愿景，檢驗著各個城市的投入程度，何況每個城市都有自己的實際條件，也都面臨著各自不同的挑戰(zhàn)和問題，要綜合考量，不能一概而論。”車伍說。
鄭州地下管廊建設(shè)施工工地（朱祥/攝）
“一種藥不能治百病”
據(jù)北京市氣象局，北京市2020年主汛期（7月21日至8月10日）降水量為140至160毫米，比常年同期偏多二至三成。
暴雨頻頻，作為第二批海綿城市試點，北京通州區(qū)海綿城市各試點區(qū)卻未出現(xiàn)內(nèi)澇狀況。根據(jù)通州區(qū)海綿辦采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，經(jīng)過海綿改造的示范區(qū)內(nèi)均未產(chǎn)生明顯積水，緩解了城市強降雨時的管網(wǎng)及抽排壓力。
通州區(qū)的事例，顯現(xiàn)出海綿城市在錯峰、緩釋、滲透、蓄存上的作用。然而，難以由此斷定海綿城市一定能解決所有的城市洪澇災(zāi)害。
“30個國家級海綿城市試點城市，地域有南北之分、體量有大小之別，各地的氣候、環(huán)境有很大不同，再加上每座城市的試點區(qū)又涵蓋諸多試點項目，項目大小、操作難易程度各異，治理重點也有區(qū)別，很難用一條尺子來衡量，因此，跳出具體試點項目來談海綿城市成效，本身便像個偽命題。”車伍說。
例如，在車伍看來，內(nèi)澇并非是海綿城市建設(shè)的唯一目的，對于某些側(cè)重于水資源利用、黑臭水體治理等方面的海綿城市試點項目而言，不能用內(nèi)澇控制效果來衡量。
“小雨不積水，大雨不內(nèi)澇”，是大眾視野里海綿城市應(yīng)達到的目標(biāo)，而在不少業(yè)內(nèi)專家看來，以科普性的通俗表達來形容海綿城市效果，從某種意義上來說，容易造成理解上的誤區(qū)。
“小雨、大雨要如何區(qū)分，積水要到什么程度才能被稱作內(nèi)澇，都是有專業(yè)概念來界定的。現(xiàn)在人們往往一看到街上有積水，就質(zhì)疑海綿城市沒有達到要求，實際上并不嚴(yán)謹(jǐn)。”車伍說。
此外，考慮到試點城市尚未在全市范圍內(nèi)完全推廣海綿城市體系，即便試點城市的試點區(qū)域在防澇上效果卓著，也并不意味著整座城市都已具備同樣的能力。因而試點區(qū)域之外出現(xiàn)內(nèi)澇現(xiàn)象，便不應(yīng)被看作是海綿城市試點失敗的例證。
戴慎志用“一種藥不能醫(yī)百病”來形容海綿城市的實際效用。
“歸根結(jié)底，海綿城市能夠緩解一部分內(nèi)澇問題，這在很多試點項目中已有所體現(xiàn)，但人們對海綿城市的期待太高了，不能指望讓它來解決所有問題。”戴慎志說。
治理內(nèi)澇需要流域視野
從更宏闊的背景來看，由于洪澇致災(zāi)因素復(fù)雜，洪澇災(zāi)害又屬于牽一發(fā)而動全身的系統(tǒng)性難題，在談及城市內(nèi)澇問題時，也就無法只將視線放在城市內(nèi)部。
“城市河湖其實是流域的節(jié)點，當(dāng)上游來水超過河湖自身調(diào)節(jié)和輸水能力，或是河湖遭到填埋、侵占和破壞，洪澇災(zāi)害就有可能發(fā)生。因此，從海綿城市建設(shè)和水治理層面，都不應(yīng)就湖來談湖、就河來談河，而是要先關(guān)注整個流域上下游的情況，做出系統(tǒng)的統(tǒng)籌和科學(xué)的安排。”車伍說。
海綿城市的核心是城市雨洪管理，車伍將現(xiàn)代雨洪管理總結(jié)為源頭控制、雨水管渠、超標(biāo)雨水徑流排放、水利防洪、合流制溢污染控制五套系統(tǒng)，并從城市規(guī)劃、土地利用、園林景觀等多專業(yè)、多方面進行協(xié)調(diào)配合，“在實踐中，會依據(jù)不同項目從五套系統(tǒng)中采用合適的部分進行組合，來開展科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計。”
有意思的是，隨著海綿城市實踐在試點項目中鋪展開來，基于自然的綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到了重視。而如何處理“灰”與“綠”的關(guān)系，也迎來了新的討論空間。
基礎(chǔ)設(shè)施大體可分為灰、綠兩類，灰色基礎(chǔ)設(shè)施以市政工程為主導(dǎo)，綠色基礎(chǔ)設(shè)施則是指由河流、公園等開敞空間和自然區(qū)域組成的相互聯(lián)系空間網(wǎng)絡(luò)。
“目前海綿城市設(shè)施建設(shè)在向生態(tài)化的發(fā)展方向傾斜，但是這不代表灰色基礎(chǔ)設(shè)施就完全沒有用武之地了，在城市高密度開發(fā)的當(dāng)下，僅靠綠地功能是不能解決所有雨水問題的，灰色基礎(chǔ)設(shè)施依然在防洪排澇方面起到重要作用。”車伍說。
對此，程曉陶特別提及了大型設(shè)施在緩解內(nèi)澇上的效用。
“武漢為什么在今年的汛情中沒有受到太大影響？大型設(shè)施起到了很大作用。比如南湖片區(qū)的水匯入巡司河，通過新建的江南泵站排入長江。武漢市2016年后將外排泵站的能力翻了一番，對改善城市內(nèi)澇起到了關(guān)鍵作用。”程曉陶說。
《瞭望東方周刊》記者李璇