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当下一场暴雨到来,城市如何成为安全港湾?

2021-07-28 22:50:31 听新闻

作者:吴斯旻 ▪ 马晨晨    责编:任绍敏

各地应在韧性城市建设中,加强极端气候条件下的风险识别与管理,将其纳入综合防灾体系,弹性应对气候变化和急性冲击,构筑韧性城市水系统,并提高预测预警、应急响应能力和灾后恢复能力。

少有人想到,一场罕见的特大暴雨会侵袭郑州,北方的一座省会城市。

7月20日16到17时,郑州市降雨量达到201.9mm。伤痛随之而来。截至28日12时,据国家自然灾害灾情管理系统统计,此轮强降雨造成河南全省150个县(市、区)1602个乡镇1366.43万人受灾,因灾遇难73人。另据24日通报,郑州市死亡56人,5人失踪。

5年前,郑州成为海绵城市建设试点城市;3年前,当地提出投入534.8亿元。面对特大暴雨,投资大的海绵城市为何表现“脆弱”?极端天气频发,水量偏少的北方城市该如何加强防涝?多名专家认为,这场特大暴雨是对应急响应体系与能力的实地检验,也对韧性城市的建设提出了更高要求。

将极端气候纳入城市综合防灾体系

郑州此次“千年一遇”的强降雨,暴露了在快速城市化的过程中,大城市在规划建设、基础设施、应急管理等方面的问题。

住建部总经济师杨保军在接受第一财经采访时称,对城市排涝起决定性作用的除了地下排水管网之外,另一个就是径流系数。伴随城市的扩张,城市下垫面硬化趋势加剧,绿地面积减少,总体上降低了城市滞水、蓄水的能力。如果在开发建设初期,预留足够的自然蓄滞空间,合理规划,可以减小城市的孕灾环境。

“如何加强应急手段是战术上的,但我们首先要考虑的是战略上解决城市内涝的方式。” 杨保军说。

如何改造并减轻城市空间的“脆弱性”?杨保军认为,可以将“组团式”的发展理念延伸至中心城区的改造中。一方面,团状结构有利于城市人口、功能的疏散,减少了高密度下建筑物的集聚;另一方面,团状结构主张各组团间公共绿地和水体的保留,提高了自然调蓄雨水和渗透的能力。

但对于极端强降雨,低影响开发仍不足以应对。中国城市规划设计研究院水务院院长龚道孝对第一财经表示,河南此次强降雨已经远超出城市内涝的设防标准。从这个角度反思,各地应在韧性城市建设中,加强极端气候条件下的风险识别与管理,将其纳入综合防灾体系,弹性应对气候变化和急性冲击,构筑韧性城市水系统,并提高预测预警、应急响应能力和灾后恢复能力。

“我们可以看到,一些国际的先锋城市,以及北京、上海等国内城市都在城市未来的发展规划中提出了类似的建设目标,这里面包括韧性城市水系统——重要的城市基础设施保障,把极端干旱、极端暴雨等纳入考虑。”他说。

龚道孝还表示,北方城市降雨量不及南方城市,但强降雨同样可能发生;与此同时,如此次郑州及河南省遭遇的特大强降雨,意味着全球气候变化的影响程度和发生频率在增加,“但我们似乎认识还不够紧迫和深刻”。

中国城市规划设计研究院生态市政院副院长吕红亮进一步称,由于城市对于降雨情况的预判和对于排水管网设施的建设标准,均与暴雨重现期有关,暴雨重现期是通过暴雨强度公式计算所得,而暴雨强度计算公式中的固定系数是采用较早数据分析计算获得,或存在低估暴雨增强趋势的可能性,并会导致对于暴雨雨型的不合理选取。

暴雨重现期是指在一定年代的雨量记录资料统计期间内,大于或等于某暴雨强度的降雨出现一次的平均间隔时间。据吕红亮介绍,重现期越长,排水管网设计的雨量就越大,排水能力也就越强。

以北京为例,2012年“7·21”暴雨后,提升城市排水防涝设施标准成为其全面提升市政基础设施运行保障能力的重要一环。根据北京城市总体规划(2016年—2035年),中心城区、北京城市副中心防涝标准达到50年一遇,局部特别重要地区达到100年一遇,新城达到20~30年一遇。提升城市雨水管渠建设标准,重要及特别重要地区雨水管渠设计重现期为5~10年一遇。

“要超前一点,把标准订高一些,而不能只看眼前。”吕红亮说。

韧性城市的探索方向有待调整

吕红亮还认为,反思郑州“7·20”特大暴雨中城市硬件设施的应对失效,并非是海绵城市建设的失败,而是韧性城市的探索方向有待调整。

海绵城市建设指南中明确指出,建设这样的城市需统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。

 “所以,我们说起韧性城市,不要仅盯着最前面的低影响开发雨水系统。”吕红亮指出,当前,许多建设海绵城市的地区,将相当大的投入用于小海绵,即低影响开发,而对中海绵和大海绵的建设投入不足。所谓中海绵,即城市排涝设施的建设和运营维护。倘若城市排水管网堵点很多,则重大灾害下的地表雨水的行泄通道就会不通顺,内涝发生的概率和严重性也随着加深。

杨保军强调,城市内涝与过去基础设施“欠账”有关。“一个是老化,一个是排水管网里头都是垃圾,堵住了。”他告诉第一财经,北京“7·21”暴雨后,除了提高城市防汛应急能力外,另一项重点工作就是在工程上的查缺补漏和加强建设,一方面,要将排水管网里的堵点、危险点全部清除;另一方面,修建地下储水系统,提高城市排蓄水平和应汛能力。

龚道孝还向第一财经介绍,对于历史积水点的治理,如解决下凹立交桥的排水能力不足的问题,北京严格落实重点地区“一点一策”“一桥一策”,精准针对每个积水点的特点和条件采取措施,如建设地下调蓄设施、优化或者改造管网、应急抽排等。

在建设地下调蓄设施方面,北京采取的做法是升级改造雨水泵站以及在有条件的桥区新建蓄水池。从工作方式来看,当暴雨来临后,初期雨水先进入地下初期池,当雨水达到一定水位时,泵站会自动运行抽升,及时将积水抽排到雨水管线内,如果雨水过大,调蓄池将发挥削峰作用,把雨水暂时存入调蓄池内。

上述北京城市总体规划也明确,要统筹地上地下空间布局、功能、防灾和管理体系;依托地下空间设置大型储水设施,统筹解决城市排水和蓄水问题。其中,在深层地下空间(地下50米以下),需以深层地下铁路、地下雨洪调蓄廊道等功能为主。

根据今年5月发布的《北京市城市积水内涝防治及溢流污染控制实施方案(2021~2025年)》,到2025年,中心城区、城市副中心重点道路达到小时降雨65毫米不发生积水。中心城区其他道路及新城重点道路达到小时降雨54毫米不发生积水。中心城区溢流口、跨越口在场次降雨小于33毫米时污水不入河。城市排水防涝建设运行管理和应急处置体制机制进一步完善,超标准降雨积水及时有效排除,城市积水内涝防治及溢流污染控制取得明显成效。

上述实施方案还强调了城市排水防涝智能化水平。龚道孝表示,通过气象、降雨、水文等信息实时联动、排水管网的在线监测和积水点在线监控等方式,建设排水设施的物联网智慧化监控调度平台,有利于完善预警机制,优化灾情预判和应急抢险的能力。

在他看来,北京的内涝防控工作实际上非常难做。第一,平原城市,地形平坦,排水容易不畅,河湖水系并不丰富,大的调蓄和排泄通道空间有限;第二,建成区面积很大,老城区管网建设标准较低,更新改造是一个很长的过程。“‘7·21’之后,北京确实投入了大量精力在内涝治理工作上,包括加大硬件和软件上的投入,应该说,已经取得了明显成效。”

但郑州此次强降雨,超出了城市防洪排涝设施的应对极限。“什么城市内涝、海绵城市,在这场暴雨面前,就像是矮子遇到了巨人。我只能说,我们需要加强极端暴雨下的应急管理能力建设。”华南理工大学土木与交通学院水利工程系教授、中国水利学会减灾专业委员会特聘专家黄国如近日撰文称。

协同管理与风险意识

河海大学教授、中国水利学会青年科技工作委员会委员栾清华认为,郑州特大暴雨提出的核心问题是“如何提升应对超标准洪涝的能力”。

根据水利部历年《中国水旱灾害统计公报》的数据,2006年至2017年,全国平均每年有157座县级以上城市进水受淹或发生内涝。

与此同时,随着我国城市经济和人口规模的不断扩大,城市内涝所造成的社会经济损失也愈加明显。以灾害程度较轻的2017年为例,当年城市内涝的受灾人口仍达218.72万人,直接经济损失达165.68亿元。

栾清华告诉第一财经,对比台风、暴雨多发的南方城市,北方许多城市应对极端天气的经验不足。“以武汉为例,经历了2016年的严重内涝后,提升了城区管网排水能力,增加了主城区泵站数量。所有水泵一同工作,抽排速度很快,一秒钟就可以抽掉1个标准游泳池,因此即便2020年荆江武汉段水位高出武汉市区,头顶一江水,主城区也基本没有看海。”

与南方不同的是,北方河道平时水量不大,因此水多是从管网自流到河里。但是,一旦水量突然增大,水流顶托城市管网,造成排水不畅。如果多部门不能及时协调、调度,城市内涝极易发生。

中国社会科学院城市发展与环境研究所研究员盛广耀曾撰文提出,城市内涝防治是一项系统性工程,需要城市规划、市政建设、水利防洪等多部门协同管理。但目前多数城市内涝防治各环节的工作尚未做到有效的相互衔接、协调配合。“在无法实现整体改造的情况下,往往是出现问题时‘头痛医头、脚痛医脚’式的修修补补。”

栾清华认为,只有气象、水利和城建等多部门间加强合作,共同制定和执行预案,才能实现库、河、闸、泵的联排联调。例如,“7·21”特大暴雨以后,北京市新增了多台移动式强排泵车,通过多部门间信息的融合共享,在暴雨天气下发挥出重要作用。

除了管理水平,提高民众风险意识是体现城市应急水平的另一个重要方面。在南方一些地方如浙江台风易发区、四川山洪易发区,居民都有避险意识,在雨季习惯把家中的第一层楼空出来,为突如其来的强降雨天气减轻人员伤亡和财务损失。

栾清华建议,政府部门应加强对民众的宣传教育,提升其安全意识和抗风险能力。例如,制作和发放洪涝风险图,既要在地图上标识出洼地、易涝点,也要告诉人们正确的逃生办法和路线,“就像地铁线路图一样”。

国家减灾委专家委员会委员、水利学会城市水利专委会主任委员程晓陶近日撰文表示,对于城市型水灾害,尤其当暴雨洪涝达到超标准的规模,完全依靠工程措施来控制是很难的。

“针对气候、环境的变化趋势,灾后重建中如何使社区以致城市更具适应性与耐淹性,是韧性城市建设中必须把握的机遇。”程晓陶在文中写道。

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