城市防涝：一个复杂系统 发布日期：2020-08-17 来源：瞭望东方周刊 　　因江河湖泊水位上涨、客水入境而造成的灾害是洪灾；因本地降水过多、排水不畅而引发的灾害是涝灾。由于洪灾与涝灾常发生在同一地区，彼此之间也存在着复杂的相互作用关系。 　　7月8日，在湖南省湘西土家族苗族自治州吉首市人民中 路与丹桂路口，大雨造成路面积水 　　“雨水滋润了城市，也给城市带来无尽的困扰。城市雨水问题，以非常独特、复杂的方式与城市形态、城市人的态度及行为相互作用着。”北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室教授车伍说。 　　然而，随着2020年汛期到来，一次次强降雨带给城市的，更多的是风险和挑战，甚至是“灾害”。 　　自6月2日至7月11日，中央气象台连续41天发布暴雨预警，持续时间为气象灾害预警信息发布制度建立以来最长。 　　持续强降雨天气，给浙江、安徽、江西、湖北、四川等地带来严重的洪涝灾害，不少城市再现“城市看海”。 　　洪涝灾害包括洪灾与涝灾。一般而言，因江河湖泊水位上涨、客水入境而造成的灾害是洪灾；因本地降水过多、排水不畅而引发的灾害是涝灾。由于洪灾与涝灾常发生在同一地区，彼此之间也存在着复杂的相互作用关系。 　　“除了受暴雨影响，平原区排涝系统过于集中排水，也会让河网水位快速升高、形成洪水，这便是因涝成洪；如果河流水位升高后对排水系统产生顶托甚至是倒灌，就是因洪致涝。洪和涝是分不开的。”国家减灾委专家委员会委员、中国水利学会城市水利专委会主任委员程晓陶对《瞭望东方周刊》说。 　　正因洪与涝关系密切，治理“城市看海”，就需具备统筹视野。 　　水与城 　　《管子·乘马》有云：凡立国都，非于大山之下，必于广川之上；高毋近旱，而水用足；下毋近水，而沟防省。 　　古人建城，便已注重城与水的关系，选择适宜高度的城址，既可满足用水方便，又利于防洪需求，从而让“水大而城不淹”成为可能。 　　“即便是1915年乙卯大水灾，洪水也只是淹到了广州老城边上，可见古人建城选址的智慧。不过那时老城外就有街道，城市已在向外扩展了。”程晓陶说，“现在珠三角更是形成了城市群。” 　　事实上，随着城镇化快速推进，原本地势相对低洼易涝的地带，逐步被纳入城市扩张的版图，成为一个个新城区，而新城区的建立，打乱了原有的河湖水系格局，又为城市防洪带来新的挑战。 　　一方面，城市规模的扩大，让过去地处城市外围的行洪河道，成为城区排水内河，加重了城市防洪负担，而大量可滞蓄雨洪的低洼地带被开发成小区，也增加了涝灾的危害。 　　另一方面，下垫面条件的急剧改变、“先地上、后地下” “肆意挤占河湖湿地”的城建模式，让城市更容易积水内涝，一定程度上增加了排水防涝的压力。 　　程晓陶曾带领团队对太湖流域的洪水风险展开调研，他注意到，1997年以来，太湖流域下垫面条件发生了巨大变化：2015年，太湖流域耕地面积为11105.6平方千米，同1997年相比，减少了3999.1平方千米，减少幅度达26%；流域建设用地面积为11455.3平方千米，同1997年相比，增加了4852.3平方千米，增加幅度达73%。 　　随着住宅、商业建筑、公共设施逐渐代替了天然植被和农业耕地，下垫面的滞水性、渗透性、降雨径流关系也发生明显变化。 　　城市扩张进程既然关涉洪涝风险，如果能在国土空间规划和城市发展规划阶段便关注到洪水风险的分布、进而根据风险高低采取相应的土地利用方式与保护措施，势必能起到事半功倍的效果。 　　事实上，国际上早有绘制风险区化图的先例。1975年，奥地利政府立法要求对山地灾害进行风险评估，并绘制风险区化图。图上红线标注范围内不允许盖房子，黄线内虽然可以盖房子，但是需要采取自我保护措施。同时，风险区化图还是地方政府进行土地利用执法管理的依据。 　　2013年，水利部启动了全国重点地区洪水风险图编制项目。 　　“制订洪水风险图，水利系统投入了很多，目前却只是在内部使用，因为《防洪法》中还找不到‘风险’二字。没有法律依据，洪水风险图便不能对土地规划、开发项目起到引导与制约的作用。”程晓陶说。 　　福州海绵城市建设项目——福州海峡奥体中心雨水花园。该项目为下沉式绿地雨水花园，能使雨水充分渗透蓄积（林善传/摄） 　　中小河流防洪：缺乏系统性 　　中小河流洪水多发重发，是2020年汛期的突出特点。 　　根据水利部提供的数据，截至7月13日，共有397条中小河流发生超警戒水位洪水，其中100条发生超保证水位洪水、27条发生超历史最高水位洪水。重庆綦江在8小时内洪水涨幅高达10米，便是中小河流汛情的典型例子。 　　綦江是长江上游南岸支流，6月22日，綦江流域重庆段全线告急，重庆市水文监测总站发出80年以来首次洪水红色预警。 　　国家防汛抗旱总指挥部统计数据显示：截至6月22日晚间，洪涝灾害已造成重庆市綦江、巫山、彭水等26个县（区）21万人受灾，11.1万人转移避险，近1900人需紧急生活救助，200余间房屋倒塌，农作物受灾面积7.3千公顷，直接经济损失2.1亿元。 　　与大江大河相比，中小河流面广量大、类型多样、情况复杂，在防洪治理上存在着不小困境。 　　“大部分中小河流都是大江大河的支流，而大江大河的干流历来是防洪体系构建的重点。”程晓陶指出，“国内防洪是分级负责分级管理，七大流域都有流域管理机构负责流域的防洪规划，而中小河流没有流域机构，治理主要靠地方政府。” 　　针对中小河流防洪基础设施相对薄弱、治理投入不足等问题，2009年，水利部、财政部联合印发《全国重点地区中小河流近期治理建设规划》，启动中小河流重点防洪河段的治理，确定重点治理中小河流2209条。在此基础上，2013—2015年，继续安排治理2800条左右中小河流的重点河段，治理河长约3.45万千米，到2015年累计治理河长6万千米。 　　为此，水利部、财政部等部门先后多次出台相关政策，规范中小河流治理项目和资金管理、绩效评价等关键环节管理。 　　值得留意的是，以“项目制”来治理中小河流，在实践中往往会带出更多复杂情境。 　　“中小河流治理，目前还是以重点河段防洪工程为主，每个治理项目投资不超过3000万元，整条河的防洪体系尚未搭建起来，其中最主要的问题是缺乏统筹规划、不系统。说起来是中小河流，却同样涉及上下游、左右岸方方面面的关系，区域、部门之间不打通，一个个项目做下来，一条河也只能治理几公里到几十公里。”程晓陶说。 　　中小河流上下游往往流经多个行政区，河流整治又涉及水利、国土、市政、生态环境等多个方面，若没有健全的协调机制，难免会受到各类因素的制约。 　　“比如上游将河流渠道化，挤占河滩地搞开发，降低了坦化洪峰的能力，下游却有可能‘遭殃’。再如城区河段修建拦河堰，虽有利于营造水景观，但却降低了河道的行洪能力。如果每个地区、每个部门都只管自己那部分，中小河流的治理就难见成效。”程晓陶说。 　　老旧小区：海绵城市试验田 　　近年来，提起“城市看海”，人们便会想到海绵城市。 　　作为治理城市内涝问题的热门方案，海绵城市基于源头减排理念，旨在通过建筑、道路、绿地、水系对雨水的吸纳作用来控制雨水径流，让城市面对内涝积水时能够如海绵一般具备弹性，需要时又能释放出蓄存的水来使用。 　　2016年，青岛市入选第二批国家海绵城市建设试点，在推进试点过程里，新城区开发建设按照“目标导向”，老城区改造则按照“问题导向”来推进。 　　青岛此举，在海绵城市试点城市中并不鲜见。 　　与新城区可提前对海绵街区、海绵道路、雨水花园等设施做出规划设计相比，老城区存在管网设施设计老旧、空间条件有限等问题，内涝频频，改造难度较高。因此，各地大都采取“+海绵”模式，依循老城区的内在肌理，结合城市更新、老旧小区改造等契机来进行海绵城市试点的实践。 　　其实，老旧小区与海绵城市，早有渊源。 　　2015年9月，国务院常务会议确定，海绵城市建设要与棚户区、危房改造和老旧小区更新相结合，加强排水、调蓄等设施建设，努力消除因给排水设施不足而一雨就涝、污水横流的“顽疾”，加快解决城市内涝、雨水收集利用和黑臭水体治理等问题。 　　“老旧小区居住密度很高，如何在不耽误居民日常生活、保持原有排水系统的前提下，在小区现有空间中挖掘出可利用的面积来进行海绵改造，需要城市、社区发挥出自己的特色和智慧。”同济大学建筑与城市规划学院教授、博士生导师戴慎志对《瞭望东方周刊》说。 　　例如，位于洪塘街道的姚江花园，是宁波首个进行海绵化改造的老旧小区。2018年改造完成后，透水砖连同200多处雨水花园、上千个生态停车位一并出现在小区里，增加了小区蓄水量。 　　而杭州拱墅区大关街道德胜新村内的德胜公园，利用边角空地打造下凹绿地来汇聚、净化雨水，既可以补给景观用水、厕所用水等城市用水需求，又为前来健身、散步的社区居民提供了景观。 　　考虑到房屋的承重问题，屋顶绿化这一办法较少出现在老旧小区海绵化改造方案之中。 　　然而，海绵城市试点的运行需要强大的资金支撑，却因其自带公益属性、难以获得明显的市场回报而无法吸引过多社会资本投入。 　　所以从某种意义上说，将老旧小区改造与海绵城市建设联结在一起，能够起到政策叠加的作用。 　　值得注意的是，在2020年7月21日召开的国务院政策例行吹风会上，国家发展改革委固定资产投资司负责人刘世虎表示，城镇老旧小区改造中，中央预算内投资将向排水等公益性改造内容倾斜。 　　未来，老旧小区排水设施将如何改造升级，有待进一步观察。 　　“尽管老旧小区改造的初衷不完全是为了治理内涝，但的确给海绵城市提供了发展契机。业界当下更为关注的是，海绵城市的新理念、新技术能否真正被合理运用到老旧小区改造具体推进过程之中。”车伍对《瞭望东方周刊》说。 　　从“小海绵”到“大海绵” 　　建设雨水花园、透水砖、蓄水池等设施，并非是海绵城市防治内涝的全部举措。 　　“小海绵如雨水花园、蓄水池，从源头削减掉一部分外排的水量，减少外面排水管网的压力，但它发挥的作用是有限的，更适合于应对小雨，其蓄水量有一定的设计标准，超标雨水仍要排到管道，最终会进入到河湖水系里，也就是大海绵体。”上海市政工程设计研究总院海绵设计所副所长陈涛曾这样概述城市海绵体系的构成。 　　由雨水花园到城市水系，海绵城市的建设版图在城市中一步步延伸开来。 　　以上海临港的海绵城市探索为例，自2016年入选第二批国家海绵城市建设试点，除了海绵化改造道路和住宅小区，上海临港试点区还新开河道40多公里，新增调蓄湖面51公顷。 　　北京经济技术开发区也建立起河道大型海绵体、街区中型海绵体、厂区小型海绵体的“全海绵”模式。 　　“过去城市堵了河道、填了湖面，时间长了，周边建起越来越多的道路、建筑，一下雨，雨水就会快速流到地势低的地方，积起内涝。如今随着水系慢慢恢复起来，情况会渐有改善。”戴慎志说。 　　由于地势低洼、处于北京市行洪末端，为提升防洪能力，北京经济技术开发区打造了通明湖、博大公园景观湖等人工湖作为“天然调蓄池”，既保证景观效应，又可及时排涝雨水，收集的雨洪还能进行资源化利用。 　　在住房和城乡建设部海绵城市建设技术指导专家委员会副主任委员俞孔坚看来，海绵城市以“自然积存、自然渗透、自然净化”为特征，是一种建立在生态基础设施之上的生态型城市建设模式。 　　而城市水系，便是生态基础设施的一种。 　　根据将于2021年1月1日正式实施的北京市《海绵城市建设设计标准》，城市水系设计应统筹防洪排涝、生态、景观等功能需求。在枯水期应保证河流水系的基本生态水量；汛期应保障标准内涝洪水的安全排泄。 　　值得留意的是，随着海绵城市体系逐步构建，各地打造海绵城市的工作目标也临近时限。 　　根据2015年10月国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》，到2020年，城市建成区20%以上的面积达到目标要求；到2030年，城市建成区80%以上的面积达到目标要求。 　　对此，车伍认为，因地制宜依然是海绵城市建设必须遵循的重要原则。 　　“一般而言，中小城市相对容易达到这一目标，试点区范围占城市总面积的比例比较高，而大城市、特大城市就相对难一些。但20%不该是个‘一刀切’的指标，它更像是种愿景，检验着各个城市的投入程度，何况每个城市都有自己的实际条件，也都面临着各自不同的挑战和问题，要综合考量，不能一概而论。”车伍说。 　　郑州地下管廊建设施工工地（朱祥/摄） 　　“一种药不能治百病” 　　据北京市气象局，北京市2020年主汛期（7月21日至8月10日）降水量为140至160毫米，比常年同期偏多二至三成。 　　暴雨频频，作为第二批海绵城市试点，北京通州区海绵城市各试点区却未出现内涝状况。根据通州区海绵办采集监测数据，经过海绵改造的示范区内均未产生明显积水，缓解了城市强降雨时的管网及抽排压力。 　　通州区的事例，显现出海绵城市在错峰、缓释、渗透、蓄存上的作用。然而，难以由此断定海绵城市一定能解决所有的城市洪涝灾害。 　　“30个国家级海绵城市试点城市，地域有南北之分、体量有大小之别，各地的气候、环境有很大不同，再加上每座城市的试点区又涵盖诸多试点项目，项目大小、操作难易程度各异，治理重点也有区别，很难用一条尺子来衡量，因此，跳出具体试点项目来谈海绵城市成效，本身便像个伪命题。”车伍说。 　　例如，在车伍看来，内涝并非是海绵城市建设的唯一目的，对于某些侧重于水资源利用、黑臭水体治理等方面的海绵城市试点项目而言，不能用内涝控制效果来衡量。 　　“小雨不积水，大雨不内涝”，是大众视野里海绵城市应达到的目标，而在不少业内专家看来，以科普性的通俗表达来形容海绵城市效果，从某种意义上来说，容易造成理解上的误区。 　　“小雨、大雨要如何区分，积水要到什么程度才能被称作内涝，都是有专业概念来界定的。现在人们往往一看到街上有积水，就质疑海绵城市没有达到要求，实际上并不严谨。”车伍说。 　　此外，考虑到试点城市尚未在全市范围内完全推广海绵城市体系，即便试点城市的试点区域在防涝上效果卓著，也并不意味着整座城市都已具备同样的能力。因而试点区域之外出现内涝现象，便不应被看作是海绵城市试点失败的例证。 　　戴慎志用“一种药不能医百病”来形容海绵城市的实际效用。 　　“归根结底，海绵城市能够缓解一部分内涝问题，这在很多试点项目中已有所体现，但人们对海绵城市的期待太高了，不能指望让它来解决所有问题。”戴慎志说。 　　治理内涝需要流域视野 　　从更宏阔的背景来看，由于洪涝致灾因素复杂，洪涝灾害又属于牵一发而动全身的系统性难题，在谈及城市内涝问题时，也就无法只将视线放在城市内部。 　　“城市河湖其实是流域的节点，当上游来水超过河湖自身调节和输水能力，或是河湖遭到填埋、侵占和破坏，洪涝灾害就有可能发生。因此，从海绵城市建设和水治理层面，都不应就湖来谈湖、就河来谈河，而是要先关注整个流域上下游的情况，做出系统的统筹和科学的安排。”车伍说。 　　海绵城市的核心是城市雨洪管理，车伍将现代雨洪管理总结为源头控制、雨水管渠、超标雨水径流排放、水利防洪、合流制溢污染控制五套系统，并从城市规划、土地利用、园林景观等多专业、多方面进行协调配合，“在实践中，会依据不同项目从五套系统中采用合适的部分进行组合，来开展科学的规划设计。” 　　有意思的是，随着海绵城市实践在试点项目中铺展开来，基于自然的绿色基础设施建设得到了重视。而如何处理“灰”与“绿”的关系，也迎来了新的讨论空间。 　　基础设施大体可分为灰、绿两类，灰色基础设施以市政工程为主导，绿色基础设施则是指由河流、公园等开敞空间和自然区域组成的相互联系空间网络。 　　“目前海绵城市设施建设在向生态化的发展方向倾斜，但是这不代表灰色基础设施就完全没有用武之地了，在城市高密度开发的当下，仅靠绿地功能是不能解决所有雨水问题的，灰色基础设施依然在防洪排涝方面起到重要作用。”车伍说。 　　对此，程晓陶特别提及了大型设施在缓解内涝上的效用。 　　“武汉为什么在今年的汛情中没有受到太大影响？大型设施起到了很大作用。比如南湖片区的水汇入巡司河，通过新建的江南泵站排入长江。武汉市2016年后将外排泵站的能力翻了一番，对改善城市内涝起到了关键作用。”程晓陶说。 《瞭望东方周刊》记者李璇