從武漢看,城市內(nèi)澇如何解
作者:王家卓/文連續(xù)超強(qiáng)的降雨、外江水位的不斷上漲、本身蓄滯空間不足、排水能力不佳,導(dǎo)致武漢成為“澤鄉(xiāng)”,再次對(duì)中國(guó)城市內(nèi)澇的治理水平畫出大大的問(wèn)號(hào)。
這幾天,武漢的防洪和內(nèi)澇問(wèn)題成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn),各種號(hào)稱現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)的照片和視頻在微信朋友圈刷屏,一時(shí)間,在全國(guó)掀起了城市防洪和內(nèi)澇防治的大討論。
入汛以來(lái),全國(guó)極端降雨頻發(fā),包括武漢在內(nèi)的很多城市都遭遇了暴雨內(nèi)澇的困擾。為了分析事情背后真實(shí)的原因,找到未來(lái)可行的解決問(wèn)題之路,避免一陣風(fēng)式的“消費(fèi)”這次災(zāi)害事件,本文將嘗試對(duì)武漢市這次洪澇問(wèn)題進(jìn)行一些簡(jiǎn)單梳理,并在此基礎(chǔ)上提出一些中國(guó)今后解決這類問(wèn)題的可能路徑。
武漢洪澇災(zāi)害四大原因
武漢這次洪澇災(zāi)害持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),影響大,究其原因,主要有以下幾個(gè)方面:
一是外江水位持續(xù)上漲,導(dǎo)致城市本身排水困難。根據(jù)長(zhǎng)江水文網(wǎng)的數(shù)據(jù),近一個(gè)月以來(lái)漢口水文站水位變化情況如圖表所示:
從圖表中不難看出,自6月30日以來(lái),長(zhǎng)江漢口段的水位從25米迅速上升到7月7日(早8時(shí))的28.36米,達(dá)到歷史上第五高的水位。長(zhǎng)江水位的持續(xù)上升,不僅給整個(gè)武漢的城市防洪安全帶來(lái)巨大壓力,也直接影響到城市排水和內(nèi)澇防治,導(dǎo)致雨水無(wú)法排入受納水體中。
長(zhǎng)江是一條匯水面積大的河流,此次自6月30日以來(lái)的水位快速、持續(xù)上漲,原因是上游來(lái)水量大,超出了下游流出的量,致使水量不斷增加造成的, 外江水位過(guò)高是這次武漢內(nèi)澇災(zāi)害嚴(yán)重的重要原因。
二是本地連續(xù)超強(qiáng)降雨。如果從6月30日開(kāi)始,長(zhǎng)江水位持續(xù)上漲,但武漢市沒(méi)有強(qiáng)降雨,那武漢面臨的也就只是防洪的問(wèn)題,只要城市堤防不潰壩,就不會(huì)造成重大影響。但是同期,偏偏武漢遭遇了連續(xù)的強(qiáng)降雨。
根據(jù)湖北省氣象局公布的數(shù)據(jù),武漢市6月30日20時(shí)至7月6日15時(shí)累計(jì)雨量574.1毫米,突破1991年7月5日至11日七天內(nèi)降下542.8毫米的記錄。6月1日至7月6日15時(shí),武漢降水量達(dá)932.6毫米,比1998年6月至8月的總降水量還多出了64.6毫米。持續(xù)的超強(qiáng)降雨,和這次長(zhǎng)江高水位耦合在一起,加劇了這次洪澇災(zāi)害的破壞力。
三是,武漢本身對(duì)于雨水的蓄滯空間不足。關(guān)于這一點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)有大量的討論,而且對(duì)這個(gè)問(wèn)題的認(rèn)知也在趨于一致,很多人都認(rèn)為武漢市在過(guò)去城市建設(shè)過(guò)程中,沒(méi)有保護(hù)好湖泊和低洼地,尤其是過(guò)多的湖泊遭到填埋,在很大程度上加劇了城市內(nèi)澇災(zāi)害。事實(shí)上也確實(shí)是這樣。
在城市建設(shè)之前,很多土地都還是農(nóng)田、濕地、水體等,產(chǎn)流系數(shù)低,匯流時(shí)間長(zhǎng)。城市化的過(guò)程中,這些土地被硬化后,面對(duì)同樣的降雨,產(chǎn)流系數(shù)變大,匯流時(shí)間變短,徑流的峰值時(shí)間提前,而之前能夠?qū)τ晁畯搅髌鸬秸{(diào)節(jié)作用的河湖、坑塘、濕地、溝渠、低洼地已經(jīng)變成了城市建設(shè)用地,對(duì)雨水徑流的調(diào)節(jié)、蓄滯作用喪失。
從一個(gè)更大的尺度上看這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候,很容易發(fā)現(xiàn),這將在很大程度上加大城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。
尤其是面對(duì)超強(qiáng)降雨的時(shí)候,需要處理和應(yīng)對(duì)的降雨徑流量是一定的,這些雨水沒(méi)有足夠的空間存儲(chǔ),只能停留在一些城市相對(duì)低洼的地區(qū),尤其是城市道路上,形成內(nèi)澇積水。
城市排水的實(shí)質(zhì)是創(chuàng)造有利條件,將雨水徑流有序地疏導(dǎo)至蓄滯和受納的空間。
如果沒(méi)有空間去接納這些雨水,在這種情況下,將城市排水管網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)提得再高也沒(méi)有意義。
圖二:武漢市水域面積演變 (數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院王家卓,張偉等人根據(jù)Landsat衛(wèi)星影響解譯)
四是,武漢本身的城市排水能力也有待提高。和很多城市在過(guò)去的做法一樣,在快速的城市化過(guò)程中,武漢也存在“重地上、輕地下”的問(wèn)題,城市排水設(shè)施建設(shè)欠賬比較多。
此次武漢洪澇災(zāi)害中,一則2013年武漢市水務(wù)局出臺(tái)《武漢市中心城區(qū)排水設(shè)施建設(shè)三年攻堅(jiān)行動(dòng)計(jì)劃》的消息受到廣泛關(guān)注。該行動(dòng)計(jì)劃中提出,準(zhǔn)備通過(guò)三年努力,投資130億元,系統(tǒng)完善武漢的排水體系,整體提高排水能力。
對(duì)于上述計(jì)劃要有客觀的認(rèn)識(shí)。
首先由于種種原因,據(jù)說(shuō)目前僅投入了一部分,并沒(méi)有花掉130億元,其他的相關(guān)工程目前正在抓緊時(shí)間往前推進(jìn);其次,武漢承諾的130億元要達(dá)到的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),也不是能夠預(yù)防這次洪澇災(zāi)害的。根據(jù)行動(dòng)計(jì)劃,武漢通過(guò)這些投入,要達(dá)到日降雨200毫米(即十年一遇)以內(nèi),小時(shí)降雨量50毫米以內(nèi),中心城區(qū)城市功能基本不受漬水影響的目標(biāo)。
武漢的投入沒(méi)有很好地解決城市排水,說(shuō)明之前武漢市在城市排水方面欠賬太多,更應(yīng)該加大投入,就如同一個(gè)饑餓的人實(shí)在太餓了,先吃了兩個(gè)饅頭還沒(méi)飽,可能再吃一個(gè)饅頭他就飽了,但是我們不能認(rèn)為那兩個(gè)饅頭不該吃,或者吃了沒(méi)有用。
當(dāng)然,武漢的情況也不是個(gè)例,如果這么大的降雨,這種外江的排水條件,換成中國(guó)其他的城市,估計(jì)也極少有能夠幸免的。
避免城市洪澇災(zāi)害的路徑選擇
為了從這次武漢洪澇災(zāi)害中吸取教訓(xùn),逐步改善中國(guó)城市排水防澇能力,筆者有以下幾個(gè)方面的建議。
首先,要加強(qiáng)對(duì)洪泛區(qū)、蓄滯洪區(qū)、水系和內(nèi)澇高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的管理與保護(hù)。在城市規(guī)劃編制的過(guò)程中,對(duì)于處于洪泛區(qū)(flood plain)范圍內(nèi)的土地應(yīng)該盡量作為禁建區(qū)。
美國(guó)對(duì)于“百年一遇”的洪泛區(qū)有嚴(yán)格的管理,美國(guó)聯(lián)邦應(yīng)急署(FEMA)會(huì)公布洪泛區(qū)范圍,處于這個(gè)范圍內(nèi)的財(cái)產(chǎn)的洪水保險(xiǎn)要遠(yuǎn)高于其他地區(qū),通過(guò)這些經(jīng)濟(jì)手段,控制洪泛區(qū)內(nèi)的建設(shè)。
一些歷史上劃定的蓄滯洪區(qū)要嚴(yán)格管理,不能輕易調(diào)整,F(xiàn)在有些地區(qū)認(rèn)為這些蓄滯洪區(qū)已經(jīng)10年或者20年沒(méi)用過(guò)了,就想轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘薪ㄔO(shè)用地,這是極為危險(xiǎn)的。
此外,在城市規(guī)劃中要對(duì)河湖水系嚴(yán)加保護(hù),應(yīng)當(dāng)嘗試將城市水面率作為重要的控制指標(biāo),在規(guī)劃編制中落實(shí),在城市規(guī)劃管理中嚴(yán)加保護(hù),不得占用。
還應(yīng)開(kāi)展城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,對(duì)于一些低洼地帶、行洪通道和其他內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)較高地區(qū),以保護(hù)為主,經(jīng)論證確實(shí)需要建設(shè)的,也應(yīng)盡可能作為公園、綠地等。
第二,相關(guān)部門之間需加強(qiáng)溝通和協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)。城市排水防澇不是一項(xiàng)孤立的工作,需要水利(水務(wù))、氣象、應(yīng)急管理等部門密切協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)。尤其是水利部門,負(fù)責(zé)大江大河的水利設(shè)施、水位調(diào)控、水庫(kù)調(diào)度以及蓄滯洪區(qū)的啟用等,都和城市排水密切相關(guān),如果外江外河水位高,會(huì)對(duì)城市內(nèi)部降雨徑流的排出造成頂托,從而也會(huì)形成內(nèi)澇積水。氣象部門也非常關(guān)鍵,他們提供的信息關(guān)系到城市內(nèi)部河道水位的控制、防汛調(diào)度,以及城市應(yīng)急措施的等級(jí)和方式等。
第三,在城市建設(shè)過(guò)程中要逐步建立區(qū)域雨水排放管理制度。在給定的降雨下,比如20年一遇的24小時(shí)降雨,一個(gè)地區(qū)允許排出來(lái)多少水,應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)的管理。
只有源頭合理控制,才不會(huì)造成雨水都同時(shí)、快速、以“齊步走”的方式匯入到受納水體中,急速超量抬高受納水體水位,自然會(huì)對(duì)城市排水管渠系統(tǒng)造成頂托,致使城市排水不暢?赡苊總(gè)小區(qū)蓄水量都不是太大,但是我們的城市中有千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)這樣的調(diào)蓄空間,那就能發(fā)揮很大作用。
實(shí)際上,這也是美國(guó)近些年在城市排水方面比較成功的經(jīng)驗(yàn)。美國(guó)不少地區(qū)要求小區(qū)開(kāi)發(fā)前后水文特性不能產(chǎn)生明顯變化,在上世紀(jì)美國(guó)推廣BMPs(Best Management Practices, 最佳管理實(shí)踐)的時(shí)候,修建小區(qū)雨水調(diào)蓄池(Detention Basin)是最常見(jiàn)的方式之一。
2015年國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布的《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)[2015]75號(hào))中,明確提出中國(guó)未來(lái)也要逐步建設(shè)區(qū)域雨水排放管理制度,這項(xiàng)制度的建立將對(duì)中國(guó)的城市排水產(chǎn)生重要作用,也只有這樣,才能確保在城市開(kāi)發(fā)過(guò)程中,真正做到開(kāi)發(fā)后的水文狀況基本接近開(kāi)發(fā)前,這樣城市排水防澇的難度就會(huì)比現(xiàn)在小很多。
圖表三:建設(shè)調(diào)蓄池前后流量過(guò)程曲線
圖說(shuō):美國(guó)某典型住宅區(qū)開(kāi)發(fā)中調(diào)蓄池的建設(shè)情況(注:以上衛(wèi)星影像圖片來(lái)自Google earth,該地點(diǎn)為北緯38°51’18.29”,西經(jīng)77°27’20.86”,3幅衛(wèi)星影像圖的時(shí)間分別為1990年,2002年和2015年)
海綿城市建設(shè)與改善城市排水條件并舉
最后一項(xiàng)建議,是加快推進(jìn)海綿城市建設(shè),同時(shí)繼續(xù)加大投入,持續(xù)改善城市排水條件。
海綿城市是指以尊重自然、敬畏自然、結(jié)合自然、模仿自然為出發(fā)點(diǎn),以綠色基礎(chǔ)設(shè)施和傳統(tǒng)灰色基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相結(jié)合為手段,以統(tǒng)籌解決當(dāng)前的水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水安全等問(wèn)題為目標(biāo)的一種城市發(fā)展方式。其中,綠色基礎(chǔ)設(shè)施就是要采用對(duì)生態(tài)環(huán)境影響最低的開(kāi)發(fā)方式,讓城市像海綿一樣舒暢地“呼吸吐納”,能夠“吸收、存蓄、滲透、凈化”徑流雨水,補(bǔ)充地下水、調(diào)節(jié)水循環(huán),在干旱缺水時(shí)能“釋放”蓄存的水并加以利用,從而讓水在城市中的遷移活動(dòng)更加“自然”;灰色設(shè)施則主要是指?jìng)鹘y(tǒng)的城市排水管網(wǎng)、泵站、調(diào)蓄池等設(shè)施。
海綿城市建設(shè)是中國(guó)近期啟動(dòng)的一項(xiàng)重大民生工程。它對(duì)于修復(fù)城市水生態(tài)、涵養(yǎng)水資源、增強(qiáng)城市防澇能力,促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展具有重要意義。
武漢作為全國(guó)第一批海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市遭遇洪災(zāi),使海綿城市建設(shè)也不幸“躺槍”,不少人質(zhì)疑海綿城市建設(shè)到底有沒(méi)有用,認(rèn)為武漢下了這么大的雨,再多的“海綿”也不能發(fā)揮作用。
其實(shí),這種質(zhì)疑是對(duì)中國(guó)的海綿城市內(nèi)涵不太熟悉造成的,錯(cuò)把中國(guó)海綿城市當(dāng)成了美國(guó)的LID(Low Impact Development,低影響開(kāi)發(fā))。中國(guó)的海綿城市確實(shí)從美國(guó)的LID發(fā)展而來(lái),但是內(nèi)涵已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比LID要廣泛。
正如上文所言,中國(guó)的海綿城市,以綠色基礎(chǔ)設(shè)施和傳統(tǒng)灰色基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合為特點(diǎn),以解決當(dāng)前城市內(nèi)澇、水環(huán)境污染、水生態(tài)破壞等為導(dǎo)向,建設(shè)目標(biāo)是“小雨不積水,大雨不內(nèi)澇,水體不黑臭,熱島有緩解”。可見(jiàn),城市排水防澇、易澇點(diǎn)的治理,正是海綿城市建設(shè)的內(nèi)容。
武漢這次的內(nèi)澇災(zāi)害,更加說(shuō)明當(dāng)前推動(dòng)海綿城市建設(shè)的必要性和緊迫性,而非去懷疑海綿城市建設(shè)的作用。
作為海綿城市試點(diǎn)的第一年,武漢市正探索著前進(jìn),其試點(diǎn)區(qū)范圍僅為38平方公里(其中青山示范區(qū)23平方公里,四新示范區(qū)15平方公里),估計(jì)第一年真實(shí)完成的海綿城市建成區(qū)面積不會(huì)超過(guò)10平方公里。而根據(jù)2014年城建統(tǒng)計(jì)年鑒中,截至2014年底,武漢市城市建成區(qū)面積為553平方公里。即使38平方公里的海綿城市試點(diǎn)區(qū)完全建成,也只能有效解決這38平方公里內(nèi)的問(wèn)題,不可能一下把全市的問(wèn)題都解決了。所以,拿本次武漢的洪澇災(zāi)害來(lái)懷疑海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作的成效,毫無(wú)疑問(wèn),是站不住腳的。
2015年國(guó)辦發(fā)75號(hào)文件、2016年中發(fā)6號(hào)文件和2016年國(guó)發(fā)8號(hào)文件,都強(qiáng)調(diào)要加大力度,建設(shè)海綿城市。自從2013年12月習(xí)近平總書記在中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議上明確提出海綿城市建設(shè)以來(lái),各地各部門都在落實(shí)。2014年底,財(cái)政部、住建部及水利部三部委聯(lián)合啟動(dòng)海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作,先后有30個(gè)城市成為國(guó)家海綿城市建設(shè)試點(diǎn),不少省份也都啟動(dòng)了省內(nèi)海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作。
根據(jù)國(guó)務(wù)院的工作安排,到2020年各城市應(yīng)有20%的面積達(dá)到海綿城市建設(shè)要求,到2030年達(dá)到80%的面積。
2012年北京“7.21”特大降雨之后,政府就一直高度重視城市排水防澇工作。2013年國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布通知要求,要用十年左右的時(shí)間,建立較為完善的城市排水防澇工程體系。2013年住建部印發(fā)《城市排水(雨水)防澇綜合規(guī)劃編制大綱》,對(duì)城市排水防澇規(guī)劃的編制提出了指導(dǎo)意見(jiàn)。大部分城市都陸續(xù)編制了排水防澇規(guī)劃。
但是尚有部分城市沒(méi)有完成這個(gè)規(guī)劃,有些已經(jīng)完成的規(guī)劃質(zhì)量還不高。
加之,當(dāng)前在海綿城市大力推進(jìn)的浪潮聲中,有些城市認(rèn)識(shí)不到位,沒(méi)有同步推進(jìn)城市排水防澇工作。其實(shí)我們應(yīng)該看到,城市排水防澇和海綿城市建設(shè)有很大的重合度,但也有不重合的地方。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)海綿城市建設(shè)是以排水分區(qū)為單元,屬于“面狀推進(jìn)”,即在這個(gè)匯水區(qū)范圍內(nèi),不僅要解決城市排水防澇的問(wèn)題,還要解決城市黑臭水體治理,以及源頭徑流總量控制的要求,建成一片,達(dá)標(biāo)一片。但按照國(guó)務(wù)院文件要求,各城市應(yīng)該建成較為完善的城市排水防澇工程體系。所以,在推進(jìn)海綿城市建設(shè)的同時(shí),不可忘記在全市層面推動(dòng)排水防澇設(shè)施建設(shè),尤其是該提高標(biāo)準(zhǔn)的地方必須要提高,該修建雨水調(diào)蓄設(shè)施的地方必須修建。
只有這樣,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力,城市“看海”的問(wèn)題才能基本解決。
作者為中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院城鎮(zhèn)水務(wù)與工程分院資源能源所所長(zhǎng)、住建部海綿城市建設(shè)技術(shù)指導(dǎo)專家委員會(huì)委員