韌性城市

王家卓

鄭州雙湖科技城，是鄭州海綿城市建設試點

2021年7月20日，鄭州市發生特大暴雨，導致了嚴重的洪澇災害，造成了嚴重的人員傷亡和財產損失。汛情發生后，各方力量馳援河南，配合當地政府全力搶險救援。與此同時，這場特大暴雨也引發了城市安全的一些思考。

降雨有多大？

根據中國氣象網的消息，2021年7月20日，河南省中北部地區發生特大暴雨，截至7月20日16時，最大累計降雨量537.3mm（發生在滎陽市），其中，鄭州市累計降雨量達457mm，最大雨強（20日16-17時）達201.9mm，突破了歷史最大值（1975年，189.4mm）。

鄭州市常年平均全年降雨量為632mm，本次強降雨24小時降雨量已經達到鄭州市全年平均降雨量的72.3%。

鄭州市內澇防治的標準是50年一遇，對應的降雨量折算到最大一小時也就83mm，而且根據國家相關文件的要求，這一目標是要在2035年達到的。本次“7·20”降雨最大1小時的降雨量達到了內澇防治標準的2.4倍，是百年一遇1小時降雨量92mm的2.2倍。

給水以空間，建設韌性城市。

這次鄭州降雨有沒有達到網上說的“千年一遇”？可以和一些大家比較熟悉的城市做一下對比。

比如，和日本首都東京比一下。

東京多年平均降雨量1529mm，5年一遇1小時降雨量為55.6mm，20年一遇1小時降雨量為75.4mm，百年一遇1小時降雨量為97.4mm。也就是說，鄭州本次最大小時降雨量是日本東京百年一遇1小時降雨量的2倍以上。

和國內降雨量比較多的武漢市相比，可以發現：武漢市5年一遇1小時降雨量為55.2mm，20年一遇1小時降雨量為78.3mm，百年一遇1小時降雨量為104.3mm，鄭州“7·20”最大1小時降雨量也接近武漢市百年一遇1小時降雨量的2倍。

通過上述比較可以發現，本次鄭州特大暴雨歷史罕見，遠遠超過百年一遇。

排水能力不足？

鄭州市7月20日強降雨造成的洪澇災害破壞力極大，從目前的報道來看，災害的類型可以分為：低洼處積水、城市道路行洪、地鐵等地下設施大量進水，城市停水停電等幾種類型，呈現出洪澇交織的特點。

正如前文分析，本次降雨強度之大，達到內澇防治標準下降雨強度的2.4倍。2021年4月，國務院辦公廳印發了《關于加強城市內澇治理的實施意見（國辦發[2021]11號）》，文件中明確提出，到2025年，各城市因地制宜基本形成“源頭減排、管網排放、蓄排并舉、超標應急”的城市排水防澇工程體系。從文件的要求中可以看出，我國的排水防澇工程體系包括四個部分，分別為源頭減排、管網排放、蓄排并舉和超標應急這四段，這四段相互配合，各司其職，來保障城市安全。

對鄭州這樣的城市來說，源頭減排是應對日降雨量20～30mm的降雨，管網排放要解決小時降雨量30～50mm的降雨，蓄排并舉來削減峰值流量，是要解決小時降雨量50～83mm（此處為概數，根據相關信息估算的數值）左右的降雨量，小時降雨量超過83mm要靠應急管理來解決。需要注意的是，根據這份國辦文件的要求，鄭州市要在2035年達到50年一遇的降雨應對能力。也就是說，在2035年之前，可能超過50mm/h的降雨就要靠應急來解決。

此次鄭州最大小時降雨量達到了201.9mm，這顯然不是靠源頭海綿、靠管網泵站、靠調蓄設施就能夠解決的，這時主要是靠“超標應急”，即對超過內澇設防標準的降雨，在常規工程措施都已經實效的情況下，采用非常規應急的方式來降低人員傷亡和財產損失。

海綿城市有用嗎？

有輿論質疑，既然源頭海綿設施和排水管網都解決不了鄭州這次的特大暴雨，還應該投錢來建設源頭海綿，并高標準建設雨水管網嗎？

回答這個問題之前，需要先了解一下什么是雨水系統的設計重現期。雨水系統的設計重現期一般用T年一遇來表示（比如T=3、5、20、50），這個T實際上是降雨在1年中發生的概率。比如鄭州市100年一遇1小時降雨量為92mm，這就表示在1年的時間里，鄭州市發生達到92mm/h降雨量的可能性為1/100，根據概率論的相關知識，在100年內發生一次小時降雨量達到92mm的概率為63.40%。

在了解了重現期的定義后，再來回答上述問題。本次鄭州特大降雨屬于發生概率極低的降雨。而相對低一些重現期的降雨，比如5年一遇的降雨，在1年內發生的概率達到20%，5年內發生1次的概率達到67.23%，10年內發生1次的概率為89.26%。很顯然，會更容易遇到的是低重現期的降雨。而源頭海綿設施和排水管網正是為了解決3～5年一遇的降雨，這也是平時會更多遇到的降雨。

要想解決50年一遇的內澇，管網雖然不是解決問題的全部，但也是十分重要的內容。所以，鄭州今后還應該和全國其他城市一樣，系統化全域推進海綿城市的建設，按照國務院辦公廳關于內澇治理文件的要求，抓緊推進排水防澇設施建設。否則，這次遭遇千年一遇的降雨造成了重大人員傷亡和財產損失，今后遭遇5年一遇、10年一遇的降雨，可能還會出大的問題。

鄭州地下管廊建設施工工地（朱祥/攝）

東京能應對嗎？

東京在不少人心目中，是排水系統高度發達的代名詞。尤其是網絡上廣為流傳的東京都地下排水神殿（江戶川外郭放水路，直徑10.6m，長6.3km），讓很多人都誤認為東京的地下排水系統都是這么大。其實這是一個很大的誤區，這個深隧排水系統只是東京當年為了解決江戶川附近幾條河道不能拓寬問題，而花巨資（約折合30億美元）建設的“地下河”。

東京都2007年修訂的暴雨應對基本方針中，東京都計劃在2017年達到能夠應對55mm/h降雨的內澇防治水平（約5年一遇），在2037年達到能夠應對75mm/h降雨的內澇防治水平（約20年一遇）。而且，在發生超過源頭雨水減量、管網排放、河川排放及調蓄這些措施解決能力能夠應對的降雨時，主要靠應急避難來解決，這個時候一切的措施都是圍繞保障生命安全來展開。這種應急避難隨著內澇防治水平的不斷提高而逐步減少，比如近期可能發生55mm/h降雨就要啟動應急避難，到了2037年以后，可能超過75mm/h的降雨才需要啟動應急避難。

也就是說，東京現在發生降雨量55mm/h的降雨，就需要啟動應急避難，更不用說發生降雨量201.9mm/h的降雨量。

為應對超出設施設防能力的暴雨，東京一般從幾個方面來加強這種特大暴雨洪澇災害應急：一是明確告知民眾洪澇風險，發布洪澇風險圖，發布地下空間淹水對策，避難訓練，明確避難撤離的法令標準;二是加強降雨和水位的監測，并及時告知公眾;三是在建筑物、地下空間采取一些應對措施，比如底層建筑抬高架空，地下設施設置擋板等，防止地下空間進水。

八大警示

此次暴雨對鄭州等城市的影響，帶來以下幾方面警示：

一是加強暴雨規律研究。對一個地區可能發生的最大可能降雨（PMP）要加強研究，并按照最大可能日降雨，分析城市受災情況，有針對性地提出對策措施。做最壞的打算，知道最壞的情況是什么樣的，才能更好地應對。

二是加強氣象預報，高度重視氣象預警信息。準確的氣象預報在全球都是大難題，但是通過持續的改進和投入，可以提高氣象預報的準確性，從而更好地為城市的應急管理提供決策依據。

鄭州本次的降雨是洪澇交織在一起，特大降雨產生的大流量的地表徑流，也成為了一種“洪水”，一些河道滿溢，也加劇了內澇。

三是加強應急管理。要加強災情研判，及時啟動應急預案，及時發布預警信息。城市排水主管部門、防洪主管部門要和應急管理部門一起，修訂完善城市洪澇防范應急預案，明確預警等級內涵，落實各相關部門工作任務、響應程序和處置措施，按職責及時準確發布預警預報等動態信息，做好城區交通組織、疏導和應急疏散等工作，視災情嚴重程度及發展趨勢，及時精準推送預警信息和安全告知，采取勸說市民盡快臨時尋找安全可靠建筑避難，暫停上下班，在家里或者辦公室等候通知，斷路，停止地鐵運營等多種有針對性的措施，最大限度保護人民群眾生命安全。

四是加強公眾安全教育。通過多種形式的宣傳教育，切實加強提高公眾防災避險意識和自救互救能力。這次鄭州特大暴雨中，部分民眾對洪澇的危險性缺乏清醒認識，多次出現行人蹚著很深的水過馬路的現象。這是非常危險的：一是有可能在地下壓力沖擊或者地表水流沖擊下，排水管網井蓋發生漂移，行人出現跌落;二是快速流動的水對人體沖擊很大，國外有相關研究表明，地表水流的水深和流速乘積超過0.4m2/s時，風險就很高，當這一數值高于0.6m2/s時，屬于極高風險。一個成年人在這種情況下一旦跌倒可能就很難站起來。要通過公眾安全教育，讓大家充分知曉洪澇災害的危險性，減少災害發生時的僥幸心理，減少極端災害發生時候的傷亡事故。

五是統籌推進城市防洪和內澇治理。城市洪水和內澇有時候有明顯的邊界，有時候能夠相互轉化，出現因洪致澇或者因澇致洪的現象，有時候又完全交織在一起，難以分辨。鄭州本次的降雨就是洪澇交織在一起，特大降雨產生的大流量的地表徑流，也成為了一種“洪水”，一些河道滿溢，也加劇了內澇。對于小重現期的降雨治理，單純地考慮內澇治理系統是可能的，但是對于重現期的罕見暴雨，必須從流域的角度，統籌推進洪澇治理，先從流域防洪安全入手，再考慮支流、城市內河的安全，這些河道的設計要在水位方面與城市排水做好銜接，否則就會出現相互掣肘，要么出現河湖水位高，雨水排不進去，要么就會出現排水管網排入河道后又倒灌回來的問題。

六是加快推進排水防澇基礎設施建設。城市排水防澇基礎設施是城市應對內澇災害的基礎，當前我國不少城市在這一塊欠賬很多，短板突出，要結合城市更新改造，修復自然生態空間，盡快補齊這些設施短板。要盡快完成高標準城市排水主干管網的建設，再逐步完善次干管和支管。對于局部需要增設泵站或者調蓄池，或者存在大管接小管等卡脖子的地方，也要盡快加強建設，系統提升城市排水防澇基礎設施的排放能力。

七是系統化全域推進海綿城市建設。 “十三五”期間，我國開展了30個海綿城市試點工作，探索了一些可推廣、可復制的經驗。事實也證明，完成了海綿城市建設的區域，雖然不能完全“杜絕”城市內澇，但是排水防澇能力有了顯著提升，面臨同樣的降雨，完成海綿城市建設后，災害的損失明顯減輕?！笆奈濉逼陂g，各城市應該按照系統化全域推進海綿城市建設的要求，通過完善體制機制，加強頂層設計，加大資金投入等措施，因地制宜的建設藍、綠、灰相融合的海綿城市。

八是給水以空間，建設韌性城市。水是不可壓縮流體，有多少水就需要有相應的空間來蓄存和排放。在過去幾十年快速城鎮化的過程中，水的空間需求經常被忽視。要么一些河湖濕地被填埋侵占，要么一些該開挖的河湖水系沒有開挖，要么高密度建設城市，將水束縛在一個狹小的空間里，這些都會在一定程度上加劇洪澇災害。

因此，必須轉變思路和理念，對水災害的防治要從對抗轉向適應。在城市規劃和開發建設中，給水留出足夠的空間，在城市更新改造過程中，優先考慮濱河、濱湖地區的“留白增綠”，使得河道旱天有景觀，雨天能保安全，旱澇兩宜。只有給了水以足夠的空間，并通過合理的豎向設計和徑流組織，才能把雨水引到想讓雨水去的地方。考慮到未來面對氣候變化帶來的降雨的不確定性，極端天氣可能會發生，這就更需要給水以空間，建設人水和諧共生的韌性城市，這樣在未來發生一些難以預料的極端災害性降雨時，城市排水防澇和防洪系統才能夠更好地適應這種挑戰，盡可能減少災害損失，更好地保障人民群眾生命財產安全。