何繼新 胡明杰
面對各種非常態極端挑戰的應急能力,提高城市韌性成為當前國內外城市規劃、建設和管理的必選項。2024年春節前夕,習近平總書記在視察天津重要講話中明確提出“加強韌性安全城市建設”的重要要求,為我們提升新時代城市治理現代化水平,全面推進韌性安全城市建設指明了前進方向、提供了根本遵循、確立了科學路徑。天津市正處于提升城市人居環境品質和創建現代化國際化大都市的關鍵期,大力提升城市排水防澇安全韌性,對于實現新形勢下的城市排水防澇安全,通過統籌方式、系統方法解決城市排水防澇問題,增強人民群眾的獲得感、安全感尤為重要。
一、天津市排水防澇安全韌性發展現狀
近年來,天津市委、市政府高度重視城市排水防澇建設,制定實施了《天津市中心城區排水防澇綜合規劃》《天津市排水專項規劃(2020—2035年)》等規劃及方案。開展排水防澇片區整治,全市排水防澇點位逐年減少,當前排水防澇積水點和排水防澇積水點密度,已達到城市體檢指標中各城市平均值的優秀水平,津城核心區易積水地區數量由2017年的51處減少到2021年的9處。在設施建設層面,“十三五”期間天津津城核心區新建及改擴建雨水泵站20座,更新改造老舊機電設備1472臺套,單電源設備改造54座,自動化改造120座,改造老舊管網8.8公里,雨污分流改造管網7129米,新增排水能力約209.35米/秒,疏通養護管道501公里,維修維護管道3967米,新建及改造的排水設施在應對極端強雨過程及臺風中作用明顯。編制完成了一批海綿城市建設計劃,海綿城市試點區建設穩步推進,徑流總量控制以及徑流污染控制均取得了良好的效果;城市可滲透地面541.99平方公里,城市可滲透地面比例為46.31%,已超過住建部45%的指標要求。在智能平臺監測上,形成了泵站監測系統、雨水監測系統、河道液位監測系統、雨量監測系統、積水監測系統、云圖監測系統等6大系統。在韌性經驗特色上,形成了協同化調度,實現了“一低兩騰空”(降低雨水泵站水位,騰空河道、騰空管道)和“一處一案”(中心城區易積水點、易積水地區及易積水地道的防汛排水預案),做到主干道路中小雨不積水,大雨兩小時,暴雨五小時,具備條件的地道都設立了獨立的泵站、排水系統和儲水系統,不與地區的雨水相連接。
二、天津市排水防澇安全韌性發展面臨的問題
城市排水防澇安全韌性目標是當排水防澇災害發生時,城市能夠消化排水防澇負面影響,保障核心功能不被破壞;排水防澇災害發生后,城市能夠迅速恢復正常運轉;面對未來不確定災害時,具有較好的適應能力。目前天津市盡管在排水防澇防治建設方面取得了積極成效,但總體上來看,天津市排水防澇仍以剛性抵御、被動防御為主,排澇體系缺乏韌性,在安全韌性發展上仍存在一定問題。
1.城市地勢低洼,排澇手段單一。一是天津市土地面積95%都是地勢平坦的平原,海拔均在5米以下。從武清境內的北運河河畔到濱海新區相對高度不超過10米,市內多洼地,部分地面高出地域河道水位,積水難以自流排除。二是天津市中心城區的雨水大都經由排水管網依靠重力流排入相應排水系統的提升泵站,經過泵站提升后就近入河。三是部分河道過流斷面較低,跨河泵站提升能力不足,河網系統間銜接不完善,不能滿足雨水排放能力需求,導致雨水下泄通道易受阻,加之濱海河道受潮汐影響明顯,內河排水常受潮水頂托,使得城市河道澇水不能及時排放入海,限制了系統排澇效果。四是過于依賴管網—泵站—河道的強排方式,如遇排澇基礎設施因設計造成的規模偏小、年久失修及人為破壞造成破損失效等情況,在無其他排澇手段支撐下,區域排澇體系易形成體系脆弱性破壞。
2.建成區占比高,提升改造難度大。一是隨著天津市建成區范圍不斷擴大,原有的農田、河道、坑塘、鹽田等“天然調蓄池”被占用甚至填平,雨水調蓄空間被擠占,使得洪峰流量大幅度增加。二是各類涉水建筑物迅速增加,包括橋梁、涵洞、碼頭等,人為縮窄侵占了行洪斷面,造成河道行洪不暢,澇水無法順暢入河。同時土地硬化造成下墊面粗糙度降低,匯流速度加快,徑流峰值提前,排水防澇程度加大。三是老城區管網、泵站限值建設標準偏低。一方面,據測算,天津市1996年以后建設的排水系統設計標準基本能夠達到2011年室外排水設計規范的下限,這部分管道約占中心城區雨水泵站系統的 50%,加之設計標準由合流制提高到分流制,由原先低標準逐漸提高至高標準,致使 1996年以前建設的管道不能滿足現狀需求,導致排水防澇問題嚴重。另一方面,原有地道泵站設計標準普遍偏低,采用的設計重現期為1至2 年,且部分地道泵站出水不暢,雨水排入周邊地區市政管網系統,沒有獨立的出水,形成地道排水與地區排水相互制約,部分存在客水涌入地道的隱患。四是系統提標改造難度大。城市老城區街道空間狹窄,管線密布,大規模的雨水管網更新改造投入巨大,存在建筑沉降安全隱患,影響面廣,協調難度大。同時,作為管道排水的下游,天津市二級河道排水壓力逐年增加,但受用地限制,部分河道不具備擴挖、加堤等條件,河道治理措施受限制。
3.系統老化,排水安全保障有待提升。一是依據《天津市排水專項規劃(2020—2035)》,天津市現有排水泵站中已被鑒定為“工業危房”的泵站機房、配電室共有 86 處,約 17000 平方米,帶來極大安全隱患,急需進行除險加固。運行 20 年以上的水泵電機、高低壓電器等設備占泵站設備總量的 43.56%,中心城區約200臺泵站超過了使用壽命,工藝陳舊,設備運行不穩定,故障率高,嚴重影響排水。二是現有排水管道 3613 公里,其中超期服役的排水管道763公里,占總量的21.32%,老化設施使用壽命超過50年的占比25%。再加上設施塌陷破損,嚴重影響排水,急需改造的老舊管道約有151公里。三是目前中心城區 65%的雨水泵站為單電源泵站,而通常泵站開啟的時候,往往為用電高峰,一旦出現電力故障,將嚴重影響泵站正常運行,勢必造成雨水淹泡,發生排水防澇問題。
4.自然制約,雨水收集利用和海綿設施選擇受限。一是天津市降雨量主要集中在夏季,6月中旬至9月中旬為雨季(汛期),平均雨日34天左右,占全年總降水量的73%以上。對1980年—2019年天津市逐日降雨量進行統計分析,日降雨量超過6毫米的日數共計766日,每年平均29日,并且主要集中在夏季,可見天津市降雨量時程分布集中,不利于雨水收集利用。二是天津地處九河下梢,海相陸相作用相互交替,土壤分層結構較為明顯,土壤類型以粘土、粉土為主,土壤滲透性較差,主要為微透水或不透水,且地下水水位高,可滲透空間很小,對源頭減排等部分海綿城市建設設施的選擇要求較強。同時,天津市鹽漬土壤面積占全市總土地面積的39.8%,大多連片分布,鹽化程度較高,部分植被網絡設施植物選擇受限。
三、推進天津市排水防澇安全韌性發展的對策
1.城市建設布局與排水防澇韌性防治緊密銜接。進行城市開發時,在規劃階段要與城市排水防澇防治規劃高度結合。一是做好開發論證。在城市開發建設前期,開展項目與周邊排澇體系的適應性分析,避免在易形成排水防澇問題的區域開展大規模城市建設。二是做好豎向設計。充分考慮河道水位、排水防澇水位及周邊地形標高,綜合分析確定場平標高,尤其是小區里巷與街道豎向標高設計的合理性和科學性,探索建立嚴格的地面建筑排水標準,要求所有新建筑物提高防水門檻的高度。三是保持排澇系統的完整性。新建項目應適應原排澇系統,如受場地限制破壞了原有排澇體系,應重新進行排水防澇體系布局設計,做到澇水有流路、出路。四是保護蓄滯空間。新開發區域不縮小原有澇水蓄滯空間,原則上應做到占補平衡。對改變了城市下墊面等匯水條件的區域通過海綿城市建設以消減影響。五是提高重要對象排澇標準。對于特別重要的保護對象,如重要場所、設施、關鍵交通節點等,應當區別區域防澇標準,適當提高建設標準,實施“一重點一對策”方案,使其在面對強降雨時能正常運行。六是新舊城區分類施策,新城區按設計標準實施,控制建設密度,給予更多的韌性空間和留白空間;老舊城區要因地制宜,及時跟進臨時應急措施和整體協同調度。
2.布局綠色基礎設施結合的工程措施體系。一是與傳統城市排水防澇工程(灰色基礎設施)相結合,大力推進由水道、綠道、濕地、公園、森林等組成的維護生態環境與提高人民生活質量的相互連接的網絡化綠色基礎設施系統。部分河段沿河岸打造可淹沒式濱水公園,旱季作為市民游憩的親水空間場所,防洪季作為河流的滯蓄洪區。同時可超設計重現期對應的水位后即可將河水引入濱水公園進行調蓄削峰,降低下游河道水位,減少對市政排水管網的頂托。二是合理的灰綠結合能夠綜合發揮各自優勢,灰色基礎設施構成城市洪澇防御體系的骨架,綠色基礎設施分散布置在體系末梢,結合國土空間規劃、海綿城市規劃,對城市生態空間、藍綠空間進行管控,形成交互的綠色基礎設施網絡,提升天津市整體洪澇防御韌性能力。三是因地制宜推進海綿城市建設,從暴雨排水防澇的源頭開始蓄滯,通過改造下墊面、雨水花園、地面透水鋪裝改善匯流條件,進行源頭控制,降低產匯流的峰值,減輕排澇壓力;通過保護現有水體、新建或擴容河道、設置雨水蓄滯區、建設分散式雨水調蓄池、建設深層隧道等,增加澇水的調蓄能力。在管網排放的基礎上強調源頭減排、蓄排并舉、雨水快排和滯蓄緩排。
3.注重非工程措施和數智化手段的運用。一是城市排水防澇工程是按照既定設計標準建造的,極端天氣的頻發和氣候響應性不足,超標準排水防澇事件難以避免,排水防澇工程措施作用和防御能力有限,需要通過監測、預報、預警和調度等手段輔助發揮工程措施效益,通過工程搶險、避險轉移等應急措施減少災害損失和風險。二是當前運行的6大信息監測系統建設時間較早,與現有技術和新系統相比存在較大功能差距,大數據智慧化分析決策的水平不足,泵站運行監測未能實現全覆蓋,急需構建一套“全主體、全時空、全過程”,通過無人機、遙感和大數據等技術方法,以監測體系和排水防澇預報預警為核心的城市洪澇信息管理平臺、智能決策系統及監測網絡信息圖,加大數智化和信息化手段的應用,提升預警信息、設施診斷、防治決策、數據共享、減少災損、精細運營、協同調度、宣傳動員能力水平。
4.加快老舊管網設施改造和完善排水防澇標準。一是利用非開挖修復等工程技術手段,開展老舊管網改造,修復破損管段,提高現狀管道的排水能力。及時開展老舊泵站機房、配電室改造,更換老舊水泵,增設備用水泵,完善雙電源建設,提高泵站設施的安全運行保障性。二是加大河口排澇泵站建設力度,及時將河道澇水排走,有效控制河道水位,及時降低河道與澇區水位,避免出現排水頂托現象。三是結合城市更新、道路改造、老舊小區改造等,逐步擴容管網與排水設施,統籌新舊排水防澇標準銜接,緊密對標新的排水、泵站系統分區劃分,提高排水標準。四是確定科學合理的排水防澇防治標準體系,涵蓋從雨水徑流的產生到末端排放的全過程控制,如源頭徑流控制標準、雨水管渠設計重現期、排水防澇防治設計重現期。
5.優化完善排水防澇安全韌性軟硬環境。一是加強應對災害機制體制建設。建立健全排水防澇管理法規、制度和機構,讓排水防澇防治管理及調度有法可依,規范行政行為。二是在汛前做好排水防澇工程的規范化管理,特別是防洪排澇設施的日常檢查,水庫、雨情測報設施、調度運用方案,以及應急預案重點環節和責任人的管理工作,嚴格規范防汛工程管理和排澇工作。三是建立部門聯動應災機制,將氣象、水務、交通、建設、公安、宣傳等部門納入城市排水防澇管理中,做到城市排水防澇預報預警、應急指揮調度、綜合治理等多部門協同合作。四是探索編制《天津市排水防澇風險圖》《天津市排水防澇風險評價體系》和《天津市排水防澇安全韌性建設指南》,進一步完善排水防澇排水防治預案,以及預案間銜接的緊密性,合理確定需要避災的對象、避災目的地及路線,針對重大風險隱患區,應合理布局若干防汛應急保障通道和逃生救治通道。同時,根據降雨強度,明確排水防澇淹沒水深、淹沒范圍,評估淹沒范圍的災害損失等。五是加快推行科技攻關“揭榜制”,組織解決相關基礎性技術問題,出臺一批符合天津市實際的排澇防治技術標準。
6.加強安全防澇宣傳和社會群防群治。一是加強宣傳教育,制作張貼洪澇災害應急宣傳圖示,標示易澇區域,充分利用“全國防災減災日”“安全宣傳月”等活動,通過融媒體等多樣化媒介向群眾廣泛宣傳城市排水防澇防治的防災、減災、救災知識。二是對公眾加強應對城市排水防澇災害的自救、互助、互救宣傳和教育,可進行模擬演練,并組織開展基層防汛防災責任人專題培訓學習。三是積極發動社會力量參與防澇工作,如自覺愛護排水設施的意識,不在進水口堆放雜物、不侵占河道等,適時組織志愿者在臺風、暴雨天氣來臨前對窨井設施進行清理,對易積水點進行監測,實現群防群治。四是建立城市排水防澇災后快速恢復預案,使得災后社會秩序能夠盡快恢復,破壞的設施能夠盡快得到恢復重建。五是總結天津市排水防澇防治韌性最佳實踐典型案例和失敗經驗教訓,形成“案例庫”,適時委托第三方開展排水防澇防治安全韌性評價,持續改進和優化系統。
作者何繼新系習近平新時代中國特色社會主義思想理論研修班學員,天津城建大學經濟與管理學院教授;胡明杰系中共天津市委研究室綜合研究處副處長
責任編輯:朱 健