《张建云院士:谈城市洪涝和海绵城市》

  • 来源专题:长江流域资源与环境知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: changjiang
  • 发布时间:2018-07-27
  • 7月22日,强热带风暴“安比”突破魔都结界,登陆上海,整座城市枕戈待旦,做好一切防汛防洪预案,抗击台风。近年来,随着海绵城市建设的推进,和对排水防洪的高度重视,我们确实做的越来越好。

    7月20日,张建云院士到访上海,在上海城投研究总院院士论坛上,分享了他关于中国城市洪涝及海绵城市建设的观点。

    2012年7月21日,一场历时19小时,最大降雨强度110.3 mm/h的特大暴雨袭击北京,造成79人死亡、房屋倒塌10660间、160.2万人受灾、经济损失116.4亿元的惨痛后果。

    这些年来,每一个排水人都在反思,都在总结,都在改变,都在进步。2016年7月19日,“721”四周年之际,北京再次发生了历时长达55小时,最大降雨强度56.8 mm/h的大暴雨,但是这一次,众志成城的首都北京,交出了无明显洪涝和交通影响,无人员伤亡的漂亮答卷。

    不忘教训,方能涅槃重生。

    7月20日,南京水利科学研究院张建云院士莅临上海城投研究总院院士论坛,分享了他对中国城市洪涝与海绵城市建设方面的观点。

    近年来,城市内涝问题,几乎成为了经历者的灾难、旁观者的问责、网络段子手的狂欢。“复旦、同济等大学看海抓鱼”、“走出河海(大学)便是江湖”、“一夜过后变成海景房”等等网络段子风传于微博、朋友圈,更多的是一些网友此起彼伏地“拷问”着“城市的良心”,变成一次次的网络审判。

    客观而言,中国特有的地理位置(太平洋水汽和印度洋水汽交汇)、特有的地形条件(地球第3极)、特殊的气候特点(季风特点突出),决定了我国的洪涝灾害频发。约2/3的国土面积受到洪水的威胁,全国2/3城市均发生过不同程度的暴雨洪涝。此外,全球变暖、热带气旋增强、人类活动带来的热岛和雨岛效应,进一步加强了城市洪涝出现的概率,使得我国洪涝灾害日趋严重。

    但是,即便客观使然,逢雨就得必涝?

    张院士认为,我国近年来在应对城市洪涝问题上所暴露出来的问题,主要体现在三个方面:(1)基础设施标准偏低,包括管网排水系统、内河除涝能力河流域防洪能力;(2)城市化开发影响,体现在对自然排水系统的破坏,影响了产汇流机制;(3)城市应急管理水平相对较弱,包括监测、预警河应急预案等。北京“721”以后,我国从政府主管部门,到整个行业,甚至到普通群众,都在分析问题、援引经验、建言献策,这是一轮痛定思痛之后引领行业向好发展的态势,也是一次从中央发起的,政策、资金全部配套到位的切实的行动。

    ——海绵城市建设。

    我们发现,随着改革开放以来我国经济的快速发展,和城市化进程的飞速前进,很多潜移默化的变化正在不断伤害着城市自身的排水能力。从太湖流域土地利用影像图资料看到,1985年以来,区域内城市化区域快速增长,城市的扩张导致耕地、林地的的大量减少,湿地、水域衰减或破碎,流域的水量调蓄能力明显降低,洪水得以长驱直入到城市。同时在外部风险不断增加的同时,城市自身的无序开发,地下设施(停车库、商场、下沉式立交桥)的频繁布置,以及排水标准普遍偏低(1~2年)的现状,似乎也预示着城市内涝的必然性。

    在海绵城市建设大潮呼之欲出前夕,北京在经历了“721”之后所做出的快速响应:雨水管网改造、1460公里中小河道治理、75座泵站改造、47个蓄水场所建设,以及城市暴雨洪涝的监测预警加强…… 此后北京在应对极端天气时的表现,游刃有余。

    对此张院士评价道:科学防治城市洪涝,提高排水除涝和防洪能力,加强暴雨洪涝监测预警和应急管理,城市洪涝问题可以得到很好的解决。

    于是,一系列围绕建设海绵城市建设的准备工作轰轰烈烈的开始,并由标准先行。

    城市排水标准,指雨水排水管网(包括雨水管渠、检查井、排水明沟、雨水泵站、闸阀等)的设计标准,针对产生于城市内较小汇水面积上较短历时的雨水径流进行排除,2014年2月,住建部颁布《室外排水设计规范)(GB50014-2006,2014年版),大大提高了我国雨水管渠的设计重现期。

    城市排涝标准,指城区内承担排涝功能的河道水系及排涝泵站(包括内河、湖泊、排水沟渠和排涝泵站、水闸建设等)的设计标准,针对解决较大汇流面积尚较长历时暴雨产生的涝水排放问题,2012年,《城市防洪工程规划规范》(GB/T50805-2012)颁布,明确了排涝设计标准在5~20年一遇,特大城市应大于20年一遇。

    城市防洪标准,是城市为防御持续时间较长的主要外河或湖泊洪水,或是滨海城市为防御设计高潮位所设定的标准,根据2010年修订的《防洪标准》(GB50201-94)明确,特别重要城市的防洪标准应大于200年一遇,实际操作中,上海防御风暴潮的海堤标准已达1000年一遇,哈尔滨松花江防洪标准也已大于500年一遇。

    张院士强调,三类标准(排水、除涝、防洪)防治的对象不同,要解决的科学问题不同,所用资料不同,计算方法也不同,但必须协调衔接。

    2013年12月12日,在《中央城镇化工作会议》上正式提出海绵城市建设的要求。此后,住建部和各地政府、相关单位,参考美国低影响开发(LID)理念、英国和欧洲的可持续城市排水系统理念、新加坡的活力、美观、清洁水(ABC)计划,以及澳大利亚的水敏城市设计[4],进一步明确了“‘渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,此后,30个城市分两批相继开展了轰轰烈烈的试点建设工作。

    但是,与普遍存在的一种思维误区不同,海绵城市并不是单一的洪涝防治,而是水综合治理的系统工程,张院士在剖析对海绵城市建设正确的认识中这样分析道。

    海绵城市的系统工程概念,包括了防洪排涝保安、水资源保障、水环境治理、水生态保护与修复,以及水文化传承多个方面。我们在开展海绵城市建设中,必须意识到源头减排是基础,要建设海绵体流域,减少径流形成,减少暴雨径流量和延缓峰现时间,并通过人工湿地等自然生态条件,减少水体的污染。从法国马赛、法国巴黎、广州等城市的经验来看,我们也必须客观认识到,对洪涝风险较大的大型城市,在确保足量、且排蓄功能健全的分散式系统的基础上,建设深隧等大型排蓄水和水处理系统是必要的,从而实现集中和分散的协同。更为重要的是,全面提升城市河湖水质应当是一个根本性目标,需要多策并施、综合治理。笔者认为,可以预想的是,当我国水环境整体得到提升之后,无论是水资源还是排蓄水方面,都有可能实现集中和分散的协同,这或许也是回归自然的远景追求吧。

    而在具体的海绵城市系统工程的对策方面,张院士言简意赅地总结道:截污是前提、清淤是基础、活水是灵魂、管理是保障。值得讨论的是,关于“清淤”的话题,侯立安院士曾提出过这样的观点:在黑臭水体治理的具体工程实施中,清淤需要更多地关注底泥的处理处置问题,切勿引起新的污染。在条件和技术允许的情况下,考虑原位修复的方式更为理想。因此,是清淤还是原位修复,还需要结合具体情况具体讨论,从而选择最为适宜的方式。

    然而,目前我国有不少城市都具有情况复杂的历史问题,特别是大城市中的老城区,几乎无法实施大规模的海绵城市建设。对于老城区的城市洪涝防治,张院士指出,应当问题导向、因地制宜、采取针对性措施,并具体展开为(1)增设下凹式绿地和植草沟等,减少雨水流入下水管道的水量;(2)运用可资利用的池塘、水体、人工调蓄池等调蓄设施,拦蓄洪涝;(3)结合城市道路、园林等设施维护和升级,按LID理念进行改造,提高排水除涝能力,建设地下洪涝储蓄场所。

    而作为城市综合管理水平的重要体现,搭建可靠的城市洪涝监测与预报预警信息系统,也是海绵城市建设中重要的非工程措施,应当予以重视。

    尊重自然、师法自然。是多年来中国水务人痛定思痛后所得出的普遍真理。无论是曲久辉院士所提出的并开展研究的通过岸滤等措施实现不加药给水处理的理念,还是海绵城市建设所恪守的低影响开发理念,都印证了这个真理。

    千年前,李冰父子在四川通过利用山势、地势与水势所建设的都江堰工程,使四川盆地成为天府之国。十年前,乘势利导,因时制宜的上海青草沙水库正式建成通水,一条横卧在长江口,逆流而上的“中华鲟”解决了上海这座特大型城市千万人优质原水供给问题,给上海进一步对标全球卓越城市提供了无价的基础保障前提。如今,我们推行并实施海绵城市,同样也是致敬自然、遵从自然的一次工程建设革命,让城市不再看海,让城市水系统综合治理得以实现。

    张建云院士在院士论坛上作演讲

    原标题:尊重自然、师法自然,张建云院士谈城市洪涝和海绵城市

相关报告
  • 《中国洪涝大灾数据库》

    • 来源专题:水体污染与防治领域信息门户
    • 编译者:徐慧芳
    • 发布时间:2006-03-27
    • 该数据库记述了中国重大洪水灾害年表及事件表,包括时间、受灾地区、重灾区、伤亡损失等内容,以及我国部分城市防洪现状库。从这里可按四种方式进行检索:1.浏览全部数据;2.浏览部分字段;3.查询部分数据,全部字段;4.查询部分数据,部分字段。
  • 《创建气候适应型城市开启经济增长新动力 》

    • 来源专题:长江流域资源与环境知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:changjiang
    • 发布时间:2018-09-03
    • 21世纪是城市崛起的时代。随着经济的发展和城市化进程的加快,气候变化(飓风洪涝、高温热浪、热岛效应等)与“城市效应”(城市化扩张、人口和产业聚集等)相互交织耦合,更是凸显了城市的脆弱性,增加了气候灾害风险的暴露度,揭示了城市建设与发展过程中的诸多短板,持续影响着城市生命线系统运行以及人居环境质量和人身财产安全,严重地制约着世界经济的发展。 全球气候变化是人类长时期所面临的巨大挑战,其负面影响严重削弱了所有国家实现可持续发展的能力。适应全球气候变化新常态是针对当前和未来气候变化所引发的影响进行积极主动调整、开展趋利避害的行为过程。 2016年2月和2016年8月,国家发改委,住建部等部门联手出台了《城市适应气候变化行动方案》及《气候适应型城市建设试点工作方案》,决定在全国选择30 个左右典型城市开展气候适应型城市建设试点工作,就明确城市气候变化的适应路径,降低气候变化的“脆弱性”和“暴露度”,增强促进发展与降低灾害风险的协同作用,科学制定和实施适应方案、创新适用性管理模式、推广适用性技术、增加适应性基础设施投资等诸多方面提出了指导意见。 开启经济增长新动力 在刚刚落幕的杭州峰会上,G20成员国就推动世界经济强劲、可持续、平衡和包容增长的一揽子政策和措施达成了杭州共识:将进一步创新经济增长理念和政策,以创新和可持续的方式推动经济转型,推动结构性改革,努力提振全球总有效需求,极力消除供给侧约束,全面提升经济发展各要素效能,发掘增长新动力,开辟新增长点,促进全球贸易和投资,巩固经济增长基础,实现全球经济中长期可持续增长。 G20杭州会议重申致力于通过可持续发展,以及强力和有效的支持和行动应对气候变化及其影响是G20优先工作,并首次提出《G20全球投资指导则》,协力启动投资引擎,强调基础设施互联互通是实现可持续发展和共同繁荣的关键,形成《G20绿色金融综合报告》,努力发展绿色金融,扩大绿色投融资,这一切将作为新动力助推适应气候变化行动,促进全球经济新一轮增长。 切合全球经济发展趋向,紧跟国家重大战略部署,城市适应气候变化行动机遇与挑战并存!创建气候适应型城市,湖北机不可失,时不我待!城市适应气候变化行动是当前湖北规模较大的内需潜力和经济动能所在,推进气候适应型城市建设将释放新需求,创造新供给,拉动有效投资,开启经济增长新动力,这对湖北稳增长、增后劲、促就业、惠民生具有重要作用。 借鉴国际经验 提炼本土特色 美国纽约和英国伦敦是颇具代表性的气候适应型城市。2013年12月美国洛克菲勒基金会宣布将于未来三年在全球范围内挑选100座城市,为所选城市提供资源和技术的支持,并将城市市民真切关心的健康和福祉、民生和就业、生态与经济、公共卫生与社会保障、人居环境与交通安全等列为城市发展的驱动要素,全面提升城市在应对可能面临的自然生态、社会生态和经济生态各种各样挑战时(气候变化、地震,雾霾、高失业率、交通拥堵、暴力事件、水资源短缺、食品安全、人口老龄化、经济危机和社会文化冲突等)的城市适应性能力,履行城市的基本职能,改善人类的生存环境及生活水平。 在“全球100 韧性(适应型)城市”名单中,不仅可见美国纽约、英国伦敦和法国巴黎等国际大都市的熟知面孔,而且中国湖北黄石、广东深圳和四川成都和德阳等城市也赫然在列。2014 年12 月,黄石市作为中国率先吃螃蟹的城市正式入选“全球100 韧性(适应型)城市”(当年中国仅湖北省黄石市和四川省德阳市入选),此举标志着黄石市在推进生态环境(气候)适应型(韧性)城市的建设方面赢得了发展先机。黄石市在不具备独特的发展资源和竞争优势的条件下,采取“补短避弱治顽疾,另辟蹊径攀高枝”等方显本土特色的举措,大力实施“生态立市 产业强市 加快建成鄂东特大城市”的战略,通过整合内外资源,借助于“全球100 适应型(韧性)城市”发展平台,依托湖北黄石丰富的山水资源及悠久的历史,打造被联合国认可的、世界知名的“适应型城市(韧性)之都”,探索适合于自身转型的发展之路。“全球100 适应型(韧性)城市”的入围,使得黄石市与美国纽约、洛杉矶、旧金山、芝加哥、波士顿,英国伦敦,法国巴黎,加拿大蒙特利尔,澳大利亚悉尼,意大利罗马以及新加坡等全球有影响力的城市同处在一个“朋友圈”。全球化气候适应型城市“朋友圈”的共享资源及资金和技术的支持不仅弥补了湖北黄石市经济发展硬环境的短板,更是提高了黄石市在全球的知名度、美誉度、公信力和影响力,进而提升以城市精神和聚集民意为核心的城市软实力,增强黄石市发展的核心竞争优势。 思考与建议 1、适应者兴,不适应者衰!城市适应气候变化事关人民群众切身利益,事关城市持续健康发展,事关全面建成小康社会,聚智增韧补短板,创建气候适应型城市刻不容缓。建议积极申报国家气候适应型城市,结合灾后重建加大补短板工作力度,推广湖北黄石创建“全球100 韧性(适应)城市”经验,出台城市适应气候变化行动方案,抓紧制定实施方案,评估城市气候变化影响和脆弱性,加大积极财政政策实施力度,抓住当前原材料等大宗商品价格较低的有利时机,合理扩大有效投资,尽快形成实物工作量,强化城市气候敏感脆弱领域、区域和人群的适应行动,全面提升湖北适应气候变化的能力。 2、民之所向,政之所求。时下创建气候适应型城市,且须警惕受错位政绩观所引导的非理性趋向。曾记否,在错位政绩观的驱使下,不少地方城市由于发展的非理性;速度求快、规模贪大、形象求表、功能匮乏、管理粗放、资源耗散,城市发展供需结构失衡,缺失城市应对气候变化风险的考量,致使城市适应气候变化先天不足、后天乏力。建议各级政府和领导干部从以人为本、共建共享的理念出发,着眼于人民群众的切身利益,突显“适应性理念”,创新城市适应气候变化发展模式,更新政绩理念,切实以‘补短板’带动合理有效投资,防止‘大水漫灌’,保持经济稳定增长。 3、2016年8月30日中央深改领导小组审议通过了《关于构建绿色金融体系的指导意见》,系统性地构建了绿色金融发展的政策框架,形成了涵盖多品种绿色金融工具的发展路线图。作为中国国家战略的绿色金融体系,将用实际行动引领全球绿色金融发展。建议以创建气候适应型城市为契机,依托湖北黄石“全球100韧性(适应性)城市”品牌,聚集海内外资源,设立区域级长江绿色发展基金,建立城市适应气候变化的投融资管理机制,加大生态环境信息披露的力度,完善城市适应气候变化的投融资监管规则和标准,发挥公共财政的作用,确保适应气候变化行动的投入,引导更多社会资金投入包括适应气候变化行动等领域的绿色产业。 (本文仅代表个人观点。湖北省政府参事室课题调研组人员:龚朴 石聿新 易继林 李家庚 彭智敏 雷爱民 石文先)