山洪沖刷城市韌性：超大城市有幾條防線？

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王峰

受臺風(fēng)“杜蘇芮”影響，7月29日至8月2日，北京、河北等地遭遇極端降雨災(zāi)害，多個地方的局地累計降雨量達到600毫米以上，極端強降雨在永定河流域形成4649立方米每秒的最大洪峰。

不過，此次造成人身財產(chǎn)損失的主要原因，不是像北京“721”、鄭州“720”大水那樣引發(fā)的城市內(nèi)澇，而是發(fā)生在門頭溝、房山等地的山區(qū)小流域山洪。

“北京北面是燕山山脈、西面是太行山脈，水汽充足的臺風(fēng)環(huán)流遇到山脈阻攔變成降雨。由于山前到平原過渡帶短，河流水系呈扇形分布，源短流急，極易在短時間內(nèi)發(fā)生暴雨洪水。”一位環(huán)境研究員對21世紀經(jīng)濟報道記者表示。

數(shù)據(jù)顯示，北京市歷史洪澇災(zāi)害發(fā)生頻繁，1949-2019年間共發(fā)生14次，平均5年一次。

對于超大城市的數(shù)千萬居民來說，對小流域山洪的認知遠比城市內(nèi)澇要陌生，但這卻是更為肆虐的自然災(zāi)害。過去十幾年，我國防治小流域山洪是以非工程措施為主，現(xiàn)在到了轉(zhuǎn)變策略的時候了。

8月6日，北京市領(lǐng)導(dǎo)干部會議提出全面啟動恢復(fù)重建，以“一年基本恢復(fù)、三年全面提升、長遠可持續(xù)發(fā)展”為總的思路，要求將重建工作與韌性城市建設(shè)結(jié)合起來。

超大城市應(yīng)該如何防治山洪？一旦出現(xiàn)山洪涌進城區(qū)的極端現(xiàn)象，又該如何統(tǒng)籌山洪防治和城市雨洪治理？這些都是韌性城市建設(shè)的迫切課題。

多種山洪防治策略

我國山丘區(qū)面積占國土面積的70%左右，數(shù)據(jù)顯示，2000-2010年，因山洪災(zāi)害年均死亡1179人，占洪澇死亡人口的49%-88%。

北京這座超大城市就位于太行山和燕山腳下，河北的一些城市同樣沿太行山分布，對于城市來說，應(yīng)該如何防治山洪？

“我國對山區(qū)小流域的溝道治理目前是以預(yù)測預(yù)報、群測群防的非工程措施為主?！敝袊娍茖W(xué)研究院教授級高級工程師程曉陶說，“主要考慮是提高預(yù)警能力，為人員避險提供服務(wù)，減少人員傷亡?！?/p>

據(jù)報道，截至2020年，我國累計投入300多億元，建立了山洪災(zāi)害防治體系，實現(xiàn)全國2000多個山洪災(zāi)害防治縣(市、區(qū)) 監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)全覆蓋，建成自動雨量、水位站13.2萬個。

這些非工程措施包括多個方面，比如山洪災(zāi)害普查，危險區(qū)的劃定，預(yù)警指標的確定，預(yù)案編制，監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)，縣級監(jiān)測預(yù)警平臺和群測群防體系建設(shè)等。

“但是預(yù)警只能減少人員傷亡，無法減少財產(chǎn)損失。北京‘721’大水之后，受災(zāi)嚴重的地區(qū)開展了一些治理工程，主要是疏浚溝道、建設(shè)排洪渠等疏導(dǎo)措施?！背虝蕴崭嬖V21世紀經(jīng)濟報道。

“這些工程將山區(qū)河道渠道化，清除河道中的石頭，從而保證洪水下泄時不出槽。但當極端暴雨來臨，洪水還是溢出了河道，通過街道行洪，造成嚴重的損失。而且河道中的石頭被清理掉以后，失去了消能作用，山洪流速更大，給下游造成的損失也更大。”程曉陶說。

面對極端暴雨，山洪防治在監(jiān)測預(yù)警、疏導(dǎo)工程之外，還需要再做點什么。

日本國土面積同樣約70%是由山地和丘陵構(gòu)成，急湍河川較多，地質(zhì)脆弱。砂防工程，是日本山洪治理的一個成功經(jīng)驗，主要包括山腹工程、砂防堤壩、溪流保護工程等。

比如，在山腹坡面，建設(shè)綠化、坡面加固、護育等工程；在溪流河床和溪岸，建設(shè)堤壩、河床加固、滯沙地等工程。

“這些工程的目的是滯洪削峰，降低山洪的流速，它不攔斷激流，但可以攔截洪水沖下的流木。通過這些建設(shè)在山洪溝的工程，避免山洪匯入山區(qū)河流時‘峰峰相遇’，達到‘調(diào)峰控峰’的目的。”程曉陶說。

典型的工程有谷坊，在易受侵蝕的溝道中，谷坊橫臥在溝道中，高度一般為1-3米，防止溝底下切和擴張，同時減緩溝道縱坡，減小山洪流速。還有攔、排功能兼?zhèn)涞母駯艍?，可以攔蓄泥石流中大部分較大固體物質(zhì)，同時排走水，達到水土分離的作用。

程曉陶介紹，這類山洪工程只保護局部山區(qū)，所以主要由地方財政承擔，但又要上馬大量工程才能達到效果，因此很少有地方政府有財力上馬這樣的工程?！凹词故侨毡?，也是用了30年才完成了山洪工程體系?！?/p>

一位不愿具名的水利專家介紹，根據(jù)《全國山洪地質(zhì)災(zāi)害防治專項規(guī)劃》，每條山洪溝治理費用控制在1000萬元以內(nèi)，2010年-2015年，全國規(guī)劃治理的山洪溝數(shù)量約1650條。

海綿城市吸納降雨

與北京“721”大水相比，此次極端降雨災(zāi)害卻沒有造成嚴重的城市內(nèi)澇。據(jù)報道，京、冀局地累計降雨量達到600毫米以上，甚至個別地方超過1000毫米，遠遠超過“721”時460毫米的最大降雨量，但是此次暴雨中心主要位于永定河水系，并非主城區(qū)。

更重要的是，北京降雨持續(xù)時間長達83小時。“降雨時間長，意味著降雨強度小，給城市排水帶來的壓力相應(yīng)變小?！背虝蕴照f。

“值得肯定的是，北京市在海綿城市、蓄排水工程建設(shè)等方面做了很多工作?！鄙鲜霏h(huán)境研究員告訴21世紀經(jīng)濟報道。

2012年“721”大水之后，北京市完成了中小河道治理三年行動計劃和中心城區(qū)積水點治理，新建了防汛指揮中心。

此外，上述不愿具名的專家介紹，針對鄭州“720”極端強降雨情況下北京應(yīng)該如何應(yīng)對，有關(guān)部門和研究機構(gòu)進行了梳理和演練。

北京市水務(wù)應(yīng)急中心發(fā)布的文章介紹，在2023年北京市“清管行動”中，共完成1.7萬公里雨水管涵、溝渠和63萬余處雨水口(雨箅子)清掏，累計清掏污染物超8萬立方米。

北京的海綿城市建設(shè)在全國處于前列，且有很大的制度創(chuàng)新。2014年開始，北京率先開展“水影響評價”，作為項目建設(shè)的前置審查。

房地產(chǎn)等項目建設(shè)會硬化路面，比項目建設(shè)前產(chǎn)生更多的地面徑流，水影響評價會計算出前后差別，進而要求建設(shè)方采取透水路面、集水池等措施進行彌補，這樣一方面實現(xiàn)了大面積海綿城市建設(shè)，另一方面發(fā)動社會資金參與。

但北京的海綿城市建設(shè)還有完善的空間。東京在建設(shè)海綿城市時，轉(zhuǎn)變了過去單純“排澇泄洪”的思路，更多重視綠地、砂石地面對雨水的自然吸納作用。東京一些小河流，雖然河道只有10米甚至更窄，但卻明顯被下挖加深，河底和兩側(cè)岸壁硬化，這是為了增加行洪能力，但卻惡化了河流環(huán)境。如今，東京河道更多保留了寬闊的淺灘，增加吸納洪水的能力。

“北京由于長期缺水，很多河道底部做了半透水處理，滲水條件不如以前，河道兩岸大面積硬化鋪裝，又會造成匯水面積大，徑流積水時間短，在洪水發(fā)生時給城市帶來威脅。”原官廳水系水源保護領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室成員、水環(huán)境學(xué)者王建告訴21世紀經(jīng)濟報道。

增加海綿城市的蓄水能力，樓頂空間也很有潛力。東京通過在機場、車站、碼頭、體育場、大型建筑物頂?shù)忍幮藿ǖ叵禄驑琼攦τ暝O(shè)施，實現(xiàn)公共設(shè)施常規(guī)和應(yīng)急兩種狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，增強其應(yīng)急使用的韌性。

這些設(shè)施單獨看并不大，儲水量少則幾千立方米，多則幾萬立方米，但“聚少成多”，就可以發(fā)揮相當于中小型水庫的作用。

北京市水科學(xué)技術(shù)研究院多位專家2021年8月聯(lián)名發(fā)表的文章稱，北京的建成區(qū)如果三分之一的平屋頂做滯蓄控排，三分之一做雨養(yǎng)型屋頂綠化，能滯蓄雨水1570萬立方米，相當于4個昆明湖的容積。

從受災(zāi)中快速修復(fù)

對于山腳下的超大城市，不得不考慮的極端情況是，一旦山洪進入城市，應(yīng)該如何迅速排水？

此次極端降雨災(zāi)害中，北京首次啟用1998年建成的兩個永定河滯洪水庫馬廠水庫和稻田水庫，連同大寧調(diào)蓄水庫一起，三庫聯(lián)調(diào)，攔蓄洪水7500萬立方米。

但在城區(qū)，則缺少排除超標雨水的行泄通道，以及滯蓄洪澇的空間。

在東京外圍的埼玉縣，一處龐大的地下混凝土建筑如今已成為知名景點，這就是“首都圈外圍排水工程”，號稱世界上最先進、規(guī)模最大的地下排水系統(tǒng)，排水全過程利用計算機遙控完成。

該排水系統(tǒng)位于地下50米深處，連通地面的河流、河溝，作為分洪入口，連接著東京市內(nèi)長達1.57萬公里的城市下水道，是一條直徑10.6米的巨型立坑串聯(lián)排儲體系，蓄水量67萬立方米。

“但‘首都圈外圍排水工程’容易給人們造成誤解，以為這是東京排水工程的常態(tài)，實際上東京的排水系統(tǒng)還是以管網(wǎng)、蓄水池等常規(guī)工程為主，‘首都圈外圍排水工程’只是針對一個50萬左右人口的區(qū)域，面對極端山洪爆發(fā)時所建設(shè)的高標準工程。這個區(qū)域有5條河流匯集，考慮到一旦出現(xiàn)超標洪水，就將河道的溢水引入地下水庫，等洪水退后再用水泵抽出?！背虝蕴照f。

這個應(yīng)對極端情況的工程總長只有6.3公里，但卻耗資2400億日元(約合人民幣220億元)，花了15年時間才全部建成。

毋寧說，這項超級工程帶給國內(nèi)城市防洪的啟示，更在于以什么樣的標準營建防洪工程，實現(xiàn)經(jīng)濟與社會效益的最大化。

“東京、香港等城市的防洪建設(shè)都是在整體達到一定標準后，再針對重點區(qū)域的極端情況，用更昂貴的方法建造更高標準的工程，用幾十年的時間累進提高。”程曉陶說。

程曉陶強調(diào)，“考慮到城市與城市之間、城鄉(xiāng)之間協(xié)調(diào)的問題。提高城市的防洪標準，意味著把風(fēng)險轉(zhuǎn)給周邊，如果一個城市把防洪標準抬得很高，相當于把風(fēng)險轉(zhuǎn)嫁給周邊的城市，那也不行?！?/p>

暴雨過后，災(zāi)后重建工作已經(jīng)啟動。北京市委常委會8月6日召開會議強調(diào)，盡快形成工程項目清單和謀劃恢復(fù)重建工作方案。會議要求，堅持遠近結(jié)合，統(tǒng)籌恢復(fù)重建和防災(zāi)減災(zāi)能力提升，進一步提升城市韌性。

“韌性城市建設(shè)的初衷就是我不能保證城市不受淹，但是要讓城市不怕淹，要把城市受災(zāi)的時間盡量縮短，要有快速修復(fù)的能力?！背虝蕴照f。