2021年7月16日以來(lái),河南大部出現暴雨、大暴雨、特大暴雨天氣。
在省會(huì )鄭州市,18日18時(shí)至21日0時(shí),罕見(jiàn)持續強降水天氣過(guò)程出現,全市普降大暴雨、特大暴雨,累積平均降水量449毫米。鄭州市的鄭州、登封、新密、滎陽(yáng)、鞏義五個(gè)國家級氣象觀(guān)測站日降水量超過(guò)有氣象記錄以來(lái)極值,20日16至17時(shí),鄭州本站降雨量達201.9毫米,超過(guò)我國陸地小時(shí)降雨量極值。
由于遭遇罕見(jiàn)持續強降雨,鄭州市區出現嚴重內澇,鄭州市鐵路、公路及民航交通受到嚴重影響。20日晚間18時(shí)左右,受?chē)乐胤e水影響,鄭州地鐵五號線(xiàn)全線(xiàn)停運,約五百名旅客被困。當晚21時(shí)左右,被困旅客獲救,其中12人罹難,5人受傷。截至23日上午,鄭州城區一些帶有隧道橋涵的地段依舊積水嚴重,罹難者數量可能增加。
鄭州市政府發(fā)布的緊急提醒稱(chēng),此次鄭州遭遇的是“百年不遇”的強降水,形勢嚴峻。
鄭州市氣象局則表示,7月17日20時(shí)到20日20時(shí),鄭州市三天的過(guò)程降雨量為617.1毫米,而鄭州常年平均全年降雨量為640.8毫米,這相當于那三天下了以往一年的量。從氣候學(xué)的角度來(lái)看,本輪鄭州遭遇的特大暴雨是“千年一遇”的。
本次鄭州遭遇的特大暴雨到底是“百年一遇”還是“千年一遇”,姑且不論。鄭州是河南省“海綿城市”建設試點(diǎn)城市,相關(guān)建設展開(kāi)已有五年。今年5月31日,《鄭州日報》報道稱(chēng),自海綿城市建設實(shí)施以來(lái),鄭州全市共計消除易澇點(diǎn)125處,消除率77%。這難免令人疑惑,鄭州的海綿城市建設為何沒(méi)有防止此次災難的發(fā)生?
中國城市規劃設計研究院生態(tài)市政院副院長(cháng)呂紅亮對第一財經(jīng)記者表示:“這次降雨千年一遇,一天降了去年全年三分之一的雨量,這時(shí)候如果只談工程方法、設施建設標準,是脫離實(shí)際的,脫離了時(shí)間尺度和風(fēng)險概率的,重要的是救災。”
那么,什么是海綿城市,我國海綿城市建設的現況如何,其中有哪些經(jīng)驗教訓可以汲???
什么是海綿城市
海綿本身有水分與力學(xué)兩個(gè)特征。水分特征指的是海綿吸水、保水、釋水等性質(zhì),力學(xué)特征指的是海綿本身的回彈、壓縮、恢復等性質(zhì)。
海綿城市(sponge city),顧名思義,是借海綿的物理特性來(lái)形容城市的某種功能。在國外,這一概念最早在2006年,被澳大利亞學(xué)者特雷弗·布吉(Trevor M Budge)用來(lái)隱喻城市對周邊鄉村人口的吸附效應。后來(lái),越來(lái)越多的學(xué)者用這一概念描述理想中的城市與水文關(guān)系。其學(xué)術(shù)用語(yǔ)為“低影響開(kāi)發(fā)雨水系統建設”,核心是雨洪管理。
2015年,時(shí)任全國政協(xié)人口資源環(huán)境委員會(huì )副主任、前住房和城鄉建設部副部長(cháng)仇保興在其發(fā)表的一篇文章中詳細闡述了海綿城市的四項基本內涵。
首先,海綿城市的本質(zhì),是改變傳統城市建設理念,實(shí)現與資源環(huán)境的協(xié)調發(fā)展。即遵循順應自然、與自然和諧共處的低影響發(fā)展模式,實(shí)現人與自然、土地利用、水環(huán)境、水循環(huán)的和諧共處,保護原有的水生態(tài),對周邊水生態(tài)環(huán)境是低影響的,海綿城市建成后地表徑流量能保持不變。
其次,海綿城市的目標,是讓城市“彈性適應”環(huán)境變化與自然災害。這包括:保護原有水生態(tài)系統,恢復被破壞水生態(tài),推行低影響開(kāi)發(fā),通過(guò)種種低影響措施及其系統組合有效減少地表水徑流量,減輕暴雨對城市運行的影響。
第三,轉變排水防澇思路。傳統的市政模式認為,雨水排得越多、越快、越通暢越好,這種模式?jīng)]有考慮水的循環(huán)利用。海綿城市遵循“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針,把雨水的滲透、滯留、集蓄、凈化、循環(huán)使用和排水密切結合,統籌考慮內澇防治、徑流污染控制、雨水資源化利用和水生態(tài)修復等多個(gè)目標。
第四,開(kāi)發(fā)前后的水文特征基本不變。通過(guò)海綿城市的建設,實(shí)現開(kāi)發(fā)前后徑流量總量和峰值流量保持不變,在滲透、調節、儲存等諸方面的作用下,徑流峰值的出現時(shí)間也可以基本保持不變。
簡(jiǎn)言之,海綿城市是指城市具有應對自然災害的彈性,像海綿一樣能夠吸收和釋放雨水。在降雨時(shí),能夠通過(guò)園林和綠地等實(shí)現雨水的滲透、滯留和集蓄; 在缺水時(shí),可以將先前儲存和凈化的雨水釋放,以循環(huán)使用和排水相結合的方式實(shí)現補水。
我國的海綿城市建設
1981年,我國的城鎮化率僅為20. 16%。新世紀以來(lái),城市化進(jìn)程加快,到2011年,城鎮地區常住人口占總人口的比重首度突破50%,達51.3%;到2020年,這一百分比達到63.89%,城市化水平進(jìn)一步提高。
但由于發(fā)展模式粗糙,伴隨城市化進(jìn)程的加快和城市化水平的提高,“城市病”即一系列與水相關(guān)的嚴重資源、環(huán)境問(wèn)題愈發(fā)凸顯。主要表現在三個(gè)方面: 一是河湖水系格局和微地形發(fā)生變化,河湖調蓄能力降低,城市洪澇災害頻發(fā); 二是城市污染物排放負荷超過(guò)了河湖水環(huán)境承載能力,產(chǎn)生了水環(huán)境、水生態(tài)惡化問(wèn)題,并加劇了水資源短缺; 三是水資源供需壓力日趨明顯,城市水資源短缺問(wèn)題普遍,四百余個(gè)城市缺水。
尤其是城市內澇問(wèn)題。2008至2010年,五百多個(gè)城市中,有約62%的城市即三百多個(gè)城市發(fā)生過(guò)內澇災害,其中暴雨內澇災害發(fā)生超過(guò)三次以上的城市有137 個(gè),有57 個(gè)城市的最長(cháng)積水時(shí)間超過(guò)12小時(shí)。據統計,內澇最嚴重的2011 年,全國城市總計損失達到了驚人的4000億元;2010 年以來(lái),年均損失在千億元以上。
2012年7月21日,發(fā)生在北京及其周邊地區的暴雨及洪澇災害導致79人遇難,經(jīng)濟損失近百億元,震驚全國,這次災害事件是我國城市內澇問(wèn)題的典型表現。
海綿城市建設,在上述嚴重內澇等“城市病”的背景下展開(kāi)。
早在2003年,北京大學(xué)建筑與景觀(guān)設計學(xué)院院長(cháng)俞孔堅、景觀(guān)設計研究院副院長(cháng)李迪華即在他們合著(zhù)的《城市景觀(guān)之路:與市長(cháng)們交流》一書(shū)中指出:“蜿蜒曲折的河道形態(tài)、植被茂密的河岸、起伏多變的河床,都有利于減低河水流速,削減洪水的破壞能量。河流兩側的自然濕地如同海綿,調節河水之豐儉,緩解旱澇災害。”在這里,“海綿”被用來(lái)比喻自然濕地、河流等對城市旱澇災害的調蓄能力,這是國內城市建設領(lǐng)域第一次出現這一概念。
后來(lái)一些年間,針對國內城市突出的水問(wèn)題,俞孔堅教授與其團隊將相關(guān)理念持續應用于包括臺州、威海、菏澤、東營(yíng)、北京等城市的一些生態(tài)規劃項目中。在理論界和業(yè)界,海綿城市理念及相關(guān)實(shí)踐得到更大范圍認可和推廣。2011年和2013年,時(shí)任湖南常德市江北水系綜合治理辦公室項目協(xié)調員劉波,先后通過(guò)間接途徑向全國兩會(huì )提交有關(guān)“建設海綿體城市”的提案和建議。2012年,北京“7·21”暴雨災害事故發(fā)生后,俞孔堅致信時(shí)任北京市委書(shū)記,建議“建立‘綠色海綿’解決北京雨洪災害”。
2013年,中央層面的認可推動(dòng)了海綿城市理念和實(shí)踐在全國范圍的普及和落地。2013年12月舉行的中央城鎮化工作會(huì )議提出:“要建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。”2014年2月,住房和城鄉建設部城市建設司在其2014年工作要點(diǎn)中提出“選取試點(diǎn)城市建設下沉式綠地等示范項目,實(shí)現城市綠地調蓄雨洪等‘城市海綿體’功能”。2014年10月,住房和城鄉建設部發(fā)布《海綿城市建設技術(shù)指南——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統構建(試行)》。
2014年底至2015年初,海綿城市建設試點(diǎn)工作全面鋪開(kāi),并產(chǎn)生第一批16個(gè)試點(diǎn)城市。2015年10月,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設的指導意見(jiàn)》。2016 年4 月,又有14 個(gè)城市被確定為海綿城市建設試點(diǎn)城市。一些地區還自主開(kāi)展了海綿城市建設。中央政府為兩批試點(diǎn)城市提供了專(zhuān)項財政資金補助。
以上《指導意見(jiàn)》提出的海綿城市建設目標是:“……最大限度地減少城市開(kāi)發(fā)建設對生態(tài)環(huán)境的影響,將70%的降雨就地消納和利用。到2020年,城市建成區20%以上的面積達到目標要求;到2030年,城市建成區80%以上的面積達到目標要求。”
《2018中國海綿城市建設白皮書(shū)》顯示,我國展開(kāi)海綿城市建設的城市數量已經(jīng)有370多個(gè)。據研究機構預測,2020年,我國海綿城市建設市場(chǎng)規模為1.8萬(wàn)億至2.2萬(wàn)億元。
我國海綿城市建設面臨的主要技術(shù)難題
清華大學(xué)公共管理學(xué)院助理研究員孔鋒博士在2019年發(fā)表的一篇研究我國城市暴雨內澇災害的論文簡(jiǎn)要總結了我國海綿城市建設面臨的主要技術(shù)難題。
首先是城市雨水回收系統的建設問(wèn)題。住房和城鄉建設部頒有《建筑與小區雨水控制及利用工程技術(shù)規范》,旨在推動(dòng)我國城市雨水回收系統的科學(xué)發(fā)展與建設,使其獲得經(jīng)濟、社會(huì )和環(huán)境等多方面的綜合效益。但目前來(lái)看,在實(shí)踐中,城市雨水回收系統的規模確定以及建設面臨多方面影響,城市雨水回收系統并未真正建成并發(fā)揮作用,而且城市雨水回收面臨如何處理污染物等問(wèn)題。當前城市雨水回收系統的建設并未提到應有的政策高度。
其次是城市雨水調蓄設施的建設問(wèn)題。我國城市用地寶貴而且稀缺,如何科學(xué)規劃和有效利用城市雨水調蓄設施是關(guān)鍵一環(huán),核心是城市雨水調蓄設施的類(lèi)型、規模大小、數量多少均未開(kāi)展合理論證,因此影響了城市雨水調蓄設施的落地。此外,已有城市建設中對自然地理格局認知程度不夠,導致下沉式立交橋一類(lèi)設施不斷涌現,也對海綿城市建設產(chǎn)生了不利影響。最后,我國的海綿城市建設仍面臨重開(kāi)發(fā)、輕安全、重地上、輕地下等問(wèn)題,因而造成規劃實(shí)施面臨挑戰、政府部分配套不同步、建設標準不明晰、已建成社區改造難等問(wèn)題。
第三,海綿設施建設中的數據平臺建設問(wèn)題。海綿城市建設涉及多部門(mén)信息數據共享、數據平臺共建的問(wèn)題。雖然海綿城市理念已經(jīng)提出多年,但融合多部門(mén)的官網(wǎng)數據平臺并未真正建成。如何精兵簡(jiǎn)政,協(xié)同多部門(mén)致力于海綿城市建設既是政策層面的問(wèn)題,又是內部職能和權責確定的問(wèn)題,需要統籌考慮。
暴雨來(lái)臨,海綿城市管用嗎
2016年7月,河南省住建廳宣布,將鄭州、洛陽(yáng)等八個(gè)城市確立為省級海綿城市試點(diǎn),由省財政對獲得試點(diǎn)的城市給予專(zhuān)項資金補助,滾動(dòng)支持三年。
試點(diǎn)所確立的目標是,最大限度減少城市開(kāi)發(fā)建設對水生態(tài)環(huán)境的影響,將70%以上的降雨就地消納和利用。到2020年,城市建成區20%以上的面積達到目標要求,縣城建成區10%以上的面積達到目標要求;到2030年,城市建成區80%以上的面積達到目標要求,縣城建成區30%以上的面積達到目標要求。
具體到省會(huì )鄭州,2018年1月,《鄭州市海綿城市專(zhuān)項規劃(2017-2030年)》正式對外公示。據此規劃,到2020年,鄭州將投入534.8億元建設海綿城市項目,其中主城區為471.1億元。規劃總目標是將鄭州建設成具有吸水、蓄水、凈水和釋水功能的海綿體,提高城市防洪排澇減災能力、改善城市生態(tài)環(huán)境、緩解城市水資源壓力。
鄭州既已投入五百多億元打造海綿城市,但在此番暴雨面前,整個(gè)城市依舊內澇嚴重,顯得無(wú)比脆弱,民眾因之對海綿城市建設的效用產(chǎn)生疑問(wèn)。
對此,中國城市發(fā)展中心學(xué)術(shù)委秘書(shū)長(cháng)馮奎向經(jīng)濟觀(guān)察網(wǎng)記者表示,“海綿城市”的設計主要解決的是中小雨、一定量地表水的滲透循環(huán)等問(wèn)題,有建設適用的范圍和場(chǎng)景。但像鄭州此次罕見(jiàn)的暴雨顯然超過(guò)了“海綿城市”對水的處理范圍,因而難以發(fā)揮作用。
華南城市研究會(huì )會(huì )長(cháng)、中國城市規劃學(xué)會(huì )委員胡剛向央廣網(wǎng)記者表達了差不多的看法: “如今城市大面積由硬化路和高層建筑構成,雨水沒(méi)辦法滲透,建設海綿城市的確很有必要,意義重大,但并不能應對這種百年以上的特大暴雨。”
浙江工業(yè)大學(xué)海綿城市研究中心主任陳前虎也向媒體表示,從技術(shù)層面分析,海綿城市解決的是中小雨的徑流蓄滯問(wèn)題,以促進(jìn)城市地表徑流的就地下滲和雨水可持續循環(huán)。此次河南大雨屬于突發(fā)特大暴雨,已經(jīng)超出了海綿城市所能應對的能力。“鄭州這次大雨是非常少見(jiàn)的,造成的災害跟是否建設海綿城市沒(méi)有關(guān)系。”
簡(jiǎn)言之,在一些專(zhuān)業(yè)人士那里,就算是已經(jīng)完成近期目標,消除市區七成以上易澇點(diǎn)的海綿城市鄭州,也無(wú)力抗拒此番特大暴雨侵害。這與民眾樸素的認知和基本安全訴求形成了落差。
海綿城市建設的下一步
就未來(lái)的海綿城市建設,孔鋒博士在上述研究中認為,應當推廣高質(zhì)量海綿城市建設。海綿城市理念是專(zhuān)為解決城市內澇問(wèn)題而提出,根據其理念,城市地區應盡快全面啟動(dòng)屋頂雨水收集系統建設,推廣海綿型建筑與小區、海綿型道路與廣場(chǎng),推進(jìn)公園綠地建設和自然生態(tài)修復。這不僅可以將70%的降雨就地消納和利用,減少雨水排入排水管網(wǎng),而且還可節約沖廁的上千方自來(lái)水,減少內澇、節約用水,實(shí)現雙贏(yíng)。
除了不斷建設海綿城市,中國城市規劃學(xué)會(huì )委員胡剛認為,構建更完善的排澇系統才是解決城市內澇問(wèn)題的根本。如何緩解城市內澇?許昌學(xué)院教授、河南省首席科普專(zhuān)家吳國璽建議:必須充分發(fā)揮原始地形下墊面本底植被、土壤等對雨水的滲透、對水質(zhì)的自然凈化作用;其次,嚴禁發(fā)生侵占、填埋河道的現象;另外,防止道路兩邊綠地、廣場(chǎng)地坪高于道路。
各方建言所在多有,不論如何都有賴(lài)主政者深刻吸取教訓,謙虛謹慎,戒驕戒躁,謹記和踐行“人民至上、生命至上”的崇高理念,與廣大民眾一道繼續實(shí)踐探索,落實(shí)“城市,讓生活更美好”的愿景。
參考資料(僅列學(xué)報文章和著(zhù)作):
孔鋒:《透視變化環(huán)境下的中國城市暴雨內澇災害: 形勢、原因與政策建議》,《水利水電技術(shù)》2019年第10期
張建云、王銀堂、胡慶芳、賀瑞敏:《海綿城市建設有關(guān)問(wèn)題討論》,《水科學(xué)進(jìn)展》2016年第6期
俞孔堅、李迪華、袁弘、傅微、喬青、王思思:《“海綿城市”理論與實(shí)踐》,《城市規劃》2015年第6期
楊 陽(yáng)、林廣思:《海綿城市概念與思想》,《南方建筑》2015年第3期
仇保興:《海綿城市(LID)的內涵、途徑與展望》,《建設科技》2015年第1期
俞孔堅、李迪華:《城市景觀(guān)之路——與市長(cháng)們交流》,中國建筑工業(yè)出版社,2003年