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防治城市内涝 建好“里子工程”

2021-09-03 14:45 来源:i自然全媒体 作者:易荣

近年来,全球气候变化引发的极端降雨事件越来越频繁,导致城市内涝灾害发生频率急剧增加、影响范围空前加大。尤其是今年汛期以来,河南、北京、湖北等地发生极端降雨引发城市内涝,造成了人员伤亡和重大经济损失。毫无疑问,城市内涝问题已成为城市安全发展的“绊脚石”。

今年4月,国务院办公厅印发了《关于加强城市内涝治理的实施意见》,把城市内涝治理列入“重大民生工程”和“重大发展工程”。加强城市内涝防治、建好城市“里子工程”,已成为我国新发展阶段和新发展理念下的必然要求。

目前我国大部分城市面临地下深层调蓄空间不足、排水设施规划落后、地下空间治涝措施薄弱、应急响应和管理能力不强等问题,亟须加强城市地下空间统筹规划和综合治理,立足地下空间资源禀赋和不同地质条件资源承载能力,科学规划、防治并举、重点突破,切实提高城市洪涝灾害综合治理能力。

城市暴雨内涝

我国城市暴雨内涝现状及特点

近年来,受全球气候变化和城市化快速发展导致的热岛效应、雨岛效应的双重影响,区域暴雨中心逐渐向城市化地区转移,尤其在我国东部和中原地区经济发达的城市群,突发性、短历时、高强度的暴雨趋于频繁。据水利部统计,2010~2016年,我国平均每年有超过180座城市发生内涝。2012年7月21日,北京遭受了61年来最强降雨;2016年7月6日,武汉市暴雨洪涝灾害造成全市12个区受灾;2021年7月20日,河南省遭受千年一遇的罕见极端暴雨天气。逢大雨即涝,逢涝即成灾,已经成为我国大多数城市的真实写照。

我国城市暴雨内涝具有明显的区域特征。城市降雨时空分布不均匀,受地形、热带气旋、东南沿海台风的影响,成渝城市群、京津冀、长江中下游、中原城市群以及长三角、珠三角城市群每年夏季汛期都面临强降雨袭击的风险。

同时,我国城市暴雨内涝往往伴随着次生灾害叠加多发。城市内涝不仅中断了城市正常运行,更会诱发山体滑坡、泥石流、道路塌陷等次生灾害,特别极端气象因素与不良地质条件叠加,诱发的地层变形沉降而导致的路面塌陷事故频发。

此外,城市地下空间是暴雨内涝的重灾区。地下轨道交通、地下商业为主的地下建筑空间受城市内涝灾害影响较重,并且造成人员伤亡概率极高。今年,河南郑州暴雨导致地下室、车库、地下管廊等地下空间溺亡人数高达39人,映射出加强城市地下空间内涝灾害防治已迫在眉睫。

城市地下空间内涝治理问题突出

当前,我国城市地下空间内涝综合治理存在诸多短板和不足。

规划理念落后,排水设施单一。我国许多城市地下空间竖向分层规划缺失,平面布局不协调,使用上普遍存在“浅层占满,深层闲置”现象。大部分城市排水系统以浅层管渠为主,地下排水管网密度、深度和容量跟不上城市快速发展的节奏;排水系统多为雨污合流制,绝大多数排水管道用于污水运送,削弱了雨水排涝能力;由于受地质条件、地质环境因素及经济条件的影响,深部排水管道、深层雨水调蓄池等地下大型市政基础设施仅在极少部分城市开始建设。近年来,许多城市建设的“海绵城市”只能对小降雨量的城市内涝起缓解作用,一旦城市降雨量超过100毫米,无法解决城市内涝问题。

20世纪70年代左右,一些国家就已经开始强调排水管网系统和内涝控制系统的有机结合,充分利用深层城市地下空间加强内涝防治。如法国巴黎拥有全长2000多公里的深部排水系统,有超过2.6万个下水口,6000多个地下水库、蓄水池,即使年平均降雨量高达642毫米,也很少发生城市内涝。日本东京首都圈外围排水系统位于地下50米处,是一条全长6.4公里、直径10.6米的巨型隧道,连接着东京市内长达1.57万公里的城市下水道,是世界城市内涝防治的标杆工程。

排水系统的设计标准偏低。我国城市排水系统的暴雨重现期标准为1~3年,重要地区的为3~5年,但在具体实施中,大部分城市普遍采用了规范规定的下限,许多城市老城区管网设计暴雨重现期多为1年一遇或0.5年一遇; 新建城区管网标准也多为1~2年一遇。以北京市为例,仅天安门广场和奥林匹克公园附近的排水管网能达到5年一遇的标准,其他地区均按规范规定的下限施工。一些国家城市如美国纽约市,其排水系统的设计暴雨重现期为10~15年,日本东京为5~10年,法国巴黎为5年,均远远高于我国现行标准。

排水管网老旧问题突出。长期以来,我国城市排水基础设施投入不足,历史欠账较多。存在排水管道普及率低、管道淤塞严重、过水能力不足、超负荷运转等现象,不能满足汛期排水需求。大部分城市排水管道埋设时间久远,缺乏维修,管道老化破损问题突出,管网错接、断接、漏接严重,许多地区管网形成瓶颈效应,致使排水不畅,造成局部地区受淹。诸如此类问题,使得城市整体排水状况较差。

城市地下空间治涝措施薄弱。由于城市地下空间具有封闭性和垂直性特点,发生暴雨内涝事件时,浸水速度快,人在其中,对外部环境感知的信息较少,对内部人员疏散困难,灾害控制和应急救援难度远远大于地面空间。目前我国城市地下空间的开发利用侧重于功能应用,地下空间灾害防御能力建设不足。在地下空间防涝结构设计方面,存在一些不合理的地方,如地铁台阶入口高度过低,无雨篷或雨篷过短;地面排气孔露天设置无必要的防水设施;地下停车场入口低于地面高程且治涝措施过于简单。灾害发生前,缺乏针对地下空间的防灾类规范和对策;灾害发生时,缺乏有力的技术与装备支撑。

管理体制机制有待完善。我国城市的排水管道建设、河道管理、气象预警分属市政部门、水务局、气象局管辖,管理机构之间需要加强统筹协调。排水设施建设时按照各自相应的行业规范确定设计标准,造成管道排水和河道排涝不匹配。此外,对相关排水设施缺乏经常性的维护和检查,越来越多的城市暴雨内涝灾害折射出城市预警管理的问题和应对措施的缺位。

城市地下空间内涝防治措施及政策建议

当前,亟须抛弃“重地上、轻地下”和“重建设、轻管理”的治理模式,加强国家层面顶层设计,从规划设计、设施建设、法律法规、技术标准、应急管理等全方位、多角度综合治理,才能有效提高城市抵御暴雨内涝能力,实现我国城镇化建设的可持续发展。

夯实基础,加强城市地下空间科学规划。一是要做好以地质调查研究为主导的城市地下空间科学规划。摸清城市地下空间资源家底,查明城市地质条件、地质环境及潜在的地质灾害问题,在此前提下,科学确定不同功能的地下设施竖向分层规划及平面布局,统筹好天然调蓄空间、雨水管(渠)道、大型地下调蓄设施等地面、地下防灾空间的一体化规划设计,最大限度地发挥城市综合防灾的整体效应。二是结合地面防灾设施和疏散通道的设置,通过合理有序的地下空间规划,形成点状、线状、网络状的地下防灾备灾空间,加强对地下空间出入口、通风口等脆弱部位的改造升级。三是结合我国城市暴雨洪涝实际情况合理提高排水设计标准,科学规划地下廊道建设,避免走先地上后地下的老路。

补齐短板,加大深层雨水调蓄系统的建设力度。针对极端暴雨内涝事件频发,城市无法应对突发性、短历时、高强度的暴雨内涝的现状,应借鉴国外排水工程设计的成功经验,开展深层调蓄管道和地下雨水调蓄池的系统建设,提升极端暴雨情况地下空间内涝防治能力。与此同时,要加大排水管网及附属设施的建设和改造力度,补齐排水防涝设施短板,特别是针对当前大城市老旧城区普遍存在的雨污混接、错接问题,排水管网老旧破损问题,排水管道淤积问题,雨水泵站、雨水排放口和控制闸阀数量等排水附属设施不足的问题,应加大建设、修复改造、清掏疏通力度,提升排水设施收集、排放雨水能力。

法制保障,完善应急联动管理机制和应急预案。要围绕城市防灾减灾、内涝预防、治理措施、应急预案等方面,进行全方位立法。同时应加强各部门的协调统筹和动态管理,建立贯穿灾害发生预测、监测、预警、应急响应与处置的应急联动机制,实行灾前预案、灾中应急行动、灾后回应的全程管理模式。同时,应加强民众防灾教育的普及和日常洪涝灾害防御教育,提高风险防范意识、熟知区域灾害风险、掌握逃生技能,提升民众极端灾害下的自救能力。

标准支持,完善防洪标准和技术体系。结合我国的实际情况,对现行的排水规划设计相关规范与技术标准进行修改,加强专项研究,尽快修订城市暴雨强度公式和城市排涝标准,加快出台城市暴雨内涝控制标准;开展城市水文循环监测模拟及城市排水管网监测控制技术研究,以期为高效应对城市暴雨内涝灾害提供技术和科技支撑。

源头防治,坚持重点、难点问题的排查治理。全面开展大中城市的城市体检工作,全面排查城市地下市政基础设施使用现状及存在的安全隐患,科学合理评估洪水内涝对城市及地下基础设施的安全风险。针对下沉式立交、地铁隧道、地下公共服务设施等具有显著内涝风险的城市脆弱空间,以及城市道路地下病害体等不良地质隐患,全面排查并重新审视和评估此类空间的规划策略、建设标准与管理方式,从空间布局、冗余设计、应急供应、恢复能力等多个方面进行韧性建设提升,增强这类设施在遭遇暴雨内涝灾害时的韧性与适应能力。

科技驱动,构建城市内涝监测预警和信息化管理系统。开展城市内涝致灾隐患点、平原泄洪区、古河道区以及山区城市山洪、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的普查和详查,充分利用物联网、高精度遥感、地理信息系统和通信技术,建立健全综合自然灾害监测预报预警网络体系。与此同时,建立包含空间数据、属性数据和动态实时数据的城市内涝基础平台,涵盖积水监控及预警、指挥调度、视频会议、城市内涝模拟等主要功能的城市内涝立体监测与预警指挥系统。通过信息技术与大数据的有机结合,提高城市内涝治理的质量和效率。

(作者单位:中国冶金地质总局一局)

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