補(bǔ)齊基礎(chǔ)短板 加強(qiáng)科技支撐全面提升水旱災(zāi)害防御能力
——訪中國工程院院士張建云

近日，我國河南遭遇罕見特大暴雨，造成嚴(yán)重內(nèi)澇災(zāi)害；西歐多國也發(fā)生大范圍暴雨和洪水災(zāi)害。 全球氣候變化背景下，我國降雨將呈現(xiàn)怎樣的趨勢？ 這些變化給城市洪澇防治帶來怎樣的影響？ 未來城市內(nèi)澇防治應(yīng)重點(diǎn)考慮哪些方面？ 日前，本刊記者采訪了中國工程院院士張建云。

中國水利：入汛以來， 我國多地遭遇強(qiáng)降雨，7 月20日，河南鄭州最大小時(shí)降雨量突破我國大陸小時(shí)降雨量歷史極值。今夏，西歐也發(fā)生了大范圍暴雨和洪水災(zāi)害。極端天氣頻發(fā)再度敲響了全球氣候變化的“警鐘”。 請問全球氣候變化背景下，我國未來暴雨將呈現(xiàn)怎樣的趨勢？

張建云：2021 年7 月以來， 全球范圍內(nèi)多次出現(xiàn)極端暴雨洪澇事件，如7 月中旬，受低壓影響，歐洲西部發(fā)生極端暴雨洪水，已造成包括德國、比利時(shí)、荷蘭在內(nèi)的多國超200 人死亡，數(shù)百人失蹤，多地區(qū)受到毀滅性影響。 德國氣候?qū)W家將這場暴雨洪水形容為“500 年乃至1000 年都不曾出現(xiàn)”的罕見嚴(yán)重災(zāi)難。

7 月17 日到22 日，受太平洋副熱帶高壓異常偏北偏強(qiáng)及臺風(fēng)影響，我國河南省39 個(gè)市縣累計(jì)降雨量達(dá)到當(dāng)?shù)爻Ｄ耆杲邓康囊话胍陨希?0 個(gè)市縣超過了當(dāng)?shù)爻Ｄ耆甑慕邓俊?鄭州市最大1 小時(shí)雨量達(dá)201.9 mm，創(chuàng)造了我國陸地最大小時(shí)雨量的新紀(jì)錄， 最大24 小時(shí)降雨量達(dá)696.9 mm。 河南的這次暴雨洪水目前已造成鄭州、新鄉(xiāng)等16 個(gè)市 150 個(gè)縣（市、區(qū)）1 450 多萬人受災(zāi)。

雖然發(fā)生極端天氣事件屬于自然現(xiàn)象，但全球氣候變化在很大程度上加大了這些災(zāi)害的頻率和強(qiáng)度。 《IPCC 全球升溫1.5 度特別報(bào)告》顯示，有充足的證據(jù)表明，由于氣候變化， 北半球中緯度陸地地區(qū)的平均降水量自1951 年以來有所增加。 根據(jù) 《中國氣候變化藍(lán)皮書（2020）》，1961—2019 年期間年平均降水量、極端強(qiáng)降水事件也呈增加趨勢，年累計(jì)暴雨（日降水量≥50 mm）站日數(shù)平均每10年增加3.8%。 日本氣象廳的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，隨著氣候變化加劇，日本大規(guī)模降雨現(xiàn)象顯著增多。進(jìn)入21 世紀(jì)，1 小時(shí)降雨量超過50 mm 的降雨次數(shù)大幅度增加，2004—2018 年年均發(fā)生次數(shù)是1976—1989 年的1.4 倍。

中國水利：這些變化趨勢對城市洪澇防治帶來怎樣的影響？

張建云：在全球變暖和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的雙重影響下，我國的城市暴雨洪澇問題越來越突出。 一方面，全球變暖改變了水文循環(huán)，同時(shí)由于溫度升高，導(dǎo)致大氣持水能力提升，增加了大氣的不穩(wěn)定，易發(fā)生局地強(qiáng)降雨。 這幾年連續(xù)多地發(fā)生局地極端暴雨也佐證了這一點(diǎn)。 因此，在做好流域性大洪水防御的同時(shí)，更要注重中小河流的防洪問題。 另一方面，我國城市化快速發(fā)展，除產(chǎn)生熱島效應(yīng)和雨島效應(yīng)之外，由于下墊面的硬化，流域產(chǎn)匯流規(guī)律也發(fā)生顯著變化，同樣的降雨，城鎮(zhèn)地區(qū)的產(chǎn)流多、匯流快。 因此，城市洪澇防治是未來防洪減災(zāi)工作的重點(diǎn)。

中國水利：極端暴雨在多地造成嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。 您認(rèn)為下一步城市洪澇防治應(yīng)該關(guān)注哪些方面的問題？

張建云：鄭州這場暴雨帶給我們的教訓(xùn)是深刻的，及時(shí)總結(jié)和反思是非常必要的。 雖然這次特大暴雨洪澇是極端性的、超標(biāo)準(zhǔn)的，但如果防災(zāi)減災(zāi)工作做到位，有些災(zāi)害是可以減輕或者避免的。

一是加強(qiáng)宣傳和培訓(xùn)，增強(qiáng)全民防災(zāi)減災(zāi)意識。要讓大家認(rèn)識到，城市洪澇防治呈現(xiàn)極端性、復(fù)雜性、艱巨性和長期性，在全球變暖和人類活動(dòng)綜合影響下，城市暴雨呈現(xiàn)增多增強(qiáng)趨勢，城市洪澇特別是稀遇超標(biāo)準(zhǔn)洪澇事件發(fā)生的概率將明顯增加，極端事件可以是超標(biāo)準(zhǔn)的，而防御工程措施不能無限制，是有一定標(biāo)準(zhǔn)的。 要告訴大家，發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)的極端洪澇事件，應(yīng)該如何去做，應(yīng)該采取哪些科學(xué)有效的避災(zāi)減災(zāi)措施。

二是健全跨部門、跨區(qū)域應(yīng)急管理機(jī)制，推進(jìn)暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防范有序開展。城市暴雨洪澇災(zāi)害具有速度快、防范難、危害大的特點(diǎn)，需要?dú)庀?、水利、住建、交通、?yīng)急等不同部門通力合作，完善跨部門、跨區(qū)域的汛情會商、資源共享、監(jiān)測預(yù)警、聯(lián)動(dòng)應(yīng)急等機(jī)制，實(shí)現(xiàn)災(zāi)害應(yīng)急管理的全鏈條合作。 打破地域界線，整合優(yōu)勢資源，推進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)防范協(xié)作機(jī)制。 在城市洪澇應(yīng)急管理中，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)、快速預(yù)警、堅(jiān)決執(zhí)行預(yù)案、統(tǒng)一科學(xué)調(diào)度是將災(zāi)害控制在最低水平的關(guān)鍵。

三是科學(xué)規(guī)劃補(bǔ)短板，全面提升城市應(yīng)對洪澇災(zāi)害的能力。住建部于2014 年頒布修訂后的國家標(biāo)準(zhǔn)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》， 較大幅度地提高了我國雨水管渠的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，2016 年頒布了修訂后的國家標(biāo)準(zhǔn) 《城市防洪規(guī)劃規(guī)范》，增加了城市排澇的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，針對不同的城市防洪工程級別，將排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提高到5 年一遇～20 年一遇，特大城市大于20 年一遇。 但是我國城市的排水與除澇標(biāo)準(zhǔn)一直偏低，是城市洪澇防治最突出的短板。

按照最新的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)規(guī)劃、加快城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，盡早補(bǔ)齊短板，是提升城市防治洪澇和防災(zāi)減災(zāi)的基礎(chǔ)和保障。

對于城區(qū)排水，以社區(qū)水系為單元，建立滲、蓄、排、凈、用相結(jié)合的海綿型排水系統(tǒng)。 海綿城市建設(shè)主要是為減少源頭徑流產(chǎn)生、減輕洪澇，凈化水體、改善水環(huán)境，以及加強(qiáng)雨水利用等，對城市洪澇防治有重要的意義，但是不能完全依賴海綿城市來解決城市洪澇問題。

對于城市內(nèi)澇，一是以河湖水系連通為抓手，增強(qiáng)城市水系的調(diào)蓄功能。 二是加大下沉式立交橋、地下商場等低洼地區(qū)的蓄水設(shè)施建設(shè)， 復(fù)核變化環(huán)境的城市澇水標(biāo)準(zhǔn)，提升泵站群抽排標(biāo)準(zhǔn)，提升城區(qū)排澇能力。 三是因地制宜，經(jīng)過充分論證，在大型城市建設(shè)大型地下蓄水場所，解決澇水的出處，同時(shí)實(shí)現(xiàn)洪水資源化利用。 法國的尼斯在中心廣場建有大型地下蓄水設(shè)施，日本東京的神田川深隧工程等都有很好的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。 此外，許多建筑都有地下停車場，可以改造成平戰(zhàn)結(jié)合的蓄水場所。 英國倫敦東郊的新建商用樓群在洪水期作為臨時(shí)蓄水場所，取得很好的效果。 四是加強(qiáng)流域防洪工程建設(shè)，解決洪水出路問題，避免外圍水位過高導(dǎo)致的閉門淹問題。

四是加強(qiáng)暴雨洪澇監(jiān)測預(yù)警防范科技支撐，全面提升防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力。加強(qiáng)極端性天氣預(yù)測分析和暴雨短臨預(yù)報(bào)研究，特別是極端暴雨強(qiáng)度和落區(qū)的預(yù)報(bào)，這是目前世界級的難題。 開展洪澇致災(zāi)鏈和脆弱度研究，重點(diǎn)關(guān)注山前迎風(fēng)坡高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)， 充分考慮天氣條件和地形地貌特征耦合因素； 研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的城市洪澇模擬器， 建立洪澇災(zāi)情及風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析等功能一體化的智能決策支持平臺，提升城市洪澇管理水平；研發(fā)大流量、高效率、高揚(yáng)程、遠(yuǎn)輸送的機(jī)動(dòng)排水設(shè)備，以及工程險(xiǎn)情無損探測、診斷分析和搶險(xiǎn)減災(zāi)設(shè)備，提升搶險(xiǎn)救災(zāi)的能力。