超大城市水災害防控體系對策探討
——以深圳市為例

王 燕

（深圳市水務規(guī)劃設計院股份有限公司，518008，深圳）

2021年國家相關部委陸續(xù)出臺加強城市內澇治理和海綿城市建設的文件，對“十四五”期間加快治理城市內澇作出頂層設計和總體部署；2021年國內外也發(fā)生多起暴雨致災事件，如鄭州“7·20”特大暴雨、隨州“8·12”暴雨和歐洲西部“7·15”暴雨、美國東北部“9·1”暴雨等，均造成不同程度災害損失。極端暴雨事件日漸頻繁且強度屢次突破歷史極值，促使我們反思城市水災害防控體系存在的問題和薄弱環(huán)節(jié)，進一步厘清工作思路，提升水災害風險應對能力。

一、極端天氣常態(tài)化趨勢

極端天氣事件一般指在特定地區(qū)和時間（一年內）發(fā)生的罕見事件，其罕見程度一般相當于觀測到的概率密度函數(shù)小于第10 個或第90 個百分位點（引自《氣候變化2007：聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會第四次評估報告》，簡稱《IPCC 第四次評估報告》）。隨著全球氣候變暖，極端天氣事件呈現(xiàn)出增多增強的趨勢?！禝PCC 第四次評估報告》 指出，“在過去五十年中，某些天氣極端事件的頻率和強度已發(fā)生了變化：大部分地區(qū)的強降水事件（或強降水占總降雨的比例） 發(fā)生頻率可能有所上升”“熱極端事件、熱浪以及強降水事件的頻率很可能更加頻繁”“一系列的障礙限制了適應措施的實施和成效。甚至一些具有高適應能力的社會對氣候變化、變率和極端事件依然脆弱”。

深圳地處華南沿海，位于低緯度濱海臺風頻繁登陸地區(qū)，受海岸山脈地貌帶影響，易遭受臺風、暴雨影響。如遇雨、洪同頻，同時遭遇風暴潮與天文潮高潮位疊加，易引發(fā)洪澇災害及次生、衍生災害。根據(jù)深圳近年實測雨量資料，極端天氣常態(tài)化的趨勢日漸顯著，表現(xiàn)在：極端多雨年份頻次增多，年平均雨量及局地暴雨天數(shù)呈上升趨勢，短歷時強降雨量不斷刷新紀錄，暴雨、超強臺風及其引發(fā)的洪水、風暴增水的實測值屢超歷史極值， 如2019年5月23 日光明雨量站最大1 h 降雨量136.5 mm，2020年5月22 日深汕合作區(qū)小漠雨量站最大1 h 降雨量153.7 mm。廣東省近年也發(fā)生數(shù)次極小概率強降雨事件，如2007年8月9—11 日雷州半島幸福農場雨量站最大24 h 降雨量1188.2 mm （為我國大陸24 h 最大實測降雨量紀錄）。2021年國內也發(fā)生數(shù)次極小概率強降雨事件，如鄭州“7·20”特大暴雨、隨州“8·12”暴雨為當?shù)赜袣庀笥涗浺詠淼臍v史極值。

二、城市水災害防控體系

黨的十九屆四中全會聚焦國家治理體系和治理能力建設，提出“堅持和完善共建共治共享的社會治理制度”“完善黨委領導、 政府負責、民主協(xié)商、社會協(xié)同、公眾參與、法治保障、科技支撐的社會治理體系，建設人人有責、人人盡責、人人享有的社會治理共同體”， 為水治理體系建設指明了方向。城市水災害防控體系應從實現(xiàn)水治理體系和治理能力現(xiàn)代化的目標角度構建，充分發(fā)揮行政管制、經濟調節(jié)、公眾參與的三大動力機制，推動形成“政府引領、企業(yè)主體、公眾參與”的治水格局。結合城市水災害風險要素的分析，提出構建由骨干防控、單體防控和社會防控三個維度組成的水災害防控體系。

1.骨干防控體系

骨干防控體系主要包括政府水行政主管部門組織建設的防御暴雨、洪水、風暴潮的骨干水利設施和水工程科學調度管控系統(tǒng)。以深圳為例，全市現(xiàn)狀骨干防控體系由水庫、河道、滯洪區(qū)、泵站、水閘、雨水管渠、海堤等為主體的水利設施及其調度系統(tǒng)組成，在歷次臺風暴雨期間有效發(fā)揮了防御作用，但在系統(tǒng)性方面仍存在薄弱環(huán)節(jié)，需在現(xiàn)有體系基礎上向構建雨水全過程管理體系目標推進。

2.單體防控體系

單體防控體系指針對城市重要基礎設施，如城市生命線系統(tǒng)（交通、能源、通信、給排水等城市基礎設施）以及金融、醫(yī)院、學校等重要公共設施進行設防的體系。這些系統(tǒng)、設施對城市正常運轉至關重要，一旦遭受水災害襲擊，將直接威脅城市安全運行， 造成不可估量的損失和影響。2021年4月國務院辦公廳發(fā)布的《關于加強城市內澇治理的實施意見》（國辦發(fā)〔2021〕11 號）指出，在超出城市內澇防治標準的降雨條件下，城市生命線工程等重要市政基礎設施功能不喪失， 基本保障城市安全運行。當前，大量城市生命線系統(tǒng)布設于地下空間，如地鐵、地下綜合管廊，或重要公共建筑的電力、冷卻、物資等重要設施設備，地下商業(yè)、公共設施等，一旦遭遇洪澇水入侵，將可能導致嚴重的災害后果。因此，針對這些重要的系統(tǒng)、設施，要提高洪水設防標準并筑牢防線。

3.社會防控體系

社會防控體系指社會組織、社區(qū)、公眾等在遭遇洪澇威脅時的防災意識、知識、物資及能力體系，如災害風險意識、社會動員能力、社會資源整合能力、防護避險能力、物資儲備能力、自救互救能力等。水災害防控需要全社會共同參與。在遭遇極端超標暴雨侵襲、 骨干防控和單體防控體系功能失效情況下，通過社會防控，可有效抵御洪水沖擊，最大限度減少災害損失。2019年8月超強臺風“利奇馬”期間， 浙江臺州臨海市某小區(qū)在城市防洪排澇設施超負荷、 老城受淹情況下，通過自發(fā)組織防御洪水，成為少數(shù)幾個沒有被淹的小區(qū)之一，是社會防控體系成功的典型案例。

三、城市水災害防控思路

1.防控原則

城市水災害的防控原則要強化“三個突出”：

一是突出系統(tǒng)、綜合原則，即雨水管理從源頭、過程到末端全過程管控，防控手段統(tǒng)籌蓄、截、滯、排、擋、抽等綜合施策， 防控設施整合水庫、河道、泵站、水閘、截洪溝、雨水管網、調蓄池、 行泄通道等聯(lián)合發(fā)揮效益，并注重非工程措施、注重水系統(tǒng)與社會－經濟－生態(tài)系統(tǒng)的耦合。

二是突出全域、共治原則，即水行政主管部門和相關職能部門協(xié)同治水，政府－市場－社會三元機制均衡聯(lián)動；流域、區(qū)域、城市、社區(qū)四個層級綜合發(fā)力，建成區(qū)、非建成區(qū)“全域海綿”； 區(qū)域統(tǒng)籌， 粵港澳大灣區(qū)共建、共治、共管、共享。

三是突出復合、集成原則，即洪澇治理防控與城市建設 （海綿城市、韌性城市、城市更新）結合，與生態(tài)環(huán)境治理、污水提質增效、水資源利用、生態(tài)修復、城市景觀風貌結合。

2.防控思路

（1）聚焦城市痛點，突出問題導向，優(yōu)化排水格局

當前深圳在水災害防控方面主要存在以下問題：

一是骨干防控體系的系統(tǒng)性問題，包括流域統(tǒng)籌不足，如洪、澇、潮、污各風險因子統(tǒng)籌不足， 整體與局部、干支流、上下游、左右岸、建成區(qū)與非建成區(qū)統(tǒng)籌不足； 系統(tǒng)匹配不足，如水庫、河道、泵站、管網、調蓄池等工程設施標準、規(guī)模不匹配；聯(lián)合調度不足，如水庫預降、水閘泵站錯峰調度等未用足，設施高效協(xié)同運行能力不足。

二是與城市規(guī)劃建設的銜接性問題， 包括城市空間作用未充分發(fā)揮，如建成區(qū)調蓄空間不足，綠地、道路、廣場、景觀湖等未充分發(fā)揮對超標暴雨的滯蓄疏作用，城市遇超標雨水徑流時蓄排失衡；水務規(guī)劃與相關規(guī)劃協(xié)調不夠；城市豎向標高銜接不足，地塊、道路、承泄水系、雨水管網之間豎向不匹配； 市政建設不銜接，如市政建設改變原有排水體系，施工期臨時穿河橋涵過流能力低或阻水導致內澇等。

三是區(qū)域治理的協(xié)同性問題，如在大灣區(qū)協(xié)同共治方面尚有不足，深圳幾大河流均為跨市界河， 各市制定的防洪標準不一致、治理時序不銜接。

四是基礎研究的支撐性問題，如對城市水文機理研究不足；缺少長系列水文資料，計算洪水和實測降雨頻率差別大；極端降雨事件和內澇水文峰值分析不足；流域雨洪模型對工程方案支持不足等。

除共性問題外， 深圳的地形、水系特點決定了防控體系采取分區(qū)設防，各流域薄弱環(huán)節(jié)存在差異。深圳河灣流域情況最復雜，深圳河作為深港界河，兩岸城市化發(fā)展導致下墊面差異巨大， 深圳側城市開發(fā)強度高，河道暗涵化比例高， 干支流遭遇、洪潮遭遇復雜，內灣水動力不足、河口淤積等形成制約。珠江口水系、茅洲河流域條件最惡劣，水系、地形條件先天不足，早期城市建設無序對水系改變較大，河流縱坡小，洪、澇、潮、污問題并存， 內澇風險等級全市最高。觀瀾河、龍崗河、坪山河流域位于東江水源地上游， 具有丘陵區(qū)水系特點，生態(tài)區(qū)占比大，河流縱坡大，洪水迅急，山洪入城風險大，又屬跨市界河，需協(xié)調治理。深汕合作區(qū)赤石河流域基礎最薄弱，標準偏低，且處于大開發(fā)大建設期，河道改道、坑塘填埋等防洪安全論證不足，水系協(xié)同城市建設的理念落實不足。因此，防控思路應突出問題導向，抓住主要矛盾和薄弱環(huán)節(jié)，有的放矢，綜合施策，才能取得顯著成效。

（2）聚焦城市特點，強化風險思維，讓城市發(fā)揮更大作用

受全球氣候變化影響，“黑天鵝”和“灰犀?！睂е碌乃踩L險依然存在。基于自然災害風險形成理論，城市水安全風險通常由致災因子（風險源）的危險性、孕災環(huán)境的敏感性、承災體的易損性和防災減災能力四要素共同作用所決定。從致災因子角度看， 深圳年均降雨量約1830 mm，且短歷時強降雨集中， 洪澇災害多發(fā)， 致災因子類型多表現(xiàn)為內澇型、漫溢型、風暴潮型；從孕災環(huán)境角度看，深圳易受風暴潮影響，地表水系發(fā)育但無大江大河， 地域空間有限，洪、澇、潮三碰頭可能性大，陸域地層巖性多樣， 疊加城市開發(fā)建設影響，易造成滑坡等次生災害；從承災體角度看，城市人口、財富、資源、信息等要素高度密集、高速流動，增加了承災能力脆弱性，連鎖效應凸顯。

根據(jù)風險要素分析，深圳水安全風險主要表現(xiàn)在三方面：

一是系統(tǒng)風險，如上下游、左右岸、干支流治理不協(xié)調、設施規(guī)模不匹配、調度不精準等帶來的洪澇潮風險，城市生命線系統(tǒng)、地下設施等防御能力不足帶來的內澇風險等。

二是結構風險， 如河道駁岸擋墻、暗涵暗渠結構破損帶來的塌陷風險，構（建）筑物老舊失修引發(fā)的水庫潰壩、河道漫溢風險，以及由此引發(fā)的滑坡、泥石流風險等。

三是能力風險，如監(jiān)測預警預報的準確性、可靠性，應急處置、救援保障、人員財產疏散的及時性、科學性、完備性、有效性缺陷導致的成災后果風險等。

因此， 要將城市作為有機生命體，著力防范、化解系統(tǒng)、結構和能力三大風險，人為控導、降低孕災環(huán)境敏感性，降低承災體的易損性和脆弱性，提高城市韌性。

（3）聚焦空間豎向，統(tǒng)籌管理邊界，高效復合利用

深圳是全國最先遭遇空間資源緊約束的超大城市，也是空間發(fā)展模式最先由增量擴張轉向存量優(yōu)化的城市。水災害防控，不僅要防，還要給洪水出路，以空間換安全，在空間資源緊約束條件下，混合、復合、集成利用土地空間， 是化解水安全風險、提高空間資源利用效率的重要途徑。

空間混合、 復合利用方式多樣，如采用三維立體空間利用方式，新增滯蓄湖塘，濱水帶上部架空設置公共開放設施、建筑；河灘、河岸空間彈性利用，統(tǒng)籌防洪、休閑、生態(tài)功能；開發(fā)河岸綜合體，在滿足河道防洪安全功能的同時，在河岸地面、地下空間增加交通、商業(yè)、休閑等功能；結合城市更新保留、擴大、新增調蓄空間，在開發(fā)時序上協(xié)同推進。優(yōu)化城市布局加強城市豎向設計，重視地塊、道路、雨水管網和河道水位的重力銜接。

在空間復合利用的同時，注重功能、目標集成，如老城區(qū)澇污同治、小片區(qū)洪澇同治、 感潮區(qū)洪潮同治，統(tǒng)籌水安全、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水文化和水經濟。

四、城市地下空間洪水防御對策

1.水安全風險要素

隨著城市建設的快速發(fā)展和規(guī)模增長，地下空間在城市建設中發(fā)揮著越來越重要的作用， 過去在城市防洪中易被忽視的地下空間防洪， 現(xiàn)已成為城市防洪體系的重要組成部分。在管網溢流、 河道漫堤導致地表形成漫流、積水，進而蓄排失衡后，地下空間的上下連通處（如出入口、開敞式連通口、通風井、過渡段、出入段等部位）如果處于相對的地勢低點， 可能成為洪澇水的行泄通道， 且一旦洪澇水侵入地下空間， 由于地下空間具有相對密閉、 空間狹小、 人流設施密集等特點，加之信息不暢、疏散避險空間受限等因素，可能導致嚴重的災害后果。

地下空間的水安全風險，致災因子類型多以內澇型為主；孕災環(huán)境要素， 主要由地下空間的上下連通處，其周邊地形地勢特點、 水系條件，其位于所在排水分區(qū)的相對高程、相對平面位置（排水分區(qū)的上、下游），自身擋排水能力以及周邊市政排水系統(tǒng)、防洪系統(tǒng)的布局、能力等構成。承災體類型主要包括地下空間范圍內的人口、物資、結構、設施設備等要素，一旦浸水引發(fā)停電，還可能導致設備停運、失效等連鎖效應，造成人員財產損失。作為承災體的地下空間，其致災因子和孕災環(huán)境要素并不孤立于地下，而是與所在流域、區(qū)域環(huán)境因素密切相關。

2.防御對策

基于水安全風險要素分析， 地下空間防御外水由三道防線組成， 一是自身擋排水系統(tǒng)， 二是所在排水分區(qū)的雨水管渠系統(tǒng)， 三是所在洪水分區(qū)（流域）的防洪系統(tǒng)。自身擋排水系統(tǒng)作為第一道防線，至關重要，宜按照“以擋為主，排蓄為輔；分級設防，常態(tài)和應急相結合”的原則，構建擋水、排水、蓄水設施和應急處置相結合的防御體系。

“以擋為主”，即“擋”是確保地下空間洪水防御最經濟有效的措施。通過開展地下空間上下連通處擋水能力評估，排查風險清單，制定安全設防高程，采取相應防控措施。

“排蓄為輔”，即要適當提高地下空間排水能力和調蓄能力。目前相關規(guī)范在地下空間排水設計中只考慮自身產生的污廢水、消防用水、露天部分流入的雨水和地下滲水等。針對特別重要、 人流密集的地下空間，宜考慮雨洪期間擋水設施失效后外水入侵的水量， 適當提高排水能力，或借鑒日本經驗，在地鐵站下方設置儲水池，增加調蓄能力。

“分級設防”，即綜合考慮極端暴雨發(fā)生的概率和地下空間正常運行的要求，分級設置設防高程、相應配置擋排水設施。如一級采取永久性的基本擋水高程設防，滿足設防標準下地下空間的正常運行要求；二級采取臨時性的安全防淹高程，在遭遇超標準暴雨時一定程度上保證自身安全，擋水設施可臨時性裝卸。一個連通的地下空間，其所有可能進水口的設防高程應基本一致。

“常態(tài)和應急相結合”，即做好常態(tài)防御的同時，應合理配置應急設施設備，如擋水閘板、沙袋、移動式排水泵、連通處防淹門、水位標尺及監(jiān)測預警裝置等。

3.防淹標準

我國現(xiàn)有的規(guī)范標準對地下空間防淹標準缺少明確規(guī)定?！斗篮闃藴省罚℅B 50201—2014）針對交通運輸、電力、通信、文物古跡等設施有較為明確的規(guī)定， 但對地下空間的設防標準無明確規(guī)定。以鐵路防洪為例，《防洪標準》中所指鐵路為地面鐵路，防洪標準分別按50年一遇~100年一遇設計，100年一遇~300年一遇校核，對地鐵的防洪標準無明確規(guī)定。地鐵防淹設計一般參照地表的防洪規(guī)范， 或根據(jù)歷史積水情況及經驗判斷， 采用與室外地面的相對高差作為設防高度。

基于地下空間致災因子和孕災環(huán)境要素與所在流域、 區(qū)域防洪排澇的密切相關性， 結合極端天氣常態(tài)化趨勢和極端暴雨強度不斷刷新紀錄的背景， 地下空間的防淹標準不宜低于所在流域（排水分區(qū)）的防洪治澇標準。

五、結語

隨著全球氣候變暖，極端天氣事件呈現(xiàn)出增多增強的趨勢， 城市水安全面臨新的挑戰(zhàn)。城市水災害防控體系應積極應對氣候變化， 進一步探討“自然－社會”二元水循環(huán)機理，從實現(xiàn)水治理體系和治理能力現(xiàn)代化的目標角度出發(fā)，構建城市水災害防控體系，達到骨干防控體系保障有力、 單體防控體系高標高效、社會防控體系韌性協(xié)同，有效防范、化解災害風險。