摘要:隨著城市化進(jìn)程的加速,極端暴雨事件頻發(fā),城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)日益加劇,對(duì)城市防澇體系的韌性提出了更高要求。以韌性城市理念為指導(dǎo),分析我國(guó)城市雨洪現(xiàn)狀,重點(diǎn)引入基于自然的解決方案(NbS),探討其在提升城市防澇能力中的關(guān)鍵作用。研究通過借鑒國(guó)內(nèi)外典型案例,總結(jié)其成功經(jīng)驗(yàn),提出了城市防澇體系韌性提升的基本原則,涵蓋全方位考量、多尺度統(tǒng)籌、多情景推演、全社會(huì)參與及全過程治理五個(gè)方面。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合NbS理念探討城市雨洪韌性提升的具體策略,包括國(guó)空對(duì)接與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、構(gòu)建多層級(jí)多樣化排水體系、水文串聯(lián)與挖掘藍(lán)綠空間、地下空間防澇設(shè)計(jì)與改造以及社區(qū)級(jí)防澇自救能力建設(shè)等,以期為城市防澇體系提供科學(xué)、可持續(xù)的解決方案,增強(qiáng)城市在面對(duì)洪澇災(zāi)害時(shí)的韌性和恢復(fù)力。同時(shí),為平急兩用模式的應(yīng)用提供理論支持和實(shí)踐參考。
關(guān)鍵詞:韌性城市;基于自然的解決方案;雨洪災(zāi)害韌性;平急兩用;城市防澇體系
DOI:10.3969/j.issn.1674-7739.2025.02.004
一、前言
隨著全球氣候變化的加劇和城市化進(jìn)程的快速推進(jìn),極端暴雨事件的頻率和強(qiáng)度不斷增加,城市內(nèi)澇問題日益凸顯,已成為影響城市可持續(xù)發(fā)展的主要因素。盡管近年來我國(guó)防災(zāi)能力逐步提高,但極端天氣具有突發(fā)性和地域性,難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。雨洪災(zāi)害不僅對(duì)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅,還對(duì)城市的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)環(huán)境造成深遠(yuǎn)影響。[1]應(yīng)急管理部2021年及2022年發(fā)布的《全國(guó)十大自然災(zāi)害》中,暴雨所導(dǎo)致的洪澇災(zāi)害占據(jù)一半。2021年,河南鄭州“7·20”特大暴雨災(zāi)害,造成292人遇難、47人失蹤,直接經(jīng)濟(jì)損失409億元。2023年7月29日—8月1日,京津冀地區(qū)發(fā)生極端強(qiáng)降雨,造成北京市33人死亡、18人失蹤,河北省29人死亡、16人失蹤。2010—2020年日本由于雨洪造成的經(jīng)濟(jì)損失占GDP的比率為0.186%,僅為我國(guó)同期的一半不到,意味著我國(guó)在雨洪災(zāi)害防御方面還有很大提升空間。[2]
我國(guó)黨和政府高度重視城市雨洪災(zāi)害的應(yīng)對(duì)。2023年4月,中共中央政治局會(huì)議提出“在超大特大城市積極穩(wěn)步推進(jìn)‘平急兩用’公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”的總體要求。[3]2023年7月,國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議審議通過《關(guān)于積極穩(wěn)步推進(jìn)超大特大城市“平急兩用”公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》,要求統(tǒng)籌做好“平急兩用”公共基礎(chǔ)設(shè)施空間規(guī)劃和用地保障工作,編制平急功能復(fù)合的國(guó)土空間規(guī)劃。[4]2024年11月底,中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)打造韌性城市的意見》,提出推動(dòng)城市基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化改造,構(gòu)建智能高效的新型城市基礎(chǔ)設(shè)施體系,持續(xù)提升城市設(shè)施韌性、管理韌性、空間韌性,推動(dòng)城市安全發(fā)展。[5]所謂“韌性”,是指系統(tǒng)能夠抵御干擾并維持其基本功能正常運(yùn)行的能力,它為應(yīng)對(duì)變化和災(zāi)難提供了新思路。韌性理念應(yīng)用到城市雨洪災(zāi)害,則為城市雨洪災(zāi)害韌性,[2]該韌性越強(qiáng),城市受到雨洪沖擊后,經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡越小,恢復(fù)正常運(yùn)行的速度就越快?;谧匀坏慕鉀Q方案(Nature-based Solutions,NbS),被認(rèn)為是增強(qiáng)城市雨洪災(zāi)害韌性的重要路徑。[6][7][8]2022年第五屆聯(lián)合國(guó)環(huán)境大會(huì)通過的《支持可持續(xù)發(fā)展的基于自然的解決方案》給NbS的定義是:“采取行動(dòng)保護(hù)、養(yǎng)護(hù)、恢復(fù)、可持續(xù)利用和管理自然或經(jīng)改造的陸地、淡水、沿海和海洋生態(tài)系統(tǒng),以有效和適應(yīng)性地應(yīng)對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境挑戰(zhàn),同時(shí)對(duì)人類福祉、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、復(fù)原力和生物多樣性產(chǎn)生惠益”。[9]世界銀行(the World Bank)將其作為系統(tǒng)性方法應(yīng)用于提升城市韌性中。[10]
國(guó)內(nèi)外對(duì)城市雨洪災(zāi)害韌性的理論研究已經(jīng)積累了十分豐富的成果,[11][12][13][14]但是圍繞我國(guó)近期出臺(tái)的相關(guān)政策而開展的落地研究還比較缺乏。本文在分析國(guó)內(nèi)外提升城市雨洪韌性的相關(guān)成功案例基礎(chǔ)上,總結(jié)凝練城市雨洪韌性提升的主要原則和具體策略,旨在為我國(guó)的城市雨洪災(zāi)害防御策略制定提供有益借鑒。
二、 國(guó)內(nèi)外相關(guān)成功案例
國(guó)內(nèi)外城市基于NbS建設(shè)的雨洪防御設(shè)施已有不少成功的先例,如荷蘭鹿特丹水廣場(chǎng)、日本多功能防洪排澇設(shè)施和避難塔、馬來西亞吉隆坡SMART隧道等,相關(guān)經(jīng)驗(yàn)可為國(guó)內(nèi)“平急兩用”內(nèi)澇防治設(shè)施規(guī)劃建設(shè)提供參考。
(一)荷蘭鹿特丹
荷蘭是一個(gè)典型的與水共存的國(guó)家,而鹿特丹作為荷蘭第二大城市,更是以其獨(dú)特的地理環(huán)境和創(chuàng)新的城市規(guī)劃聞名于世。鹿特丹市位于海平面以下,85%的區(qū)域都處于洪水易發(fā)區(qū)。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),鹿特丹在城市開發(fā)建設(shè)和防洪排澇的空間協(xié)調(diào)方面進(jìn)行了大量創(chuàng)新設(shè)計(jì),[15]主要包括潮汐公園、多功能水廣場(chǎng)、水上移動(dòng)社區(qū)以及漂浮建筑等,這些創(chuàng)新設(shè)計(jì)展示了城市與水和諧共存的可能性,為其他易受洪水侵襲的城市提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和借鑒。
1.倍恩特姆水廣場(chǎng)
倍恩特姆水廣場(chǎng)是鹿特丹城市水廣場(chǎng)的一個(gè)典型代表(圖1)。它兼具集水和休閑的雙重功能(圖2),平時(shí)是一個(gè)多功能的公共空間,供居民休閑運(yùn)動(dòng)。在暴雨時(shí),廣場(chǎng)的水池會(huì)收集雨水,通過過濾系統(tǒng)凈化后儲(chǔ)存或用于居民用水,從而減少城市排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),降低洪水風(fēng)險(xiǎn)。廣場(chǎng)由3個(gè)大小不同的水池組成,最大蓄水量可達(dá)1700立方米。這種設(shè)計(jì)不僅解決了城市排水問題,還提升了城市景觀,成為鹿特丹城市韌性建設(shè)的重要組成部分。
2.博物館公園地下停車場(chǎng)
這是荷蘭最大的地下蓄水設(shè)施之一,其設(shè)計(jì)充分考慮了城市防洪和交通需求的結(jié)合。平時(shí),停車場(chǎng)為市民和游客提供停車服務(wù),滿足城市交通需求。在暴雨導(dǎo)致排水系統(tǒng)溢流時(shí),停車場(chǎng)的地下蓄水設(shè)施會(huì)儲(chǔ)存雨水,防止城市內(nèi)澇。這種多功能的設(shè)計(jì)不僅提高了城市空間的利用效率,還增強(qiáng)了城市在極端天氣下的韌性。[18]
(二)日本東京
日本作為全球范圍內(nèi)人口與建筑高度密集且自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家之一,在長(zhǎng)期的治水實(shí)踐中,逐漸積累并形成了一套行之有效的防災(zāi)體系。其中,多處體現(xiàn)了NbS的理念,包括外郭放水路、海嘯避難塔等。[19]
1.首都圈外郭放水路
首都圈外郭放水路位于東京北部,是世界最大的分洪設(shè)施之一。它由5個(gè)巨大的豎井、6.3公里長(zhǎng)的地下隧道、調(diào)壓水槽和排水泵房組成。平時(shí),該系統(tǒng)用于儲(chǔ)存雨水,或作為地下空間供認(rèn)參觀,成為科普教育場(chǎng)所,向公眾展示防洪設(shè)施的運(yùn)作原理。在洪水期間,它可將中川、倉松川等中小河流的多余水流引入江戶川,防止河水泛濫。該系統(tǒng)在2019年臺(tái)風(fēng)“海貝思”期間成功分流了約1218萬立方米的洪水。
2.海嘯避難塔
2011年日本大地震和大海嘯災(zāi)難后,日本投入大量資金,致力于建設(shè)能夠防風(fēng)防雨、抵御嚴(yán)寒且適宜居住的海嘯避難場(chǎng)所。在全國(guó)沿海地區(qū)建造了近500座海嘯避難塔。避難塔采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),塔高一般依據(jù)海嘯掀起的海浪高度而定,塔內(nèi)空間約為100平方米,能夠容納100人左右,并且配備有食物、通信設(shè)備和緊急救生艇等。許多海嘯避難塔還被設(shè)計(jì)為多功能建筑,平時(shí)作為旅游景點(diǎn)或觀景臺(tái)使用,一旦海嘯達(dá)到預(yù)警級(jí)別,便啟動(dòng)應(yīng)急避險(xiǎn)功能。[21]
(三)馬來西亞吉隆坡
吉隆坡SMART隧道(Stormwater Management and Road Tunnel,即暴雨管理和公路隧道)是馬來西亞吉隆坡的一項(xiàng)巨型防洪兼交通工程,于2007年竣工。[22]該隧道全長(zhǎng)9.7千米,是東南亞最長(zhǎng)的隧道,內(nèi)徑11.8米,中間3千米段兼作泄洪與交通的雙層隧道。隧道配備了廣泛的監(jiān)控站和自動(dòng)防水門,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)降雨量和洪水水位,一旦達(dá)到預(yù)設(shè)閾值,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換至相應(yīng)的模式(圖5)。模式1(無暴雨情況):在無暴雨或降雨量極低時(shí),隧道作為雙向4車道的公路隧道使用,緩解交通擁堵;模式2(中等暴雨情況):在中度降雨時(shí),部分洪水被分流到隧道的旁路隧道,但隧道仍保持交通功能;模式3(大、特大暴雨情況):在極端暴雨時(shí),隧道切換為全斷面泄洪模式,關(guān)閉交通,將洪水從市中心引導(dǎo)至下游河流,最大行洪能力可達(dá)300立方米/秒。
(四)北京
北京奧林匹克公園是2008年北京奧運(yùn)會(huì)的主要場(chǎng)館區(qū),也是中國(guó)海綿城市建設(shè)的典范之一。公園在規(guī)劃和建設(shè)中充分融入基于自然解決方案的理念,通過綠色基礎(chǔ)設(shè)施與灰色基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)合,既提升了園區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,又增強(qiáng)了防澇能力。
在平時(shí),北京奧林匹克公園的防澇體系主要用于雨水資源化利用和生態(tài)環(huán)境改善。雨水花園、透水鋪裝、綠色屋頂和生態(tài)濕地等設(shè)施能夠有效收集、凈化和利用雨水,減少對(duì)市政供水系統(tǒng)的依賴。同時(shí),這些設(shè)施還提升了園區(qū)的景觀效果和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,為市民提供了舒適的休閑空間。在暴雨或極端降雨事件中,北京奧林匹克公園的防澇體系能夠迅速發(fā)揮作用,防止內(nèi)澇發(fā)生。其中綠色基礎(chǔ)設(shè)施能夠就地吸收、儲(chǔ)存雨水,減少地表徑流;調(diào)蓄池和泵站等設(shè)施則能夠迅速調(diào)蓄和排出積水,緩解排水系統(tǒng)的壓力。智能監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)為應(yīng)急響應(yīng)提供了科學(xué)依據(jù),確保防澇設(shè)施的高效運(yùn)行。自建成以來,北京奧林匹克公園的防澇體系在多次極端降雨事件中均表現(xiàn)出色,有效防止了內(nèi)澇的發(fā)生,在2023年北京特大暴雨中,園區(qū)未出現(xiàn)嚴(yán)重積水,防澇設(shè)施發(fā)揮了重要作用。
以上國(guó)內(nèi)外的成功案例,展示了不同地區(qū)應(yīng)對(duì)雨洪災(zāi)害時(shí)采取的多樣化策略和創(chuàng)新實(shí)踐,有力證明了基于自然的解決方案在提升城市雨洪韌性方面有巨大潛力和實(shí)際效果。這些案例共同體現(xiàn)了系統(tǒng)思維、自然與人工結(jié)合、社會(huì)參與與適應(yīng)性治理的理念。以此為借鑒,本文提出了城市防澇體系提升的五大基本原則,并結(jié)合NbS理念,針對(duì)設(shè)施布局、藍(lán)綠網(wǎng)絡(luò)、社會(huì)治理等方面提出具體策略,旨在進(jìn)一步強(qiáng)化城市雨洪韌性建設(shè)。
三、城市雨洪韌性提升基本原則
(一)全方位考量
城市“平急兩用”防澇體系作為傳統(tǒng)防災(zāi)和應(yīng)急體系的補(bǔ)充,在規(guī)劃建設(shè)時(shí)應(yīng)考慮城市已有的建設(shè)水平和未來預(yù)估需求,為城市的可持續(xù)發(fā)展和雨洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。[24]因此,在規(guī)劃城市“平急兩用”防澇體系時(shí),需要從多方面進(jìn)行綜合考量,確保體系的全面性和系統(tǒng)性。
自然因素是城市防澇體系的基礎(chǔ),城市的地理位置、氣候條件、水文特征等自然因素直接影響防澇體系的設(shè)計(jì)和運(yùn)行。隨著氣候變化導(dǎo)致的極端天氣事件頻發(fā),防澇體系必須具備更強(qiáng)的適應(yīng)性和韌性。社會(huì)因素是城市防澇體系的重要組成部分,城市的人口密度、社會(huì)結(jié)構(gòu)、文化習(xí)慣等社會(huì)因素會(huì)影響防澇體系在“平時(shí)”的功能和實(shí)施效果。經(jīng)濟(jì)因素是城市防澇體系可持續(xù)性的保障,防澇體系的建設(shè)和維護(hù)需要大量的資金投入,因此規(guī)劃中需要充分考慮經(jīng)濟(jì)可行性,通過合理的成本效益分析,選擇最優(yōu)的防澇方案,確保與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)性。技術(shù)因素是城市防澇體系現(xiàn)代化的重要支撐,隨著科技的進(jìn)步,新的防澇技術(shù)和工具不斷涌現(xiàn),如智能排水系統(tǒng)、遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等,這些技術(shù)的應(yīng)用可以顯著提高防澇體系的效率和精度。
(二)多尺度統(tǒng)籌
多尺度統(tǒng)籌原則要求在城市防澇體系的規(guī)劃和建設(shè)中,統(tǒng)籌考慮不同空間尺度和時(shí)間尺度的因素,確保體系的協(xié)調(diào)性和一致性。
空間尺度的統(tǒng)籌是城市防澇體系規(guī)劃的基礎(chǔ),應(yīng)參照區(qū)域規(guī)劃、城市總體規(guī)劃等,明確大中小不同尺度的規(guī)劃要求,在規(guī)劃中進(jìn)行統(tǒng)籌考慮。[26]在區(qū)域?qū)用?,城市作為區(qū)域的核心,對(duì)協(xié)調(diào)周邊城市資源分配、保障區(qū)域整體安全具有重要作用,需要跨區(qū)域統(tǒng)籌規(guī)劃,統(tǒng)一管理,共同應(yīng)對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。在城市總體層面,需要考慮城市總體發(fā)展方向、功能定位和空間布局,考慮與其他基礎(chǔ)設(shè)施的協(xié)調(diào),確保設(shè)施的可達(dá)性和覆蓋范圍,提高應(yīng)急響應(yīng)的效率和準(zhǔn)確性。在城市內(nèi)部片區(qū)層面,需要考慮不同片區(qū)的需求和特點(diǎn),提供針對(duì)性的、差異化的設(shè)施布局。[24]此外,城市防澇體系規(guī)劃還需要考慮不同尺度之間的協(xié)調(diào)和銜接。例如,城市尺度的防澇規(guī)劃需要與區(qū)域尺度的水資源管理規(guī)劃相協(xié)調(diào),確保防澇措施與區(qū)域水資源管理的整體目標(biāo)一致;建筑尺度的防澇措施需要與街區(qū)尺度的排水系統(tǒng)相銜接,確保雨水能夠順利排出。通過多尺度的統(tǒng)籌規(guī)劃,可以形成協(xié)調(diào)一致的防澇體系,提高其整體韌性。
時(shí)間尺度的統(tǒng)籌是城市防澇體系長(zhǎng)期有效性的保障,涉及短期、中期和長(zhǎng)期三個(gè)階段。在短期應(yīng)急響應(yīng)方面,需要建立快速響應(yīng)的機(jī)制和預(yù)案,確保在洪澇災(zāi)害發(fā)生時(shí)能夠迅速由“平”轉(zhuǎn)“急”;在中期規(guī)劃實(shí)施方面,需要制定詳細(xì)的實(shí)施計(jì)劃和進(jìn)度安排,確保防澇體系的逐步完善;在長(zhǎng)期氣候變化方面,需要考慮氣候變化的趨勢(shì)和影響,確保防澇體系具備長(zhǎng)期的適應(yīng)性和韌性。
(三)多情景推演
隨著城市面臨的安全問題日益復(fù)雜,在不同降雨量下對(duì)“平急兩用”防澇體系的要求有所區(qū)別。因此,通過多情景推演,模擬不同強(qiáng)度的降雨、不同類型的災(zāi)害情景,如將情景分為低標(biāo)情景(如2年一遇降雨)、澇標(biāo)情景(如30年一遇降雨)和超標(biāo)情景(如極端暴雨事件)三類,評(píng)估防澇體系在各種情況下的適應(yīng)性,識(shí)別城市防澇體系中的薄弱環(huán)節(jié)和潛在風(fēng)險(xiǎn),從而制定出科學(xué)合理的體系構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn),涵蓋從源頭控制、過程管理到末端治理的全過程。多情景推演還可用于評(píng)估不同防澇方案的效果,通過模擬不同防澇方案在不同情景下的作用來比較各方案的優(yōu)劣,為規(guī)劃者更好理解“平急兩用”防澇體系的運(yùn)行機(jī)制提供科學(xué)依據(jù),[24]并根據(jù)模擬結(jié)果選擇最優(yōu)的防澇方案,確保設(shè)施的合理投入,以減少資源浪費(fèi),提高防澇體系的效能。此外,多情景推演有助于支持防澇體系的動(dòng)態(tài)調(diào)整和優(yōu)化,通過模擬氣候變化和城市發(fā)展情景,動(dòng)態(tài)評(píng)估防澇體系的適應(yīng)性和韌性,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題,以適應(yīng)多樣的氣候變化,提升其長(zhǎng)期韌性。
(四)全社會(huì)參與
全社會(huì)參與原則要求在城市防澇體系的規(guī)劃和建設(shè)中,廣泛動(dòng)員和整合社會(huì)各界的資源和力量,確保各個(gè)部門和機(jī)構(gòu)之間的配合和協(xié)作,實(shí)現(xiàn)資源的協(xié)同利用,形成全社會(huì)共同參與的防澇格局,提高應(yīng)急響應(yīng)的效率和效果。
政府是城市防澇體系的主導(dǎo)力量,在防澇體系的規(guī)劃、建設(shè)和管理中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。政府通過制定政策、提供資金、協(xié)調(diào)資源等方式,推動(dòng)防澇體系的建設(shè)和完善,并加強(qiáng)與其他部門的協(xié)調(diào),形成合力,共同推進(jìn)防澇工作。企業(yè)和市場(chǎng)是城市防澇體系的重要參與者。企業(yè)可以通過技術(shù)創(chuàng)新、投資建設(shè)、提供服務(wù)等方式,參與防澇體系的建設(shè)和運(yùn)營(yíng),提高防澇體系的市場(chǎng)化水平。通過二者參與,可以引入更多的資源和力量,提高防澇體系的建設(shè)水平和運(yùn)營(yíng)效率。公眾則是城市防澇體系的重要基礎(chǔ),公眾的參與和支持是防澇體系成功的關(guān)鍵。需要通過宣傳教育、社區(qū)組織等方式,提高公眾的防澇意識(shí)和自救能力,形成全社會(huì)共同參與的防澇格局,提高防澇體系的整體效能。
(五)全過程治理
完善城市防澇體系的災(zāi)害應(yīng)對(duì)機(jī)制,需要實(shí)施全過程治理,包括災(zāi)前、災(zāi)中和災(zāi)后三個(gè)階段,確保防澇體系的連續(xù)性、有效性和韌性。通過全過程的動(dòng)態(tài)管理和持續(xù)優(yōu)化,城市防澇體系能夠在不同階段發(fā)揮其應(yīng)有的功能,從而提升其“平急兩用”的能力。
在災(zāi)前階段,城市防澇體系的治理重點(diǎn)在于預(yù)防與準(zhǔn)備,核心目標(biāo)是通過科學(xué)規(guī)劃、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、設(shè)施建設(shè)和公眾教育等手段,最大限度地減少洪澇災(zāi)害發(fā)生的可能性及其潛在影響。應(yīng)提前加強(qiáng)防澇體系的建設(shè)和維護(hù)工作,確保設(shè)施的日常功能不受影響,同時(shí)通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警預(yù)報(bào)、信息發(fā)布等手段,提前做好防范準(zhǔn)備,有效提高城市的防澇能力。在災(zāi)中階段,城市防澇體系的治理重點(diǎn)在于應(yīng)急與響應(yīng)。這一階段的目標(biāo)是通過快速響應(yīng)、高效協(xié)調(diào)和科學(xué)決策,強(qiáng)化應(yīng)急調(diào)度和人員疏散,防澇體系功能由“平”轉(zhuǎn)“急”,儲(chǔ)蓄雨水,抵御雨洪災(zāi)害,確保城市在極端天氣下的基本功能不喪失,最大限度地減少洪澇災(zāi)害對(duì)城市運(yùn)行和居民生活的影響。在災(zāi)后階段,城市防澇體系的治理重點(diǎn)在于恢復(fù)與重建。這一階段的目標(biāo)是通過災(zāi)后評(píng)估、設(shè)施修復(fù)、政策優(yōu)化和經(jīng)驗(yàn)總結(jié),提升城市防澇體系的長(zhǎng)期韌性和適應(yīng)性。應(yīng)迅速開展災(zāi)后重建工作,恢復(fù)城市的正常秩序以及防澇設(shè)施的日常功能,并結(jié)合災(zāi)后評(píng)估結(jié)果,對(duì)防澇設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化和升級(jí),提高其抗災(zāi)能力。[25]
四、基于NbS的城市雨洪韌性提升策略
(一)國(guó)空對(duì)接與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,優(yōu)化重要設(shè)施空間布局
在國(guó)土空間規(guī)劃的大背景下,城市防澇體系的構(gòu)建需要與國(guó)家、省、市等多層級(jí)規(guī)劃充分對(duì)接,將城市防澇作為國(guó)土空間綜合防災(zāi)規(guī)劃的重要組成部分。通過系統(tǒng)性規(guī)劃,將國(guó)家層面的防洪減災(zāi)戰(zhàn)略與地方城市的具體防澇需求相結(jié)合,明確不同層級(jí)的防澇建設(shè)目標(biāo)、空間布局和時(shí)序安排,為優(yōu)化重要設(shè)施的空間布局提供科學(xué)依據(jù)。例如,上海在城鎮(zhèn)雨水排水總體布局中,形成了“1+1+6+X綠灰交融,14片藍(lán)色消納”的規(guī)劃模式,將內(nèi)澇防治與國(guó)土空間規(guī)劃有機(jī)結(jié)合。[27]
同時(shí),運(yùn)用高精度地理信息系統(tǒng)(GIS)和水文模型,對(duì)城市進(jìn)行內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,劃分不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)域。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是優(yōu)化重要設(shè)施空間布局的關(guān)鍵步驟,在城市防澇體系中,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要包括對(duì)洪澇災(zāi)害的潛在威脅、影響范圍、損失程度以及城市現(xiàn)有防澇設(shè)施的抵御能力等方面進(jìn)行評(píng)估。[28]在此基礎(chǔ)上,結(jié)合城市地形地貌、水文條件、交通網(wǎng)絡(luò)等因素,合理布局防澇設(shè)施,確保設(shè)施之間互聯(lián)互通,形成完整的防澇體系。在規(guī)劃設(shè)施的空間布局時(shí),應(yīng)將醫(yī)院、學(xué)校、應(yīng)急指揮中心等重要設(shè)施布局在低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域;對(duì)于必須位于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的重要設(shè)施,應(yīng)采用彈性設(shè)計(jì),如抬高建筑基礎(chǔ)、設(shè)置防洪墻、配置備用電源等;針對(duì)高、中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的設(shè)施,應(yīng)以“平急兩用”為原則,深度挖掘應(yīng)急空間。同時(shí),評(píng)估應(yīng)急空間的使用對(duì)區(qū)域雨洪風(fēng)險(xiǎn)的改善程度,確定區(qū)域新建應(yīng)急空間的順序。
國(guó)空對(duì)接與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是優(yōu)化設(shè)施空間布局的重要前提,也是實(shí)現(xiàn)城市防澇體系“平急兩用”韌性提升的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過科學(xué)選址、合理布局、提升設(shè)施抵御能力和強(qiáng)化預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)等措施,可以有效提升城市的防洪排澇能力。
(二)構(gòu)建多層級(jí)多樣化排水體系,打造功能復(fù)合的防澇體系
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,排水系統(tǒng)的建設(shè)不僅是應(yīng)對(duì)極端天氣和洪澇災(zāi)害的關(guān)鍵舉措,更是提升城市綜合功能的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的排水體系往往存在排水能力不足、排水設(shè)施老化、排水效率低下等問題,難以滿足城市防洪排澇的實(shí)際需求。因此,需要構(gòu)建一個(gè)多層級(jí)、多樣化的排水體系,不僅要能夠滿足日常排水需求,還要在緊急情況下發(fā)揮關(guān)鍵作用,迅速排除積水,保障城市運(yùn)行安全。
多層級(jí)排水體系包括源頭減排、過程控制和末端治理。源頭減排通過海綿城市建設(shè),采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,減少雨水徑流。[29]過程控制通過加強(qiáng)排水管網(wǎng)、泵站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù),確保排水系統(tǒng)在高水位時(shí)仍能有效運(yùn)行。在末端治理中,應(yīng)合理規(guī)劃排澇通道,確保雨水能夠順利排出城市。城市排水體系還需與城市其他功能相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)一水多用、多目標(biāo)協(xié)同。例如,在城市規(guī)劃中充分考慮排水體系的需求來合理布局,確保排水設(shè)施與城市其他基礎(chǔ)設(shè)施相協(xié)調(diào),并將排水體系與生態(tài)環(huán)境相結(jié)合,通過建設(shè)生態(tài)滯留池、生態(tài)濕地等綠色基礎(chǔ)設(shè)施,提升城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
注重城市防澇體系的功能復(fù)合性,就是要將“平急兩用”的理念貫穿于防澇體系規(guī)劃與建設(shè)的全過程。在日常狀態(tài)下,該體系能夠高效地處理城市生活污水和雨水徑流,通過多層級(jí)的管網(wǎng)布局,實(shí)現(xiàn)雨水的快速收集與輸送,并結(jié)合生態(tài)濕地、雨水花園等綠色基礎(chǔ)設(shè)施,凈化水質(zhì),為城市提供生態(tài)景觀功能,提升城市的宜居性。在應(yīng)急狀態(tài)下,該體系則展現(xiàn)出強(qiáng)大的防澇能力,能夠快速排除積水,保障城市交通和居民生活的正常運(yùn)行。
多層級(jí)的“平急兩用”排水體系,不僅能實(shí)現(xiàn)功能的多樣化,還充分考慮了經(jīng)濟(jì)性與可持續(xù)性,能夠減少建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用,提升系統(tǒng)的整體效能,為城市的可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。
(三)水文串聯(lián)與挖掘藍(lán)綠空間,增強(qiáng)城市蓄水功能
將城市中的湖泊、濕地、公園、綠地等藍(lán)綠空間進(jìn)行整合串聯(lián),形成連續(xù)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò),可以實(shí)現(xiàn)水資源的有效調(diào)度和利用,提高城市水資源的利用效率,增強(qiáng)對(duì)洪水的抵御能力,降低雨洪災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。
首先對(duì)城市中受損的水域和綠地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和保護(hù),恢復(fù)其自然生態(tài)功能,轉(zhuǎn)化為多功能藍(lán)綠空間,提高城市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,增強(qiáng)城市的蓄水能力。在日??勺鳛榫坝^和生態(tài)空間,供居民日常活動(dòng),并對(duì)雨水進(jìn)行自然滯留和凈化;在暴雨時(shí)作為雨水調(diào)蓄設(shè)施,有效泄洪緩解城市內(nèi)澇。[28]在城市規(guī)劃中,優(yōu)先利用自然洼地、坑塘溝渠、園林綠地等補(bǔ)足調(diào)蓄空間。在城市綠地、公園、住宅區(qū)等區(qū)域的規(guī)劃設(shè)計(jì)中推廣雨水花園和生態(tài)滯留設(shè)施,通過植物和土壤的自然過濾作用減少地面徑流,增加地下水補(bǔ)給。[30]同時(shí),實(shí)施河道拓寬、疏浚等水利工程,增加調(diào)蓄空間。對(duì)于土地集約型城市,特別是中心城區(qū),可以通過地下蓄水設(shè)施、屋頂花園等方式,拓展蓄水空間。
(四)地下空間防澇設(shè)計(jì)與改造,主動(dòng)承擔(dān)洪澇調(diào)蓄任務(wù)
隨著城市化進(jìn)程的加速推進(jìn),城市地下空間的開發(fā)利用日益廣泛。然而,地下空間在面臨洪澇災(zāi)害時(shí)往往存在較大的安全隱患。因此,加強(qiáng)地下空間防澇設(shè)計(jì)與改造,主動(dòng)進(jìn)行洪澇調(diào)蓄顯得尤為重要。地下空間防澇設(shè)計(jì)首先要遵循安全性原則,確保地下空間在洪澇災(zāi)害發(fā)生時(shí)能夠保持安全穩(wěn)定,避免人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失;其次要遵循可持續(xù)性原則,在防澇設(shè)計(jì)中考慮生態(tài)平衡和環(huán)境保護(hù),實(shí)現(xiàn)防澇與生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展;最后還要遵循經(jīng)濟(jì)性原則,在滿足防澇需求的前提下,合理控制工程投資規(guī)模,提高經(jīng)濟(jì)效益。
在規(guī)劃中,應(yīng)對(duì)地下商超、停車場(chǎng)、人防工程、地鐵等地下空間進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)排查與改造,增設(shè)防洪空間如防洪擋板、密封裝置、地下調(diào)蓄池等。這些區(qū)域可以與地下停車場(chǎng)、地下商業(yè)設(shè)施等相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)一地多用,在平時(shí)滿足城市交通、交往需求,在暴雨時(shí)對(duì)雨水進(jìn)行儲(chǔ)存和調(diào)節(jié),減少城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。在地下空間利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段,建設(shè)智能調(diào)蓄系統(tǒng),對(duì)地下洪澇調(diào)蓄區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制;通過智能調(diào)度,實(shí)現(xiàn)對(duì)洪水的有效調(diào)節(jié)和利用,提升城市防洪排澇能力。[31]
(五)社區(qū)級(jí)防澇自救能力建設(shè),優(yōu)化雨洪韌性的社會(huì)治理
社區(qū)作為城市的基本單元,在防洪排澇中發(fā)揮著重要作用。NbS不僅提供綠色基礎(chǔ)設(shè)施等工程措施,還包括重視社會(huì)合作與治理的非物質(zhì)解決方案。[32]為了從整體上強(qiáng)化城市的防洪排澇體系,關(guān)鍵在于深化社區(qū)級(jí)別的防澇自救能力構(gòu)建,旨在增強(qiáng)雨洪韌性的社會(huì)治理機(jī)制。
在社區(qū)規(guī)劃中,需要充分考慮防澇的實(shí)際需求,科學(xué)合理布局各類排水、防水設(shè)施,如雨水花園、小型蓄水池等。此外,需加強(qiáng)社區(qū)防澇設(shè)施的建設(shè)和定期維護(hù),確保其正常運(yùn)行。該類設(shè)施可以有效減少社區(qū)內(nèi)的雨水徑流,提升社區(qū)的防澇能力。
為了提升社區(qū)居民的防澇自救能力,應(yīng)定期組織防澇演練和培訓(xùn)活動(dòng),提高居民在暴雨時(shí)的應(yīng)急響應(yīng)能力,及時(shí)自救互救,減輕災(zāi)害損失。培訓(xùn)內(nèi)容包括預(yù)警信息的接收與傳遞、應(yīng)急物資的儲(chǔ)備與管理、應(yīng)急疏散的組織與實(shí)施等方面。同時(shí),積極推進(jìn)社區(qū)防澇志愿者隊(duì)伍建設(shè),并在社區(qū)內(nèi)設(shè)置簡(jiǎn)易的排水設(shè)備和應(yīng)急物資儲(chǔ)備點(diǎn),提升社區(qū)的應(yīng)急響應(yīng)能力。[33]
未來,應(yīng)將社區(qū)防澇管理納入社會(huì)治理體系,通過社區(qū)與街道、政府的協(xié)同合作,共同制定防澇應(yīng)急預(yù)案,確保在暴雨來臨時(shí)能夠快速響應(yīng)。同時(shí),積極引入智慧化管理手段,提升社區(qū)防澇管理的精細(xì)化水平與運(yùn)作效率,為構(gòu)建更加安全、宜居的居住環(huán)境奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
五、結(jié)語
暴雨洪澇給城市帶來日益復(fù)雜且嚴(yán)重的威脅,基于自然解決方案的城市防澇體系建設(shè)是新時(shí)期系統(tǒng)多元化解決城市內(nèi)澇問題的新思路。本文提出了“全方位、多尺度、多情景、全社會(huì)和全過程”的五大城市雨洪韌性提升原則,以及基于自然解決方案的五條具體策略。當(dāng)然,由于各城市在自然條件、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平以及治理能力等方面存在一定程度的差異性,因此,在運(yùn)用NbS理念提升城市雨洪韌性時(shí),應(yīng)準(zhǔn)確把握城市自身的特征和需求,突出問題導(dǎo)向和目標(biāo)導(dǎo)向,注重“師法自然”與綠色發(fā)展,在堅(jiān)持安全底線的基礎(chǔ)上,做好平急空間融合和功能兼容轉(zhuǎn)換,因地制宜推進(jìn)城市防澇體系建設(shè),打造更加韌性、可持續(xù)的城市環(huán)境。
參考文獻(xiàn):
李萌.基于自然的解決方案與社會(huì)制度手段的防洪綜合效益——以鄱陽湖流域?yàn)槔齕J].中國(guó)軟科學(xué),2023(3):178-191.
翟國(guó)方.氣候變化背景下規(guī)劃視角的城市雨洪災(zāi)害韌性應(yīng)對(duì):關(guān)鍵概念、基本思路和通用框架[J].城市規(guī)劃學(xué)刊,2024(1):29-37.
湯鐘,蔡婳婳,劉豪,等.“平急兩用”公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的若干思考[C]//中國(guó)城市規(guī)劃學(xué)會(huì),合肥市人民政府.美麗中國(guó),共建共治共享——2024中國(guó)城市規(guī)劃年會(huì)論文集(04城市工程規(guī)劃).深圳市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司,中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院深圳分院,2024.
國(guó)務(wù)院辦公廳.關(guān)于積極穩(wěn)步推進(jìn)超大特大城市“平急兩用”公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見[Z].2023.
中共中央辦公廳,國(guó)務(wù)院辦公廳.關(guān)于推進(jìn)新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)打造韌性城市的意見[EB/OL].(2024-11-26)[2025-02-13].
https://www.gov.cn/gongbao/2024/issue_11766/202412/content_6993325.html.
El Baida,M.,Chourak,M.amp;Boushaba,F(xiàn).Flood mitigation and water resource preservation:hydrodynamic and SWMM simulations of nature-based solutions under climate change[J/OL].Water Resour Manage,2024.https://doi.org/10.1007/s11269-024-04015-3.
Bush J,Doyon A.Building urban resilience with nature-based solutions:how can urban planning contribute?[J].Cities,2019,95:102483.
張鈺佳,翟國(guó)方,魯鈺雯.融入基于自然的解決方案(NbS)的社區(qū)韌性規(guī)劃歷程與實(shí)踐——美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)與啟示[J/OL].國(guó)際城市規(guī)劃,1-18[2025-02-13].https://doi.org/10.19830/j.upi.2023.103.
楊崇曜,王軍,張驍,等.基于自然的解決方案的生態(tài)保護(hù)修復(fù)前沿進(jìn)展與實(shí)踐路徑研究[J].自然資源學(xué)報(bào),2024,39(12):2753-2767.
World Bank.A catalogue of nature-based solutions for urban resilience[R].2021.
Biasin,G.,et al.Advancing urban flood resilience:A systematic review of urban flood risk mitigation model,research trends,and future directions[J].Sustainability,2024,13(12),2138.
Norouzi,H.,et al.Framework for urban resilience in flood-prone areas:Lessons from the 2019 flood in Iran[J].Sustainable Cities and Society,2021(66),102662.
楊曉,魯爽,許險(xiǎn)峰,等.城市雨洪脆弱性與韌性評(píng)估及適災(zāi)性優(yōu)化策略——以廣州市為例[J].規(guī)劃師,2024,40(10):41-49.
翟國(guó)方.與風(fēng)險(xiǎn)共存:構(gòu)建韌性城市未來[J].景觀設(shè)計(jì)學(xué)(中英文),2024,12(1):88-95.
裴吉祥,張華甫,任士杰,等.城市化進(jìn)程中智慧城市排澇防洪技術(shù)創(chuàng)新研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2024(6):81-83.
風(fēng)景園林網(wǎng).由雨水集成的水上廣場(chǎng):荷蘭鹿特丹雨水廣場(chǎng)[EB/OL].(2016-03-22)
[2025-02-13].http://chla.com.cn/htm/2016/0322/247542_3.html.
風(fēng)景園林網(wǎng).鹿特丹水廣場(chǎng)設(shè)計(jì)方案[EB/OL].(2009-12-15)[2025-02-13].http://chla.com.cn/htm/2009/1215/46829_3.html.
史蒂芬·艾爾.氣候變化背景下荷蘭雨洪管理的實(shí)踐探索[J].風(fēng)景園林,2023,30(5):28-35.
殷子昭,王成芳.大城市極端暴雨洪澇災(zāi)害防災(zāi)體系建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)與啟示——以日本東京為例[J].防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào),2023,25(4):63-73.
國(guó)家地理中文網(wǎng).全球暴雨洪澇,東京先把自己變成一塊“海綿”[EB/OL].(2023-07-31)[2025-02-13].https://view.inews.qq.com/k/20230731A09F8700?no-redirect=1amp;web_channel=wapamp;openApp=1
劉江濤,楊偉明.平急兩用內(nèi)澇防治設(shè)施規(guī)劃探索[J].凈水技術(shù),2025,44(1):1-7.
郭敏.馬來西亞泄洪暨公路隧道工程概況及思考[J].山西建筑,2010,36(16):294-296.
張平,陳志龍,趙旭東.基于防災(zāi)視角下地下道路開發(fā)利用——以馬來西亞吉隆坡地下道路為例[J].地下空間與工程學(xué)報(bào),2012,8
(6):1322-1327.
郭璐宇,翟國(guó)方.國(guó)土空間規(guī)劃視角下的超大特大城市“平急兩用”設(shè)施建設(shè)思考[J].城市與減災(zāi),2024(3):1-5.
肖俊杰,鄒瀅,翟國(guó)方,等.韌性城市規(guī)劃的目標(biāo)體系研究[J].城市學(xué)報(bào),1-17[2025-02-13].http://kns.cnki.net/kcms/detail/12.1480.C.20241028.1103.002.html.
Hanson H I,Wickenberg B,Olsson J A.Working on the boundaries-how do science use and interpret the nature-based solution concept?[J].Land use policy,2020,90:104302.
上海市水務(wù)局.上海市城鎮(zhèn)雨水排水規(guī)劃(2020-2035年)[EB/OL].(2020-06-17)[2025-02-13].https://swj.sh.gov.cn/gsgg/20200915/90c7d3d1ded940bfb397b3525932228c.html.
孟德娟,王強(qiáng),宋萬禎,等.基于平急功能復(fù)合的城市防澇系統(tǒng)韌性提升規(guī)劃策略[J].給水排水,2024,60(10):52-57.
劉夙睿,李勇.城市洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理與韌性提升策略[C]//河海大學(xué),浙江水利水電學(xué)院,河北工程大學(xué),浙江省水利學(xué)會(huì).2024(第三屆)城市水利與洪澇防治學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.黃河口水文水資源勘測(cè)局,2024:5.DOI:10.26914/c.cnkihy.2024.055014.
Yijing Huang,Zhan Tian,Qian Ke,et al.Nature-based solutions for urban pluvial flood risk management[J].WIREs Water,2020.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/wat2.1421.
劉凱榮.基于海綿城市建設(shè)的雨污分流改造模式探討[J].住宅與房地產(chǎn),2021(33):17-18.
IUCN.Global standard for nature-based solutions.a user-friendly framework for the verification, design and scaling up of NbS[R].Gland,Switzerland:IUCN,2020.
汪來杰,任臣可.城市防災(zāi)減災(zāi)視域下韌性社區(qū)建設(shè)的新向度[J].河南開放大學(xué)學(xué)報(bào),2024,37(4):30-35+41.
Enhancing Urban Flood Disaster Resilience Based on Nature-Based Solutions
Zhang Yongmeng," Zhai Guofang
(Nanjing University ,Nanjing 210093, China)
Abstract: With the acceleration of urbanization, extreme rainstorm events occur frequently, and the risk of urban water logging is increasingly aggravated, which puts forward higher requirements for the resilience of urban water logging prevention system. Guided by the concept of resilient city, this study analyzes the current situation of urban storm water in China, and focuses on the introduction of nature-based solutions (NbS) to explore its key role in improving urban water logging prevention capacity. By referring to typical cases at home and abroad and summarizing its successful experience, the paper puts forward the basic principles for improving the resilience of urban water logging prevention system, including five aspects: all-round consideration, multi-scale planning, multi-scenario deduction, participation of the whole society and whole-process governance. On this basis, the study combined NBS concept to explore specific strategies to improve urban rainwater resilience, including state-air docking and risk assessment, construction of multi-level and diversified drainage system, hydro-logical series and excavation of blue and green space, underground space water logging prevention design and transformation, and community-level water logging prevention and self-rescue capacity construction. It is expected to provide scientific and sustainable solutions for urban water logging prevention system, enhance the resilience of cities in the face of flood disasters, and provide theoretical support and practical reference for the application of dual-use mode of emergency management.
Key words: resilient city; nature-based solutions; rain and flood damage resilience; emergency dual use; urban water logging control system
責(zé)任編輯:王明洲