山洪冲刷城市韧性：超大城市防洪建设超级工程的难与易

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山洪冲刷城市韧性：超大城市防洪建设超级工程的难与易

来源：自选股写手时间：2023-08-08 20:37:17

受台风“杜苏芮”影响，7月29日至8月2日，北京、河北等地遭遇极端降雨灾害，多个地方的局地累计降雨量达到600毫米以上，极端强降雨在永定河流域形成4649立方米每秒的最大洪峰。

不过，此次造成人身财产损失的主要原因，不是像北京“721”、郑州“720”大水那样引发的城市内涝，而是发生在门头沟、房山等地的山区小流域山洪。

“北京北面是燕山山脉、西面是太行山脉，水汽充足的台风环流遇到山脉阻拦变成降雨。由于山前到平原过渡带短，河流水系呈扇形分布，源短流急，极易在短时间内发生暴雨洪水。”一位环境研究员对21世纪经济报道记者表示。

(资料图片)

数据显示，北京市历史洪涝灾害发生频繁，1949-2019年间共发生14次，平均5年一次。

对于超大城市的数千万居民来说，对小流域山洪的认知远比城市内涝要陌生，但这却是更为肆虐的自然灾害。过去十几年，我国防治小流域山洪是以非工程措施为主，现在到了转变策略的时候了。

8月6日，北京市领导干部会议提出全面启动恢复重建，以“一年基本恢复、三年全面提升、长远可持续发展”为总的思路，要求将重建工作与韧性城市建设结合起来。

超大城市应该如何防治山洪？一旦出现山洪涌进城区的极端现象，又该如何统筹山洪防治和城市雨洪治理？这些都是韧性城市建设的迫切课题。

多种山洪防治策略

我国山丘区面积占国土面积的70%左右，数据显示，2000-2010年，因山洪灾害年均死亡1179人，占洪涝死亡人口的49%-88%。

北京这座超大城市就位于太行山和燕山脚下，河北的一些城市同样沿太行山分布，对于城市来说，应该如何防治山洪？

“我国对山区小流域的沟道治理目前是以预测预报、群测群防的非工程措施为主。”中国水利水电科学研究院教授级高级工程师程晓陶说，“主要考虑是提高预警能力，为人员避险提供服务，减少人员伤亡。”

据报道，截至2020年，我国累计投入300多亿元，建立了山洪灾害防治体系，实现全国2000多个山洪灾害防治县(市、区) 监测预警系统全覆盖，建成自动雨量、水位站13.2万个。

这些非工程措施包括多个方面，比如山洪灾害普查，危险区的划定，预警指标的确定，预案编制，监测系统建设，预警系统建设，县级监测预警平台和群测群防体系建设等。

“但是预警只能减少人员伤亡，无法减少财产损失。北京‘721’大水之后，受灾严重的地区开展了一些治理工程，主要是疏浚沟道、建设排洪渠等疏导措施。”程晓陶告诉21世纪经济报道。

“这些工程将山区河道渠道化，清除河道中的石头，从而保证洪水下泄时不出槽。但当极端暴雨来临，洪水还是溢出了河道，通过街道行洪，造成严重的损失。而且河道中的石头被清理掉以后，失去了消能作用，山洪流速更大，给下游造成的损失也更大。”程晓陶说。

面对极端暴雨，山洪防治在监测预警、疏导工程之外，还需要再做点什么。

日本国土面积同样约70%是由山地和丘陵构成，急湍河川较多，地质脆弱。砂防工程，是日本山洪治理的一个成功经验，主要包括山腹工程、砂防堤坝、溪流保护工程等。

比如，在山腹坡面，建设绿化、坡面加固、护育等工程；在溪流河床和溪岸，建设堤坝、河床加固、滞沙地等工程。

“这些工程的目的是滞洪削峰，降低山洪的流速，它不拦断激流，但可以拦截洪水冲下的流木。通过这些建设在山洪沟的工程，避免山洪汇入山区河流时‘峰峰相遇’，达到‘调峰控峰’的目的。”程晓陶说。

典型的工程有谷坊，在易受侵蚀的沟道中，谷坊横卧在沟道中，高度一般为1-3米，防止沟底下切和扩张，同时减缓沟道纵坡，减小山洪流速。还有拦、排功能兼备的格栅坝，可以拦蓄泥石流中大部分较大固体物质，同时排走水，达到水土分离的作用。

程晓陶介绍，这类山洪工程只保护局部山区，所以主要由地方财政承担，但又要上马大量工程才能达到效果，因此很少有地方政府有财力上马这样的工程。“即使是日本，也是用了30年才完成了山洪工程体系。”

一位不愿具名的水利专家介绍，根据《全国山洪地质灾害防治专项规划》，每条山洪沟治理费用控制在1000万元以内，2010年-2015年，全国规划治理的山洪沟数量约1650条。

海绵城市吸纳降雨

与北京“721”大水相比，此次极端降雨灾害却没有造成严重的城市内涝。据报道，京、冀局地累计降雨量达到600毫米以上，甚至个别地方超过1000毫米，远远超过“721”时460毫米的最大降雨量，但是此次暴雨中心主要位于永定河水系，并非主城区。

更重要的是，北京降雨持续时间长达83小时。“降雨时间长，意味着降雨强度小，给城市排水带来的压力相应变小。”程晓陶说。

“值得肯定的是，北京市在海绵城市、蓄排水工程建设等方面做了很多工作。”上述环境研究员告诉21世纪经济报道。

2012年“721”大水之后，北京市完成了中小河道治理三年行动计划和中心城区积水点治理，新建了防汛指挥中心。

此外，上述不愿具名的专家介绍，针对郑州“720”极端强降雨情况下北京应该如何应对，有关部门和研究机构进行了梳理和演练。

北京市水务应急中心发布的文章介绍，在2023年北京市“清管行动”中，共完成1.7万公里雨水管涵、沟渠和63万余处雨水口（雨箅子）清掏，累计清掏污染物超8万立方米。

北京的海绵城市建设在全国处于前列，且有很大的制度创新。2014年开始，北京率先开展“水影响评价”，作为项目建设的前置审查。

房地产等项目建设会硬化路面，比项目建设前产生更多的地面径流，水影响评价会计算出前后差别，进而要求建设方采取透水路面、集水池等措施进行弥补，这样一方面实现了大面积海绵城市建设，另一方面发动社会资金参与。

但北京的海绵城市建设还有完善的空间。东京在建设海绵城市时，转变了过去单纯“排涝泄洪”的思路，更多重视绿地、砂石地面对雨水的自然吸纳作用。东京一些小河流，虽然河道只有10米甚至更窄，但却明显被下挖加深，河底和两侧岸壁硬化，这是为了增加行洪能力，但却恶化了河流环境。如今，东京河道更多保留了宽阔的浅滩，增加吸纳洪水的能力。

“北京由于长期缺水，很多河道底部做了半透水处理，渗水条件不如以前，河道两岸大面积硬化铺装，又会造成汇水面积大，径流积水时间短，在洪水发生时给城市带来威胁。”原官厅水系水源保护领导小组办公室成员、水环境学者王建告诉21世纪经济报道。

增加海绵城市的蓄水能力，楼顶空间也很有潜力。东京通过在机场、车站、码头、体育场、大型建筑物顶等处修建地下或楼顶储雨设施，实现公共设施常规和应急两种状态的相互转化，增强其应急使用的韧性。

这些设施单独看并不大，储水量少则几千立方米，多则几万立方米，但“聚少成多”，就可以发挥相当于中小型水库的作用。

北京市水科学技术研究院多位专家2021年8月联名发表的文章称，北京的建成区如果三分之一的平屋顶做滞蓄控排，三分之一做雨养型屋顶绿化，能滞蓄雨水1570万立方米，相当于4个昆明湖的容积。

从受灾中快速修复

对于山脚下的超大城市，不得不考虑的极端情况是，一旦山洪进入城市，应该如何迅速排水？

此次极端降雨灾害中，北京首次启用1998年建成的两个永定河滞洪水库马厂水库和稻田水库，连同大宁调蓄水库一起，三库联调，拦蓄洪水7500万立方米。

但在城区，则缺少排除超标雨水的行泄通道，以及滞蓄洪涝的空间。

在东京外围的埼玉县，一处庞大的地下混凝土建筑如今已成为知名景点，这就是“首都圈外围排水工程”，号称世界上最先进、规模最大的地下排水系统，排水全过程利用计算机遥控完成。

该排水系统位于地下50米深处，连通地面的河流、河沟，作为分洪入口，连接着东京市内长达1.57万公里的城市下水道，是一条直径10.6米的巨型立坑串联排储体系，蓄水量67万立方米。

“但‘首都圈外围排水工程’容易给人们造成误解，以为这是东京排水工程的常态，实际上东京的排水系统还是以管网、蓄水池等常规工程为主，‘首都圈外围排水工程’只是针对一个50万左右人口的区域，面对极端山洪爆发时所建设的高标准工程。这个区域有5条河流汇集，考虑到一旦出现超标洪水，就将河道的溢水引入地下水库，等洪水退后再用水泵抽出。”程晓陶说。

这个应对极端情况的工程总长只有6.3公里，但却耗资2400亿日元（约合人民币220亿元），花了15年时间才全部建成。

毋宁说，这项超级工程带给国内城市防洪的启示，更在于以什么样的标准营建防洪工程，实现经济与社会效益的最大化。

“东京、香港等城市的防洪建设都是在整体达到一定标准后，再针对重点区域的极端情况，用更昂贵的方法建造更高标准的工程，用几十年的时间累进提高。”程晓陶说。

程晓陶强调，“考虑到城市与城市之间、城乡之间协调的问题。提高城市的防洪标准，意味着把风险转给周边，如果一个城市把防洪标准抬得很高，相当于把风险转嫁给周边的城市，那也不行。”

暴雨过后，灾后重建工作已经启动。北京市委常委会8月6日召开会议强调，尽快形成工程项目清单和谋划恢复重建工作方案。会议要求，坚持远近结合，统筹恢复重建和防灾减灾能力提升，进一步提升城市韧性。

“韧性城市建设的初衷就是我不能保证城市不受淹，但是要让城市不怕淹，要把城市受灾的时间尽量缩短，要有快速修复的能力。”程晓陶说。

（文章来源：21世纪经济报道）

山洪冲刷城市韧性：超大城市防洪建设超级工程的难与易

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