城市型水灾害及其应对方略
2010-04-25程晓陶李帅杰
程晓陶,李帅杰,王 珊
(中国水利水电科学研究院,100038,北京)
一、我国城市型水灾害问题凸现
2010年5月以来,广州市连续遭遇多次暴雨袭击,7—14日降雨量达到了440mm,超过平均年降雨总量的1/4。暴雨期间,城区街道成了河道,地下车库成了水库,交通瘫痪,机场关闭,大批旅客滞留,小区停水停电,仅广东省各大保险公司收到机动车浸水的理赔诉求就高达18240宗。
气象资料显示,近几十年来广州市类似强度的特大暴雨发生过5次,即1975年6月14日、1989年5月17日、2005年8月 1日和 2010年的 5月7日、14日,似有趋于频发之势。而市民反映,历次特大暴雨中,2010年淹得尤为“惨烈”,影响范围和程度也是这次最为严重。
广州连续发生的暴雨内涝,不仅凸现了城市型水灾害的典型特征,而且使人们领略了其防范与治理的难度。2009年,广州市斥资9亿元进行水浸街改造,但在特大暴雨袭击下,一些防洪设施仍显薄弱。 如果说,“5·7”暴雨袭来时还是仓促应战的话,那么对“5·14”暴雨就可谓严阵以待了。气象部门及时发布了红色预警,各相关部门迅速投入应急响应,各小区与市民也奋起自救,尽管“5·14”暴雨更大,受浸点却从5月7日的118处减少到99处。成效虽毋庸置疑,但离保障城市防洪安全的预期显然还有相当的差距。
其实,广州受淹绝非偶然的现象。近年,北京、上海、重庆、南京、武汉、郑州、济南、西安、杭州、福州等大城市暴雨积涝成灾的报道已经屡见不鲜。30年前,日本在快速城市化的进程中,也出现过类似的现象。1982年7月23日,就在长崎市为战后奇迹般重建的成就而自豪时,却遭受了一次超纪录的特大暴雨袭击。长崎市有23346户人家进水,其中,1193户房屋倒塌或损坏。交通、通信、电力等生命线系统完全陷入瘫痪,299人因灾丧生,小汽车损失超过了2万辆。长崎暴雨水灾暴露出许多传统水灾所不具有的特征,从而日本正式建立起了“城市型水灾害”的概念。2010年广州市屡遭强暴雨袭击的事实再次告诫我们,我国城市型水灾害的防治已经刻不容缓。
二、城市型水灾害特点分析
城市在聚集财富的同时,也聚集了风险。现代大城市在遭受暴雨袭击时其孕灾模式、成灾机理与以往农业社会的水灾风险特性已经有了明显的不同。以下试从城市洪水灾害系统的四个组成部分——孕灾环境、致灾因子、承灾体和防灾力角度对城市型水灾害的特点进行分析。
1.城市水灾的孕灾环境
随着城市的不断扩张,城市水灾的孕灾环境发生了显著改变,例如:①大型城市会形成热岛效应,进而产生雨岛效应,使城市更容易成为区域的暴雨中心,高强度暴雨可能发生得更为频繁。②城市内不透水面积增加、水体面积减少、地面沉降等下垫面的改变,使得径流形成规律发生变化,即同量级暴雨的产流系数增大,雨水更快向低洼地汇集。③城市中的排水系统将雨水快速排入河道,导致河道水位涨速加快,涨幅抬高,洪峰流量倍增,峰现时间提前。不仅加大河道防洪压力,而且导致城市排水受阻,甚至倒灌,造成更严重的城市内涝。④城市向周边农村扩展,以往城外的行洪河道演变为城市的内河,且难以采用扩宽河道的措施来增强行洪能力。⑤城市依靠有压管道供水,近年因供水管道破裂导致局部区域受淹的事件时有报道,这已成为与降雨无关的城市水灾新类型。
2.城市水灾的致灾因子
城市防洪标准相对较高,常遇河道洪水泛滥成灾的概率减小,但城市暴雨引发的内涝可能更为频繁,而内涝发生的区域、水深与持续时间会因排水系统的建设、运营情况而发生显著的改变。此外,在暴雨洪水过程中,除因受淹等水灾致灾因子导致的直接损失之外,因次生、衍生灾害等致灾因子而遭受间接损失所占的比重,已越来越大。
3.城市水灾的承灾体
在城市规模不断扩大的进程中,不仅人口、资产密度增高,而且城市经济类型多元化及其面对水灾的脆弱性也日趋显现。城市水灾承灾体的脆弱性主要表现为:①掌握国民经济命脉的中枢管理机能向大城市高度集中,其高速运转及城市正常秩序的维护对供水、供电、供气、通信、交通等生命线工程系统及计算机网络系统的依赖程度日益增大,而其安全保障的难度也越来越大,一旦因水灾受损,其影响范围远远超出受淹范围,间接损失可能大大超出直接损失。②城市空间立体化开发,不仅地下商店街、车库、仓库及地铁系统在暴雨洪水袭击下易遭灭顶之灾,而且高层建筑由于生命线系统的瘫痪,损失亦在所难免。③在城市中,不仅包括建筑物、家电等有形资产,还包含信息、电子资料等宝贵的无形资产,这些无形资产一旦遭受损失,就会因无法恢复而带来不可估算的损失。
4.城市水灾的防灾力
城市防洪安全的保障,不仅需要建设较高标准的不断强化的防洪排涝工程体系,而且需要大力加强非工程防洪减灾体系的建设。工程措施是城市防御外洪 (江河泛滥、山洪侵袭等)、排除内涝与重点设施保护的基本依托,随着城市的发展,防洪排涝工程体系要不断健全,标准需要逐步提高。同时,城市防洪需更加重视非工程防洪措施的实施,包括依法行政、预警预报、风险评估、防汛演练、应急响应、转移安置与生命线系统快速恢复等各个方面,增强化解风险与承受风险的能力。
三、城市型水灾害的应对方略
我国有防洪任务的城市多达642座,其中,滨海型城市有57座,在江河洪水、台风暴雨和风暴潮“两碰头”“三碰头”的形势下,防汛最为紧张;平原型城市有288座,多分布于主要江河的中下游沿岸,容易受到江河洪水与暴雨内涝的危害;山丘型城市有297座,主要分布于东中部的山丘地区,容易受到山洪的影响。而不同等级城市的经济发展水平及管理水平有很大的差异。城市型水灾害的应对方略既要考虑自然因素,也要考虑经济社会因素。
我国正处于快速城市化的进程中,城镇人口占总人口的比例从1980年的不足20%上升到目前的超过了45%,30年间城市人口净增约4亿,沿江沿海城市的扩张尤为迅猛。在这种背景下,水灾害加剧与水资源短缺、水环境恶化交织在一起,使得城市水安全保障问题变得更为复杂、艰巨。例如,一些城市地面沉降加重涝灾源于地下水资源的过度开采,而一些城市新内涝点的产生就与城市雨污分流系统建设中的不完善密切相关。而城市大发展中重地上、轻地下,排水系统的建设缺乏统筹规划,标准偏低,甚至由于人为淤堵或被截断而加重涝灾的现象也十分普遍。因此,城市型水灾害的防治绝不是防汛部门一家的事,要依靠多部门间的协调行动。
西方老牌工业化国家城市化进程起步早,形成了较为完整的城市规划与管理体系。城市发展中能够公共基础设施先行,先地下,后地上。我们的一些城市,地上高楼林立,而地下的排水系统却很不健全。日本战后快速城市化的过程中,也有同样的经历,如今为了解决城市内涝问题,在雨水蓄留、雨水渗透各招使尽之后,大阪要在地下27 m修直径10 m的排水管道,东京甚至要建到地下50 m,以避开多层开发的地铁系统,可见付出的代价有多么巨大。我国城市化进程方兴未艾,新城区建设再也不能走先地上后地下的老路了。
我国城市型水灾害的防治将是长期艰巨的任务。政府在加强基础设施建设与改造的同时,既需要将规划公布于社会,也必须将风险告诉民众,以争取全社会的理解与支持。