超大城市水灾害防控体系对策探讨——以深圳市为例

王 燕

（深圳市水务规划设计院股份有限公司，518008，深圳）

2021年国家相关部委陆续出台加强城市内涝治理和海绵城市建设的文件，对“十四五”期间加快治理城市内涝作出顶层设计和总体部署；2021年国内外也发生多起暴雨致灾事件，如郑州“7·20”特大暴雨、随州“8·12”暴雨和欧洲西部“7·15”暴雨、美国东北部“9·1”暴雨等，均造成不同程度灾害损失。极端暴雨事件日渐频繁且强度屡次突破历史极值，促使我们反思城市水灾害防控体系存在的问题和薄弱环节，进一步厘清工作思路，提升水灾害风险应对能力。

一、极端天气常态化趋势

极端天气事件一般指在特定地区和时间（一年内）发生的罕见事件，其罕见程度一般相当于观测到的概率密度函数小于第10 个或第90 个百分位点（引自《气候变化2007：联合国政府间气候变化专门委员会第四次评估报告》，简称《IPCC 第四次评估报告》）。随着全球气候变暖，极端天气事件呈现出增多增强的趋势。《IPCC 第四次评估报告》 指出，“在过去五十年中，某些天气极端事件的频率和强度已发生了变化：大部分地区的强降水事件（或强降水占总降雨的比例） 发生频率可能有所上升”“热极端事件、热浪以及强降水事件的频率很可能更加频繁”“一系列的障碍限制了适应措施的实施和成效。甚至一些具有高适应能力的社会对气候变化、变率和极端事件依然脆弱”。

深圳地处华南沿海，位于低纬度滨海台风频繁登陆地区，受海岸山脉地貌带影响，易遭受台风、暴雨影响。如遇雨、洪同频，同时遭遇风暴潮与天文潮高潮位叠加，易引发洪涝灾害及次生、衍生灾害。根据深圳近年实测雨量资料，极端天气常态化的趋势日渐显著，表现在：极端多雨年份频次增多，年平均雨量及局地暴雨天数呈上升趋势，短历时强降雨量不断刷新纪录，暴雨、超强台风及其引发的洪水、风暴增水的实测值屡超历史极值， 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 日深汕合作区小漠雨量站最大1 h 降雨量153.7 mm。广东省近年也发生数次极小概率强降雨事件，如2007年8月9—11 日雷州半岛幸福农场雨量站最大24 h 降雨量1188.2 mm （为我国大陆24 h 最大实测降雨量纪录）。2021年国内也发生数次极小概率强降雨事件，如郑州“7·20”特大暴雨、随州“8·12”暴雨为当地有气象记录以来的历史极值。

二、城市水灾害防控体系

党的十九届四中全会聚焦国家治理体系和治理能力建设，提出“坚持和完善共建共治共享的社会治理制度”“完善党委领导、 政府负责、民主协商、社会协同、公众参与、法治保障、科技支撑的社会治理体系，建设人人有责、人人尽责、人人享有的社会治理共同体”， 为水治理体系建设指明了方向。城市水灾害防控体系应从实现水治理体系和治理能力现代化的目标角度构建，充分发挥行政管制、经济调节、公众参与的三大动力机制，推动形成“政府引领、企业主体、公众参与”的治水格局。结合城市水灾害风险要素的分析，提出构建由骨干防控、单体防控和社会防控三个维度组成的水灾害防控体系。

1.骨干防控体系

骨干防控体系主要包括政府水行政主管部门组织建设的防御暴雨、洪水、风暴潮的骨干水利设施和水工程科学调度管控系统。以深圳为例，全市现状骨干防控体系由水库、河道、滞洪区、泵站、水闸、雨水管渠、海堤等为主体的水利设施及其调度系统组成，在历次台风暴雨期间有效发挥了防御作用，但在系统性方面仍存在薄弱环节，需在现有体系基础上向构建雨水全过程管理体系目标推进。

2.单体防控体系

单体防控体系指针对城市重要基础设施，如城市生命线系统（交通、能源、通信、给排水等城市基础设施）以及金融、医院、学校等重要公共设施进行设防的体系。这些系统、设施对城市正常运转至关重要，一旦遭受水灾害袭击，将直接威胁城市安全运行， 造成不可估量的损失和影响。2021年4月国务院办公厅发布的《关于加强城市内涝治理的实施意见》（国办发〔2021〕11 号）指出，在超出城市内涝防治标准的降雨条件下，城市生命线工程等重要市政基础设施功能不丧失， 基本保障城市安全运行。当前，大量城市生命线系统布设于地下空间，如地铁、地下综合管廊，或重要公共建筑的电力、冷却、物资等重要设施设备，地下商业、公共设施等，一旦遭遇洪涝水入侵，将可能导致严重的灾害后果。因此，针对这些重要的系统、设施，要提高洪水设防标准并筑牢防线。

3.社会防控体系

社会防控体系指社会组织、社区、公众等在遭遇洪涝威胁时的防灾意识、知识、物资及能力体系，如灾害风险意识、社会动员能力、社会资源整合能力、防护避险能力、物资储备能力、自救互救能力等。水灾害防控需要全社会共同参与。在遭遇极端超标暴雨侵袭、 骨干防控和单体防控体系功能失效情况下，通过社会防控，可有效抵御洪水冲击，最大限度减少灾害损失。2019年8月超强台风“利奇马”期间， 浙江台州临海市某小区在城市防洪排涝设施超负荷、 老城受淹情况下，通过自发组织防御洪水，成为少数几个没有被淹的小区之一，是社会防控体系成功的典型案例。

三、城市水灾害防控思路

1.防控原则

城市水灾害的防控原则要强化“三个突出”：

一是突出系统、综合原则，即雨水管理从源头、过程到末端全过程管控，防控手段统筹蓄、截、滞、排、挡、抽等综合施策， 防控设施整合水库、河道、泵站、水闸、截洪沟、雨水管网、调蓄池、 行泄通道等联合发挥效益，并注重非工程措施、注重水系统与社会－经济－生态系统的耦合。

二是突出全域、共治原则，即水行政主管部门和相关职能部门协同治水，政府－市场－社会三元机制均衡联动；流域、区域、城市、社区四个层级综合发力，建成区、非建成区“全域海绵”； 区域统筹， 粤港澳大湾区共建、共治、共管、共享。

三是突出复合、集成原则，即洪涝治理防控与城市建设 （海绵城市、韧性城市、城市更新）结合，与生态环境治理、污水提质增效、水资源利用、生态修复、城市景观风貌结合。

2.防控思路

（1）聚焦城市痛点，突出问题导向，优化排水格局

当前深圳在水灾害防控方面主要存在以下问题：

一是骨干防控体系的系统性问题，包括流域统筹不足，如洪、涝、潮、污各风险因子统筹不足， 整体与局部、干支流、上下游、左右岸、建成区与非建成区统筹不足； 系统匹配不足，如水库、河道、泵站、管网、调蓄池等工程设施标准、规模不匹配；联合调度不足，如水库预降、水闸泵站错峰调度等未用足，设施高效协同运行能力不足。

二是与城市规划建设的衔接性问题， 包括城市空间作用未充分发挥，如建成区调蓄空间不足，绿地、道路、广场、景观湖等未充分发挥对超标暴雨的滞蓄疏作用，城市遇超标雨水径流时蓄排失衡；水务规划与相关规划协调不够；城市竖向标高衔接不足，地块、道路、承泄水系、雨水管网之间竖向不匹配； 市政建设不衔接，如市政建设改变原有排水体系，施工期临时穿河桥涵过流能力低或阻水导致内涝等。

三是区域治理的协同性问题，如在大湾区协同共治方面尚有不足，深圳几大河流均为跨市界河， 各市制定的防洪标准不一致、治理时序不衔接。

四是基础研究的支撑性问题，如对城市水文机理研究不足；缺少长系列水文资料，计算洪水和实测降雨频率差别大；极端降雨事件和内涝水文峰值分析不足；流域雨洪模型对工程方案支持不足等。

除共性问题外， 深圳的地形、水系特点决定了防控体系采取分区设防，各流域薄弱环节存在差异。深圳河湾流域情况最复杂，深圳河作为深港界河，两岸城市化发展导致下垫面差异巨大， 深圳侧城市开发强度高，河道暗涵化比例高， 干支流遭遇、洪潮遭遇复杂，内湾水动力不足、河口淤积等形成制约。珠江口水系、茅洲河流域条件最恶劣，水系、地形条件先天不足，早期城市建设无序对水系改变较大，河流纵坡小，洪、涝、潮、污问题并存， 内涝风险等级全市最高。观澜河、龙岗河、坪山河流域位于东江水源地上游， 具有丘陵区水系特点，生态区占比大，河流纵坡大，洪水迅急，山洪入城风险大，又属跨市界河，需协调治理。深汕合作区赤石河流域基础最薄弱，标准偏低，且处于大开发大建设期，河道改道、坑塘填埋等防洪安全论证不足，水系协同城市建设的理念落实不足。因此，防控思路应突出问题导向，抓住主要矛盾和薄弱环节，有的放矢，综合施策，才能取得显著成效。

（2）聚焦城市特点，强化风险思维，让城市发挥更大作用

受全球气候变化影响，“黑天鹅”和“灰犀牛”导致的水安全风险依然存在。基于自然灾害风险形成理论，城市水安全风险通常由致灾因子（风险源）的危险性、孕灾环境的敏感性、承灾体的易损性和防灾减灾能力四要素共同作用所决定。从致灾因子角度看， 深圳年均降雨量约1830 mm，且短历时强降雨集中， 洪涝灾害多发， 致灾因子类型多表现为内涝型、漫溢型、风暴潮型；从孕灾环境角度看，深圳易受风暴潮影响，地表水系发育但无大江大河， 地域空间有限，洪、涝、潮三碰头可能性大，陆域地层岩性多样， 叠加城市开发建设影响，易造成滑坡等次生灾害；从承灾体角度看，城市人口、财富、资源、信息等要素高度密集、高速流动，增加了承灾能力脆弱性，连锁效应凸显。

根据风险要素分析，深圳水安全风险主要表现在三方面：

一是系统风险，如上下游、左右岸、干支流治理不协调、设施规模不匹配、调度不精准等带来的洪涝潮风险，城市生命线系统、地下设施等防御能力不足带来的内涝风险等。

二是结构风险， 如河道驳岸挡墙、暗涵暗渠结构破损带来的塌陷风险，构（建）筑物老旧失修引发的水库溃坝、河道漫溢风险，以及由此引发的滑坡、泥石流风险等。

三是能力风险，如监测预警预报的准确性、可靠性，应急处置、救援保障、人员财产疏散的及时性、科学性、完备性、有效性缺陷导致的成灾后果风险等。

因此， 要将城市作为有机生命体，着力防范、化解系统、结构和能力三大风险，人为控导、降低孕灾环境敏感性，降低承灾体的易损性和脆弱性，提高城市韧性。

（3）聚焦空间竖向，统筹管理边界，高效复合利用

深圳是全国最先遭遇空间资源紧约束的超大城市，也是空间发展模式最先由增量扩张转向存量优化的城市。水灾害防控，不仅要防，还要给洪水出路，以空间换安全，在空间资源紧约束条件下，混合、复合、集成利用土地空间， 是化解水安全风险、提高空间资源利用效率的重要途径。

空间混合、 复合利用方式多样，如采用三维立体空间利用方式，新增滞蓄湖塘，滨水带上部架空设置公共开放设施、建筑；河滩、河岸空间弹性利用，统筹防洪、休闲、生态功能；开发河岸综合体，在满足河道防洪安全功能的同时，在河岸地面、地下空间增加交通、商业、休闲等功能；结合城市更新保留、扩大、新增调蓄空间，在开发时序上协同推进。优化城市布局加强城市竖向设计，重视地块、道路、雨水管网和河道水位的重力衔接。

在空间复合利用的同时，注重功能、目标集成，如老城区涝污同治、小片区洪涝同治、 感潮区洪潮同治，统筹水安全、水资源、水环境、水生态、水文化和水经济。

四、城市地下空间洪水防御对策

1.水安全风险要素

随着城市建设的快速发展和规模增长，地下空间在城市建设中发挥着越来越重要的作用， 过去在城市防洪中易被忽视的地下空间防洪， 现已成为城市防洪体系的重要组成部分。在管网溢流、 河道漫堤导致地表形成漫流、积水，进而蓄排失衡后，地下空间的上下连通处（如出入口、开敞式连通口、通风井、过渡段、出入段等部位）如果处于相对的地势低点， 可能成为洪涝水的行泄通道， 且一旦洪涝水侵入地下空间， 由于地下空间具有相对密闭、 空间狭小、 人流设施密集等特点，加之信息不畅、疏散避险空间受限等因素，可能导致严重的灾害后果。

地下空间的水安全风险，致灾因子类型多以内涝型为主；孕灾环境要素， 主要由地下空间的上下连通处，其周边地形地势特点、 水系条件，其位于所在排水分区的相对高程、相对平面位置（排水分区的上、下游），自身挡排水能力以及周边市政排水系统、防洪系统的布局、能力等构成。承灾体类型主要包括地下空间范围内的人口、物资、结构、设施设备等要素，一旦浸水引发停电，还可能导致设备停运、失效等连锁效应，造成人员财产损失。作为承灾体的地下空间，其致灾因子和孕灾环境要素并不孤立于地下，而是与所在流域、区域环境因素密切相关。

2.防御对策

基于水安全风险要素分析， 地下空间防御外水由三道防线组成， 一是自身挡排水系统， 二是所在排水分区的雨水管渠系统， 三是所在洪水分区（流域）的防洪系统。自身挡排水系统作为第一道防线，至关重要，宜按照“以挡为主，排蓄为辅；分级设防，常态和应急相结合”的原则，构建挡水、排水、蓄水设施和应急处置相结合的防御体系。

“以挡为主”，即“挡”是确保地下空间洪水防御最经济有效的措施。通过开展地下空间上下连通处挡水能力评估，排查风险清单，制定安全设防高程，采取相应防控措施。

“排蓄为辅”，即要适当提高地下空间排水能力和调蓄能力。目前相关规范在地下空间排水设计中只考虑自身产生的污废水、消防用水、露天部分流入的雨水和地下渗水等。针对特别重要、 人流密集的地下空间，宜考虑雨洪期间挡水设施失效后外水入侵的水量， 适当提高排水能力，或借鉴日本经验，在地铁站下方设置储水池，增加调蓄能力。

“分级设防”，即综合考虑极端暴雨发生的概率和地下空间正常运行的要求，分级设置设防高程、相应配置挡排水设施。如一级采取永久性的基本挡水高程设防，满足设防标准下地下空间的正常运行要求；二级采取临时性的安全防淹高程，在遭遇超标准暴雨时一定程度上保证自身安全，挡水设施可临时性装卸。一个连通的地下空间，其所有可能进水口的设防高程应基本一致。

“常态和应急相结合”，即做好常态防御的同时，应合理配置应急设施设备，如挡水闸板、沙袋、移动式排水泵、连通处防淹门、水位标尺及监测预警装置等。

3.防淹标准

我国现有的规范标准对地下空间防淹标准缺少明确规定。《防洪标准》（GB 50201—2014）针对交通运输、电力、通信、文物古迹等设施有较为明确的规定， 但对地下空间的设防标准无明确规定。以铁路防洪为例，《防洪标准》中所指铁路为地面铁路，防洪标准分别按50年一遇~100年一遇设计，100年一遇~300年一遇校核，对地铁的防洪标准无明确规定。地铁防淹设计一般参照地表的防洪规范， 或根据历史积水情况及经验判断， 采用与室外地面的相对高差作为设防高度。

基于地下空间致灾因子和孕灾环境要素与所在流域、 区域防洪排涝的密切相关性， 结合极端天气常态化趋势和极端暴雨强度不断刷新纪录的背景， 地下空间的防淹标准不宜低于所在流域（排水分区）的防洪治涝标准。

五、结语

随着全球气候变暖，极端天气事件呈现出增多增强的趋势， 城市水安全面临新的挑战。城市水灾害防控体系应积极应对气候变化， 进一步探讨“自然－社会”二元水循环机理，从实现水治理体系和治理能力现代化的目标角度出发，构建城市水灾害防控体系，达到骨干防控体系保障有力、 单体防控体系高标高效、社会防控体系韧性协同，有效防范、化解灾害风险。