构建流域“五道保障”体系 提升城市防洪“三重韧性” ——访中国工程院院士王浩

时间：2023-02-02 来源：中国水利报

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    [问]城市洪涝灾害和流域洪涝灾害之间的关系如何？ 

　　王浩：现代水文学为流域与城市的关系提供了科学解释，流域是陆地水循环的基本单元，城市是流域的一个斑块，因此，城市洪涝灾害的形成，往往与其所在流域的水循环特性有重要关系。在强烈人类活动作用下，水循环呈现“自然-社会”二元特征，将城水关系放到“自然-社会”二元水循环的总框架中去考量，才能推动从“就水论水”到“人水相宜”的转变。 

　　具体到我国，城市洪涝灾害受到多方面因素影响，一方面受季风性气候控制，气候条件复杂多样，降水时空分布十分不均，暴雨急来急走，容易导致局部地区的突发性洪涝灾害；另一方面地形地貌复杂造就了类型众多的城市，因此形成了多种类型的城市洪涝灾害，如平原城市的暴雨型洪涝，滨江城市的外洪内涝叠加型洪涝，滨海城市的外洪、内涝、风暴潮复合型洪涝等。总而言之，城市洪涝的产生，与其所处的流域水循环本底条件、城市区域水循环条件、河道与城市的关系等均有密切关系，城市洪涝灾害形成需要从流域视角和全局角度科学审视。 

　　面向未来，在全球气候变化和城市化持续演进的背景下，城市洪涝发生的可能性将有所增加。此外，快速城市化改变了城市水文、水动力学特性，同等降雨条件下，洪涝总水量将更大，洪涝的破坏力更强。从流域角度而言，在气候变化和城市化的持续影响下，流域洪水与城市极端降雨内涝叠加的可能性更大，更易形成“外洪-内涝”叠加等不利情形。 

　　[问]如何从流域视角推进城市洪涝灾害防治？ 

　　王浩：城市作为流域的一部分，其洪涝防治不能就城市论城市，需要构建流域洪涝大安全框架，处理好流域与城市的关系，基于流域“自然-社会”二元水循环视角进行综合审视研判。流域的自然水循环有极值性，而城市洪涝防治通常有一定设计标准，流域洪涝大安全框架的建立就是要有效协调水循环极值性与设计标准稳定性之间的矛盾。流域洪涝大安全框架实现路径可以初步概括为“五道保障”： 

　　第一道保障是上游洪水拦蓄工程。通过在城市外围和上游河道修建水库等洪水拦蓄工程，实现上游洪水拦蓄和错峰行洪，尽可能降低城市防洪压力。 

　　第二道保障是堤防和蓄滞洪区。在城市外围和沿江区域建立与城市级别相应标准的堤防，同时要秉承底线思维，必要时综合运用蓄滞洪区，分蓄上游无法拦蓄的洪水，避免洪水无序泛滥，并与其他措施共同配合，综合提升防洪能力。 

　　第三道保障是泵站和排水系统。在城市内部加强排水管网清淤修复和排水管网提标改造，提升排水管网排涝能力；提升沿江泵站排涝能力，及时排出涝水，降低内河水位，有效减少内河对城市排水系统的顶托影响，保障城市排水系统有效运行。 

　　第四道保障是河湖和源头蓄滞空间。维护自然河湖的调蓄能力，加强源头绿色基础设施保护和建设，科学谋划地下调蓄设施、深隧排水工程等建设，建立绿色灰色蓝色设施结合、地上地表地下海绵立体统筹、渗滞蓄净用排兼顾的洪涝蓄滞空间体系。 

　　第五道保障是洪涝联防联控体系。从流域视角加强城市洪涝防控体系建设，从“预报预警、工程调度、预案预演、决策会商、物资调配、避险部署”等方面构建城市洪涝联防联控的机制、技术和实施体系，并综合考虑“防洪减灾、污染控制、雨水利用”等多目标，推动形成“外洪-内涝”联防联控合力。 

　　[问]城市内部如何提升其洪涝防治韧性？ 

　　王浩：具体到城市内部，也需要构建全过程的大安全框架，在城市洪涝防治大安全框架中，非常重要的一个方面是城市韧性提升。 

　　从规划层面提升城市韧性。在城市国土空间规划中，要着眼于城市所在的流域区域，全域化分析城市生态、水文、地理、气候等本底条件，重视对流域水循环规律的解析，注重保护水系脉络和自然河湖空间等，给洪水留空间、留出路；对于新建城区和已建城区的重要新建基础设施，要布置在洪涝风险相对较低的区域。总之，从规划层面提升城市韧性，基本思路是“关口前移，预防为主”，其根本目的是从城市规划之初就构建良性的城水关系。 

　　从设计层面提升城市韧性。理清城市竖向关系（城市排水系统重力排水的高程衔接），加强竖向对城市洪涝风险的影响分析，建立与城市竖向相适应的防洪排涝模式；结合城市竖向合理划分排水分区，构建“高水高排、低水强排”的排水体系，避免雨水径流在局部低洼区域汇集成涝；对防洪标准、排涝标准、雨水管网排水标准要加强设计衔接，在重点部位要实现水量、水位、流速等设计要素的具体衔接；高度注意下凹式立交桥、地下停车场、地下超市、地铁入口等重点风险部位的防涝设计，提升其应对极端暴雨洪涝的能力和韧性。 

　　从抗灾层面提升城市韧性。建立“天、空、地、网”一体化立体监测和预报预警体系，全面感知城市降水、排水系统运行、道路积水等情况；对城市水系统进行系统模拟与科学预测，完善城市洪涝应急预案和防灾避险提示，科学开展城市防汛排涝调度；要特别重视气候变化情形下城市超标准洪涝水的应对，加强超标临时应急基础设施、物资和抢险力量等的储备；强化数字赋能，建设智慧应急大脑，提升城市洪涝应对的智慧化水平；强化底线思维，有针对性地开展洪涝保险体系建设。 

　　[问]如何使流域防洪与城市防涝形成有效合力？ 

　　王浩：从流域视角看待城市“外洪-内涝”关系，实现城市“外洪-内涝”联防联控，需要建立流域防洪与城市防涝相协调的大安全框架。 

　　预报预警协同运行。预报预警是洪涝灾害防控的前哨，实现洪涝灾害联防联控，首先要构建城市外洪内涝预报预警体系，从极端降雨协同监测预报、洪水和内涝耦合预报、洪涝风险协同预警等方面，实现洪涝预报预警体系协同运行，支撑洪涝灾害联防联控。 

　　工程体系联合调度。工程体系是洪涝灾害防控的硬设施，实现洪涝联防联控，要实现流域-城市防洪排涝工程体系的联合调度，构建“水库-闸坝-泵站-管网-阀门”等系列工程设施联合调度的模型体系和工作机制，从“单打独斗”转向“团队作战”，变“局部最优”为“全局最优”，让洪涝防御工程体系发挥最大效能。 

　　预演预案有序衔接。科学开展情景预演和预案制定是城市洪涝防治的重要基础。要基于洪涝数值模型和数字孪生推演平台等，加强极端暴雨等情景下城市“外洪-内涝”场景推演，提升对极端洪涝灾害的科学认知，加强防灾减灾指挥人员和抢险救灾人员培训、预案制定和调整等，推动城市内涝应急预案与流域防洪应急预案等有序衔接。 

　　决策会商信息共享。决策会商是洪涝灾害防控的指挥中枢，实现洪涝灾害联防联控，要进一步加强流域防洪与城市排涝决策会商的信息共享，破除数据壁垒，实现洪涝要素监测感知、防御工程调度运行、避险措施部署安排和应急指挥等信息的融通互联，提升决策会商信息共享效率，加强关键决策和信息发布的事前协商。 

　　物资调配统筹协调。极端洪涝灾害发生时，一时一地的防汛、救灾物资往往难以短时间满足当地需要，需要流域、区域和城市加强物资调配的统筹协调，让有限的物资尽最大可能减少灾害损失。 

　　避险措施一体部署。按照系统治理的思路，针对不同洪涝类型、承灾体特征、行政区域，有针对性的制定避险措施，从涉险人员转移安置、停工停产停学、关键基础设施非常态运行和救助体系高效运行等方面，加强流域与城市、城区与郊（山）区等的协调，实现区域间洪涝避险措施统筹协调。