2022年安阳市科普活动周——河南超常规的特大暴雨洪涝灾害的启示：实现中国暴雨洪涝治理

1 河南超常规的特大暴雨洪涝灾害的启示

2021年7月17日以来中国河南省遭遇了历史罕见的持续性特大暴雨事件。据郑州市气象局公布的数据显示，从7月17日20时至7月20日20时，郑州3天累积降雨总量为617.1mm，达到了以往全年总降雨量水平。7月20日16-17时201.9mm的小时降雨量创造了中国大陆小时降雨量的新记录。此次超常规的特大暴雨造成了河南多个地区严重的洪涝灾害，地铁停运，铁路、公路、民航运输受到严重影响。截至8月2日12时，此次特大暴雨事件造成了河南150个县（市、区）1663个乡镇1453.16万人受灾，因灾死亡302人，失踪50人，累计紧急避险转移93.38万人，累计紧急避险安置147.08万人，倒塌房屋30106户、89001间，农作物成灾面积872万亩，绝收面积380万亩，直接经济损失1142.69亿元。此次河南暴雨洪涝灾害超出了人们对暴雨洪涝灾害的认知。因此，有必要全面分析中国城市暴雨内涝灾害风险及其治理的总体特征。鉴于此，本文全面梳理了中国城市暴雨内涝灾害风险的发展形势特征、自然与人为原因、国外应对策略、海绵城市建设进展特征，并提出针对性的治理之策。

2 中国城市暴雨内涝灾害风险形势严峻

中国地处东亚季风区，气候雨热同期，暴雨事件集中发生，是全球暴雨洪涝灾害的多发区和高发区。全国三分之二的面积存在暴雨洪涝灾害风险。在全球变暖和城市化作用下，中国遭受异常极端暴雨的地区明显增加，暴雨总量、频次、强度、持续时间不断持续攀升，由此导致的暴雨洪涝灾害烈度也屡刷纪录。甚至在常年干燥的西北地区，近年来也遭受了特大暴雨事件。例如，2018年7月31日新疆哈密市伊州区沁城乡小堡区域短时间内集中突降特大暴雨，1小时最大降雨量达到110mm（当地历史最大年降雨总量为52.4mm），引发了洪水，造成20人死亡、8人失踪，8700多间房屋及部分农田、公路、铁路、电力和通信设施受损。另外，由于涌入当地射月沟水库（小型水库、库容678万m3）的洪峰流量合计达1848 m3/s，远远超过该水库300年一遇校核洪水标准（537 m3/s），造成了水库迅速漫顶并局部溃坝。

据统计中国500多个城市中约有62%的城市，即300多个城市发生过城市暴雨内涝灾害，其中暴雨内涝灾害发生超过3次以上的城市有137个，57个城市的最长积水时间超过12小时。2012-2019年中国分别有184、234、127、154、183、223、243和246座城市发生了暴雨洪涝灾害。根据《中国水旱灾害公报2019》，2000-2018年中国每年平均因洪涝灾害死亡人口达到了1143人，受灾人口达到了1.19亿人，直接经济损失占GDP的比例达到0.5%。城市暴雨内涝已成为中国社会经济高质量安全发展的重大挑战。

3 中国城市暴雨内涝之因

一是全球变暖触发更多暴雨事件。全球变暖导致区域水循环加快，触发特大暴雨事件逐年增多增强。自1961年以来，中国的特大暴雨事件频繁发生，并呈逐年增加的态势。1961-2019年中国气象站观测到的暴雨日数平均每10年增加3.8%。1960年代中国极端强降水事件的发生概率约为10%~15%，但近20年来极端强降水事件的出现概率超过了20%。加之城市“热岛效应”影响，小范围、突发性、高强度的特大暴雨事件屡屡发生。

二是城市建设未遵循自然景观地理格局。城市中建设了多圈层的环路型格局和四通八达的路网。有些路网建设中破坏了原有的自然景观中的古水系网络，原有的自然雨水涵养功能减弱甚至丧失。一旦遭遇特大暴雨事件，往往造成严重的城市暴雨内涝灾害。例如，2012年北京“7.21特大暴雨内涝灾害”中积水严重的63个点均是原有的自然古水系。这些地区原本地势低洼，又大多建成下沉式立交桥或交通枢纽，易于汇集雨水，因而暴雨内涝发生的概率大大增加。

三是不透水层面积的大幅增加。城市化进程使得人口、财富、产业向城市聚集，城市规模不断扩大，不透水层大幅增加，城市草地、林地、园地减少，城市河湖萎缩，导致城市雨水调蓄空间缩减。不透水层增加改变了城市水文过程，使得地表下渗减少，径流加快，城市洪水过程线变高、变尖、变瘦，洪峰提前，增加了地下排水管网压力，导致城市排洪河道流量增加，甚至给相邻地区造成潜在的洪涝风险。

四是城市地下空间的不合理发展。近年来中国城市地下空间发展迅猛，但其利用普遍缺乏系统性的前瞻谋划和顶层设计。2016-2019年，中国城市地下空间开发费用以每年1.5万多亿元人民币的速度增长。伴随着地下电力、热力和电信管道系统、地铁、下穿隧道、地下商业街、人行地道、地下停车场、地下管道系统等地下空间建设的密集分布，原有地下自然生态空间格局被改变，地下自然储水空间被挤占的越来越少。一旦遭遇长时间的暴雨，雨水甚至对地下空间环境稳定性和安全建设产生了严峻影响，甚至出现了地面下沉甚至抻面塌陷的致灾现象。据不完全统计，2014-2018年间中国有122个城市发生了的506起路面塌陷事件，其中夏季发生最频繁，发生了235起，占比46.4%，且覆盖范围广。

五是城市排水系统管网老旧问题凸出。由于规划和管理不善，中国城市排水管道存在普及率低、设施老化、滞后、不健全、污染物堵塞、过水能力不足、超负荷运转等现象，不能满足汛期排水需求。同时，中国多数城市的排水管道缺乏常规化的有效管理，存在着重地上轻地下、地上地下发展不配套的现象。根据住房和城乡建设部《2016年城乡建设统计年鉴》数据，我国大部分省份的排水管道密度低于15km/km2，雨水管道长度占比在40%以下。绝大多数地下管道成为了排污功能为主。

六是灾害设防标准提升不足。气候变化背景下，中国多数城市并未及时评估和提高城市设防标准。旧的排水管网和排水标准已经不能应对当前暴雨，这是造成城市内涝的主要因素。据统计，我国承担防洪任务的640多座城市中，设防标准小于50年一遇的约占80%，达到100年一遇的不超过10座，50年一遇以上的仅占18%，还有约21%的城市未达到10年一遇。中国在治河方面的投入也不能满足日益严峻的防洪要求。日本每年治河开支占其财政预算的1.7%，而中国远小于日本。

七是忽视特殊地段设防能力提升。由于城市不同地区防灾抗灾水平的差异，往往有不易被发现或尚未暴露的薄弱环节。在遭遇特大暴雨事件时，脆弱性较高的特殊地段往往成为影响全局的关键因素。设防水平较高的地区会受到周边设防水平较低地区的影响。特殊地段的设防水平通过四通八达的联络网会影响到整个城市。因此，不能用平均设防能力代替特殊地段的设防能力，平均设防能力高并非意味着整体设防能力高。

八是应急预案和管理体系不完善。中国的应急预案多是理论性强而操作性弱。过多理论性、程序性、普遍性操作方式，难以应对每次灾害个性化的挑战，做不到随机应变。城市管理机制不完善，在内涝问题上“多龙治水”，缺乏协同，排水、除涝与防洪分属不同部门，权限划分不清、部门职责不明，应急管理能力和水平亟须进一步提升。中国重点防洪区已经编制了洪水风险图，但其使用者还局限于防汛指挥机构，应用范围和领域都十分有限，且缺乏法律保障。

九是长远规划和评价指标导向问题突出。受就业、住房、交通等民生问题影响，同时防洪排涝由于投资巨大、施工周期长、建设效益慢，往往不被城市决策者重视。防洪排涝工程耗费巨大，持续多年，在不同城市决策者管理期间，不能有效延续。由于缺乏规划，城市地上建设突飞猛进，一些老旧城区的排水管网上规划有新建筑群，阻碍了地下防洪设施的维护和更新。城市排水管网改造项目面临涉及多部门的审批难题，甚至拆迁难题，经济成本十分高昂，导致建设缓慢，且建成后的巨额维护和更新费用也增加了政府财政压力。

十是城市治理中顶层制度设计不合理。由于行政区划的刚性和权力约束，一些流域性防洪设施如水库、湖泊、湿地等，无法实现跨界科学调配与科学使用。原本具有的上下游、左右岸、干支流一体化调洪防御功能难以得到有效的发挥。防汛工作涉及方方面面，绝不仅仅是排水部门一家，而应统筹水务、排水、气象、公安、城管、消防、住建等部门。此外，科学的城市安全治理应该是政府、市场、社会、公众的共同治理，但目前市场和社会参与不足，民众缺乏防洪意识和应急演练。

4 国际上应对城市暴雨内涝的策略

国际上治理城市暴雨内涝的策略主要包括雨水源头控制、雨水回收利用和雨水多功能调蓄三类。雨水源头控制是利用雨水源地的绿地、草木、建筑等分散吸纳消减雨水径流，典型技术有房屋顶部绿化、渗透型绿地建设、雨水吸纳花园、透水型道路建设、可渗透沟渠建设等。雨水回收利用是通过有效利用雨水，减少地下水摄取，涵养区域水资源，解决城市缺水问题，有效规避因过多摄取地下水引起的地面沉降，而且可以减少城市排水管网压力及暴雨内涝产生的潜在影响。雨水多功能调蓄是在保障城市既有功能的基础上，利用特定区域措施予以控制雨涝，下凹式的广场、停车场、运动场、绿地、公园等。中国学者通过模拟不同暴雨内涝应对措施对武汉某小区的洪峰消减作用，发现可不同程度有效消减洪峰。上述应对城市暴雨内涝的策略与中国海绵城市建设理念具有一致性。

5 中国海绵城市建设概述

一是城市雨水回收系统的构建问题。中国住建部在2006年颁布了《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006)，旨在推动城市雨水回收系统建设并获得经济、社会和环境等综合效益。但在实践中城市雨水回收系统的规模确定及建设面临诸多方面影响，因而并未真正建成并发挥其作用。

二是城市雨水调蓄设施的建设问题。城市雨水调蓄设施的类型、规模大小、数量多少均未开展合理的论证，影响了城市雨水调蓄设施的落地。城市建设中大量下沉式立交桥等设施增加了海绵城市建设的难度。如何有效改造或规避其不利影响已成为当前各界关注的难题之一。海绵城市建设面临着规划实施面临挑战、政府部分配套不同步、建设标准不明晰、已建成社区改造难等问题。

三是海绵城市综合数据平台建设问题。海绵城市建设涉及多部门信息数据共享、数据平台共建的问题。目前融合多部门的数据平台并未真正建成。如何协同多部门致力于海绵城市建设既是政策层面的问题，又是内部职能和权责确定的问题，需要统筹考虑。

2021年4月，中国国务院办公厅发布了《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》。该意见指出中国将在未来15年内系统建设城市排水和排涝治理工程体系，提高城市排水防涝治理工作的管理水平，统筹推进城市排涝治理。在城市排水与排涝治理工程体系建设中，中国政府将在2035年前陆续实施五大工程，包括实施河湖水系和生态空间治理与修复工程、实施管网和泵站建设与改造工程、实施排水通道建设工程、实施雨污分流工程、实施排涝治理与改造工程。在提高城市排水和排涝管理水平方面，将推进五项建设，包括加强日常维护、实施排涝“联排联调”、完善应急管理、加强专业队伍建设、加强智能平台建设。

本文认为未来海绵城市建设应将应对城市暴雨内涝应协同应对气候变化和生态文明建设，一方面精细化研究国内外成功经验，开发适合本地个性化的海绵城市建设技术和方案。另一方面，要凝聚多主体，融合多要素，设计多过程，形成合力，打造应对城市暴雨内涝的全方位应对体系。

6 对策建议

一是，当前中国城市内涝问题在短时间内解决的难度较大，因此要树立城市暴雨内涝“打持久战”的思路，做好长期建设、维护、运行的准备，做好顶层设计和制度制定。

二是，结合本地城市暴雨洪涝实际情况合理提高排水设计标准，科学规划地下空间建设。除公共财政外，建议通过保险、基金和债券等多种金融手段推进工程建设，鼓励社会资本参与海绵城市建设。

三是，精细化研究和推进高质量海绵城市建设，发挥本地特色，利用已有各类工程和非工程措施统筹推进立体化多功能高质量的海绵城市功能体系建设。同时做好跨区域的洪涝灾害风险防范的沟通协调联动机制。

四是，进一步提升气象巨灾监测预报预警体系，运用人工智能等新技术提升气象部门服务能力，做到精密监测、精准预报、精细服务。

五是，大力加强暴雨洪涝灾害风险普查工作，了解清楚城市成灾致险的短板，制定大比例尺的洪涝灾害风险图，并通过各类渠道和媒体进行普及解读宣传。同时在学校、社区、工作单位等层面加强防灾减灾救灾和逃生技能的培训。

六是，统筹畅通气象、应急、水利、交通等多部门的危机沟通、联防联控、应急响应和联动机制，完善城市应急预案体系，分别制定和完善预警发布后针对政府部门和社会公众行动的预案措施。

七是，发展专群结合的群策群防机制，构建网格化防御措施，切实改变特殊地段设防能地低下和恶化的状况。同时鼓励社会力量参与投入区域平均设防能力提升的相关建设中来。

第八，建立城市暴雨内涝的巡查巡视机制，尤其是在汛期要实现主管部门巡查巡视，社会监督的长效机制，建立社会公众可以反映治理城市暴雨内涝意见的信息化平台。

第九，加强城市巨灾防御能力建设，重点从物理、社会和人文防御能力方面开展系统化建设。尤其加强生命线通达能力、生命线通达警示体系和风险评估体系建设。

第十，加强城市决策者在城市建设规划中科学性和制度化的意识，依法决策和建设。加强城市建设规划和更新维护中的科学论证，充分发挥各行各业专家在城市治理中的作用，形成深度参与的专家咨询机制。

第十一，启动城市应对极端天气气候的减灾计划，各大省份通过设立一批针对性和迫切性的科研项目，如极端天气气候事件对交通系统的影响，来促进对灾害风险的认识，并将成果即时反哺经济社会行业发展。