不得不正视的城市暴雨渍水之痛

编者按

快速城市化进程中各个城市都在大拆大建，频频见诸报端的拆建局面是“重地上轻地下”、“重看得见的（街道靓丽）回避看不见的（地下管网）”、“城市发展的历史欠账太多”……，这些年每到雨季各大城市纷纷进入竞相“看海”模式，给人民生命财产带来了巨大损失，每年都重复上演着“城市暴雨渍水之痛”。较长一段时间来城市内涝灾害主要发生于内城（或旧城），但2016年的武汉暴雨致涝却出现了与往年不同的境况，内城区域的内涝发生情况明显好转，内涝灾害重点移向了城市外围或新开发区域。将当期的降水情况与近年进行对比，发现降水量与平均值相比差异并不显著、气候异常并不极端，而在这一过程中真正起到主要影响的因素则是人类活动，换言之，人文因素是促使这一变化发生的主要原因。2020年夏，一些城市内涝灾害再次来袭，电视上的水灾镜头让人揪心不已……现将本刊2020年5期《快速城市化下的武汉城市暴雨渍水空间特征及发生机制》一文予以分享，希望此文可以唤起大家的一些共同思考。

（原文请至中国知网下载阅读）

城市内涝多由城市积水演变而来，一直以来是困扰城市发展的严重问题。近年来，随着城市化进程的加快和社会经济的发展，城市内涝已成为继人口拥挤、交通拥堵、环境污染等问题之后的又一大城市病。受气候变化和快速城市化的双重影响，我国城市内涝呈现出突发、频发和高危害等特征。当前，我国大部分城市存在内涝问题，北京、上海、广州、武汉等大城市在夏季降雨密集时段，时常发生内涝灾害，内涝造成一定时间的城市机能瘫痪，带来巨大的社会经济损失，如何科学、有效地解决城市内涝问题已成为政府与学界共同关注的热点话题，海绵城市、生态城市等新理念和新策略是近年来提出的一些应对方案。

图片来源：房天下

受自然条件和城市建设影响，武汉一直是洪涝灾害频发的城市，江汛、山洪、湖涝、渍水常常叠加出现，可谓典型。2016年夏季武汉遭遇四轮暴雨袭击，第四轮暴雨（6月30日至7月6日，以下称“本轮暴雨”）最为严重，全城积水蔓延，200多处路段严重渍水，大片居住社区受淹，75.7万人受灾，造成直接经济损失22.65亿元。同时，快速城市化背景下武汉暴雨渍水出现了新动向和新特征，较之往年“看海”现象中心城区易发不同的是，汤逊湖、南北太子湖等新城区的内涝灾情日益凸出。汤逊湖水系北起武珞路、珞喻路，南至江夏八分山、大花山，西临长江，东至城市三环东线（图1），是2016年武汉夏季渍水灾害集中发生的区域之一。自武珞路向南即为内城向新城区和正在开发区域过渡的区域。

图1 武汉汤逊湖水系及周边渍水空间分布

2016年夏季的武汉暴雨渍水，汤逊湖水系及周边是城市内涝集中发生的区域，其居住区渍水面积达62.08 km²，分布广泛；共出现 65 处道路渍水点，渍水点主要集中在城市主干道，支路相对较少，主干道上的渍水点约占道路总渍水点的2/3。产业园渍水总面积17.87 km²，园区平均水深达 0.8 m，浸泡时间长达半个月。

渍水集中发生在临湖区域，总体上呈现出以南湖、汤逊湖、黄家湖、青菱湖为中心，向四周扩散的环状分布特征（图1）。新开发区和在建施工区是渍水发生的热点区域，如南湖西北侧、黄家湖东侧、汤逊湖东北侧，这些新开发区和施工区渍水面积约占总渍水面积的2/3。南湖新城是新开发区域的典型代表，本轮暴雨中南湖新城渍水时间长，影响范围广，其大规模开发始于2004年，至2015年已建成规模约160万 m²的大型居住社区。在建工程施工区是渍水发生的又一代表类型，尤其是道路施工区，如雄楚大道沿线BRT走廊建设工程和光谷大道高架桥二期工程等施工区域，都出现了严重渍水，造成长时间的交通瘫痪。

渍水重灾区与围湖造地新增的建设用地范围基本重合。1960-1970年代，武汉人口迅速增长，大片湖区变为耕地和鱼塘，1990年代住房制度改革，居民住房需求被释放，房地产发展向湖要地，大量居住区在填湖区域拔地而起。2000—2008年武汉湖泊面积急剧减少，南湖周边填湖造地活动最为剧烈，南湖新城建设即为填湖开发的典型工程（图2a、2b），本轮暴雨中南湖雅园、风华天城等居住社区多次出现严重渍水，南湖雅园受灾最为严重，被浸泡逾一周，断水断电，道路、车辆及设施被淹，近千居民被困靠抢修搭建的栈桥疏散（图2c）。

图2 南湖围湖造地

本轮渍水程度呈现自西向东递减的空间梯度特征，三大渍水类型均表现出水系中下游（民族大道以西至长江区域）比上游渍水严重的特征，这与汇水方向和城市扩展趋势一致。

城市渍水是多方面因素共同作用的结果，快速城市化进程中，人类活动主要通过城市建设、围湖造地、水利工程三个行为导致城市渍水发生（图3）。城市建设大背景下，下垫面变化和热岛效应改变了局部小气候，从而加大了城市渍水发生的可能；围湖造地活动使水系结构趋于简化、湖泊调蓄能力弱化，直接导致汇水加快；而水利工程建设较为滞后，存在“重地上、轻地下”和建设投入不足的问题，造成暴雨期排水不畅。人类活动打破了城市降水、汇水、排水三个环节原有的平衡，从而导致了城市渍水的发生。

图3 城市暴雨渍水的发生机制

城建侵占造成湖泊容量萎缩

湖泊容量萎缩是城市渍水的根本原因。城市建设过程中人为破坏湖泊、湿地等天然蓄水容器，导致湖泊容量减少，调蓄雨水作用被削弱，从而增加暴雨期渍水强度。2000-2016年武汉汤逊湖水系及周边湖泊面积在不断萎缩。2000-2008年湖泊面积萎缩速度较快，减少区域基本位于城市三环线内侧。2008-2016年湖泊萎缩速度有所放缓，湖泊侵占基本位于三环线外侧至远城区。本轮暴雨渍水灾害主要发生在南湖区域、汤逊湖区域、黄家湖区域和青菱湖区域，受灾程度上南湖区域＞汤逊湖区域＞黄家湖区域＞青菱湖区域，这一格局正好与该区域湖泊水体被侵占的趋势相一致，也与城市扩张的趋势一致。

人为干预造成水系结构简化

水系结构趋于简化是渍水发生的重要原因。水系结构简化导致径流量增大，加大了洪灾和渍水风险，武汉汤逊湖水系及周边岸线萎缩与渍水严重区域高度重合。该区域湖泊水体岸线大幅度缩减，2000年岸线长度为 1330.28 km，2008 年减少至 719.15 km，到 2016年仅剩 406.83 km，减少幅度高达 69%（图 4）。2000-2008年岸线萎缩主要发生在南湖、汤逊湖靠近三环线部分，2008-2016年主要发生在青菱湖西岸、黄家湖和汤逊湖南岸，岸线萎缩逐年从中心城区向城市三环线外侧扩展。

图4  2000-2016年汤逊湖水系水网结构（a）

和建设用地演变（b）

重开发背景下水利建设滞后

水利建设滞后是城市渍水的关键原因。一方面，城市建设“重地上、轻地下”，地下管网建设标准低、投入少、维护不足。武汉排水系统建设标准为24 小时降雨 100 mm，小时降雨 31.5 mm，远远低于“十年一遇”暴雨（日降雨200 mm以内、小时降雨50mm以内）预防标准，本轮暴雨最高日降水量为241.5 mm，远超排水标准。另一方面，排涝设施建设滞后，目前武汉汤逊湖水系及周边只有两个闸口和一个泵站--武泰闸（1949 年前建）、陈家山排水闸（1956 年建）和汤逊湖电排站（1978年建）（图5），由于地势原因为防止江水倒灌，汛期关闭武泰闸和陈家山闸，仅靠汤逊湖泵站抽排渍水，有限的排水能力远不能满足渍水抽排需求。

图5 汤逊湖水系调蓄工程示意

城市硬化造成汇水强度增大

短时间内汇水强度增大是渍水发生的主要原因。建成区不断扩张，城市“硬底化”越来越严重，不透水面面积不断增加，导致强降雨条件下雨水汇集速度加快，从而增加渍水发生的可能。2000-2016 年武汉汤逊湖水系及周边城市边界大幅向外围延展，大量耕地、林地、水域等非建设用地转化为建设用地，在这一过程中湖泊水体也被严重侵占。2000年该区域的建设用地总面积为 95.63 km²，2008 年增加至130.25 km²，增加区域主要分布在南湖周边、汤逊湖东侧以及黄家湖周边，至 2016 年建设用地总面积更达到191.05 km²，占总面积的半数（图4b）。

城建侵占造成湖泊容量萎缩

湖泊容量萎缩是城市渍水的根本原因。城市建设过程中人为破坏湖泊、湿地等天然蓄水容器，导致湖泊容量减少，调蓄雨水作用被削弱，从而增加暴雨期渍水强度。2000-2016年武汉汤逊湖水系及周边湖泊面积在不断萎缩。2000-2008年湖泊面积萎缩速度较快，减少区域基本位于城市三环线内侧。2008-2016年湖泊萎缩速度有所放缓，湖泊侵占基本位于三环线外侧至远城区。本轮暴雨渍水灾害主要发生在南湖区域、汤逊湖区域、黄家湖区域和青菱湖区域，受灾程度上南湖区域＞汤逊湖区域＞黄家湖区域＞青菱湖区域，这一格局正好与该区域湖泊水体被侵占的趋势相一致，也与城市扩张的趋势一致。

全球变化下的异常气候影响

异常气候是渍水发生的直接原因。2016年是厄尔尼诺年，全球气候出现异常，降雨量明显增加，武汉降雨量受到气候变化的显著影响。一是自6月以来，武汉连续遭遇暴雨袭击，多轮暴雨的叠加使城市内部的南湖、巡司河等湖泊河流水位持续上涨，大大超过城市排水系统的雨洪排泄能力，城市排水系统趋于瘫痪，雨水不能及时输送、排放或存储，只能在城市内部形成渍水。二是武汉临江而建，异常气候条件下长江的流域水文环境变化加大城市排水难度。夏季长江流域普遍出现强降雨，上游和中游来水施压，长江水位超过警戒水位成为悬河，为防止江水倒灌，沿江排水闸口被关闭，导致城市雨洪不能及时排出形成渍水。

图片来源：nullschool

我国正处于快速城市化阶段，人口和财富不断向城市集中，频发的城市内涝灾害对人民生命财产安全形成了较大隐患。未来，在城市防涝防灾过程中，政府和相关部门需要重点加强居住区、工业区和道路渍水的防范与管理。同时，应更加注重城市湖泊、河流等水体的生态保护，减少人类活动对自然调蓄空间的干扰破坏，更好地协调各利益主体的关系，确保城市健康、安全、有序和可持续发展。

1、摸清城市内涝易发区域，算清城市水利安全账，完善水利设施建设，将全城纳入同一“水系”。一方面“还清历史欠账”，补齐基础设施建设短板，一方面加强水利设施日常维护和管理。

2、重点加强城市新区和在建区域的内涝应对，由于城市建设过程具有较强动态性，一方面在“三通一平”阶段提前高标准预敷相应管网，一方面加强在建工程的动态管理，细化在建工程的防涝措施。

3、加强城市内涝灾害预警管理，对重点内涝区域进行监控及时发布灾害预警，提前防范，道路渍水点提前管控、居住区渍水点提前防御或疏散、产业园区渍水点提前疏浚。

4、还地于水应为治本之策。许多建设用地侵占的原本就是水道，建设人与自然生命共同体是当前具有战略高度的重要议题，还地于水即是最好的践行方式。广州在这方面积累的经验值得借鉴，近年来已在中心城区新开挖了白云湖、海珠湖等湖泊，并建成了湿地公园，在生态补水、雨洪调蓄、休闲景观发挥出了重要的综合效益。

期待，往后的每一个夏天，电视上不再频繁出现城市暴雨渍水之害的各种报道；期待，往后的每一个夏天，夏雨驱走炎热带来微凉时我们可以少一份对“内涝”的担忧和心焦。

作者信息

陈昆仑 教授

博士毕业于中山大学人文地理学专业，致力于城市环境变化的人文因素研究，近年来重点关注体育与健康地理学的教学、科研和实践，目前工作于中国地质大学（武汉）体育学院、中国登山户外运动学院。

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