張建云院士：談城市洪澇和海綿城市
7月22日，強熱帶風暴“安比”突破魔都結界，登陸上海，整座城市枕戈待旦，做好一切防汛防洪預案，抗擊臺風。近年來，隨著海綿城市建設的推進，和對排水防洪的高度重視，我們確實做的越來越好。
7月20日，張建云院士到訪上海，在上海城投研究總院院士論壇上，分享了他關于中國城市洪澇及海綿城市建設的觀點。
2012年7月21日，一場歷時19小時，最大降雨強度110.3mm/h的特大暴雨襲擊北京，造成79人死亡、房屋倒塌10660間、160.2萬人受災、經濟損失116.4億元的慘痛后果。
這些年來，每一個排水人都在反思，都在總結，都在改變，都在進步。2016年7月19日，“721”四周年之際，北京再次發生了歷時長達55小時，最大降雨強度56.8mm/h的大暴雨，但是這一次，眾志成城的首都北京，交出了無明顯洪澇和交通影響，無人員傷亡的漂亮答卷。
不忘教訓，方能涅槃重生。
7月20日，南京水利科學研究院張建云院士蒞臨上海城投研究總院院士論壇，分享了他對中國城市洪澇與海綿城市建設方面的觀點。
近年來，城市內澇問題，幾乎成為了經歷者的災難、旁觀者的問責、網絡段子手的狂歡。“復旦、同濟等大學看海抓魚”、“走出河海(大學)便是江湖”、“一夜過后變成海景房”等等網絡段子風傳于微博、朋友圈，更多的是一些網友此起彼伏地“拷問”著“城市的良心”，變成一次次的網絡審判。
客觀而言，中國特有的地理位置(太平洋水汽和印度洋水汽交匯)、特有的地形條件(地球第3極)、特殊的氣候特點(季風特點突出)，決定了我國的洪澇災害頻發。約2/3的國土面積受到洪水的威脅，全國2/3城市均發生過不同程度的暴雨洪澇。此外，全球變暖、熱帶氣旋增強、人類活動帶來的熱島和雨島效應，進一步加強了城市洪澇出現的概率，使得我國洪澇災害日趨嚴重。
但是，即便客觀使然，逢雨就得必澇?
張院士認為，我國近年來在應對城市洪澇問題上所暴露出來的問題，主要體現在三個方面：(1)基礎設施標準偏低，包括管網排水系統、內河除澇能力河流域防洪能力;(2)城市化開發影響，體現在對自然排水系統的破壞，影響了產匯流機制;(3)城市應急管理水平相對較弱，包括監測、預警河應急預案等。北京“721”以后，我國從政府主管部門，到整個行業，甚至到普通群眾，都在分析問題、援引經驗、建言獻策，這是一輪痛定思痛之后引領行業向好發展的態勢，也是一次從中央發起的，政策、資金全部配套到位的切實的行動。
——海綿城市建設。
我們發現，隨著改革開放以來我國經濟的快速發展，和城市化進程的飛速前進，很多潛移默化的變化正在不斷傷害著城市自身的排水能力。從太湖流域土地利用影像圖資料看到，1985年以來，區域內城市化區域快速增長，城市的擴張導致耕地、林地的的大量減少，濕地、水域衰減或破碎，流域的水量調蓄能力明顯降低，洪水得以長驅直入到城市。同時在外部風險不斷增加的同時，城市自身的無序開發，地下設施(停車庫、商場、下沉式立交橋)的頻繁布置，以及排水標準普遍偏低(1~2年)的現狀，似乎也預示著城市內澇的必然性。
在海綿城市建設大潮呼之欲出前夕，北京在經歷了“721”之后所做出的快速響應：雨水管網改造、1460公里中小河道治理、75座泵站改造、47個蓄水場所建設，以及城市暴雨洪澇的監測預警加強……此后北京在應對極端天氣時的表現，游刃有余。
對此張院士評價道：科學防治城市洪澇，提高排水除澇和防洪能力，加強暴雨洪澇監測預警和應急管理，城市洪澇問題可以得到很好的解決。
于是，一系列圍繞建設海綿城市建設的準備工作轟轟烈烈的開始，并由標準先行。
城市排水標準，指雨水排水管網(包括雨水管渠、檢查井、排水明溝、雨水泵站、閘閥等)的設計標準，針對產生于城市內較小匯水面積上較短歷時的雨水徑流進行排除，2014年2月，住建部頒布《室外排水設計規范)(GB50014-2006，2014年版)，大大提高了我國雨水管渠的設計重現期。
城市排澇標準，指城區內承擔排澇功能的河道水系及排澇泵站(包括內河、湖泊、排水溝渠和排澇泵站、水閘建設等)的設計標準，針對解決較大匯流面積尚較長歷時暴雨產生的澇水排放問題，2012年，《城市防洪工程規劃規范》(GB/T50805-2012)頒布，明確了排澇設計標準在5~20年一遇，特大城市應大于20年一遇。
城市防洪標準，是城市為防御持續時間較長的主要外河或湖泊洪水，或是濱海城市為防御設計高潮位所設定的標準，根據2010年修訂的《防洪標準》(GB50201-94)明確，特別重要城市的防洪標準應大于200年一遇，實際操作中，上海防御風暴潮的海堤標準已達1000年一遇，哈爾濱松花江防洪標準也已大于500年一遇。
張院士強調，三類標準(排水、除澇、防洪)防治的對象不同，要解決的科學問題不同，所用資料不同，計算方法也不同，但必須協調銜接。
2013年12月12日，在《中央城鎮化工作會議》上正式提出海綿城市建設的要求。此后，住建部和各地政府、相關單位，參考美國低影響開發(LID)理念、英國和歐洲的可持續城市排水系統理念、新加坡的活力、美觀、清潔水(ABC)計劃，以及澳大利亞的水敏城市設計[4]，進一步明確了“‘滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針，此后，30個城市分兩批相繼開展了轟轟烈烈的試點建設工作。
但是，與普遍存在的一種思維誤區不同，海綿城市并不是單一的洪澇防治，而是水綜合治理的系統工程，張院士在剖析對海綿城市建設正確的認識中這樣分析道。
海綿城市的系統工程概念，包括了防洪排澇保安、水資源保障、水環境治理、水生態保護與修復，以及水文化傳承多個方面。我們在開展海綿城市建設中，必須意識到源頭減排是基礎，要建設海綿體流域，減少徑流形成，減少暴雨徑流量和延緩峰現時間，并通過人工濕地等自然生態條件，減少水體的污染。從法國馬賽、法國巴黎、廣州等城市的經驗來看，我們也必須客觀認識到，對洪澇風險較大的大型城市，在確保足量、且排蓄功能健全的分散式系統的基礎上，建設深隧等大型排蓄水和水處理系統是必要的，從而實現集中和分散的協同。更為重要的是，全面提升城市河湖水質應當是一個根本性目標，需要多策并施、綜合治理。筆者認為，可以預想的是，當我國水環境整體得到提升之后，無論是水資源還是排蓄水方面，都有可能實現集中和分散的協同，這或許也是回歸自然的遠景追求吧。
而在具體的海綿城市系統工程的對策方面，張院士言簡意賅地總結道：截污是前提、清淤是基礎、活水是靈魂、管理是保障。值得討論的是，關于“清淤”的話題，侯立安院士曾提出過這樣的觀點：在黑臭水體治理的具體工程實施中，清淤需要更多地關注底泥的處理處置問題，切勿引起新的污染。在條件和技術允許的情況下，考慮原位修復的方式更為理想。因此，是清淤還是原位修復，還需要結合具體情況具體討論，從而選擇最為適宜的方式。
然而，目前我國有不少城市都具有情況復雜的歷史問題，特別是大城市中的老城區，幾乎無法實施大規模的海綿城市建設。對于老城區的城市洪澇防治，張院士指出，應當問題導向、因地制宜、采取針對性措施，并具體展開為(1)增設下凹式綠地和植草溝等，減少雨水流入下水管道的水量;(2)運用可資利用的池塘、水體、人工調蓄池等調蓄設施，攔蓄洪澇;(3)結合城市道路、園林等設施維護和升級，按LID理念進行改造，提高排水除澇能力，建設地下洪澇儲蓄場所。
而作為城市綜合管理水平的重要體現，搭建可靠的城市洪澇監測與預報預警信息系統，也是海綿城市建設中重要的非工程措施，應當予以重視。
尊重自然、師法自然。是多年來中國水務人痛定思痛后所得出的普遍真理。無論是曲久輝院士所提出的并開展研究的通過岸濾等措施實現不加藥給水處理的理念，還是海綿城市建設所恪守的低影響開發理念，都印證了這個真理。
千年前，李冰父子在四川通過利用山勢、地勢與水勢所建設的都江堰工程，使四川盆地成為天府之國。十年前，乘勢利導，因時制宜的上海青草沙水庫正式建成通水，一條橫臥在長江口，逆流而上的“中華鱘”解決了上海這座特大型城市千萬人優質原水供給問題，給上海進一步對標全球卓越城市提供了無價的基礎保障前提。如今，我們推行并實施海綿城市，同樣也是致敬自然、遵從自然的一次工程建設革命，讓城市不再看海，讓城市水系統綜合治理得以實現。
張建云院士在院士論壇上作演講
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