發(fā)揮城市地下空間應(yīng)對超常規(guī)暴雨洪澇災(zāi)害

作者：孔鋒，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)人文與發(fā)展學(xué)院

1 河南超常規(guī)特大暴雨洪澇災(zāi)害帶來的啟示

2021年7月中下旬中國河南省遭遇了歷史罕見的持續(xù)性特大暴雨事件，造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失，給全社會帶來了新的警示。

從雨情來看，河南全省平均降雨量超過了150.5mm。據(jù)鄭州市氣象局公布的數(shù)據(jù)顯示，從7月17日20時至7月20日20時，鄭州3天累積降雨總量為617.1mm，幾乎達(dá)到了以往全年的總降雨量水平。其中7月20日16-17時的小時降雨量更是達(dá)到了201.9mm，創(chuàng)造了中國大陸小時降雨量新的記錄，相當(dāng)于這一小時內(nèi)鄭州共計下了14.9億m3的水，造成鄭州城區(qū)嚴(yán)重內(nèi)澇，洪澇面積達(dá)到了4010km2。杭州西湖蓄水量為1400萬m3，這一小時的降雨量相當(dāng)于一小時內(nèi)往鄭州灌了106個杭州西湖的水量。7月21日新鄉(xiāng)市區(qū)2小時最大降雨量267.4mm，刷新了鄭州市區(qū)7月20日2小時最大降雨量262.5mm的記錄。

從水情來看，此次特大暴雨致鄭州143座水庫103個超汛線，區(qū)域內(nèi)河流水位迅速上漲，多個區(qū)域斷水?dāng)嚯姅嗑W(wǎng)，道路損毀、交通中斷、地下空間被淹，多處出現(xiàn)重大險情。鄭州市區(qū)主要排洪河道賈魯河水位暴漲，多處出現(xiàn)潰堤險情，被淹面積達(dá)到4000km2以上。7月20日，中午，南部山區(qū)洪水匯集流入常莊水庫，造成水位暴漲，最高達(dá)到129.39米，超警戒線1.9米，背水坡處多處管涌，直接威脅到城市安全和南水北調(diào)干渠安全；下午4時，京廣快速路隧道瞬間水量快速上升，導(dǎo)致200余輛車擁堵被淹；下午5時，市區(qū)主要排洪河道賈魯河水位暴漲，多處出現(xiàn)潰堤險情；傍晚，地鐵5號線一列車因雨水溢至軌道迫停，數(shù)百名乘客被困；晚上，位于城市南部的郭家咀水庫出現(xiàn)漫壩，水利專家發(fā)出潰壩風(fēng)險預(yù)警。

從災(zāi)情來看，此次超常規(guī)的特大暴雨造成了河南多個地區(qū)嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害，地鐵停運(yùn)，鐵路、公路、民航運(yùn)輸受到嚴(yán)重影響。截至8月2日12時，此次特大暴雨事件造成了河南150個縣（市、區(qū)）1663個鄉(xiāng)鎮(zhèn)1453.164萬人受災(zāi)，因?yàn)?zāi)死亡302人，失蹤50人，累計緊急避險93.38萬人，轉(zhuǎn)移安置最高峰值147.08萬人，倒塌房屋30106戶、89001間，農(nóng)作物成災(zāi)面積872萬畝，絕收面積380萬畝，直接經(jīng)濟(jì)損失1142.69億元。此次河南暴雨洪澇災(zāi)害超出了人們對暴雨洪澇災(zāi)害的認(rèn)知。

2 中國地下空間發(fā)展特征及其主要問題

在此次鄭州特大暴雨事件中，地下空間非但沒有發(fā)揮出排水除澇的作用，反而因?yàn)橹T多短板，導(dǎo)致地鐵站、地下停車場、地下超市等地下空間在此次特大暴雨事件中成為重災(zāi)區(qū)之一。當(dāng)前，中國地下空間利用形式比較簡單，地下設(shè)施類型較為單一，主要的地下空間利用設(shè)施包括：地下管道系統(tǒng)、地鐵、地下商業(yè)街、人行地道、地下停車場、地下管道系統(tǒng)等。從歷史發(fā)展角度來看，中國地下空間建設(shè)始于20世紀(jì)50年代，主要為備戰(zhàn)備荒的防空地下室，較歐美、日本等發(fā)達(dá)國家起步晚。但近年來中國城市地下空間發(fā)展很快，2016-2019年，中國城市地下空間開發(fā)費(fèi)用以每年1.5萬多億元人民幣的速度增長。2019年全國地下空間新增建筑面積約2.57億平方米，同比增長2.47%，新增地下空間建筑面積（含軌道交通）占同期城市建筑竣工面積的比例約19%，而作為東部發(fā)展中心的長三角城市群該比值達(dá)到26%，成為名副其實(shí)的主導(dǎo)中國地下空間發(fā)展增長極。

空間資源的集約復(fù)合利用已經(jīng)被視作支撐城市現(xiàn)代化持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)范式。中國城市地下空間開發(fā)態(tài)勢與中國城市化發(fā)展有著非常顯著的黏附特征，這一特征既反映城市空間需求驟漲的驅(qū)動內(nèi)質(zhì)。因此，中國城市地下空間的開發(fā)具有從淺層利用到大規(guī)模開發(fā)，從解決城市問題到提升城市競爭力的特征和使命。21世紀(jì)以來，中國快速的城市化進(jìn)程也遵循著這一地下空間開發(fā)利用的軌跡。當(dāng)前，中國地下空間總體格局與中國高鐵“四橫四縱”主要脈絡(luò)基本一致，也從側(cè)面反映了當(dāng)前以地下交通為支撐的地下空間發(fā)展態(tài)勢。

現(xiàn)在中國地下空間的利用普遍缺乏系統(tǒng)性的前瞻謀劃和頂層設(shè)計。中國的城市地下空間在局部利用上已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，但是在整體上還相對滯后。從全國城市地下空間整體發(fā)展格局來看，由于缺少國家戰(zhàn)略層級的頂層設(shè)計和統(tǒng)籌謀劃，各地不同程度的地下空間資源浪費(fèi)較為普遍，較發(fā)達(dá)的城市淺層資源已幾近枯竭；地下空間行業(yè)發(fā)展參差不齊，地下空間產(chǎn)業(yè)鏈尚須整合，市場潛力沒有得到充分挖掘；科技創(chuàng)新、信息技術(shù)服務(wù)、前沿技術(shù)等地下空間專業(yè)核心競爭力投入不足。這其中，城市地下空間的“數(shù)字短板”和“應(yīng)急管理體系短板”顯得尤為突出，以致在地下空間治理體系建設(shè)、規(guī)劃建設(shè)、數(shù)據(jù)化信息化管理建設(shè)方面都受到影響。伴隨著地下電力、熱力和電信管道系統(tǒng)、地鐵、下穿隧道、地下商業(yè)街、人行地道、地下停車場、地下管道系統(tǒng)等密集分布，原有的地下自然生態(tài)空間格局被改變，地下儲水空間被擠占的越來越少。一旦遭遇長時間的城市暴雨洪澇災(zāi)害，雨水甚至對地下空間環(huán)境穩(wěn)定性和安全建設(shè)產(chǎn)生了嚴(yán)峻影響，甚至出現(xiàn)了地面下沉甚至抻面塌陷的致災(zāi)現(xiàn)象。據(jù)不完全統(tǒng)計，2014-2018年間中國有122個城市發(fā)生了的506起路面塌陷事件，其中夏季（6-8月份）發(fā)生最頻繁，發(fā)生了235起，占比46.4%，且覆蓋范圍廣，主要發(fā)生在城市地下空間開發(fā)利用強(qiáng)度大的長三角至京津冀連綿的大中城市地區(qū)，其中鄭州（46起）、北京（34起）、杭州（20起）、上海（12起）、合肥（12起）、天津（11起）和石家莊（11起）。

3 中國地下空間排水體系建設(shè)

從地下空間設(shè)施中的排水管道來看，由于歷史原因，中國的城市排水系統(tǒng)是參照前蘇聯(lián)模式建立的。前蘇聯(lián)由于處于高寒少雨的寒帶，降水量相對平均，在城市排水設(shè)計中只做了地下管渠排水。這套系統(tǒng)被移植到溫帶季風(fēng)氣候?yàn)橹鞯闹袊鴣?，成為中國城市排水系統(tǒng)的底層模板。對于非寒帶的中國多數(shù)城市而言，單有一套蘇式的地下管渠排水系統(tǒng)是不完備的，一遇特大暴雨肯定遭殃。目前中國多數(shù)城市的排水管道缺乏常規(guī)化的有效管理，城市建設(shè)中存在著重地上輕地下、地上地下發(fā)展不配套的現(xiàn)象，往往地上內(nèi)澇問題因地下配套發(fā)展不利殃及整體，這已成為中國城市遭遇暴雨內(nèi)澇問題的共性特征。此外，中國城市的排水管道包括污水管道、雨水管道和雨污合流管道。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《2016年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)，中國大部分省份的排水管道密度低于15km/km2，雨水管道長度占比在40%以下。換言之，絕大多數(shù)地下管道是用來排污的，而非排水，這進(jìn)一步加劇了城市在面臨特大暴雨時的災(zāi)害風(fēng)險。

4 國外地下排水管網(wǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)

面臨常超過的特大暴雨，我們?nèi)祟惿鐣⒎呛翢o辦法。目前世界發(fā)達(dá)國家排水系統(tǒng)有兩套：第一套是小排水系統(tǒng)，即蘇式管渠排水系統(tǒng)。地下管道徑流量設(shè)計的合理一些，則可應(yīng)對普通降雨和短時暴雨。另外一種是大排水系統(tǒng)，主要是為了應(yīng)對超過城市管網(wǎng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的特大暴雨。例如，日本的“首都圈外郭放水路”就是大排水系統(tǒng)。它是一條全長6.4公里、直徑10.6米的巨型隧道，內(nèi)有59根重500t的水泥柱及每秒可以排出200t水的大型抽水機(jī)，同時還有5個豎井，每個深度約70米，內(nèi)徑30米，總儲水量達(dá)到67萬立方米，隧道末端還接有一個高25.4米、長177米、寬78米的大型蓄水池，儲存的水通過4臺燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動的大型抽水機(jī)抽入江戶川，再排入大海?！笆锥既ν夤潘贰笔侨毡緰|京都會同周圍各縣，耗時整整13年建造，花費(fèi)2400億日元，從1993年動工開始，直到2006年才正式啟用包括分洪入口、儲水設(shè)施及排水設(shè)施，集合了日本最先進(jìn)的土木技術(shù)，堪稱世界上最先進(jìn)的下水道排水系統(tǒng)。在竣工之前，首都圈外郭放水路已從2002年開始部分投入使用；該設(shè)施每年會安全處理5~7次洪水，發(fā)揮高效的治水效果。大排水系統(tǒng)是城市中一個沉默的“地下巨人”，平素躺在那里，引不起任何人的注意，只在危難時刻，才會出手力挽狂瀾。所以，百年一遇或千年一遇的超常規(guī)特大暴雨并非完全不可防控，大排水系統(tǒng)就是唯此為專門設(shè)計的。大排水系統(tǒng)其實(shí)相當(dāng)于城市給自己買的“特大暴雨災(zāi)害保險”，是面臨特大暴雨災(zāi)害的“城市免疫系統(tǒng)”。大排水系統(tǒng)在中國近些年才剛剛開始起步。

5 未來中國地下空間防災(zāi)減災(zāi)發(fā)展對策

未來中國亟需從頂層設(shè)計和宏觀規(guī)劃的角度研究出臺應(yīng)對特大暴雨的系統(tǒng)性措施，讓城市與長期可能存在的極端氣候共生存。

從長遠(yuǎn)來看，一方面編制精細(xì)化的城市暴雨內(nèi)澇風(fēng)險圖，探索劃定洪澇風(fēng)險控制線和災(zāi)害風(fēng)險區(qū)。充分考慮洪澇風(fēng)險，優(yōu)化排澇通道和設(shè)施設(shè)置，加強(qiáng)城市豎向設(shè)計，合理確定地塊高程。另一方面要認(rèn)真學(xué)習(xí)參考國外大排水系統(tǒng)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，制定出臺符合中國各大城市差異性特征的深層地下空間大排水系統(tǒng)的國家設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，依法制定大排水系統(tǒng)規(guī)劃和啟動的審批流程和建設(shè)資質(zhì)。一旦大排水系統(tǒng)開啟建設(shè)，將耗資巨大且歷時較長，僅靠公共財政勢必會給政府造成較大的壓力。因此，需要在政府主導(dǎo)下，鼓勵社會力量參與其中。例如可通過發(fā)行“極端氣候?yàn)?zāi)害應(yīng)對彩票”的形式籌集資金，一方面可應(yīng)對建成前期特大暴雨等極端事件造成的災(zāi)害損失，另一方面可為大排水系統(tǒng)的建設(shè)籌集資金。

從中期來看，一方面，統(tǒng)籌好已有各類地下空間利用的格局，做好針對地下空間的以應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急管理體制機(jī)制和法制為主要內(nèi)容的應(yīng)急管理體系建設(shè)。另一方面，推動建立城市特大暴雨洪澇信息平臺建設(shè)，并以其為抓手，破除不同部門間的信息和制度壁壘，整合各部門防洪排澇管理的相關(guān)信息，在地上地下排水設(shè)施關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、易澇積水點(diǎn)布設(shè)必要的智能化感知終端設(shè)備，滿足日常管理、運(yùn)行調(diào)度、災(zāi)情預(yù)判、預(yù)警預(yù)報、防汛調(diào)度、應(yīng)急搶險等功能，切實(shí)提升地下空面面臨特大暴雨等突發(fā)事件時的綜合災(zāi)害防御能力。

從近期來看，一方面，統(tǒng)籌防洪排澇、治污、雨水資源化利用等工程，避免相互造成不利影響。對于當(dāng)前的小排水系統(tǒng)，亟需做好維護(hù)更新的常態(tài)化措施和長效機(jī)制，以免出現(xiàn)堵塞，讓城市“憋”出病來。這就需要在政府主導(dǎo)下創(chuàng)新投融資機(jī)制，多渠道吸引各方面力量參與城市地上和地下排水防澇設(shè)施投資、建設(shè)和專業(yè)化運(yùn)營管理。另一方面，嚴(yán)格把控在建地下工程質(zhì)量，建立城市排水防澇設(shè)施工程質(zhì)量終身責(zé)任制。將城市排水防澇設(shè)施建設(shè)改造與洪澇災(zāi)后恢復(fù)重建、污水處理設(shè)施建設(shè)、城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造等有機(jī)結(jié)合，優(yōu)化各類工程的空間布局和建設(shè)時序安排，避免反復(fù)開挖、“馬路拉鏈”、“遍地開花”。此外，針對地鐵站、地下超市和步行街等人流密度高的地下空間要出臺設(shè)置科學(xué)化的熔斷機(jī)制。