從武漢看，城市內澇如何解
作者：王家卓/文
連續超強的降雨、外江水位的不斷上漲、本身蓄滯空間不足、排水能力不佳，導致武漢成為“澤鄉”，再次對中國城市內澇的治理水平畫出大大的問號。
這幾天，武漢的防洪和內澇問題成為公眾關注的焦點，各種號稱現場傳來的照片和視頻在微信朋友圈刷屏，一時間，在全國掀起了城市防洪和內澇防治的大討論。
入汛以來，全國極端降雨頻發，包括武漢在內的很多城市都遭遇了暴雨內澇的困擾。為了分析事情背后真實的原因，找到未來可行的解決問題之路，避免一陣風式的“消費”這次災害事件，本文將嘗試對武漢市這次洪澇問題進行一些簡單梳理，并在此基礎上提出一些中國今后解決這類問題的可能路徑。
武漢洪澇災害四大原因
武漢這次洪澇災害持續時間長，影響大，究其原因，主要有以下幾個方面：
一是外江水位持續上漲，導致城市本身排水困難。根據長江水文網的數據，近一個月以來漢口水文站水位變化情況如圖表所示：
從圖表中不難看出，自6月30日以來，長江漢口段的水位從25米迅速上升到7月7日（早8時）的28.36米，達到歷史上第五高的水位。長江水位的持續上升，不僅給整個武漢的城市防洪安全帶來巨大壓力，也直接影響到城市排水和內澇防治，導致雨水無法排入受納水體中。
長江是一條匯水面積大的河流，此次自6月30日以來的水位快速、持續上漲，原因是上游來水量大，超出了下游流出的量，致使水量不斷增加造成的， 外江水位過高是這次武漢內澇災害嚴重的重要原因。
二是本地連續超強降雨。如果從6月30日開始，長江水位持續上漲，但武漢市沒有強降雨，那武漢面臨的也就只是防洪的問題，只要城市堤防不潰壩，就不會造成重大影響。但是同期，偏偏武漢遭遇了連續的強降雨。
根據湖北省氣象局公布的數據，武漢市6月30日20時至7月6日15時累計雨量574.1毫米，突破1991年7月5日至11日七天內降下542.8毫米的記錄。6月1日至7月6日15時，武漢降水量達932.6毫米，比1998年6月至8月的總降水量還多出了64.6毫米。持續的超強降雨，和這次長江高水位耦合在一起，加劇了這次洪澇災害的破壞力。
三是，武漢本身對于雨水的蓄滯空間不足。關于這一點，網絡上已經有大量的討論，而且對這個問題的認知也在趨于一致，很多人都認為武漢市在過去城市建設過程中，沒有保護好湖泊和低洼地，尤其是過多的湖泊遭到填埋，在很大程度上加劇了城市內澇災害。事實上也確實是這樣。
在城市建設之前，很多土地都還是農田、濕地、水體等，產流系數低，匯流時間長。城市化的過程中，這些土地被硬化后，面對同樣的降雨，產流系數變大，匯流時間變短，徑流的峰值時間提前，而之前能夠對雨水徑流起到調節作用的河湖、坑塘、濕地、溝渠、低洼地已經變成了城市建設用地，對雨水徑流的調節、蓄滯作用喪失。
從一個更大的尺度上看這個問題的時候，很容易發現，這將在很大程度上加大城市內澇風險。
尤其是面對超強降雨的時候，需要處理和應對的降雨徑流量是一定的，這些雨水沒有足夠的空間存儲，只能停留在一些城市相對低洼的地區，尤其是城市道路上，形成內澇積水。
城市排水的實質是創造有利條件，將雨水徑流有序地疏導至蓄滯和受納的空間。
如果沒有空間去接納這些雨水，在這種情況下，將城市排水管網的標準建設提得再高也沒有意義。
圖二：武漢市水域面積演變 （數據來源：中國城市規劃設計研究院王家卓，張偉等人根據Landsat衛星影響解譯）
四是，武漢本身的城市排水能力也有待提高。和很多城市在過去的做法一樣，在快速的城市化過程中，武漢也存在“重地上、輕地下”的問題，城市排水設施建設欠賬比較多。
此次武漢洪澇災害中，一則2013年武漢市水務局出臺《武漢市中心城區排水設施建設三年攻堅行動計劃》的消息受到廣泛關注。該行動計劃中提出，準備通過三年努力，投資130億元，系統完善武漢的排水體系,整體提高排水能力。
對于上述計劃要有客觀的認識。
首先由于種種原因，據說目前僅投入了一部分，并沒有花掉130億元，其他的相關工程目前正在抓緊時間往前推進；其次，武漢承諾的130億元要達到的設防標準，也不是能夠預防這次洪澇災害的。根據行動計劃，武漢通過這些投入，要達到日降雨200毫米（即十年一遇）以內，小時降雨量50毫米以內，中心城區城市功能基本不受漬水影響的目標。
武漢的投入沒有很好地解決城市排水，說明之前武漢市在城市排水方面欠賬太多，更應該加大投入，就如同一個饑餓的人實在太餓了，先吃了兩個饅頭還沒飽，可能再吃一個饅頭他就飽了，但是我們不能認為那兩個饅頭不該吃，或者吃了沒有用。
當然，武漢的情況也不是個例，如果這么大的降雨，這種外江的排水條件，換成中國其他的城市，估計也極少有能夠幸免的。
避免城市洪澇災害的路徑選擇
為了從這次武漢洪澇災害中吸取教訓，逐步改善中國城市排水防澇能力，筆者有以下幾個方面的建議。
首先，要加強對洪泛區、蓄滯洪區、水系和內澇高風險區的管理與保護。在城市規劃編制的過程中，對于處于洪泛區（flood plain）范圍內的土地應該盡量作為禁建區。
美國對于“百年一遇”的洪泛區有嚴格的管理，美國聯邦應急署（FEMA）會公布洪泛區范圍，處于這個范圍內的財產的洪水保險要遠高于其他地區，通過這些經濟手段，控制洪泛區內的建設。
一些歷史上劃定的蓄滯洪區要嚴格管理，不能輕易調整。現在有些地區認為這些蓄滯洪區已經10年或者20年沒用過了，就想轉變為城市建設用地，這是極為危險的。
此外，在城市規劃中要對河湖水系嚴加保護，應當嘗試將城市水面率作為重要的控制指標，在規劃編制中落實，在城市規劃管理中嚴加保護，不得占用。
還應開展城市內澇風險評估，對于一些低洼地帶、行洪通道和其他內澇風險較高地區，以保護為主，經論證確實需要建設的，也應盡可能作為公園、綠地等。
第二，相關部門之間需加強溝通和協調聯動。城市排水防澇不是一項孤立的工作，需要水利（水務）、氣象、應急管理等部門密切協調聯動。尤其是水利部門，負責大江大河的水利設施、水位調控、水庫調度以及蓄滯洪區的啟用等，都和城市排水密切相關，如果外江外河水位高，會對城市內部降雨徑流的排出造成頂托，從而也會形成內澇積水。氣象部門也非常關鍵，他們提供的信息關系到城市內部河道水位的控制、防汛調度，以及城市應急措施的等級和方式等。
第三，在城市建設過程中要逐步建立區域雨水排放管理制度。在給定的降雨下，比如20年一遇的24小時降雨，一個地區允許排出來多少水，應該進行科學的管理。
只有源頭合理控制，才不會造成雨水都同時、快速、以“齊步走”的方式匯入到受納水體中，急速超量抬高受納水體水位，自然會對城市排水管渠系統造成頂托，致使城市排水不暢�？赡苊總�小區蓄水量都不是太大，但是我們的城市中有千千萬萬個這樣的調蓄空間，那就能發揮很大作用。
實際上，這也是美國近些年在城市排水方面比較成功的經驗。美國不少地區要求小區開發前后水文特性不能產生明顯變化，在上世紀美國推廣BMPs（Best Management Practices, 最佳管理實踐）的時候，修建小區雨水調蓄池（Detention Basin）是最常見的方式之一。
2015年國務院辦公廳發布的《國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見》（國辦發[2015]75號）中，明確提出中國未來也要逐步建設區域雨水排放管理制度，這項制度的建立將對中國的城市排水產生重要作用，也只有這樣，才能確保在城市開發過程中，真正做到開發后的水文狀況基本接近開發前，這樣城市排水防澇的難度就會比現在小很多。
圖表三：建設調蓄池前后流量過程曲線
圖說：美國某典型住宅區開發中調蓄池的建設情況（注：以上衛星影像圖片來自Google earth，該地點為北緯38°51’18.29”，西經77°27’20.86”，3幅衛星影像圖的時間分別為1990年，2002年和2015年）
海綿城市建設與改善城市排水條件并舉
最后一項建議，是加快推進海綿城市建設，同時繼續加大投入，持續改善城市排水條件。
海綿城市是指以尊重自然、敬畏自然、結合自然、模仿自然為出發點，以綠色基礎設施和傳統灰色基礎設計相結合為手段，以統籌解決當前的水資源、水環境、水生態、水安全等問題為目標的一種城市發展方式。其中，綠色基礎設施就是要采用對生態環境影響最低的開發方式，讓城市像海綿一樣舒暢地“呼吸吐納”，能夠“吸收、存蓄、滲透、凈化”徑流雨水，補充地下水、調節水循環，在干旱缺水時能“釋放”蓄存的水并加以利用，從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”；灰色設施則主要是指傳統的城市排水管網、泵站、調蓄池等設施。
海綿城市建設是中國近期啟動的一項重大民生工程。它對于修復城市水生態、涵養水資源、增強城市防澇能力，促進人與自然和諧發展具有重要意義。
武漢作為全國第一批海綿城市建設試點城市遭遇洪災，使海綿城市建設也不幸“躺槍”，不少人質疑海綿城市建設到底有沒有用，認為武漢下了這么大的雨，再多的“海綿”也不能發揮作用。
其實，這種質疑是對中國的海綿城市內涵不太熟悉造成的，錯把中國海綿城市當成了美國的LID（Low Impact Development，低影響開發）。中國的海綿城市確實從美國的LID發展而來，但是內涵已經遠遠比LID要廣泛。
正如上文所言，中國的海綿城市，以綠色基礎設施和傳統灰色基礎設施相結合為特點，以解決當前城市內澇、水環境污染、水生態破壞等為導向，建設目標是“小雨不積水，大雨不內澇，水體不黑臭，熱島有緩解”�？梢�，城市排水防澇、易澇點的治理，正是海綿城市建設的內容。
武漢這次的內澇災害，更加說明當前推動海綿城市建設的必要性和緊迫性，而非去懷疑海綿城市建設的作用。
作為海綿城市試點的第一年，武漢市正探索著前進，其試點區范圍僅為38平方公里（其中青山示范區23平方公里，四新示范區15平方公里），估計第一年真實完成的海綿城市建成區面積不會超過10平方公里。而根據2014年城建統計年鑒中，截至2014年底，武漢市城市建成區面積為553平方公里。即使38平方公里的海綿城市試點區完全建成，也只能有效解決這38平方公里內的問題，不可能一下把全市的問題都解決了。所以，拿本次武漢的洪澇災害來懷疑海綿城市建設試點工作的成效，毫無疑問，是站不住腳的。
2015年國辦發75號文件、2016年中發6號文件和2016年國發8號文件，都強調要加大力度，建設海綿城市。自從2013年12月習近平總書記在中央城鎮化工作會議上明確提出海綿城市建設以來，各地各部門都在落實。2014年底，財政部、住建部及水利部三部委聯合啟動海綿城市建設試點工作，先后有30個城市成為國家海綿城市建設試點，不少省份也都啟動了省內海綿城市建設試點工作。
根據國務院的工作安排，到2020年各城市應有20%的面積達到海綿城市建設要求，到2030年達到80%的面積。
2012年北京“7.21”特大降雨之后，政府就一直高度重視城市排水防澇工作。2013年國務院辦公廳發布通知要求，要用十年左右的時間，建立較為完善的城市排水防澇工程體系。2013年住建部印發《城市排水（雨水）防澇綜合規劃編制大綱》，對城市排水防澇規劃的編制提出了指導意見。大部分城市都陸續編制了排水防澇規劃。
但是尚有部分城市沒有完成這個規劃，有些已經完成的規劃質量還不高。
加之，當前在海綿城市大力推進的浪潮聲中，有些城市認識不到位，沒有同步推進城市排水防澇工作。其實我們應該看到，城市排水防澇和海綿城市建設有很大的重合度，但也有不重合的地方。
當前國內海綿城市建設是以排水分區為單元，屬于“面狀推進”，即在這個匯水區范圍內，不僅要解決城市排水防澇的問題，還要解決城市黑臭水體治理，以及源頭徑流總量控制的要求，建成一片，達標一片。但按照國務院文件要求，各城市應該建成較為完善的城市排水防澇工程體系。所以，在推進海綿城市建設的同時，不可忘記在全市層面推動排水防澇設施建設，尤其是該提高標準的地方必須要提高，該修建雨水調蓄設施的地方必須修建。
只有這樣，經過一段時間的努力，城市“看海”的問題才能基本解決。
作者為中國城市規劃設計研究院城鎮水務與工程分院資源能源所所長、住建部海綿城市建設技術指導專家委員會委員
錢穆：黃河水患為何不絕
作者：錢穆、葉龍
來源：《中國經濟史》
【黃河前期有利，后期有害】
歐洲人說黃河是中國之害。其實也不盡然。據研究所得，黃河也曾有利于中國，亦曾撰了一篇幾千字的《水利與水害》一文，當時人頗為欣賞。何以黃河有害卻成為中國文化的發源地呢？其實，前期的黃河對中國有利，黃河到后期才對中國有害。
黃河的水患據史籍記載，最早見于周定王五年時，即魯宣公七年，此時進入春秋時代已有110年，當時黃河北岸有衛國。衛國是殷商的故墟，《詩經》上形容她“淇奧綠竹，淇上桑田，檜楫松舟，泉源考盤”，是一個美麗的水鄉。春秋五十年左右，衛為狄所滅，由于狄不諳水利，黃河決堤頻頻，農田水利失修，故經常發生水患。
到魏文侯時，有西門豹、史起等專家起來大修水利，使這一帶的人民仍然可以安居樂業。
至于歷史上第二次的黃河遷徙，時在漢武帝元光三年，距周定王五年，已有440年。此次黃河所以發生水患的原因，是由于戰國以來，各國的長期戰爭，大家競筑堤防所致。漢代賈讓曾說：“堤防之作，近起戰國。壅防百川，各以自利。”當時齊、趙、魏各國競相筑堤，使河水游蕩無定，水去時固然成為肥美的耕田，大水時至則漂沒而競筑堤防以自救。
此時亦有決水以浸敵國者。如趙肅侯決黃河之水以灌齊、魏的軍隊；梁惠成王時，楚國決黃河水以灌長垣；趙惠文王決黃河之水伐魏，造成水潦；秦時引黃河水灌大梁城，使城傾頹。
此時亦有壅塞水源以害鄰國者�！稇饑摺酚涊d：“東周欲為稻，西周不下水。”故秦始皇主張“決通川防”。
由于戰國時期多戰爭，水利失修了，黃河河道被破壞了，遂造成了西漢時期的嚴重水患。要到東漢明帝時，王景治河成功，從此黃河平息水患，達900年之久。由于此時期的政府對溝洫河渠，時有興修，因此對北方的經濟文物促成興盛。此即黃河有利中國的實證。
此后黃河造成水患，始于宋代，下溯至元、明、清三代而千年不絕。由于沒有搞治河的工作，北方的社會經濟文化因此逐漸衰落。
宋代之黃河水患，起因于唐代以后之藩鎮割據。當時黃河水災橫亙千里，由于當時四分五裂的藩鎮，大家爾虞我詐，互相掣肘，根本無法合力共治，只有任由河水溢決，遷移城邑以避之而已。因此，黃河下游兩岸的農田水利在藩鎮統治下，失修特多。
又加上五代時，黃河兩岸梁、唐對峙，為了軍事上的需要，在梁貞明四年、龍德三年及唐同光二年，曾多次決河，到宋代時，黃河水患遂急劇發生，造成了黃河下游一二千里的河床，多次的遷徙。遼亡金興以后，黃河仍常有潰決。元代黃河大決，河水遂自淮水流入海，造成此下之不利。
【水道的六次變遷】
自春秋到清末，黃河水道有六次重大的變遷。
第一次發生于周定王五年，黃河在宿胥口決水，向東流丹漯川，到長壽津時又與漯川分別而行，與東北的漳水合流，經河北省的鹽山縣入海。《水經》上稱之曰“大河故瀆”。
第二次發生于王莽始建國三年，此時距周定王五年已有672年。當時黃河主流遷徙至魏郡，經清河、平原、濟南到千乘。到后漢永平十三年時，此時距王莽始建國三年已有59年，由王景修治黃河，成為黃河主流�！端洝飞戏Q為“河水”。
第三次發生于宋仁宗慶歷八年，由于商胡決河，使黃河自永平十三年以來，平靜了凡977年的河道又發生了突變。河水潰決造成新的河床，從而分成東、北兩支。原來的是北流合永濟渠至河北青縣而入海；東流則合馬頰河經無棣縣而入海，是新流。有時北流開而東流閉，有時則東流開而北流閉。宋代人主張河水東流，可作防敵的國防線，北流則流經契丹，認為對宋不利。
第四次是陽武故堤潰決，時為金章宗明昌五年，時距慶歷八年已有146年。此時黃河大半之水經由泗水而進入淮河，此時北流仍通。
第五次是距上次95年之后的元世祖至元二十六年，此時會通河成，河水往南，北流已微，到明代宏治中，筑斷黃陵岡支渠，至是黃河之水全由淮河所承受，北流遂絕。明人防黃河北流，如防大盜，強制黃河向東南流，遂使黃河水患無法消弭。
第六次在清咸豐三年時，此時距至元二十六年已有566年。當時黃河在近河南省蘭封縣西北地區的銅瓦廂潰決，黃河再改道北徙，從濟水入海。今日津浦路經過的黃河鐵橋即銅瓦廂潰決后的黃河流道，此后即無大水災發生，證明黃河應向北流才對。
大致來說，黃河的大水患多在宋以后。繼續糜爛之區，面積達數千方里，凡河北、河南、山東、遼寧、安徽、江蘇各省，歷遭河水肆虐，北方元氣因而為之大傷。
【水患為何不絕？】
考宋以后黃河水患所以不絕，原因有下列幾點：
首先，黃河的正道因各種不相干的原因而被犧牲。宋時黃河之道有北流東流之分。自河南省的濮陽、河北省的大名入山東省的冠縣、館陶到河北省的清河，再入山東省的武城、德縣至河北省的吳橋、天津諸地入海，謂之北流。導水東行者，即自河北省的清豐、朝城、清平、樂陵等縣到無棣境內入海，謂之東流。本來北流是黃河古道，水流暢順，且�？趶V深，但宋人恐契丹借北流為橋梁，守以州郡而使中國全失險阻，故紹圣諸大臣力主東流。至宋紹熙五年（金明昌五年）黃河在陽武決口，灌封丘而東流。此時黃河分兩派，北派由北清河入海，南派由南清河入淮。金為自利，不欲使黃河北流，遂距北流的黃河古道更遠。
到元明兩代，為利用黃河之水濟運河，更不愿黃河北流。元末黃河之道向北遷徙，而明人懼運河干涸，遂以人力阻塞北流。一直到清朝，均以人力控制黃河之流向。黃河不能按其自然趨勢以定流向，遂經常有潰決發生�？甲C史實，明代時大河北決者有14次，南決者5次。清順治康熙以來，黃河北決者19次，南決者11次。如從夏商周三代算起，黃河北流比南流時間為長。前者凡3600多年，南流僅500多年。直到咸豐時，黃河在銅瓦廂決口，河道才再北流。常有因兵戰而使黃河改道者。如宋高宗建炎二年，杜充決黃河自泗入淮，目的為阻金兵；又如明末流寇掘堤灌開封；清順治初，黃河之河南荊隆口被決。因兵爭而河道常被毀壞，黃河安得不屢遭水患。
其次是周定王之后，溝洫不修，遂造成日益嚴重的黃河水患。黃河水患的兩大成因，在于河汛時期水量突然暴漲，以及水中挾帶泥沙量太多。上兩者，主要是中游山西、陜西、河南諸省支流所促成。
至于開浚運河，目的在為漕運。但對于北方原來水利，卻有損無益。隋煬帝開汴渠，溝通了黃河、淮河與長江，促進南北水運連貫之利。但正如宋代丁謂所分析，煬帝將幸江都，遂分黃河之流，左右筑堤300多里，因此造成散漫無所之水患，使陜西、河南一帶，盡成泥漿卑濕之地。
自元明以來，筑堤建壩，國庫耗資巨大，但仍不勝其淤塞潰決，雖然用盡人力財力，但水患仍烈。而且為了顧全運河的水量，強逼黃河南流，使與淮水合流，不但河患頻仍，淮水亦釀成大害。
由于政治之腐敗，河工之黑暗，致使黃河、淮河、運河造成肆虐泛濫，河南、山東、江蘇、安徽四省人民，每歲擲無量巨金以作三河之防御，屢防屢泛，使無產民力之消耗犧牲，難以計數。
