作者简介
王强 北京市城市规划设计研究院市政所
2020年初，由武汉为中心暴发，继而在全国及全球蔓延的新冠肺炎疫情，被世界卫生组织（WHO）宣布为“国际关注的突发公共卫生事件”。当前，在党中央坚强领导下，全体国民齐心抗疫，国内疫情基本得到控制。由此次疫情引发了不少专家、学者对如何提高城市经历灾难、瘟疫等突发事件后弹性应对和快速恢复能力，即城市韧性的思考。北京作为超大城市，城市发展速度较快，社会发展不确定因素递增，城市韧性提升受到高度关注。疫情渐缓，汛情将至。笔者针对韧性城市规划中的重要内容——如何提高城市防洪防涝系统的韧性，开展了文献查阅，资料整理与若干思考，供相关规划、设计、建设和管理人员参考。
01
基本内涵
韧性的英文Resilience源自拉丁文Resilio，即“跳回”的动作，也可理解为“弹性、耐受性、恢复力”。1973年加拿大生态学家Holling把Resilience概念引入生态学领域，以帮助理解生态系统中的非线性动态。虽然不同学者提出的Resilience概念不同，但多数均基于适应性理论，基于生态系统受到干扰后恢复到稳定状态的假设，一个有Resilience的生态系统应该能够承受冲击，能够自我重建。与Resilience相对应的，Resistance（“对抗、抵抗、防御”）同样也可以描述系统对干扰的响应。这两者的区别是：Resistance指为维持系统所有特性而对外的抵抗能力，一旦外部力量超过其抵抗能力，则系统被破坏；Resilience指除维持系统特性的抵抗能力以外，还具有一定弹性缓冲自由度，总能自动恢复到平衡状态。
图1 韧性(Resilience)和抗性(Resistance)基本内涵示意
城市防洪防涝系统的韧性（Flood Resilience）是指城市洪涝设防以及从洪涝灾害中恢复的能力。传统上的防洪防涝系统强调洪涝灾害的抗性（Flood Resistance），或称防洪防涝能力。两者的区别在于对不确定性事件的处理策略上，前者(Flood Resilience)策略就是处理各种不确定性的事件，这与全球气候变化下洪涝发生规律相适应，而后者（Flood Resistance）策略只能处理设防标准内的不确定性事件。两者策略中，有些措施是相同的，前者（Flood Resilience）策略将会改变特定区域的危险程度或脆弱程度，它包括工程性和非工程性措施，而后者（Flood Resistance）策略主要通过建设满足一定标准的工程设施来实现。
02
发展过程
各国传统的洪涝管理，基本上都是从洪涝工程对抗措施（即Flood Resistance）开始。20世纪初、中期，人们自恃实力强大，在征服自然、改造自然等口号的鼓舞下，开展了大规模的江河整治工程建设。修筑水库拦蓄洪水，修筑堤防防止洪水泛滥。人们普遍地增加了安全感，以为江河从此不再泛滥，河岸两侧开始大规模的建设，城市不断扩大，人口不断集中。当下一次泛滥发生时，人们又束手无策，发现洪水所造成的损失比以前有增无减，于是人们又要求提高江河的防洪标准。当人们又获得暂时安全感时，就会刺激两岸经济的更进一步发展，直到再次发生泛滥时酿成更大的悲剧。人们陷入了经济发展与洪水灾害相互竞争的恶性循环之中。这样的防洪策略最主要的缺点就是如果堤防失效了，会有突然的、失控的洪水在区域发生，将出其不意地袭击居民，虽然堤防是有设计标准的，但在超标降雨发生时，堤防一定会失效，这种唯一依赖堤防来抵抗的措施是有脆性的。
面对全球不断发生的严重洪水灾害，人们发现不断地增加对防洪减灾的投入，但根治洪水灾害的梦想仍无法实现。非但如此，随着人类社会经济的不断发展，洪水灾害所造成的经济损失仍与日俱增。全球气候变化大背景下日益增加的洪涝风险促使人们重新思考人类应当如何面对洪涝，如何学会与洪涝长期共处。
20世纪末期及以后，各国对堤防的重视开始改变，出现了非工程性措施，如基于实时洪水预报技术的预警系统、洪泛区划分、土地区划、洪水风险措施等开始得到重视。许多国家的环境和地区政策已经开始从“防护策略”转向风险管理。尤其是在2002年欧洲易北河流域遭遇大面积洪水灾害后，以德国、英国、美国为代表的一些西方国家开始大力推动洪涝风险管理。以荷兰为例，曾经主要关注Resistance措施，河道的防洪标准从东部的1250年一遇到沿海的4000年一遇至10000年一遇，但在1993和1995年发生极端洪水后，荷兰河道管理部门认为不能无限制地加高河道堤防，提出了“给河道以空间”（Room for the River）的理念，迈出了转变的第一步。具体的说，这种Resilient的洪水管理，就是在现有的防洪工程体系以及防洪安全标准的基础上，调整局部地区的土地利用方式，给河道更大的空间，以“与洪水共存”的理念灵活应对超设防标准的洪水。在无需加高堤防的情况下，通过区域的空间规划，对流域进行分割及功能划分，以有限区域内的暂时性的洪水淹没来达到削减洪峰、增大流量、降低水位的目标，从而在总体上减小灾害损失，降低洪水风险。美国提出的“Yolo Bypass for Sacramento River”和英国提出的“Making Space for Water”与此有较大的相通之处。澳大利亚Victoria州曾对洪涝风险管理措施进行价值评估，如果采取传统的防洪措施，那么随着气候变化、海平面上升、经济发展等，由洪水导致的年均损失将会从现在的每年4亿美元，增加到2060年的每年5亿美元；而应用较为全面的非工程措施后，能够将损失降低到2060年的1亿美元，效益成本比超过10:1。
综上，这种新的防洪防涝思路是由洪涝防御转变为洪涝风险管理，调整人与水的关系。基于防控的战略和基于风险管理的战略是两种截然不同的。一般说来，“风险”包括两个方面的要素，即危害发生的概率和可能造成的损失程度，基于防控的战略注重降低灾害发生的可能性，而基于风险管理的战略则综合考虑灾害发生的概率和损失程度，进行双管齐下的治理。防洪防涝系统韧性实质上体现了洪涝风险管理理念，如下表所示，它即不仅应对设防标准内的降雨（洪水预防和涝水控制），更关注的是在超标暴雨下灾害规避、减轻与恢复，以及不断学习总结，优化调整策略。
表1 洪涝风险管理内容
03
韧性措施
3.1
构建韧性措施体系
图2 城市防洪防涝系统韧性措施体系
根据降雨频次和可能影响程度，划分了三个阶段的情景，不同阶段对应的目标、评估手段和对策措施是不同的，如图2所示。
第一阶段是日常小雨情景阶段，北京市全年降雨中日常小雨级别（5年一遇以下）的降雨约占90%以上，它主要给城市居民可能带来出行不便和宜居环境问题。这个阶段的治理，可以在宜居性评价基础上，重点围绕宜居和便利来开展设计。
第二阶段主要针对防洪防涝设计重现期（如20、50或100年一遇）对应的降雨情景，需要在洪涝风险图绘制与分析基础上，采用新建防洪防涝基础设施、升级改造现状基础设施等防御性工程措施来防止洪涝灾害发生。
第三阶段是超过第二阶段降雨级别的超标降雨情景，这类降雨属于小概率事件，但造成灾害损失是最大的。需要根据历史上洪涝灾害记录，当前洪灾特点和发展趋势，评估未来发生灾害的概率与损失。在这个阶段的应对措施更多为弹性管理措施，如约束土地开发利用、高程管控、洪涝提前预警、应急预案编制、突发事件应对、洪涝保险等等，目的是减轻灾害影响，尽快从灾害中恢复。
3.2
绘制洪涝风险图
城市洪涝风险图是指城市遭受外洪、内涝淹没时的风险图，是一种被广泛采用的非工程措施，是韧性对策与措施的基础依据。
城市洪涝风险图以行政区划图、地形图、水系图、防洪防涝工程设施（雨水（排涝）泵站、调蓄设施、蓄洪区、河道闸、坝等防洪设施）分布图合成作为工作底图，并依据洪涝风险分析成果，在底图上绘制不同频率降雨情景下淹没水深分布或标注特征点水深。风险图还应包含城区范围内立交桥、下穿隧道、地下建筑物（地铁）出入口、不同频率河道沿程水位等风险信息。
城市洪涝风险图对于编制城市国土空间规划、编制城市防洪防涝规划、制定洪涝风险区建筑物设计与建设标准、编制防汛应急预案、部署防汛抢险措施、评估洪涝灾情、开展洪水保险、增强公众洪涝风险意识等工作起基础依据和指导作用。
图3 某市洪涝风险图示例(摘自《洪水风险图编制导则》（SL483-2010）)
3.3
夯实基础设施建设
在风险分析基础上，开展防洪防涝基础设施规划、设计与建设工作，为城市风险防御奠定坚实基础。如图2所示，针对不同降雨情景，具有不同的规划目标、对策与工程措施。
（1）在“日常小雨”阶段（对应降雨重现期5年一遇及以下），主要以宜居和便利为规划目标。这个阶段要着力建设“小排水系统”即雨水管道和低影响开发设施（Low Impact Development,LID，国内又称海绵设施），通过灰绿相结合的综合治理方式，新建和建造城市建设区排水系统，提高“日常小雨”情况下居民出行的宜居性和便利性。
图4 雨水管道(灰色设施)
图5北京亦庄低洼绿地+雨水花园（绿色设施）
（2）针对“洪涝防治设计降雨”阶段（对应不同区域降雨重现期20、50或100年一遇），主要以洪涝防治工程设施建设为主，即“大排水系统”，包括河道、水利设施（防洪堤、坝、闸等）、蓄洪区、排水渠道（隧道）、排水泵站、大型调蓄设施、行泄通道等基础设施。这些设施是洪涝防治的“主力军”，必须夯实基础，加大投入，完善短板，按高标准和高质量建设和维护，确保城市防洪防涝安全。
图6 北京永定门泵站调蓄水池
图7北京西郊砂石坑蓄滞洪区
3.4
提高重要地区防御能力
北京市重要地区（或设施）包括重要行政办公区、重要公共服务区、历史文化保护区、重要市政基础设施（如自来水厂、电厂、变电站等）、重要交通设施（如火车站、飞机场、交通换乘枢纽等）、重要道路积水路段（如下凹式立交桥）、危旧房屋、风险隐患高地区（如低洼地区）、地下空间（地下室、地下车库、地下商场、地铁口、地下市政设施、地下通道、地下人防工程等）、未出地面的在建工程、河道漫溢淹没区等等。这些重要地区或设施设防标准要高于一般地区，要单独制定防洪防涝规划方案、预案及应急方案。
图8 重要基础设施与城市功能关联度分析图
（摘自2014年荷兰国际水协会议）
3.5
约束土地开发利用
以城市洪涝风险图为基础，规范和约束对洪涝风险地区的开发、利用和保护活动，提高社会的抗灾能力和减灾能力。要求依据城市洪涝风险图编制城市土地利用规划、区域开发利用和发展规划。以城市规划为抓手调整不同风险等级区域的土地利用方式，将重要设施布置于低风险等级的区域内，将高风险等级区域规划为生态蓄滞区或限建区，避免土地的不合理开发利用。
另外，需注重土地利用开发过程中竖向高程管控，一方面防止人为制造洪涝风险隐患点，另一方面有利于维持原来自然地形的行泄通道（即前述的“大排水系统”，例如老城的胡同地面排水系统）。建设用地（除低洼绿地和调蓄区）地面应高于周边道路低点至少0.2m，道路低点地面高程应高于下游河道50或100年一遇洪水位至少0.3m。
图9 北京首钢地区雨水调蓄区和竖向控制规划
3.6
精细化建筑物防洪设计
基于城市洪涝风险图编制建筑物耐淹等保护性规范，通过建筑法规鼓励甚至强制性要求洪涝风险区中建筑设施的耐淹防护等级。在开发建设时，城市区域建筑物基准标高和地下建筑物入口标高应按历史最高内涝水位加一定的安全超高确定，借鉴发达国家经验，北京中心城区可定为50或100年一遇洪水位以上0.5m。
对于已建成区，建筑物防灾减灾设计改造分为干法和湿法两种防洪措施，即阻止水进入室内和允许水进入建筑物中。（1）在干法防洪设计方面，又有密封和屏蔽两种措施。密封防洪措施是指阻止洪水通过门、窗、通风口、污水管、贯穿墙壁和地板的管道、墙壁裂缝等途径进入房屋内部，包括封堵这些路径，或者将这些设施的表面涂上密封/防水的产品，这种措施适用于北京老城低洼院落的房屋改造；屏蔽防洪措施是指在建筑物四周安置洪水围挡，如预安装的洪水围挡，可拆卸的洪水围挡，暂时性的洪水围挡等，这种措施适用于重要区域和基础设施的应急预案。（2）湿法防洪设计适用于新建和已建建筑的防洪，尤其是在高洪水风险地区。与干法防洪措施相比，这类措施允许水进入建筑物内。具体措施包括改变可能受影响的建筑物内材料的设计（墙、屋顶、地板等设施应用耐水淹或可拆装的材料）， 以及重新改造容易受影响的服务设施的位置，如集中供热、电力、通风、空调等均需设置在最高洪水位以上，建筑物里的重要物品应该永久地放置在高楼层上或者易拆卸和移动等。
图10 建筑物出入口挡水板
图11 建筑物及门窗防洪设计
（摘自2014年荷兰国际水协会议）
3.7
加强交通保障与疏导
0
1
应急通道保障
为确保汛期抢险人员、物资和车辆能够第一时间赶到受灾地点，以及受灾人员能及时得到逃生和救治，在城市交通规划中，以城市洪涝风险图为依据，针对重大风险患隐区，应合理布局若干防汛应急保障通道和逃生救治通道。
0
2
研究疏导预案
北京中心城公交汽车出行主要是环状主干路为主，然后向里或外辐射的交通方式，现状在环状主干路上分布有近100多个与铁路和其它道路相交的下凹式立交桥。当汛期降雨超过立交桥排水能力时，便会产生积滞水，往往一个积水点就会对导致整个环路交通严重堵塞。为了降低这种交通系统的脆性，提高韧性，有必要在城市风险图基础上开展汛期不同降雨情况下的交通疏导预案的研究与编制。例如，下凹路段通常在主路上，主路积水断路后，是否可以打开豁口，引导小汽车利用周边辅路或其它平行道路进行临时通行，为此也可以利用道路大修机会进行改造，创造疏导条件。
3.8
提高预案和应急水平
0
1
开展应急抢险基点布局规划
根据城市洪涝风险图中风险点分布情况，需研究多大范围要配备一个应急抢险基点，基点抢险人员、车辆及物质等配备，从基点到风险点的交通保障方案等。由于基点只在汛期才启用，可以结合日常市政基础设施一起考虑（在用地和容积率上适当增加）。
0
2
完善监测、模拟、预报、预警系统
建设精准的城市内涝监测预报、预警与调度系统，实现内涝实时预警。其关键技术包括：1）以新一代天气雷达为主要测预报手段的强降雨监测预报技术。2）精细化城市内涝预报在线实时模拟技术。3）精细化地理信息（GIS）与遥感技术。4）精细化城市下垫面识别。5）建设快速、畅通的通讯系统等。
0
3
切实发挥预案指导作用
在非工程措施中，编制防御预案是一项非常重要的工作。一旦灾害即将发生或已发生，要让指挥者、群众临危不乱，有序转移，把灾害造成的损失减少到最低程度，就要编制好周密、细致、符合当地实际情况的应急预案。防御预案编制后一定要事前进行演练，事后及时总结，找出不足，加以修正。
0
4
强化应急联动，提高管理能力
应急管理涉及到应急、气象、水务、交通、电力、通讯等多个部门，如何应急联动、协同抢险救灾，是一项复杂的系统工程，需要一个科学合理的城市内涝灾害应急联动与应急指挥机制。应进一步研究北京市洪涝应急联动机制和措施，加强资料、信息的共享，提高各部门联动能力和响应速度，并及时向社会发布应急措施实施情况信息。
0
5
重视灾后恢复与学习能力建设
包括：1）重视经验教训总结。2）及时进行应急管理绩效评估。3）明确应急管理问责机制。
3.9
加强公共宣传与教育
注重政府功能和社会功能优势互补、良性互动，加强社会动员能力建设，充分发挥市场、社会和公民在防洪防涝减灾方面的作用，提高全社会的抗灾能力和减灾能力。将政府力量作为核心，有步骤、有计划地发展市场手段、社会组织和公民行动，通过一定的财政激励或政府管制政策引导和规范各种力量互相支撑的关系。
（1）发挥好志愿者的作用。我国的志愿者数量正在迅速增加，为了发挥好志愿者在应急管理中的作用，需要在法律上明确志愿者的法律地位，对其权利、义务、职责等做出规定，在管理上明确管理机构。目前我国的志愿者管理已纳入精神文明办管理范围内，但作为具有独特内容要求的应急管理志愿者，应由专业机构进行具体管理、维护、培训和调度，发挥好志愿者的作用同时保护好志愿者的权益。
（2）加强公众宣传教育，培养应急意识。利用资料图册发放、网络传播、实体培训等措施来加大对公众的应急管理教育，大力倡导“防灾避险、生命至上、自救互救、人人有责”的公共安全文化理念，提高群众的防灾减灾意识，提高群众对内涝成灾及防治等方面的科学认识水平，减少负面情绪，增强公众危机状态下的自救能力、互助能力和理智行为能力。作为公众，也要主动学习与危险的、变化的和不确定的环境相共存，提高自身对洪涝灾害的适应性。
（3）心理咨询与救援。灾害中及灾害后不仅要注重物质救援，更要强调精神救援。相关部门应及时派出心理咨询专业人员及志愿者实施心理救援，关心灾民生活，重拾灾民信心。政府官员要到现场安抚民心，重塑受灾居民对生活的希望。
3.10
适时推广城市洪涝保险
对于洪涝造成的公民财产损失，目前主要靠居民自救，国家救灾以及社会捐助来解决。这三种救济模式，往往只局限于确保受灾民众基本需求，恢复生产等较低层次，民众绝大部分财产损失并不能得到补偿。更重要的是，在这样的救助模式中，民众是被动的，难以唤醒其主动防范和风险规避意识。
洪水保险的意义在于，它通过市场化、社会化手段大大分散了洪灾风险损失，改变了民众对于政府的单纯依赖，在提高救助水平的同时，也有助于推动防灾减灾的建设。
许多发达国家的商业保险在洪灾救助中发挥着中坚作用。美国国家洪水保险制度是国际成功范例，早在上世纪五十年代，美国就通过了国家洪水保险计划（National Flood Insurance Program, NFIP），开始以自愿参保为主，后来逐步转为强制保险。在洪泛区，凡向联邦管辖的贷款机构抵押或寻求联邦援助的居民必须购买洪水保险，否则将受到政府惩罚或禁止提供联邦灾难援助。英国、澳大利亚、新西兰、印度等国近些年也已开始推广洪水保险,在英国，90％的家庭有包含洪水风险在内的住宅保险，75％的家庭有室内财产保险，洪水保险份额约占财产保险的10％。
普及洪水保险，既能为受灾民众挽回更多经济损失，也可利用洪水保险这一经济杠杆，实行差异化的保费标准，有助于遏制洪泛区大量无序开发、与水争地的乱象。
04
若干思考
1
水务和规划等部门应合作绘制并公开发布城市洪涝风险图，为城市规划、设计、建设、防汛抢险等工作以及城市居民出行提供基本依据和指引。
2
除了推进设防标准内的基础设施建设以外，对于城市重要设施、文保地区和隐患地区，如水厂、电厂、下沉或地下空间、下凹式立交桥、低洼小区、低洼道路、党政军重要办公场所、重要文物古迹等，应按更高标准进行风险评估，并单独编制防治规划方案。
3
建议在年度城市体检中增加洪涝风险脆性评价内容，将高风险区列为规划限建区，并合理开展城市竖向规划，构建城市防涝大排水系统。
4
建议根据洪涝风险图开展城市应急交通线路规划研究，按高标准建设或改造应急道路，确保应急时期通畅。针对汛期不同堵塞节点，研究制定交通疏导预案。
5
建议开展应急抢险（修）基点布局规划，并结合智慧城市规划建设，联合气象、水文、交通等部门，加强暴雨在线预警、预案编制、实时监测、应急调度和灾后恢复，提高应对超标降雨突发事件的管理水平。
6
推进建立财政激励或管制政策引导和规范全社会动员与参与，提高公众对洪涝灾害风险的认知及自救能力。
7
加强法律和法规编制工作，适时建立和推广城市洪涝保险制度。通过社会化手段来分担灾害损失，利用市场经济杠杆来推动洪涝风险防治工作。
联系客服
