美麗城市，當韌性發展。今年7月，河南省鄭州市發生特大暴雨災害，導致了嚴重的洪澇災害，造成了重大人員傷亡和財產損失，城市安全受到極大挑戰。與此同時，這場特大暴雨也引發了眾多疑問：暴雨多大、成因為何、如何補救等。以下從城市安全發展的角度，通過三問解析鄭州特大暴雨災害，從中得出經驗教訓、警示和啟示，以助力城市韌性發展、建設美麗城市。
一問：降雨有多大？
2021年7月，河南省中北部地區發生特大暴雨，累計雨量大、持續時間長、短時降雨強、降雨極端性突出。據統計，7月17日8時至7月21日6時，河南省平均降水量達141毫米，鄭州市平均降水量為452.6毫米，其中鄭州新密市白寨鎮累計降水量最大達906毫米、鄭州國家級氣象觀測站累計降水量最大達720毫米，部分地區累計降水量已超當地年平均降水量。
鄭州市24小時連續降雨量達457.5毫米，最大小時降水量（20日16時~17時）達201.9毫米，突破了中國大陸小時降雨量歷史極值（1975年，河南林莊，198.5毫米）。鄭州市常年平均全年降雨量為632毫米，本次強降雨24小時降雨量約為鄭州市全年平均降雨量的72.4%。
鄭州市內澇防治的標準是50年一遇，對應的降雨量最大1小時為83毫米，而且根據國家相關文件的要求，這一目標要求在2035年達到。鄭州“7·20”特大暴雨最大1小時的降雨量達到了內澇防治標準的約2.4倍，是100年一遇1小時降雨量92毫米的約2.2倍。
這次鄭州市降雨到底是多少年一遇？以下和大家比較熟悉的城市武漢做一下對比。
國內降雨量比較多的武漢，5年一遇1小時降雨量為55.2毫米，20年一遇1小時降雨量為78.3毫米，100年一遇1小時降雨量為104.3毫米，鄭州“7·20”特大暴雨最大1小時降雨量接近武漢市100年一遇1小時降雨量的2倍。
通過上述比較可以發現，本次鄭州特大暴雨歷史罕見，降雨量遠遠超過100年一遇。
二問：排水能力不足？
鄭州“7·20”特大暴雨造成的洪澇災害破壞力極大。災害的類型可以分為低洼處積水、城市道路行洪、地下設施大量進水、城市停水停電等，呈現出洪澇交織的特點。
正如前文分析，本次降雨強度之大，達到內澇防治標準下降雨強度的2.4倍。2021年4月，國務院辦公廳印發了《關于加強城市內澇治理的實施意見》。實施意見明確提出，到2025年，各城市因地制宜基本形成“源頭減排、管網排放、蓄排并舉、超標應急”的城市排水防澇工程體系。可以看出，我國的排水防澇工程體系包括四個部分，分別為源頭減排、管網排放、蓄排并舉和超標應急，這四個部分各司其職又相互配合，共同保障城市安全。
對鄭州市來說，源頭減排，要應對日降雨量20～30毫米的降雨；管網排放，要解決小時降雨量30～50毫米的降雨；蓄排并舉應削減峰值流量，要解決小時降雨量50～83毫米（此處為概數，根據相關信息估算的數值）的降雨量；小時降雨量超過83毫米要靠應急管理來解決。需要注意的是，根據實施意見的要求，鄭州市要在2035年達到50年一遇的降雨應對能力。也就是說，在2035年之前，可能超過50毫米/時的降雨就要靠應急來解決。
鄭州“7·20”特大暴雨最大小時降雨量達到了201.9毫米，這顯然不是靠源頭海綿設施、管網泵站、調蓄設施就能夠解決的，這時主要應靠“超標應急”，即對超過內澇設防標準的降雨，在常規工程措施都已經失效的情況下，采用非常規應急的方式來降低人員傷亡和財產損失。
三問：海綿城市有用嗎？
既然海綿城市建設中的海綿設施和排水管網解決不了鄭州“7·20”特大暴雨災害，還應該投入資金來建設源頭海綿設施，并高標準建設雨水管網嗎？
回答這個問題之前，需要先了解一下什么是雨水系統的設計重現期。雨水系統的設計重現期一般用T年一遇來表示（比如T=3、5、20、50），這個T實際上是降雨在1年中發生的概率。比如鄭州市100年一遇1小時降雨量為92毫米，這就表示在1年的時間里，鄭州市發生達到92毫米/時降雨量的可能性為1/100，根據概率論的相關知識，在100年內發生一次小時降雨量達到92毫米的概率為63.40%。
在了解了重現期的定義后，再來回答上述問題。鄭州“7·20”特大暴雨屬于發生概率極低的降雨。低重現期的降雨（比如5年一遇的降雨），在1年內發生的概率達到20%，5年內發生1次的概率達到67.23%，10年內發生1次的概率為89.26%。很顯然，相較于高重現期的降雨，低重現期的降雨更容易發生。而源頭海綿設施和排水管網正是為了解決平時發生概率很大的降雨，如3～5年一遇的降雨而建設的。
對于50年一遇的內澇，管網雖然不能解決全部問題，但也是十分重要的。因此，鄭州市今后還應和全國其他城市一樣，系統化全域推進海綿城市建設，并按照實施意見的要求，抓緊推進排水防澇設施建設。否則，今后遭遇5年一遇、10年一遇等低重現期的降雨，有可能出現大的城市安全問題。
近期的暴雨對鄭州市等城市的影響巨大，給我們帶來了以下幾方面警示：
一是加強暴雨規律研究。
要對地區的可能最大降雨（PMP）加強研究，并根據可能最大日降雨，分析城市受災情況，有針對性地提出對策措施。要做最壞的打算，因為只有知道最壞的情況是什么樣的，才能更好地應對。
二是加強氣象預報，高度重視氣象預警信息。
準確的氣象預報在全球都是大難題，但是通過持續的改進和投入，可以提高氣象預報的準確性，從而更好地為城市的應急管理提供決策依據。
三是加強應急管理。
要加強災情研判，及時啟動應急預案，及時發布預警信息。城市排水主管部門、防洪主管部門要和應急管理部門一起，修訂完善城市洪澇防范應急預案，明確預警等級內涵，落實各相關部門工作任務、響應程序和處置措施，按職責及時準確發布預警預報等動態信息，做好城區交通組織、疏導和應急疏散等工作。要視災情嚴重程度及發展趨勢，及時精準推送預警信息和安全告知，采取勸說市民盡快臨時尋找安全可靠建筑避難、暫停上下班、在家里或者辦公室等候通知、封路、停止地鐵運營等有針對性的措施，最大限度保護人民群眾生命安全。
四是加強公眾安全教育。
通過多種形式的宣傳教育，切實提高公眾防災避險意識和自救互救能力。在鄭州市“7·20”特大暴雨中，部分民眾對洪澇的危險性缺乏清醒認識，多次出現行人蹚著很深的水過馬路的現象。這是非常危險的：一方面，在地下壓力沖擊或者地表水流沖擊下，排水管網井蓋有可能發生漂移，行人容易跌落其中；另一方面，快速流動的水對人體沖擊很大，國外有相關研究表明，地表水流的水深（米）和流速（米/秒）乘積超過每秒0.4平方米時，風險就很高，當這一數值大于每秒0.6平方米時，屬于極高風險，一個成年人在這種情況下一旦跌倒就很難站起來。要通過公眾安全教育，讓大家充分知曉洪澇災害的危險性，減少災害發生時的僥幸心理和極端災害發生時的傷亡事故。
五是統籌推進城市防洪和內澇治理。
城市洪水和內澇有時候有明顯的邊界，有時候能夠相互轉化，出現因洪致澇或者因澇致洪的現象，有時候又完全交織在一起，難以分辨。此次鄭州市的降雨就是洪澇交織在一起。特大降雨產生的大流量地表徑流也成為了一種“洪水”，同時，一些河道滿溢加劇了內澇。對于低重現期的降雨治理，單純地考慮內澇治理是可能的，但是對于高重現期的暴雨，必須從流域的角度統籌推進洪澇治理，先從流域防洪安全入手，再考慮支流、城市內河的安全。這些河道的設計要在水位方面與城市排水做好銜接，否則就會出現相互掣肘，要么出現河湖水位高、雨水排不進去的現象，要么發生排水管網排入河道后又倒灌回來的問題。
六是加快推進排水防澇基礎設施建設。
城市排水防澇基礎設施是城市應對內澇災害的基礎。當前我國不少城市在這一塊欠賬很多，短板突出，可結合城市更新改造，修復自然生態空間，盡快補齊這些設施短板。要盡快完成高標準城市排水主干管網的建設，再逐步完善次干管和支管。對于局部需要增設泵站或調蓄池以及存在大管接小管等“卡脖子”的地方，也要盡快加強建設，系統提升城市排水防澇基礎設施的排放能力。
七是系統化全域推進海綿城市建設。
“十三五”期間，我國開展了30個由中央財政支持的海綿城市建設試點工作，探索了一些可推廣、可復制的經驗。事實也證明，完成海綿城市建設的區域，雖然不能完全杜絕城市內澇，但是排水防澇能力有了顯著提升，面臨同樣的降雨時，災害的損失明顯減輕。“十四五”期間，各城市應該按照系統化全域推進海綿城市建設的要求，通過完善體制機制、加強頂層設計、加大資金投入等措施，因地制宜地建設藍、綠、灰相融合的海綿城市。
八是給水以空間，建設韌性城市。
水是不可壓縮流體，有多少水就需要有相應的空間來蓄存和排放。在過去幾十年快速城鎮化的過程中，水的空間需求經常被忽視。一些河湖濕地被填埋侵占、一些該開挖的河湖水系沒有開挖、在高密度建設下將水束縛在一個狹小的空間里……這些都會在一定程度上加劇洪澇災害。
因此，必須轉變思路和理念，對水災害的防治要從對抗轉向適應。在城市規劃和開發建設中，給水留出足夠的空間；在城市更新改造過程中，優先考慮濱河、濱湖地區的“留白增綠”，使得河道旱天有景觀，雨天能保安全。只有給水以足夠的空間，并通過合理的豎向設計和徑流組織，才能把雨水引到想讓它去的地方。未來氣候變化帶來的降雨具有不確定性，極端天氣可能會發生，這就更需要給水以空間，建設人水和諧共生的美麗城市，在未來發生一些難以預料的極端災害性降雨時，城市排水防澇和防洪系統才能夠更好地適應這種挑戰，盡可能減少災害損失，更好地保障人民群眾生命財產安全。
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