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今年入夏以來，中國多地發生暴雨引發洪澇災害，在人口集中的城市，內澇已經不足為奇，各大城市輪番上演“城市看海”的景象。強降雨天氣增多的氣候原因主要是全球變暖，導致中國東部強降水的趨勢增多，大暴雨增多。城市熱島、大氣污染物和高樓大廈群等影響，導致城市雨島效應。海綿城市目的是減少城市內澇問題，但專家建議應回歸問題導向，避免過度工程化、盲從化、雷同化和景觀化的問題。
2016年夏，隨著各地進入雨季，武漢、南京、北京、西安等城市暴雨如注，又輪番上演“城市看海”的景象。 逢雨必澇已成通病。根據住建部的統計，2008年至2010年，全國有60%以上的城市發生過不同程度的洪澇，其中有近140個城市洪澇災害超過3次以上。 究其原因，全球變暖使得暴雨增多趨強，過去粗放型的城市化建設又使得城市的內澇、洪水災害風險明顯上升。 不過，即便是能增強城市防洪排澇能力的“海綿城市”，在實際過程中出現的一些問題，讓專家們開始擔心，能否達到應有的效果。 一天下了一年的雨 要論強降雨天氣增多的氣候原因，全球氣候變暖首當其沖。 據南京水利科學研究院院長、中國工程院院士張建云介紹，全球變暖一方面導致水文循環過程加快，海洋蒸發增加；另一方面大氣本身的含水量增加（溫度每升高1℃，大氣含水量可提高約1%）。 由于大氣溫度上升，大氣的持水能力增強，需要更多的水汽，大氣才能達到飽和，形成降水條件。由于空氣中水分較大，一旦發生降水，降雨強度就會比以往大。此外，潮濕和溫暖的大氣穩定性較差，易形成暴雨過程。 在始于2014年、結束于2016年5月的超強厄爾尼諾事件的作用下，今年上半年全球遭遇創紀錄的高溫天氣。根據WMO（世界氣象組織）的統計數據，2016年6月是陸地和海洋連續創高溫紀錄的第14個月，也是溫度持續超過20世紀的平均水平的第378個月。 “又一個月，再創歷史新高。接下來仍然是一個月又一個月的再創新高。受2015/2016強厄爾尼諾現象的影響，長達數十年的氣候變化趨勢正達到新高潮。”WMO秘書長佩蒂瑞·塔拉斯（Petteri Taalas）說。 中國科學院大氣物理研究所特聘研究員黃剛稱，隨著溫室氣體增加，全球大氣增溫相對均勻；而降雨響應的空間分布極不均勻，有的地區降雨增加，有的地區降雨減少，模式之間的差異也很大。 2016年6月，世界各地的降雨情況差異頗大。美國中西部、西班牙、哥倫比亞北部、巴西東北部、智利、阿根廷南部，以及俄羅斯中部部分地區都比往年要干旱。而阿根廷北部、歐洲北部和中部、澳大利亞大部分地區，以及亞洲的中部和南部的降水都超過了正常水平。 對中國的影響是降水增多。今年初到7月4日，國內降水量超過平均水平21.2％。國家氣象局的監測數據顯示，南方在3月21日進入汛期，比往年提早了16天，150多個縣降水超過往年，300多條河流的水位超過警示標志。 黃剛稱，從全球變暖規律上來說，對于中國東部強降水的趨勢是增多的，小降雨減少，大暴雨增多。在中國北方地區甚至是一次兩次大暴雨過程就把全年大部分的雨下完了。最新的IPCC研究報告也表明，全球變暖對北半球中高緯度的降水有增強的作用。 于是，多個城市都遭遇了“一天下了一年的雨”現象。例如從7月18日20時到19日17時30分，河南省林州市東馬鞍降雨量高達679.5毫米，而豫北年平均降雨量僅為600毫米左右，也就是說此區域在不到一天內下了一年的雨量。 黃剛還提醒，厄爾尼諾加上隨后的印度洋的“充放電”效應，在全球變暖的情況下引起的災害性事件會更強，對我國的影響可能更大。熱帶印度洋海溫增暖會導致西北太平洋(6.050, -0.01, -0.17%)反氣旋異常，最終造成我國初夏的江淮流域的降水增多，以及隨后我國南方地區7月下旬到8月上旬的高溫少雨、東北低溫多雨和江南晚夏高溫熱浪的頻發。 城市化帶來雨島效應 對于城市來說，除了全球變暖，自身的熱島效應進一步增強了城市的變暖。 研究表明，中國的城市化在近幾十年變暖中的貢獻占1/5～1/3，明顯且不容忽視，并且中國的城市化對變暖的貢獻明顯高于發達國家。特別是20世紀50年代到80年代，城市熱島的增暖在城市變暖中起主導作用，占變暖的80%左右。 再加上城市大氣污染物上升，產生凝結核增強效應，增加城區的降雨幾率和強度；暖濕空氣在運動過程中，遇到高樓大廈群，有一定地形爬升作用，暖濕空氣上升冷卻，增加降雨的可能性。 “三管”齊下，就出現了城市市區降雨強度和頻率高于郊區的現象，即城市的雨島效應。以上海為例，中國工程院院士丁一匯等人通過對上海34年小時強降水事件的變化趨勢分析發現，上海的強降水事件更集中于城區與近郊。 “城鎮化的快速發展，導致流域下墊面的劇烈變化，直接影響到流域的產匯流規律和洪水的調節作用，將顯著增加城市洪澇災害的風險。”張建云說。 城市化的結果使地面變成了不透水表面，路面、屋頂雨水或融雪無法滲入地下，降水損失水量減少，徑流系數明顯提高，變成徑流的降水量增多。同時，水流在地表的匯流歷時和滯后時間大大縮短，地表徑流過程峰高量大。 另外，城市擴張導致耕地、林地大量減少，濕地、水域衰減或破碎化，水量調蓄能力降低，洪水長驅直入，導致城區洪澇嚴重。以武漢為例，1949年以來城市建設面積擴大200平方公里，湖泊面積減少230平方公里，城進湖退、填湖致災，2016年洪澇“教訓深刻”。 城市排水方式和格局被城市建設破壞了，排水系統更加脆弱。城市建有的大量地下停車場、商場、立交橋等微地形有利于雨水積聚和洪澇的形成，也是城市洪澇最為嚴重的地點。 “城市的無序開發，排水系統不完善；城市洪澇監測預警薄弱，應急管理體制不健全等，均是城市洪澇問題的重要原因。”張建云說。 海綿城市應回歸問題導向 極端氣候事件增多的趨勢，讓城市規劃專家開始研究，如何將氣候變化領域的科學研究成果引入城市規劃。 清華同衡規劃設計研究院技術創新中心副主任、生態城市研究所所長鄒濤稱，正在研發氣候變化數據的提取工具，我國的城市規劃應更多關注極端氣候事件的增多趨勢，將“小概率事件”納入研究范疇。 這也是《城市適應氣候變化行動方案》的思路。這份由國家發改委、住建部聯合出臺的文件提出，要在城市相關規劃中充分考慮氣候變化因素。 其中，海綿城市被視為保障城市水安全、減少城市內澇問題的有效措施。目前，全國已有30個海綿城市建設試點城市。按照規劃，到2020年，城市建成區20%以上的面積達到目標要求；到2030年，城市建成區80%以上的面積達到目標要求。 海綿城市總體方法具有整體系統觀，但鄒濤發現，在具體應用環節，其設計建設過程中，更多強調的是解決小尺度的大概率事件。如在地塊尺度上廣泛應用的“年徑流總量控制率”，其強調解決的是地塊層面遇到大概率降水事件時“不出問題”，但卻不能說明如何應對極端降水這類小概率事件。 試點城市建設考核目標中，要求年徑流總量目標控制率達到70%。據張建云介紹，這一概念其實是針對小區域開發設計提出的，適用于小區域措施的設計，不適合于區域、流域或整個城市的雨水徑流控制。而且，針對不同地理和氣候條件城市，以及不同的季節，采用相同的年徑流總量目標控制率是不科學的。 “海綿城市建設若從微觀層面出發，就是一種缺憾。因此我建議，要回歸‘流域管理’概念，這是一個結合城市功能的系統綜合的概念，不是單純水利部門層面的概念。”鄒濤建議。 具體來說，要從區域大尺度層面，系統性地探討和梳理城市地表水、下墊面的各種信息，從整體上梳理大概率事件和小概率事件的管理目標和應對措施，在實現水土資源的保護和利用的同時，實現城市應對極端氣候事件的綜合能力，使未來的城市能夠更具“韌性”，能夠“游刃有余”地應對和化解未來極端氣候事件帶來的各類災害和風險。 “現在的海綿城市做法，受到國外研究低影響開發措施的影響比較大。其實水敏城市理論、城市水系統管理概念、流域管理概念，都是極為重要的，需要在城市規劃層面引起重視。”鄒濤說。 除了缺少流域和城市尺度的控制性骨干措施建設，現有的試點工作同時存在建設呈現過度工程化、盲從化、雷同化和景觀化的問題。比如，張建云舉例稱，為滿足政府的強制要求，開發商見縫插針式地建設一些零碎的海綿體（小溝、小水池、小集水罐等），建設呈現碎片化，刻意為海綿而海綿，難以解決實際問題。
“海綿城市已經成了目標導向，而不是問題導向，這是很遺憾的事。”鄒濤希望，參與海綿城市建設的團隊，將解決問題擺在第一位，這樣才能真正做到建成海綿城市。 |
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