今年入夏以來，中國多地發(fā)生暴雨引發(fā)洪澇災(zāi)害，在人口集中的城市，內(nèi)澇已經(jīng)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(dǎo)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(dǎo)致城市雨島效應(yīng)。海綿城市目的是減少城市內(nèi)澇問題，但專家建議應(yīng)回歸問題導(dǎo)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(jù)住建部的統(tǒng)計，2008年至2010年，全國有60%以上的城市發(fā)生過不同程度的洪澇，其中有近140個城市洪澇災(zāi)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(shè)又使得城市的內(nèi)澇、洪水災(zāi)害風(fēng)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(xiàn)的一些問題，讓專家們開始擔(dān)心，能否達到應(yīng)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(dāng)其沖。
據(jù)南京水利科學(xué)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(dǎo)致水文循環(huán)過程加快，海洋蒸發(fā)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(fā)生降水，降雨強度就會比以往大。此外，潮濕和溫暖的大氣穩(wěn)定性較差，易形成暴雨過程。
在始于2014年、結(jié)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(chuàng)紀錄的高溫天氣。根據(jù)WMO（世界氣象組織）的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2016年6月是陸地和海洋連續(xù)創(chuàng)高溫紀錄的第14個月，也是溫度持續(xù)超過20世紀的平均水平的第378個月。
“又一個月，再創(chuàng)歷史新高。接下來仍然是一個月又一個月的再創(chuàng)新高。受2015/2016強厄爾尼諾現(xiàn)象的影響，長達數(shù)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(xué)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(yīng)的空間分布極不均勻，有的地區(qū)降雨增加，有的地區(qū)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(qū)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(qū)，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(nèi)降水量超過平均水平21.2％。國家氣象局的監(jiān)測數(shù)據(jù)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(guī)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(qū)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(xiàn)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(qū)域在不到一天內(nèi)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(yīng)，在全球變暖的情況下引起的災(zāi)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(dǎo)致西北太平洋反氣旋異常，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(qū)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?zé)崂说念l發(fā)。
城市化帶來雨島效應(yīng)
對于城市來說，除了全球變暖，自身的熱島效應(yīng)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(fā)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(dǎo)作用，占變暖的80%左右。
再加上城市大氣污染物上升，產(chǎn)生凝結(jié)核增強效應(yīng)，增加城區(qū)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(xiàn)了城市市區(qū)降雨強度和頻率高于郊區(qū)的現(xiàn)象，即城市的雨島效應(yīng)。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(fā)現(xiàn)，上海的強降水事件更集中于城區(qū)與近郊。
“城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，導(dǎo)致流域下墊面的劇烈變化，直接影響到流域的產(chǎn)匯流規(guī)律和洪水的調(diào)節(jié)作用，將顯著增加城市洪澇災(zāi)害的風(fēng)險。”張建云說。
城市化的結(jié)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(shù)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(dǎo)致耕地、林地大量減少，濕地、水域衰減或破碎化，水量調(diào)蓄能力降低，洪水長驅(qū)直入，導(dǎo)致城區(qū)洪澇嚴重。以武漢為例，1949年以來城市建設(shè)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(zāi)，2016年洪澇“教訓(xùn)深刻”。
城市排水方式和格局被城市建設(shè)破壞了，排水系統(tǒng)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(fā)，排水系統(tǒng)不完善；城市洪澇監(jiān)測預(yù)警薄弱，應(yīng)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(yīng)回歸問題導(dǎo)向
極端氣候事件增多的趨勢，讓城市規(guī)劃專家開始研究，如何將氣候變化領(lǐng)域的科學(xué)研究成果引入城市規(guī)劃。
清華同衡規(guī)劃設(shè)計研究院技術(shù)創(chuàng)新中心副主任、生態(tài)城市研究所所長鄒濤稱，正在研發(fā)氣候變化數(shù)據(jù)的提取工具，我國的城市規(guī)劃應(yīng)更多關(guān)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(yīng)氣候變化行動方案》的思路。這份由國家發(fā)改委、住建部聯(lián)合出臺的文件提出，要在城市相關(guān)規(guī)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(nèi)澇問題的有效措施。目前，全國已有30個海綿城市建設(shè)試點城市。按照規(guī)劃，到2020年，城市建成區(qū)20%以上的面積達到目標要求；到2030年，城市建成區(qū)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(tǒng)觀，但鄒濤發(fā)現(xiàn)，在具體應(yīng)用環(huán)節(jié)，其設(shè)計建設(shè)過程中，更多強調(diào)的是解決小尺度的大概率事件。如在地塊尺度上廣泛應(yīng)用的“年徑流總量控制率”，其強調(diào)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(yīng)對極端降水這類小概率事件。
試點城市建設(shè)考核目標中，要求年徑流總量目標控制率達到70%。據(jù)張建云介紹，這一概念其實是針對小區(qū)域開發(fā)設(shè)計提出的，適用于小區(qū)域措施的設(shè)計，不適合于區(qū)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(jié)，采用相同的年徑流總量目標控制率是不科學(xué)的。
“海綿城市建設(shè)若從微觀層面出發(fā)，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(jié)合城市功能的系統(tǒng)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(qū)域大尺度層面，系統(tǒng)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(yīng)對措施，在實現(xiàn)水土資源的保護和利用的同時，實現(xiàn)城市應(yīng)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(yīng)對和化解未來極端氣候事件帶來的各類災(zāi)害和風(fēng)險。
“現(xiàn)在的海綿城市做法，受到國外研究低影響開發(fā)措施的影響比較大。其實水敏城市理論、城市水系統(tǒng)管理概念、流域管理概念，都是極為重要的，需要在城市規(guī)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(shè)，現(xiàn)有的試點工作同時存在建設(shè)呈現(xiàn)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(fā)商見縫插針式地建設(shè)一些零碎的海綿體（小溝、小水池、小集水罐等），建設(shè)呈現(xiàn)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(jīng)成了目標導(dǎo)向，而不是問題導(dǎo)向，這是很遺憾的事。”鄒濤希望，參與海綿城市建設(shè)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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