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1 中国水利水电科学研究院主办 5 月专刊 主编:孟志敏 城市与洪水 责编:张 2015 05 28 城市与洪水:21 世纪城市洪水风险综合管理指南(节选) 洪水已演变成为一种全球性现象,其导致大面积的经济损失、死亡与破坏。2011 年,世界 很多地区都发生了不同程度的洪灾。图 1 和图 2 显示,全球在过去几十年间发生的有记载的洪 灾的发展趋势与分布状况。2010 年,全球共有 1.78 亿人受到了洪灾的影响,1998 年和 2010 的全球洪灾经济损失超过 400 亿美元。

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中国水利水电科学研究院主办 5月专刊主编:孟志敏 城市与洪水

责编:张 诚 孟 圆 2015年 05月 28日

城市与洪水:21 世纪城市洪水风险综合管理指南(节选)

洪水已演变成为一种全球性现象,其导致大面积的经济损失、死亡与破坏。2011年,世界很多地区都发生了不同程度的洪灾。图 1和图 2显示,全球在过去几十年间发生的有记载的洪灾的发展趋势与分布状况。2010年,全球共有 1.78亿人受到了洪灾的影响,1998年和 2010年的全球洪灾经济损失超过 400亿美元。

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第二版 五月专刊

图 1:有记录的洪水事件

图 2:1970-2011年洪水事件

近年,易受洪水威胁的城市地区受到了全球逐渐增加的洪水事件的重创。此外,由于各国

以截然不同的方式来界定“城市”的概念,这便加大了统一界定城市洪水的难度。由于城市和

农村地区的洪水存在实际上的功能差异,从传统意义上而言,城市环境中的人口和资产集中度

更高,城市洪水的影响也有截然不同之处。

重大事件的直接影响意味着对生命和财产的巨大威胁。图 3显示 50年间,由于洪灾引发了死亡和经济损失。直接损失往往容易统计,但洪灾的间接影响却很难量化,世界很多地区的贫

困和发展停滞不前很多是由于洪灾所致。

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第三版 五月专刊

图 3:报告的经济损失和死亡数

作为世界人口增长的标志性特征-城市化,与洪水风险密切相关,同时进一步加剧了相关风险的发生概率。在 2008年,全世界一半的人口居住在城市范围内,其中有 2/3的人口处于贫困或中等收入水平。预计到 2030年城市居民比例将增加到 60%,2050年增加到 70%,届时将有约62亿人口居住在城市范围内。如图 4。

但由于城市住区人口规模庞大,加剧了城市洪水的风险,并增加了预防相关风险的成本。

图 4:2010年居民人数超过 750,000的城市群分布

不恰当的土地利用、不合理的城市化规划和管理也是导致洪水灾害愈演愈烈的重要因素,其

中蓄洪区以及河口土地的违规使用问题更加突出。

在发展中国家中,很大一部分的城市人口增长和空间扩张都发生在人口密集、生活水平较差

的非正式居住区,这些地区往往被称为“贫民区”,这些地区往往缺乏必要的防洪设施,使得洪

水发生的风险概率增大。

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气候变化是另外一大全球趋势,对洪灾风险有着显著的影响。政府间气候变化专门委员会(IPCC)指出,极端天气事件的增加与气候变暖相一致。事实上,在较短时期内,与长期气候趋势相比,气

候系统的自然变化及其它非气候风险将对洪水风险产生更大的影响。

在较长时期内,气候变化将可能发挥更显著的作用。在管理洪水风险时,应同时考虑短期和长

期前景:“最基本的问题是,在进行近期投资和选择时,应适当考虑长期趋势和最坏情景。”

图 5:与水相关的灾害发展趋势

第四版 五月专刊

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认识城市洪水的起因和风险

作为城市洪水风险综合管理的第一步,决策者们需要认识可能影响城市环境的洪水灾害。由于

洪水风险随时间而变化,因此决策者们还需要分析如何根据不断变化的气候而改变决策。城市地区

的洪水风险可能源自河流洪水、沿海洪水、雨季洪水和地下水倒灌及人工系统故障等。城市洪水往

往由不同的复杂因素共同引起,进而导致极端降雨和径流等气象和水文极端事件的发生。这里有必

要区分天气事件与洪水事件的发生概率,认识这些概率是了解相关风险的关键。概率一词很容易产

生混淆,因为人们无法直观地理解百年一遇的洪水概率。

城市洪水风险管理者也可使用洪水风险图来帮助决策过程。洪水预报是另外一种提前通知潜在

受灾人群相关洪水险情的重要工具,可帮助其拯救生命和财产。但未来洪水风险预测则面临着更大

的不确定性。

图 6:洪水风险图

城市化是一个不可避免的、不可阻挡的趋势,这将增加洪水风险。气候预测中具有大量的不确

定性,这主要是因为难以准确预测未来社会经济的发展轨迹、对气候系统的认识不足、以及用于生

成预测的计算机模型存在局限性。为此,我们得出结论,长期洪水风险预测的准确性或精确性较低,

不能过度依赖未来概率。抵御未来洪水灾害将要求采取更健全的洪水管理方法,以应对更大的不确

定性或适应未来各种可能性。

第五版 五月专刊

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城市洪水风险综合管理方法

城市洪水风险综合管理方法结合了各种洪水风险管理措施,这些措施将有助于降低城市洪水风

险。本指南将帮助决策者制定降低洪水风险的战略方法,同时将其具体的情况和需求考虑在内。

结构性措施旨在通过控制城市居住区外的来水量来降低洪水风险;非结构性措施则旨在通过优

化城市发展规划和管理来确保安全,两者相互补充。综合性策略应与现有城市规划管理政策及实践

相结合。

结构性和非结构性措施并不相互影响,且大多数成功案例将这两种措施结合的较好。此外,还

有必要认识现有风险及潜在未来风险变更的程度和特征,以实现长短期洪水风险综合管理投资之间

的平衡。随着城市化和气候变化的加速,需要转变当前过度依赖硬性工程防洪设施的现状,转而采

用适应性更强的非结构方案。

结构性措施包括防洪设施和排水沟等硬性工程结构,以及湿地和自然缓冲带等天然的、可持续

的补充性或替代性措施。如果使用恰当,那么结构性措施的效果也十分明显,正如泰晤士河水闸、

荷兰海上防御设施及日本河流系统的成功经验所证实。然而,如果相关事件超出设计容量,那么结

构性措施可能失效。许多结构性措施也可能将某处的洪水风险转移至别处。改道往往也将产生环境

影响,在某些情况下,这种做法是适当、可接受的,但在其它情况下却并非如此。在所有情况下,

均存在洪水风险。结构性方案的前期成本较高,有时可能引发过度自信,且在出现故障或容量不足

的情况下,可能造成更大影响,2011年的日本海啸惨剧便是一个例证。

鉴于以上因素以及往往存在洪水风险的事实,任何策略都应将非结构性措施纳入其中。在许多

情况下,均需要采用非结构性措施来管理风险,提高人们应对本地区洪水灾害的能力。在缺乏更高

成本的结构性措施的情况下,预警系统等非结构性措施可视为保护居民安全的第一步。此外,这些

非结构性措施还可用于管理实施结构性措施后遗留下来的风险。非结构性措施一般无需大量前期投

资,但其往往依赖于对洪水灾害的充分认识及充足的预报系统,例如,如果没有预警系统,紧急疏

散方案也是无法实施的。

非结构性措施可按照以下四大用途进行划分:

应急规划和管理,包括预警和疏散,如菲律宾和巴基斯坦 Lai Nullah流域的当地洪水预警系统。

通过提高意识来加强防范,如莫桑比克和阿富汗开展的提高意识行动。防范包括降低洪水风险

的城市管理行动,例如通过改善废物、垃圾管理来保持排水沟通畅。

通过土地利用规划来避免洪水灾害,如《德国洪水法案》及英国和威尔士的规划条例。土地利

用规划有助于减缓和适应城市洪水灾害。

加速灾后恢复,利用灾后恢复来提高弹性,例如通过改善建筑设计和施工,即所谓的“重建更

美好家园”。提高重建家园抗灾弹性的规划示例,包括重建受海啸侵袭的索马里 Xaafuun村。洪水保险或捐助和政府资助来源等相关风险融资手段有助于加速灾后恢复。

许多非结构性措施面临的挑战在于,需要促进利益相关者及其所在机构的参与和磋商。

第六版 五月专刊

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这包括在未发生洪水事件的几十年内维持资源、意识和防范的强度,但灾难记忆可能随时间而

逐渐削弱。由于大多数非结构性措施旨在使损失最小化而非完全预防损失,大部分居民将更倾向于

采取结构性措施,这样一来便加剧了对非结构性措施的挑战。

图 7:河流游戏

促成必要的态度和行为转变可能需要在广泛沟通和磋商中花费更多的时间和投入。通过宣教手

段促进社区参与的一个良好实践示例,即莫桑比克利用联合国人居署与当地合作伙伴(图 7)在城市联盟项目中开发的“河流游戏”来教育、沟通并促进不同利益相关者的参与。

利益相关者的参与可显著促进洪水管理。事实上,如果成功克服沟通和磋商的挑战,抗灾弹性

将大大提高。

在制定策略时,还应考虑时空问题,因为城市洪水风险综合管理在不同的规模层面实施,包括

流域和整个集水区。这是因为洪水发生可能与城镇相隔一定的距离。在大多情况下,最佳方案可能

是在洪水到达城镇地区之前便对其进行处理。

在城市环境周边流域地区,可采用各种不同的管理技术,如图 8所示。洪水防御设施和输水系统等结构性措施可作为对洪水风险的长期响应措施,但这往往需要进行大量投资。无论是否建立防

洪设施,洪水预警系统和疏散规划等非结构性措施将有助于保障处于风险中的城镇居民安全。此外,

还可快速实施城市设计和管理措施,例如,加强基础设施的运营和维护;绿化城市区域;改善排水

和固体废物管理;改进建筑设计和翻新。这些措施有助于增加洪水风险区域的就业,同时减少预期

洪水影响。

土地利用规划和新开发管制是综合城市洪水风险综合管理的重要方面。对于发展中国家而言,

优化新城区规划对于预防未来洪水影响的加剧至关重要。

第七版 五月专刊

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将洪水风险综合管理纳入土地利用规划和管理,对于降低风险、控制影响十分重要。对于不断

扩张的城市而言,其对洪水风险的重视明显低于其他社会经济问题。为此,由于土地资源压力加大

及其他政治经济因素,很多地方的蓄洪区还面临着被开发的风险。然而,如果面临洪水风险区域内

的新城区得到良好的规划,那么防洪设计在建造或重建阶段的成本将更低,同时还将减少运营成本。

这有助于在未来规划中纳入顺应性设计,同时具有潜在的投资回报。

此外,还需要分析如何减少洪水风险综合管理措施的成本并提高其效益。例如,在人口密集的

城市地区高效利用有限土地资源中建造多功能的滞洪区。在有些情况下,这些滞洪区也可用于其它

目的,例如作为运动和休闲设施或停车场。此外,雨水蓄集也可被视为一种预防城市洪水的创新方

法,其构成了可持续排水系统的一部分,可同时用于非饮用水目的,进而实现节水目标。优化城市

管理(例如固体废物管理)方面的投资有助于降低洪水风险,在带来健康和环境效益的同时,还有

助于创造就业机会并缓解贫困。

地下水管理有助于防止地面沉降,减缓低洼地区的洪水风险,并保护建筑和基础设施免受地面

沉降的影响,如曼谷的相关行动。湿地、生物防护带、环境缓冲带及其它“城市绿化”措施在为城

市带来环境和健康效益的同时,还有助于减缓洪水影响。除了降低周边地区的洪水风险,这些绿化

措施还将带来其它效益,例如,减缓城市热岛效应和二氧化碳排放,创建更健康的城市环境。例如,

阿根廷科尔多瓦市的苏基亚河周边建立了缓冲带,这些缓冲带改善了城市环境,同时将居民迁移至

了更安全的地区。

由于城市决策者面临许多资源局限性和更紧迫的发展目标,因此在实施洪水风险综合管理时不

可过于刻板。在经过慎重考虑并与利益相关者进行磋商后,可采纳适用于某一特定地区的特殊措施。

在制定综合方法时,需要确定在技术上可行的一系列措施,以最终实现降低洪水风险的目标。

城市洪水风险综合管理策略旨在处理水相关的规划问题,其可成为城市再生或气候变化适应等

广泛议程的一部分。在开展降低洪水风险的相关行动时,需要采用参与式过程,促进与洪水管理相

关的所有利益相关者的参与,包括面临洪水风险或直接受到洪水影响的人群。相关措施需要经由利

益相关者进行磋商,并适应随时间而不断变化的自然、社会和经济状况。

图 8:洪水风险综合管理方案概览

第八版 五月专刊

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实施城市洪水风险综合管理

《城市洪水风险综合管理指南》提出了一种综合的城市洪水风险综合管理方法,其结合了结构

和非结构性措施。

城市洪水风险综合管理方法的实施需要广泛的利益相关者的参与,以及转变传统管理方法。因

此,城市洪水风险综合管理方法要求城市、国家、部委、水电公司在内的公共部门、企业、气象和

规划部门、民间团体、非政府组织、教育机构、研究中心及私营部门加强彼此之间的协调协商。

此外,实现结构和非结构措施之间的平衡也是一大挑战。决策者需要充分认识可帮助其进行此

类决策的替代措施、方法和手段。

研究和开发适当的度量标准、实际的模拟计划、优质的风险数据及数据可视化工具将大有裨益。

尽管可单纯的从经济层面来界定洪水风险综合管理措施的实施和成果,决策者、城市规划者和

技术专家在进行判断时还必须考虑其它因素。

最后,决策者必须做出稳健的决策。

图 9:洪水管理方案的相对成本效益

全文链接:https://www.gfdrr.org/sites/gfdrr/files/urban-floods/node/1071.html

第九版 五月专刊