上海应对汛情亟需系统性新举措

　　上海地处太平洋西岸、亚洲大陆东沿，位于太平洋季风区，属于亚热带季风气候。由于处在冷暖气候过渡带、中纬度过渡带和海陆相过渡带，受冷暖空气的交替作用十分明显，天气情况复杂，灾害性天气时有发生，尤其是在汛期，几乎每年都会不同程度的遭受台风、暴雨、高潮、洪水的袭击。

　　上海也是长江三角洲冲积平原的一部分，境内除西南部有少数丘陵山脉外，全为坦荡低平的平原，地势总体呈现由东向西低微倾斜。全市平均海拔为4米左右，市区地面高程多在3.0米至4.0米，中心区的黄浦、静安等地和长兴、横沙两岛的不少地段处在3.0米以下。低洼的地势使得上海遭受台风、暴雨、高潮、洪水的袭击后易成灾。

　　而稠密的人口和集聚的社会财富，又使得上海城市汛灾的敏感性、风险性高，一旦受灾，将带来严重的损失。上海既“淹不得”又“淹不起”，其防汛安全的重要性非同一般，因而上海也被国家防总列为全国重点防洪城市。

　　近日，在由上海市科协和上海市城市科学研究会等学会共同组织举办、主题为“生态智慧视野下的上海城市修复更新再造”的上海市科协系列城市沙龙第二期中，上海市水利工程设计研究院副院长刘新成介绍，上海防汛工程体系已基本形成了千里海塘、千里江堤、区域除涝、城镇排水等“四道防线”，在全市防汛中发挥了巨大的防灾减灾效益。但随着短时强降雨频现，台风、暴雨、大潮或洪水的“三碰头”多发，城市化下垫面硬化，以及防汛战线随着城市空间特别是地下空间的不断拓展等城市防汛新特点的出现，传统的防汛工程规划设计体系存在缺陷，亟需有效应对新形势的系统性新举措。

　　传统做法难以应对汛情新特点

　　“近年来上海各类地下空间却以惊人的速度快速发展，目前拥有各类地下空间总建筑面积超过60平方千米，面积相当于一个中等城市；且利用空间越来越深，从地下一层直到地下五层。城市硬化面积增加、水面和绿地面积减少，导致城市可渗水地面逐渐减少, 地表径流增加、汇流速度加快，进而加大了城市的内涝灾害风险。”刘新成指出，平原河网地区的城市雨水通常先在地面道路汇流进入市政雨水管网，管网中的雨水经自流或泵站提升排入外围河道等大水体，这是一个系统联通的过程。

　　在传统规划设计中，市政排水系统和河道除涝系统基本为独立设计，雨水管道末端不考虑外围河道水位的影响，河道汇水计算也不考虑雨水经管道的收集和缓冲过程。这种情况下，传统做法很难贴合实际。

　　近年来也有越来越多的工程采用数学模型来分别计算市政雨水排水或河道排涝，但是两种数学模型也显见相互耦合，仅仅将河道水位作为雨水管网模型的边界条件进行计算，雨水管网中水位流量变化过程不能反馈至河道。在暴雨过程中雨水管网超出负荷时，单一的数学模型也不考虑积水在路面的真实漫流过程，更难以精确模拟内涝的积水范围和深度。

　　刘新成分析，城市内涝是一个复杂水系统问题在某一局部的反应，其成因可能是管网系统排水能力不足（管径太小、淤积严重、雨水泵站规模过小），可能是外围河道水位限制（水位过高影响雨水管道排水能力，甚至通过雨水管道倒灌至路面），也可能是区域地势的影响（周边地势高，客水流入量大）。针对上海的区域特点，为有效应对上海的城市内涝，他建议实施包括“一个理念”“一项规划设计技术”和“一项重点工程”在内的系统性新举措。

　　从源头建立系统治理内涝理念

　　所谓“一个理念”，即从源头上建立大水体和小水体互为联通的统一规划、设计和管理的系统治理内涝理念。这里的大水体主要指江、河、湖、海等自然水域，小水体主要指市政雨水排水管网及局部调蓄池等。

　　要实现这一系统治理内涝理念，必须大力推广应用“一项技术”，即“地面路网-雨水管网-区域河网”三网耦合模拟计算技术，要在规划、设计和管理各阶段都利用这一技术，诊断已有系统的内涝顽疾，评估规划拟建和新建系统的除涝效果，实时发现运行调度过程中的主要问题。在这三网中，路网是否积水是关键，管网是否通畅排泄是重点，河网是否有效承泄调蓄是核心。

　　在治理工程体系上，在上海已建立的“四道防线”基础上，还应实施“一项重点工程”即在黄浦江河口建挡潮闸工程。挡潮闸工程既能与外围海塘建立封闭的防潮保护圈，又能与市区江堤（防汛墙）形成有效的防潮防洪体系，同时还可利用其调节控制作用，在台风和大暴雨期间调洪错峰，以便充分利用自然河道的巨大调蓄容量，根本上治理内涝，与已有“四道防线”组合在一起可发挥更大的整体综合防汛效益。

　　基于高潮位趋势性抬高和地面沉降导致黄浦江防汛墙防汛水平偏低，防汛墙再加高加固的经济性和操作性不强等原因，以及国际上众多沿海国家和城市的经验表明，河口建挡潮闸十分必要。多年来业内也一致认为，黄浦江河口建挡潮闸是一个提升上海城市整体防汛能力的重大战略举措。

　　据介绍，相关研究机构曾对黄浦江河口闸方案在典型洪水情况下的调度运行效果进行了模拟预测。研究表明，在太湖洪峰前适当运行调度黄浦江河口闸，运行6天太湖最高日均水位可降低4厘米，超4.39米的时间可减少2天；不同区域水位可降低1厘米～23厘米；造峰期通过规划水闸泄洪量增加6.7%。