■ LIAO Kai HUANG Yiru

1 研究背景

全球氣候變暖涉及了一系列復(fù)雜的環(huán)境現(xiàn)象，包括北半球中高緯度地區(qū)降雨量逐漸增長、強降雨時間增多、部分地區(qū)干旱季節(jié)的增長、海平面上升等；同時，在城鎮(zhèn)城市化推進過程中，在道路、市政、城鎮(zhèn)建設(shè)驅(qū)動下，城鎮(zhèn)范圍不斷擴張，用地性質(zhì)改變，造成了地質(zhì)破壞、水土流失、建筑密集、地面硬化、河道淤塞等社會—生態(tài)不協(xié)調(diào)問題，是導(dǎo)致城鎮(zhèn)雨洪災(zāi)害的主要原因。

不斷增加和突破極限的暴雨和地表徑流挑戰(zhàn)著長江流域涉水城鎮(zhèn)及其水利工程的承洪能力，人類面對洪澇的節(jié)節(jié)敗退是不言而喻的。作為僅次于尼羅河和亞馬遜河的世界第三大河，長江橫跨11 個省、市、自治區(qū)，支流流經(jīng)19 個省級行政區(qū)，流域總面積達180 萬km2，囊括全國1/3 以上的人口和GDP，其中，半數(shù)以上的城市都位于歷史上的洪泛區(qū)。長江流域是中國最嚴重的洪災(zāi)發(fā)生地，現(xiàn)代城市系統(tǒng)復(fù)雜而巨大，導(dǎo)致洪水造成的損失和傷害數(shù)量級增加。近年來，內(nèi)澇災(zāi)害嚴重、社會關(guān)注度高的60個城市中，占比近22%的13 個城市在長江沿岸，占比82%的49 個城市位于長江流域內(nèi)（圖1）[1]。

圖1 內(nèi)澇災(zāi)害嚴重、社會關(guān)注度高的60 個城市分布圖

圖2 三峽大壩衛(wèi)星航拍圖（圖片來源：NASA）

圖3 三峽水利樞紐工程泄洪情景（圖片來源：CNN）

2020 年6～8 月汛期內(nèi)，長江流域的三峽大壩（圖2、3）迎來了建成以來的最大洪峰，超過1954 年和1998 年大洪水長江上游洪峰的最高值。據(jù)水利部統(tǒng)計，流域內(nèi)有400多條河流發(fā)生超預(yù)警以上洪水，部分支流河流出現(xiàn)破歷史紀錄的特大洪水，累計降雨量為近60 年同期最多。不少地方降雨甚至突破歷史極值，造成多省141 人死亡和數(shù)百萬人的遷移疏散，洪澇造成的危害和損失遠超1998 年大洪水。除了大城市，山區(qū)、河谷中小城鎮(zhèn)和偏遠的村鎮(zhèn)，洪澇災(zāi)害甚至更嚴重，整個流域發(fā)生了從上游到下游又回到上游的洪澇過程，依次是貴州、重慶、湖北、江西、安徽、四川、重慶等省份，先后往復(fù)經(jīng)歷。

2 長江流域城鎮(zhèn)洪澇特征

據(jù)史書記載，從公元前206 年至公元1949 年新中國成立的2 155 年間，發(fā)生了1 029 次大水災(zāi)，頻率上幾乎每兩年就有一次水災(zāi)[2]。在古代中國，黃河水患遠重于長江，長江“有河患無江患”，沿線狹窄之處有高山攔截，寬闊之處有湖泊存蓄。長江年入海水量超過1 萬億m3，約占中國河流總徑流量的37%，支流漢江年徑流量超過了黃河，汛期流量占到了總水量的70%～75%[3]。而明清以后，由于大面積的砍伐森林、水土流失、圍湖造田等種種歷史原因，再加上全球氣候變化、季風(fēng)性降雨嚴重不均，長江流域水災(zāi)日益嚴重。

長江水系呈線型網(wǎng)狀分布，河川徑流空間分布迥異，干流跨度長，支流流域面積廣，洪水主要由暴雨引起，汛期主要集中在6～8 月份。在億萬年的地質(zhì)演進中，西南季風(fēng)促成了長江流域河流湖泊的地域分布：當季風(fēng)攜帶著暖濕氣流從海上吹來，雨水通常按照自東向西、先南后北的順序依次在長江流域落下，在地表匯流后進入江河，中下游的地表水率先下泄入海，待上游來水進入中下游時，長江和沿線湖泊已經(jīng)錯開了洪峰迎接上游的洪水[4]。若出現(xiàn)異常情況如厄爾尼諾現(xiàn)象，或者入梅早且梅雨期長，降雨情況反?！陰б恢迸腔餐鶑?fù)在長江一帶，上下游、江與湖的來水就會形成洪峰集聚，從而暴發(fā)大洪水（圖4）。近10 年的洪澇情況表明，這種可能性有增大的趨勢，并造成巨大的社會經(jīng)濟損失。

3 研究對象

水文地理對于古代城鎮(zhèn)的選址及空間布局、交通與經(jīng)濟發(fā)展、水利、供水排水、防洪蓄洪、防火避災(zāi)、軍事防御等均有著重要影響。水利和水文設(shè)施等公共工程影響著整個城市的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，也是整個區(qū)域系統(tǒng)的一部分。長江上、中、下游流域的水文城鎮(zhèn)是人類在長期適應(yīng)水文生態(tài)過程中形成的，代表了城市與自然之間相互平衡的和諧關(guān)系，是人類智慧的結(jié)晶。文中所提的“水文城市”主要指代江河湖泊周邊城市形態(tài)與水文因素密切相關(guān)的城鎮(zhèn)，選取其中洪澇問題突出的典型城鎮(zhèn)類型進行分析。

長江水患分布范圍甚廣，干流上游因多山地、河谷，地形復(fù)雜且地表多松散土石，沿岸因洪水漫溢造成洪水災(zāi)害，在發(fā)生大暴雨時易引發(fā)山洪、滑坡和泥石流災(zāi)害，典型水文城鎮(zhèn)為山地河谷型城鎮(zhèn)、山地沿江城鎮(zhèn)，防洪區(qū)包括重慶、云南、貴州等省市。長江干流中游“兩湖”平原及支流沖積平原因湖泊面積減少，蓄洪能力降低，由洪水泛濫和潰堤造成災(zāi)害，防洪區(qū)包括湖北、湖南、江西等省，在暴雨集中和每年5 月長江進入春汛時易發(fā)生洪水，典型水文城鎮(zhèn)為湖泊型城鎮(zhèn)；中下游地區(qū)洪災(zāi)最為嚴重、集中、頻繁，這是因為長江中下游干流多平原，河道泄洪能力不足以承載巨大來水量，且地面高程普遍低于當?shù)睾樗?，防洪區(qū)包括安徽、江蘇、浙江、上海等省市，典型水文城鎮(zhèn)為圩田型城鎮(zhèn)、河網(wǎng)型城鎮(zhèn)。濱海城市易遭受風(fēng)暴潮侵襲，如上海，由于濱海城市經(jīng)濟發(fā)達、地下水位較高、市政基礎(chǔ)設(shè)施投入較大，且內(nèi)澇易通過強大的市政管網(wǎng)排入大海，本文暫且不作贅述。

4 水文城鎮(zhèn)類型及其洪澇特征

4.1 山地河谷型城鎮(zhèn)

山地河谷型城鎮(zhèn)典型案例：貴州省木瓜鎮(zhèn)（圖5）、四川瀘定縣等，主要位于長江上游重慶、貴州、云南等省份。山地河谷區(qū)域由于地形坡度大，水隨到隨留，不宜集聚，一旦遇到強降雨，水從高處沖下，集聚快、威力大，洪澇問題非常突出（圖6）。據(jù)中央財經(jīng)報道，2020 年6 月22 日，貴州省桐梓縣的木瓜、羊磴、坡渡、芭蕉、水壩塘、獅溪等山地沿河鄉(xiāng)鎮(zhèn)（圖7）不同程度受災(zāi)，山洪暴發(fā)、房屋倒塌、通信設(shè)備毀壞、多人被困，以木瓜鎮(zhèn)受災(zāi)最為嚴重，而下游的綦江也相應(yīng)遭受嚴重的洪澇。

圖4 2020 年汛期長江流域典型洪澇災(zāi)害徘徊往復(fù)的時間線

圖5 木瓜鎮(zhèn)災(zāi)后航拍

圖6 木瓜鎮(zhèn)災(zāi)中航拍（圖片來源：當?shù)赜浾撸?/p>

《管子·乘馬》道，“凡立國都，非于大山之下，必于廣川之上，高毋近旱而水用足，下毋近水而溝防省?！敝赋龉糯靽鵂I城宜選址于大江大河旁，以保證用水的充足而又要防止近水洪澇（圖8）。河谷是最接近江河的地段，由于水源充足、土壤肥沃、地勢較開闊平整，成為早期人類起源地和城鎮(zhèn)聚居的發(fā)源地之一。

河谷型城鎮(zhèn)洪澇特點：行洪速度快、洪峰消退快，一般在48 h 之內(nèi)洪峰過境并結(jié)束；洪水中往往夾帶大量泥沙、雜物和垃圾；對于山地河谷型城鎮(zhèn)來說，面臨著“洪”和“澇”兩方面的問題，既需要應(yīng)對隨著河道上游水漫溢產(chǎn)生的“洪水”，又需要解決自身匯水區(qū)內(nèi)城市化過程中本地非滲透表面增多產(chǎn)生的雨水徑流的“漬水”問題。山區(qū)“洪”的危害遠大于“淹”，水過之處，決堤毀屋，沖擊力巨大。

4.2 山地沿江城鎮(zhèn)

山地沿江城鎮(zhèn)典型案例：重慶、合川等，主要分布于長江上游四川、重慶等省市。重慶作為山地沿江城鎮(zhèn)，地形變化、坡度起伏較大，濱江低洼地帶是洪澇受災(zāi)重點區(qū)域。據(jù)新華社報道，2020 年8 月18、19 日，受四川盆地連續(xù)強降雨影響，“長江2020 年第5 號洪水”和“嘉陵江2020 年第2 號洪水”過境重慶主城中心城區(qū)，重慶市啟動防汛Ⅰ級應(yīng)急響應(yīng)，長江重慶段出現(xiàn)突破1981 年歷史極值的洪水位（圖9、10），致當?shù)?6.32 萬人受災(zāi)，受洪水淹沒商鋪2.37 萬間、車庫194 個、機動車663 輛等，倒損房屋4 095 間，農(nóng)作物受災(zāi)面積8 636 hm2，直接經(jīng)濟損失24.5 億元，未造成人員死亡。

山地沿江城鎮(zhèn)洪澇特點：洪澇持續(xù)時間短，沿江低洼地帶受洪澇影響較大；洪水受長江上游水利工程的防洪調(diào)蓄控制和過境洪水影響較大。重慶的地理位置決定了既要為長江中下游減輕防洪壓力，也要承擔(dān)長江上游過境洪水帶來的壓力，特殊狀況下三峽大壩為避免下游城市遭受更大的災(zāi)害損失，會通過宏觀泄洪調(diào)蓄手段延長洪峰過境時間，造成重慶承擔(dān)洪峰而形成內(nèi)澇。

圖7 貴州喀斯特地形典型山地河谷村鎮(zhèn)衛(wèi)星圖像（圖片來源：改繪自奧維地圖）

圖8 木瓜鎮(zhèn)沿木瓜河橫斷剖面示意圖

圖9 2020 年8 月18 日重慶兩江交匯洪水過境情形（圖片來源：齊嵐森/視覺重慶）

圖10 2020 年8 月19 日重慶知名景區(qū)南濱路被淹沒情景（圖片來源：陳超/中新網(wǎng)）

4.3 湖泊型城鎮(zhèn)

湖泊型城鎮(zhèn)典型案例：武漢、岳陽等，主要分布于長江中游湖北、湖南、江西等省份。武漢地處古代“云夢澤”之地，曾是湖泊群和沼澤之地，有“千湖之城”之稱，城市大部分建設(shè)于曾經(jīng)的洪泛區(qū)。河流、湖泊、洼地、坑塘等具有調(diào)蓄雨水、涵養(yǎng)滲流等調(diào)節(jié)徑流的作用，然而城市建設(shè)的盲目擴張和對洪泛區(qū)湖泊的填塞和侵占，降低了雨水的調(diào)蓄分流功能。根據(jù)武漢市水務(wù)局資料顯示，近30 年武漢湖泊面積減少228.9 km2，其中，經(jīng)合法審批填湖占53.3%，非法填湖占46.7%。50 年來，武漢中心城區(qū)建國初期127 個湖泊如今僅存38 個。

據(jù)搜狐網(wǎng)新聞報道，2016 年武漢暴雨災(zāi)害造成全市75.7 萬人受災(zāi)，部分小區(qū)漬水內(nèi)澇時間超過了6 d（圖11、12）；農(nóng)作物受損97 404 hm2，其中,絕收32 160 hm2；倒塌房屋2 357 戶5 848 間，直接經(jīng)濟損失22.65億元 ；因災(zāi)死亡14人，失蹤1人。

湖泊型城鎮(zhèn)洪澇特點：應(yīng)對自身集水區(qū)內(nèi)雨水徑流的同時，受長江上游排洪引起的湖泊水位抬升影響較大，當河流湖泊水位高于市政排水位時易形成內(nèi)澇；在內(nèi)澇嚴重的住區(qū)，很多原來都是湖泊、濕地等原承擔(dān)蓄水、分洪功能的洪泛區(qū)，而填湖致水無處可排，內(nèi)澇具有滯留久的特點，如2016 年武漢洪山區(qū)南湖片區(qū)的內(nèi)澇超過6 d 才全部消退。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，絕大部分武漢內(nèi)澇小區(qū)均位于湖泊周邊或不遠處（圖13）。

4.4 圩田型城鎮(zhèn)

圖11 2016 年7 月武漢韻湖春曉小區(qū)被淹狀況（圖片來源：京華時報）

圖12 2016 年7 月武漢南湖雅園受漬水困擾狀況（圖片來源：中國青年網(wǎng)）

圖13 2016 年武漢內(nèi)澇小區(qū)800 m×800 m 范圍衛(wèi)星圖像（圖片來源：改繪自奧維地圖）

圩田型城鎮(zhèn)典型案例：江西省鄱陽縣油墩街鎮(zhèn)、安徽省全椒縣等圩田型城鎮(zhèn)等，主要分布于長江中下游安徽、江西、江蘇等省份?！度f春圩圖記》（沈括，1061 年）中記載：“江南大都皆山地，可耕之土皆下濕厭水，瀕江規(guī)其地以堤，而藝其中，謂之圩?！遍_墾圩田（圖14）的過程是把低洼處水流塑造成外高內(nèi)低、秩序井然的水網(wǎng)和可種植、可建設(shè)用地的過程。孫俊《筑圩圖說》總結(jié)歷史上筑圩修圩的技術(shù)經(jīng)驗，集中完備地論述了治理太湖流域青浦地區(qū)“仰盂圩”的技術(shù)經(jīng)驗，對于水網(wǎng)圩區(qū)建設(shè)和治理圩田城鎮(zhèn)、防澇抗旱具有重要的指導(dǎo)意義[5]?！爸虈铩笔情L江中下游圩田城鎮(zhèn)的典型空間形態(tài)，實現(xiàn)了疏浚排水，將低洼的沼澤區(qū)開拓改造成可種植的農(nóng)田和建設(shè)用地，提高了農(nóng)作物的種植產(chǎn)量，在滿足百姓衣食住行的同時保護城鎮(zhèn)免于洪澇災(zāi)害（圖15）。從地形地勢上看，仰盂圩四周高中間低、復(fù)盆圩中間高四周低、傾斜圩半邊高半邊低，由于仰盂圩地勢低洼凹陷，排水抗?jié)硢栴}最復(fù)雜[6]。

2020 年7 月8 日，上饒市鄱陽縣油墩街鎮(zhèn)西河崇復(fù)圩產(chǎn)生4處決堤，造成6 萬余人受災(zāi)（圖16）。據(jù)江西省應(yīng)急管理廳統(tǒng)計，2020 年7 月的洪澇災(zāi)害造成南昌、景德鎮(zhèn)、九江（圖17）、上饒等省區(qū)市521.3 萬人受災(zāi)，農(nóng)作物受災(zāi)面積455 700 hm2，絕收75 000 hm2，倒塌房屋403 戶988間，直接經(jīng)濟損失64.9 億元。2020年7 月19 日，受強降雨影響，安徽省滁河水位快速上漲，為緩解下游的防洪壓力和城鎮(zhèn)利益，全椒縣對滁河兩外壩堤實施爆破，啟用蓄洪區(qū)（圖18）。安徽位于長江下游，具有承載上游泄洪洪水的“口袋”效應(yīng)，開放入水閘能上保河南下保江蘇。

圖14 圩田圖解（圖片來源：《農(nóng)書》）

圖15 典型圩田圖（圖片來源：《人居環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論》）

圖16 上饒市鄱陽縣油墩街鎮(zhèn)決堤示意衛(wèi)星圖像（圖片來源：改繪自奧維地圖）

圖17 江西省九江洪澇造成大壩潰壩中的圩田城鎮(zhèn)鳥瞰圖（圖片來源：法新社）

圖18 安徽省全椒縣決堤泄洪（圖片來源：澎湃新聞）

圩田型城鎮(zhèn)洪澇特點：圩田堤壩具有潰壩的危險，圩田型城鎮(zhèn)往往處于歷史洪泛區(qū)相對低洼地帶，受國家宏觀調(diào)控影響較大，往往會考慮到對下游城市的保護而主動破堤泄洪，對圩田型城鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活影響非常大；從圩田中抽排水的傳統(tǒng)處理過程易導(dǎo)致地面沉降和倒塌，而城鎮(zhèn)建設(shè)給予地面的壓力也加劇了沉降過程。與荷蘭圩田城市具有完善的運河、堤壩、水閘、泵等水利設(shè)施和排水系統(tǒng)相比，我國的低洼圩田城鎮(zhèn)較少有完善的防澇防洪系統(tǒng)，工程質(zhì)量也參差不齊。防洪策略上可考慮定期疏浚河道，將圩田河渠網(wǎng)絡(luò)和魚塘的淤泥用于墊高圩堤和戧岸，并確定長效疏浚管理機制。按范仲淹所言，“修圍、浚河、置閘”乃圩田之三者鼎足、缺一不可。

4.5 河網(wǎng)型城鎮(zhèn)

河網(wǎng)型城鎮(zhèn)典型案例：蘇州（圖19）、紹興、泰州古城、揚州古城等江南水鄉(xiāng)，主要分布于長江下游浙江、江蘇等省份。太湖下游“水城”因地制宜修筑城墻抵擋洪水，通過靈活設(shè)置的水陸門閘調(diào)節(jié)水量，開挖寬深的護城河，并有河湖相連、網(wǎng)絡(luò)縱橫的城市水系作為排水和調(diào)蓄系統(tǒng)，形成了水路相鄰、河街平行的“雙棋盤”水鄉(xiāng)城市格局，不僅有效地適應(yīng)洪澇災(zāi)害，而且創(chuàng)造了獨具特色的城市形態(tài)（圖20）。這種城鎮(zhèn)形態(tài)的基本結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出“堤—水—閘”構(gòu)成的多尺度田字形，堤、水系和閘分別起到擋水、蓄排和分級控制的作用，是典型的理想水文韌性模式之一。

河網(wǎng)型城鎮(zhèn)洪澇特點：“堤—水—閘”系統(tǒng)滯洪洪水調(diào)節(jié)泵壓力大，水患災(zāi)害較少。據(jù)《蘇州府志》記載，自西漢至清的2 000 余年中，蘇州城僅7 次洪澇，其中，唐朝以前5 次，宋朝時僅有兩次洪澇災(zāi)害，宋嘉定十六年（1223 年）以后至清末700余年則未有洪災(zāi)記錄。

5 結(jié)語

圖19 1949 年蘇州城圖（圖片來源：董鑒泓,中國城市建設(shè)史）

圖20 宋平江府碑摹本，南宋紹定二年（1229 年)李壽朋刻繪，民國年間拓?。▓D片來源：劉敦楨，中國古代建筑史）

整個長江流域是一個韌性承洪系統(tǒng)，上下游各水文城市以江河湖泊緊密聯(lián)系在一起，通過水利工程的防護和協(xié)同調(diào)蓄作用共同應(yīng)對著洪澇問題，存在上游洪水來量巨大與中下游河湖泄洪能力不足的矛盾。各個層級流域需做好雨水徑流的控制和洪水管理，“歐洲水框架指令”[7]值得參考和學(xué)習(xí)，該指令要求成員國需遵守“非轉(zhuǎn)移原則”，為每個流域和子流域制定管理計劃，為每個集水區(qū)創(chuàng)建足夠的蓄水空間和措施，確定防洪措施，并禁止任何成員國增加其他成員國洪水風(fēng)險的可能，如上游的國家城市加高堤壩增加排洪量必須征求荷蘭的意見。

從洪澇防治的角度看，長江流域典型水文城鎮(zhèn)中河網(wǎng)型城鎮(zhèn)最為理想，山地沿江城鎮(zhèn)和湖泊城鎮(zhèn)有強大的長江水利防洪系統(tǒng)可進行統(tǒng)籌調(diào)控和防護，圩田型城鎮(zhèn)國內(nèi)外的研究已非常豐富和深入，以江南的太湖流域和荷蘭的圩田城鎮(zhèn)建設(shè)較為成熟。研究發(fā)現(xiàn)，山地河谷型城鎮(zhèn)由于城鎮(zhèn)建設(shè)落后、經(jīng)濟基礎(chǔ)條件差、生態(tài)環(huán)境脆弱等原因，在洪澇防治建設(shè)和水文韌性策略方面的實踐和研究相當匱乏，亟需相關(guān)理論、田野調(diào)查和實證方面的研究。另外，人們對洪水的態(tài)度需要有個轉(zhuǎn)變，應(yīng)把洪水看作一種常態(tài)和自然現(xiàn)象，形成流域范圍內(nèi)多級聯(lián)防聯(lián)控的韌性應(yīng)對策略，同時，在城市設(shè)計的“毛細血管”層面提升城鎮(zhèn)的雨洪韌性，自下而上地對城鎮(zhèn)“三生空間”的規(guī)劃和空間布局提出建議和要求。而針對中國洪澇頻發(fā)、問題突出的長江流域內(nèi)城鎮(zhèn)，也需制定因地制宜的不同流域和地理環(huán)境下的水文韌性城鎮(zhèn)設(shè)計策略體系。