本文選自《城市與減災(zāi)》2021年第5期,原文題目:美國(guó)科林斯堡城市防洪實(shí)踐及其啟示,作者:劉揚(yáng)、張麗瓊。

作者簡(jiǎn)介
劉揚(yáng),博士,西南林業(yè)大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師。長(zhǎng)期從事風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)、云南傳統(tǒng)村落與鄉(xiāng)村景觀、城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、文化景觀與遺產(chǎn)保護(hù)等領(lǐng)域的教學(xué)和科研工作,2017 年曾赴美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)交流訪問,先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、省部級(jí)項(xiàng)目、橫向項(xiàng)目數(shù)十項(xiàng),發(fā)表論文80余篇,出版書籍4部,參編6部;作品獲國(guó)內(nèi)外獎(jiǎng)勵(lì)30余次。
2017 年7 月28 日,是美國(guó)科羅拉多州科林斯堡市洪水災(zāi)害20 周年紀(jì)念日,當(dāng)天該市舉行了主題為“跟著洪水——我們銘記1997”的紀(jì)念活動(dòng),被認(rèn)為是一個(gè)向過去學(xué)習(xí)從而使科林斯堡更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)洪水的行動(dòng)。
紀(jì)念活動(dòng)持續(xù)了兩天,包括7 月28 日的紀(jì)念儀式和29 日的洪水教育日活動(dòng),其中教育日是一場(chǎng)家庭友好的教育活動(dòng),通過開展兒童動(dòng)手活動(dòng)、科普教育展位、沿著春溪的自行車游、徒步游、介紹和演示、食物卡車等活動(dòng),讓人們了解洪水災(zāi)害、汛期安全、減災(zāi)和應(yīng)急準(zhǔn)備等知識(shí)。
科林斯堡市的城市防洪經(jīng)驗(yàn)和工作實(shí)踐具有良好的減災(zāi)實(shí)效,可為我國(guó)城市的防洪管理及發(fā)展建設(shè)提供有益的啟示借鑒。
科林斯堡市1997 年洪水
科林斯堡市位于美國(guó)中西部的平原區(qū),地貌上屬于科羅拉多山麓地帶,西側(cè)為落基山脈,東側(cè)為美國(guó)大平原,屬于溫帶大陸性氣候,發(fā)源于西部山區(qū)的卡什拉波德里河從該市外圍的西北地帶流經(jīng)城市的東南地帶。

該市成立于1864 年, 是拉里默爾縣的縣府所在地,也是美國(guó)科羅拉多州拉里默爾縣內(nèi)的一座權(quán)力下放的城市,總面積122.1 km?,其中120.5 km²為陸地面積,1.6 km² 為水域面積(1.27%)。全市約有15 萬(wàn)居民,是科羅拉多州第五大城市,也是一座較大的大學(xué)城,科羅拉多州立大學(xué)就位于科林斯堡。
1997 年7 月28 日,科林斯堡市發(fā)生了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害, 也被稱為“1997 年春溪洪水”。洪水影響了科林斯堡市許多地方,不僅僅在春溪,老城區(qū)、西藤、運(yùn)河進(jìn)口盆地(城市西邊)、科羅拉多州立大學(xué)校園甚至化石溪都受到洪水侵襲。
是什么導(dǎo)致了洪水?其原因就是短時(shí)間降雨量太大。在31 個(gè)小時(shí)的暴雨期間,科林斯堡西邊的總降雨量達(dá)14.5 英寸(368.3mm),相當(dāng)于科林斯堡全年的平均降雨量。7 月28 日,暴雨從下午6 點(diǎn)持續(xù)到午夜,6 個(gè)小時(shí)的降雨量為10 英寸(254mm)。這場(chǎng)強(qiáng)降雨造成了比500 年一遇的洪水更大的一次洪水,500 年一遇,就是任何一年只有0.2% 的概率可以達(dá)到或超過。
這場(chǎng)災(zāi)難性的洪水造成5 人喪生,約2000 所房屋遭到破壞,損失達(dá)2 億美元。除了洪水之外,還有發(fā)生火車出軌、燃?xì)獗ê鸵苿?dòng)之家公園內(nèi)的火災(zāi)。到目前為止,這場(chǎng)暴雨已成為科林斯堡歷史上最具破壞性的暴風(fēng)雨。

約翰遜移動(dòng)之家公園被洪水摧毀

科羅拉多州立大學(xué)校園被淹

溪邊公園水位標(biāo)志雕塑標(biāo)示了1997年洪水水位
科林斯堡的防洪經(jīng)驗(yàn)
事實(shí)上,科林斯堡市對(duì)暴風(fēng)雨和洪泛區(qū)的管理提前采取了措施和行動(dòng)。
1997 年洪水之前所做的工作
科林斯堡有著積極的暴風(fēng)雨和洪泛區(qū)管理的悠久歷史。1997 年洪水之前,就在春溪沿岸完成了眾多的緩解工作,花費(fèi)超過500 萬(wàn)美元,其中包括收購(gòu)30 所移動(dòng)房屋、9 所住宅、1 所養(yǎng)老院和1 個(gè)企業(yè)。據(jù)估計(jì),如果不是開展了這些工作,估計(jì)在1997 年的洪災(zāi)中98 人可能面臨生命危險(xiǎn)。

1997年洪水之前被城市收購(gòu)的移動(dòng)房屋公園
1997 年洪災(zāi)后的防洪工程措施
自1997 年洪水以來(lái),科林斯堡已經(jīng)花費(fèi)1 億美元用于防洪措施,以幫助城市更好地抵御洪水。在過去20 年的暴雨事件中,這些措施有效地保護(hù)了社區(qū),展現(xiàn)了防洪工程的好處。
在春溪盆地內(nèi)修建了洪水區(qū)域滯留池,加固伯靈頓北部鐵路堤壩。

塔夫脫山和德雷克路上建造的滯留池
老城區(qū)的排水管道修建年代久遠(yuǎn),排水不暢,經(jīng)常發(fā)生內(nèi)澇。1997 年洪水之后,該市重新修建了老城區(qū)排水管道, 采用了大口徑管道,在2007 年、2009年和2013年的暴雨中顯示了這些項(xiàng)目的好處。

修建老城區(qū)橡樹大街排水口工程
1997 年洪水后的非工程防洪措施
1. 洪泛區(qū)分洪減災(zāi)
洪水是一個(gè)自然過程,一個(gè)健康的河岸生態(tài)系統(tǒng)依賴頻繁的淹沒來(lái)維系生態(tài)和繁榮。沿著卡什拉波德里河,許多河岸區(qū)域都已經(jīng)被保留,包括古斯塔夫·斯旺森自然區(qū)域、科羅拉多州立大學(xué)環(huán)境學(xué)習(xí)中心和翠鳥角自然保護(hù)區(qū)。
洪泛區(qū),通過允許水體在大面積上擴(kuò)散來(lái)幫助減弱洪水的破壞力,這可以降低洪水的速度,擴(kuò)大洪水儲(chǔ)存量,以減少下游的峰值流量??屏炙贡な袚碛性S多沿著春溪、化石溪、卡什拉波德里河和其他較小排水系統(tǒng)的地塊,永久保留這些區(qū)域作為河岸開放空間并減少洪水災(zāi)害。
許多種類的鳥,包括翠鳥、大藍(lán)鷺、紅尾鷹、大角貓頭鷹和豐富的遷徙鳴禽,都利用卡什拉波德里河岸廊道。除了保留魚類和野生動(dòng)物的棲息地之外,沿著卡什拉波德里河的開放空間,還提供了解自然洪水和侵蝕的場(chǎng)所。
2. 制定洪泛區(qū)開發(fā)建設(shè)規(guī)則
在建筑物或房產(chǎn)開始任何建設(shè)(新開發(fā)、增加、改造、填充、分級(jí)等)之前,都要首先聯(lián)系科林斯堡公用事業(yè)部門, 了解具體的洪泛區(qū)規(guī)則要求,確定建設(shè)工程是否位于洪泛區(qū), 主要包括三方面的重要信息:
?。?)建造前須取得洪泛區(qū)使用許可
這些必要的許可程序,可以確保建筑物免于洪水破壞, 并且建造工程不會(huì)對(duì)現(xiàn)有房屋造成洪水問題。按照科林斯堡城市規(guī)劃準(zhǔn)則,所有建在100 年洪泛區(qū)內(nèi)的新建住宅結(jié)構(gòu)和附加物,必須高于100 年水面高程;新的非住宅建筑和附加物, 也必須在100 年水面高程以上升高或防洪。

老城的新建的聯(lián)排別墅滿足洪泛區(qū)規(guī)定而建
?。?2)泄洪道要求
泄洪道是洪泛區(qū)最危險(xiǎn)的區(qū)域。不允許新住宅開發(fā),商業(yè)開發(fā)也受到很大限制。對(duì)于所有其他獲準(zhǔn)的開發(fā),要求進(jìn)行工程分析,證明未來(lái)100 年洪水高程不會(huì)升高。
(3)實(shí)質(zhì)性改善要求
如果建筑物的重建、修復(fù)或其他改善的成本等于或超過現(xiàn)有建筑市場(chǎng)價(jià)值的50%,那么該建筑物必須滿足和新建筑物一樣的要求。被實(shí)質(zhì)性破壞的建筑在重建時(shí),必須滿足相同的標(biāo)準(zhǔn)。在洪泛區(qū)開發(fā)許可過程中解決改善的要求。
3. 禁止向排水溝渠或溪流中傾倒污染物
向排水溝渠、溪流傾倒和丟棄任何東西都是被禁止的, 因?yàn)檫@樣會(huì)增加和可能產(chǎn)生河道堵塞。阻塞、污染水道和溝渠是違反科林斯堡城市規(guī)范的(圖10),公眾可以通過電話或電子郵件向科林斯堡公用事業(yè)部門報(bào)告向河道、溝渠傾倒廢物的情況。

保持溝渠和溪流免于阻塞和污染,避免無(wú)法排水
4. 公用事業(yè)的保障——查看實(shí)時(shí)降雨和水流數(shù)據(jù)
科林斯堡公用事業(yè)建設(shè)了一套覆蓋全城的早期洪水預(yù)警系統(tǒng)(圖11),可以監(jiān)測(cè)流量和降水量。當(dāng)計(jì)量器超過設(shè)定水平時(shí),公用事業(yè)和應(yīng)急管理人員就會(huì)收到洪水預(yù)警信息, 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)也可在市政府網(wǎng)站查看。

中心大街上的洪水警告器
公眾在洪水緊急通知系統(tǒng)注冊(cè)后,可在家中、辦公室和手機(jī)上接收緊急通知,也可以通過短信和郵件接收緊急通知, 當(dāng)然也可在專門的網(wǎng)頁(yè)上了解更多的信息。在洪水緊急情況下,可以通過收聽收看當(dāng)?shù)貜V播電臺(tái)或電視臺(tái),了解當(dāng)前天氣狀況和緊急事態(tài);還可通過NOAA(美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局)天氣收音機(jī)獲得來(lái)自國(guó)家氣象服務(wù)的最新天氣更新信息。此外,公眾可以撥打?qū)iT的電話,報(bào)告一般性的洪水情況,也可以獲取洪水的相關(guān)信息。
借鑒啟示
從美國(guó)科林斯堡的防洪實(shí)踐中不難看出,在洪水來(lái)臨前的未雨綢繆至關(guān)重要。它不僅從修建洪水滯留池、渠道和加固鐵路堤等防洪工程方面采取措施,同時(shí)還進(jìn)一步規(guī)范洪泛區(qū)的管理,利用觀測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警系統(tǒng)等相關(guān)的非工程措施, 通過調(diào)整人類活動(dòng)以減輕洪水造成的災(zāi)害,協(xié)調(diào)人與洪水的關(guān)系,轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊姆篮橛^念,以此建立起了較完整的防洪體系,為我國(guó)的城市防洪提供有價(jià)值的啟示和經(jīng)驗(yàn)借鑒。
規(guī)范洪泛區(qū)管理,合理開發(fā)
我國(guó)人口基數(shù)大,為滿足日?;顒?dòng)需要,洪泛區(qū)的開發(fā)在所難免。在這種情況下,對(duì)于洪泛區(qū)的合理開發(fā)和規(guī)范管理就顯得尤為重要。為此,我國(guó)應(yīng)完善相關(guān)的法律法規(guī)和管理體制,嚴(yán)格執(zhí)行防洪標(biāo)準(zhǔn),細(xì)化洪泛區(qū)的管理?xiàng)l例,加強(qiáng)監(jiān)督和執(zhí)法力度,為城市防洪工作提供強(qiáng)有力的支撐。
提高防洪能力
提高我國(guó)的堤壩防御標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)地方特點(diǎn),結(jié)合滯留池、人工綠地、城市排水系統(tǒng),因地制宜地制定防洪標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)加快防洪技術(shù)信息化、數(shù)字化,提高城市的綜合防洪能力。
注重防洪生態(tài)化
防洪生態(tài)化的理念體現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)和材料應(yīng)用等多個(gè)方面,我國(guó)應(yīng)合理借鑒并在防洪工程中運(yùn)用土壤生物工程技術(shù)。如生物滯留池和生態(tài)護(hù)岸的做法,既經(jīng)濟(jì)又生態(tài)環(huán)保。同時(shí), 尊重自然規(guī)律,注重洪泛區(qū)(漫灘)、河渠、湖池、濕地的調(diào)蓄作用,結(jié)合國(guó)情走可持續(xù)發(fā)展的防洪與生態(tài)結(jié)合的道路, 最終實(shí)現(xiàn)人與洪水和諧相處。
轉(zhuǎn)變防洪觀念,加強(qiáng)防洪意識(shí)
完整、有效的防洪體系,不僅要通過建設(shè)防洪工程來(lái)降低洪水造成的災(zāi)害,同時(shí)還要結(jié)合非工程措施,以提升人類對(duì)洪水的適應(yīng)能力,協(xié)調(diào)人與洪水的對(duì)抗關(guān)系,核心是改變先前要控制和消除洪水的觀念,轉(zhuǎn)變?yōu)椴扇》e極措施來(lái)管理洪水,并減輕洪水帶來(lái)的災(zāi)害及損失,最終實(shí)現(xiàn)與洪水和諧相處的轉(zhuǎn)變。
通過社區(qū)、媒體開展防洪宣傳工作,普及防洪知識(shí),提高公眾防洪意識(shí),讓公眾認(rèn)識(shí)到所有的河流、溪流、支流和渠道,不論規(guī)模大小,都有引發(fā)洪水的可能,城市街道洪水也是一種風(fēng)險(xiǎn),讓每一個(gè)人都牢記自己面臨的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。
(注:文中圖片均來(lái)自科林斯堡公用事業(yè)資料)