基于系統(tǒng)思考的武漢市內(nèi)澇成因分析及對(duì)策*

高 峰，劉 鵬，黃超然

(中南大學(xué) 資源與安全工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083)

基于系統(tǒng)思考的武漢市內(nèi)澇成因分析及對(duì)策*

高 峰，劉 鵬，黃超然

(中南大學(xué) 資源與安全工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083)

為系統(tǒng)研究武漢城市內(nèi)澇成因，給出解決武漢市內(nèi)澇問(wèn)題的對(duì)策措施，采用系統(tǒng)思考的方法及系統(tǒng)基模作為工具，從氣象，城市規(guī)劃、建設(shè)和政府管理三方面構(gòu)建主體因素因果循環(huán)圖，開展內(nèi)澇成因分析。結(jié)果表明：武漢城市內(nèi)澇的直接原因?yàn)闃O端惡劣氣候增多，城市滲、排水不暢及調(diào)蓄水能力不足導(dǎo)致的徑流量增大；間接原因主要為政府管理缺陷導(dǎo)致城市規(guī)劃不科學(xué)，相關(guān)法規(guī)不完善以及各職能部門協(xié)調(diào)不到位?；诖颂岢鰞?nèi)澇災(zāi)害三類主體因素的杠桿解分別為：生態(tài)文明建設(shè)、海綿城市建設(shè)和系統(tǒng)性管理體制的建立。通過(guò)對(duì)各杠桿解進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，認(rèn)為要解決武漢城市內(nèi)澇問(wèn)題，必須完善系統(tǒng)性管理體制，降低海綿城市建設(shè)和生態(tài)文明建設(shè)的時(shí)滯效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)三者間的動(dòng)態(tài)反饋?zhàn)饔谩?/p>

內(nèi)澇成因分析；因果循環(huán)圖；海綿城市；生態(tài)文明；杠桿解；武漢

隨著全球氣候變化的不斷加劇以及我國(guó)城市化的快速發(fā)展，城市極端洪澇災(zāi)害發(fā)生頻次逐年增加，影響范圍也逐漸擴(kuò)大[1]?！吨袊?guó)21世紀(jì)議程》[2]指出，隨著我國(guó)城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，大量城市林地、湖泊等洪水調(diào)蓄空間被擠占，城市排水設(shè)施建設(shè)落后于城市發(fā)展速度，以及不健全的城市災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理體制，使得我國(guó)城市內(nèi)澇災(zāi)情呈現(xiàn)出復(fù)雜性、多樣性和放大性的特點(diǎn)。如武漢原有湖泊127個(gè)，素有“百湖之城”之稱，如今僅剩38個(gè)，20年來(lái)湖泊面積消失三分之一，致使武漢成為內(nèi)澇最嚴(yán)重的城市之一[3]。

我國(guó)城市內(nèi)澇發(fā)生頻次增加，已引起人們的廣泛關(guān)注。吳亞玲等[4]運(yùn)用由點(diǎn)到面、點(diǎn)面結(jié)合的方法，對(duì)深圳市內(nèi)澇的成因進(jìn)行了分析，得到強(qiáng)降水或過(guò)程雨量偏大的降水是深圳市城市內(nèi)澇的直接原因；有學(xué)者[1,5-6]通過(guò)對(duì)城市內(nèi)澇成因的分析，分別提出了加強(qiáng)城市內(nèi)澇形成機(jī)理的研究，建立城市排水系統(tǒng)，GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，保護(hù)城市天然水體，建立建筑蓄水系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)排水理念，高度重視城市雨水設(shè)施的建設(shè)等解決措施；王通[7]，謝映霞等[8]分別從城市排水規(guī)劃和城市規(guī)劃方面對(duì)城市內(nèi)澇成因做出了相應(yīng)的分析，并從規(guī)劃的視角提出了相應(yīng)的對(duì)策；楊丹等[9]通過(guò)分析內(nèi)澇災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建內(nèi)澇災(zāi)害數(shù)據(jù)可視化預(yù)警系統(tǒng)，保證可視化結(jié)果的動(dòng)態(tài)更新，使得用戶可隨時(shí)跟蹤了解災(zāi)害情況；郭雪梅等[10]分析了城市內(nèi)澇災(zāi)害成因，并基于此提出了相應(yīng)的氣象服務(wù)對(duì)策。但是，城市內(nèi)澇并不是各影響因素的簡(jiǎn)單疊加，而是動(dòng)態(tài)的、相互作用的結(jié)果，因此，只有從系統(tǒng)的、動(dòng)態(tài)的角度分析，才能從根源上找到解決城市內(nèi)澇的措施。

本文以武漢城市內(nèi)澇為例，嘗試運(yùn)用系統(tǒng)思考的方法及系統(tǒng)基模工具[11-13]建立內(nèi)澇成因因果關(guān)系循環(huán)圖，構(gòu)建氣象，城市規(guī)劃、建設(shè)和政府管理三方面的主體因素因果循環(huán)圖，分析致災(zāi)機(jī)理，挖掘城市內(nèi)澇災(zāi)害的杠桿解，提出有效的對(duì)策措施。

1 內(nèi)澇災(zāi)害背景及分析工具

1.1 內(nèi)澇災(zāi)害背景

截至2016年8月，全國(guó)有29省(區(qū)、市)1 810個(gè)縣5 932萬(wàn)人遭受洪澇災(zāi)害，因?yàn)?zāi)死亡232人、失蹤55人，緊急轉(zhuǎn)移安置466.35萬(wàn)人，農(nóng)作物受災(zāi)4 839 khm2，倒塌房屋11.75萬(wàn)間，直接經(jīng)濟(jì)損失約1 176億元，其中有154個(gè)城市因暴雨洪水發(fā)生內(nèi)澇受淹，受災(zāi)人口255萬(wàn)人，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)81億元[14]。武漢市是近年來(lái)發(fā)生內(nèi)澇的典型城市之一。武漢市作為我國(guó)中部地區(qū)的中心城市，全國(guó)重要的工業(yè)基地、科教基地和綜合交通樞紐，地處長(zhǎng)江中下游平原，江漢平原東部，地勢(shì)較為低洼，且受大陸性氣候影響，雨熱同季，降雨豐富。近年來(lái)頻繁的內(nèi)澇災(zāi)害，給城市社會(huì)帶來(lái)了巨大損失，給市民工作、生活造成了極大的不便，僅2016年，受災(zāi)人口就達(dá)到105.8萬(wàn)，轉(zhuǎn)移安置人口20.7萬(wàn)，直接經(jīng)濟(jì)損失51億元[15]。

1.2 城市內(nèi)澇系統(tǒng)主體層次結(jié)構(gòu)

武漢城市內(nèi)澇是由多方面因素共同作用的結(jié)果，且相互之間存在著一定的聯(lián)系或因果相關(guān)性。本文通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)資料[7,16]的分析研究，總結(jié)歸納出造成武漢城市內(nèi)澇的三大主體因素分別為：氣象，城市規(guī)劃與建設(shè)，政府管理，并構(gòu)建如圖1所示的武漢市內(nèi)澇系統(tǒng)主體層次結(jié)構(gòu)圖。

圖1 武漢市內(nèi)澇系統(tǒng)主體層次結(jié)構(gòu)圖

1.3 系統(tǒng)思考與系統(tǒng)基模工具

武漢市內(nèi)澇災(zāi)害致災(zāi)因子眾多，且諸多因素都是動(dòng)態(tài)變化的，單純的對(duì)致災(zāi)因子進(jìn)行一一的羅列，并不能找到各致災(zāi)因子之間的相互聯(lián)系和動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，進(jìn)而無(wú)法找到解決武漢城市內(nèi)澇問(wèn)題的對(duì)策措施。鑒于此，本文從系統(tǒng)的角度，對(duì)致災(zāi)系統(tǒng)整體進(jìn)行致災(zāi)要素關(guān)聯(lián)性和時(shí)滯性分析，找到各要素之間的聯(lián)系和動(dòng)態(tài)關(guān)系，研究構(gòu)成元素與各要素間的本質(zhì)不穩(wěn)定性。

本文采用系統(tǒng)思考方法中的因果循環(huán)圖和系統(tǒng)基模工具，對(duì)內(nèi)澇災(zāi)害系統(tǒng)進(jìn)行分析。因果循環(huán)圖可以直觀的表述系統(tǒng)內(nèi)具有因果關(guān)系的構(gòu)成要素隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)和相互間的影響關(guān)系，并能解釋目標(biāo)系統(tǒng)的循環(huán)本質(zhì)。在一個(gè)閉合和循環(huán)回路中，如果其中任何一個(gè)要素的增加(減少)，經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)反饋導(dǎo)致其增加(減少)，則稱此循環(huán)回路為正反饋，用R表示，反之，則為負(fù)反饋，用B表示。如圖2為簡(jiǎn)單的因果循環(huán)圖，圖中“→”表示相互作用的因素間的因果關(guān)系，“+”表示原因和結(jié)果變化趨勢(shì)相同；“-”表示變化趨勢(shì)相反；“‖”表示具有時(shí)空上的延遲性[17]。系統(tǒng)基模是運(yùn)用一定的文字、符號(hào)構(gòu)建簡(jiǎn)單明了的圖形，描述影響問(wèn)題的各因素之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，圖3是系統(tǒng)基模的“舍本逐末”基模，其中B1和B2兩個(gè)調(diào)節(jié)回路分別代表負(fù)反饋回路，即減弱回路，R1代表增強(qiáng)回路[18]。本文采用“舍本逐末”基模工具和因果循環(huán)圖對(duì)武漢市內(nèi)澇進(jìn)行分析，探討災(zāi)害各主體因素之間的關(guān)聯(lián)機(jī)制。

圖2 因果循環(huán)回路示意圖

圖3 “舍本逐末”系統(tǒng)基模工具

2 災(zāi)害主體因素分析

災(zāi)害的發(fā)生是眾多因素動(dòng)態(tài)、關(guān)聯(lián)耦合的結(jié)果，從系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)的角度找到城市內(nèi)澇頻發(fā)的原因具有重要意義。本文以提高城市抗擊內(nèi)澇能力為目標(biāo)，從氣象，城市規(guī)劃與建設(shè)，政府管理三大主體因素出發(fā)，對(duì)武漢城市內(nèi)澇成因進(jìn)行定性分析，建立各主體因素因果循環(huán)圖。以下各因果循環(huán)圖中，均衡條件代表癥狀解，能夠在短時(shí)間內(nèi)起到緩解相關(guān)“癥狀”的作用，但不能從根本上確保問(wèn)題不再發(fā)生；虛線框代表問(wèn)題癥狀的杠桿解，可以從根本上解決“癥狀”，但是作用周期較長(zhǎng)，見效較慢，存在一定的時(shí)間延滯性；傾斜字體代表在采用癥狀解后對(duì)根本解產(chǎn)生副作用，其和根本解、均衡條件之間用虛線來(lái)表示。

2.1 氣象主體因素分析

近年來(lái)，武漢市幾乎“逢雨必澇”，這與極端降雨增多密不可分。以2016年6月到2016年7月為例，6月1日至7月6日15時(shí)，武漢降水量達(dá)932.6 mm，比1998年6至8月的總降水量還多出了64.6 mm。其中，6月30日20時(shí)至7月6日15時(shí)累計(jì)雨量574.1 mm，突破1991年7月5日至11日7d內(nèi)降下542.8 mm的記錄[19]。越來(lái)越多的極端降雨使得武漢市隨時(shí)存在爆發(fā)城市內(nèi)澇的風(fēng)險(xiǎn)，因此找到極端氣象的成因顯得尤為重要。

在我國(guó)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，由于盲目追求經(jīng)濟(jì)“量”的增長(zhǎng)，導(dǎo)致社會(huì)粗放式發(fā)展，包括：工業(yè)生產(chǎn)粗放式和生活方式粗放式。工業(yè)生產(chǎn)粗放式造成化石燃料等的濫用，大量污染物排放，其中：二氧化碳、甲烷、氟氯碳化物等會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)，造成全球氣候變化，而其他顆粒性污染物導(dǎo)致城市出現(xiàn)“熱島效應(yīng)”，使城市極端降雨增多。同樣，生活方式粗放式使得人們生活“高碳化”，大量二氧化碳等碳化物的排放，造成全球氣候變化。分析過(guò)程如圖4中B1.1和B1.2回路所示。

圖4 氣象主體因素因果循環(huán)圖

針對(duì)以上問(wèn)題，提出均衡條件是做好氣象預(yù)報(bào)、制定應(yīng)急救援預(yù)案、加強(qiáng)水位監(jiān)控，及時(shí)排查安全隱患等。以上癥狀解可以短期緩解極端降雨的影響，降低城市因極端降雨帶來(lái)的損失。但是，這種“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的舉措，會(huì)帶來(lái)相應(yīng)的副作用。極端降雨影響程度的降低使政府和社會(huì)錯(cuò)誤的認(rèn)為當(dāng)前問(wèn)題可以應(yīng)對(duì)，對(duì)城市的長(zhǎng)期科學(xué)的規(guī)劃、發(fā)展造成干擾，從而使問(wèn)題癥狀越加嚴(yán)重，分析過(guò)程如圖4中R1回路所示。

生態(tài)文明建設(shè)是中共十七大以來(lái)國(guó)家建設(shè)的核心觀念之一，生態(tài)文明是人類為保護(hù)和建設(shè)美好生態(tài)環(huán)境而取得的物質(zhì)成果、精神成果和制度成果的總和，是貫穿于經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)全過(guò)程和各方面的系統(tǒng)工程，反映了一個(gè)社會(huì)的文明進(jìn)步狀態(tài)。氣候變化和極端降雨的增多從根本上說(shuō)是人與自然“相處”過(guò)程中“壓迫與反抗”的一種表現(xiàn)形式，只有做到人與自然和諧相處，才能從根本上解決氣候變化和極端降雨問(wèn)題。因此，將生態(tài)文明建設(shè)作為問(wèn)題的杠桿解，如圖4中B1.3回路所示。

2.2 城市規(guī)劃、建設(shè)主體因素分析

本節(jié)從武漢市規(guī)劃、建設(shè)的角度出發(fā)，建立相應(yīng)的因果循環(huán)圖，探究滲、排、調(diào)蓄水能力下降的動(dòng)態(tài)過(guò)程和相應(yīng)的解決措施。

眾所周知，城市作為內(nèi)澇災(zāi)害的承災(zāi)體，必須具備相應(yīng)的滲、排、蓄水能力。但我國(guó)不斷加快的城市化進(jìn)程，使得城市承載壓力不斷增加，城市規(guī)劃、建設(shè)壓力陡增，而根據(jù)我國(guó)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》[20]有關(guān)雨水管理和排水的規(guī)定中并未涉及排水規(guī)劃的方法，也不包含有關(guān)排水、道路、用地比例的相關(guān)規(guī)定，導(dǎo)致武漢城市的地面和地下管網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)(以下簡(jiǎn)稱“規(guī)建”)混亂。地面規(guī)建混亂導(dǎo)致大量湖泊、綠地被占用，近30年來(lái)湖泊面積減少近1/3(圖5)，造成武漢市城市調(diào)蓄水能力降低；導(dǎo)致難、不透水面積增加，造成滲、排水困難，徑流量增加，造成雨水匯聚；導(dǎo)致原有的地勢(shì)改變，自然排水系統(tǒng)被破壞，造成自然排水系統(tǒng)排水能力下降，甚至是會(huì)形成倒灌積水現(xiàn)象。以上三種情況直接導(dǎo)致武漢市城市滲、排、調(diào)蓄水能力下降，造成武漢市積水頻率增加。分析過(guò)程如圖6中B2.1，B2.2，B2.3三個(gè)循環(huán)回路所示。

圖5 湖泊面積折線圖

圖6 城市規(guī)劃、建設(shè)主體因素因果循環(huán)圖

地下管網(wǎng)混亂規(guī)建也給城市排水造成極大的影響，通過(guò)對(duì)圖6中B2.4，B2.5，B2.6，B2.7四個(gè)循環(huán)的分析，表明管網(wǎng)規(guī)劃混亂導(dǎo)致管網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)落后，排水能力不足；導(dǎo)致管網(wǎng)錯(cuò)接，例如排污管網(wǎng)和排水管網(wǎng)錯(cuò)接在一起，而排污管網(wǎng)的口徑遠(yuǎn)小于排水管網(wǎng)，造成管中雨水倒灌現(xiàn)象，同時(shí)使排水速度大大降低；導(dǎo)致管網(wǎng)規(guī)劃未隨城市建設(shè)及時(shí)更新，造成許多新建建筑排水管道直接接在原有排水管網(wǎng)之上，使得原有的城市排水管網(wǎng)無(wú)形間“被加長(zhǎng)”，延長(zhǎng)了雨水排入江河的時(shí)間，同時(shí)也大大增加了排水管網(wǎng)的壓力；導(dǎo)致管網(wǎng)管理困難，例如許多排水管網(wǎng)堵塞卻得不到及時(shí)解決等。以上四種因?yàn)楣芫W(wǎng)規(guī)建混亂而造成的不良影響，將動(dòng)態(tài)的影響整個(gè)城市的排水能力，使其下降，造成城市積水頻率增加。

為降低武漢市城市積水頻率，提出開閘泄洪、筑壩蓄水、泵機(jī)排水等措施作為均衡條件。以上的癥狀解可以在短期內(nèi)解決極端降雨帶來(lái)的積水問(wèn)題，但存在一定的缺陷。問(wèn)題的短暫控制，使政府、公眾誤以為問(wèn)題可控，影響城市的長(zhǎng)期規(guī)劃、建設(shè)，如循環(huán)回路R2所示。

海綿城市的建設(shè)途徑[21-23]，對(duì)原有生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)和修復(fù)、低影響開發(fā)等可以很好的解決武漢市城市積水問(wèn)題，如循環(huán)B2.8所示。2014年4月9日，國(guó)家財(cái)政部結(jié)束全國(guó)首批“海綿城市”建設(shè)試點(diǎn)城市名單公示，16個(gè)城市入選，其中特大城市有兩個(gè)：武漢市和重慶市。未來(lái)3年，中央財(cái)政將資助15億支持武漢市“海綿城市”建設(shè)[24]。 因此，以海綿城市建設(shè)作為杠桿解。

2.3 政府管理主體因素分析

政府機(jī)構(gòu)作為相關(guān)法規(guī)制定者，各部門協(xié)調(diào)者，規(guī)劃、建設(shè)監(jiān)管者和突發(fā)事件決策者，對(duì)于城市規(guī)劃、建設(shè)和內(nèi)澇的預(yù)防與應(yīng)對(duì)，應(yīng)具備相應(yīng)的處理能力，但武漢市城市內(nèi)澇頻發(fā)表明，政府各職能機(jī)構(gòu)對(duì)災(zāi)害預(yù)判和處理能力略顯不足。

面對(duì)城市承載力不足帶來(lái)的城市擴(kuò)建壓力，各部門以及部門間協(xié)調(diào)壓力驟增，從立法到監(jiān)管均存在一定的不足。如圖7中B3.3所示，相關(guān)立法部門在某些法規(guī)制定時(shí)存在一定的缺陷，如立法部門對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)性法規(guī)的制定存在與實(shí)際脫節(jié)性，諸如我國(guó)城市先行的總規(guī)編制過(guò)程中往往忽略了城市下墊面的變化對(duì)城市排水造成的影響,從而無(wú)形中降低了對(duì)排水方面的要求[7]；同時(shí)在排、蓄水設(shè)施的建設(shè)以及遇到城市內(nèi)澇災(zāi)害時(shí)，各部門間協(xié)調(diào)并不到位，如在管網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)部門、建設(shè)部門、監(jiān)管部門不能完美協(xié)調(diào)，建設(shè)與設(shè)計(jì)不符等情況時(shí)有發(fā)生，如圖7中B3.2循環(huán)所示；再次，在城市排、調(diào)蓄水設(shè)施建設(shè)過(guò)程中，由于建設(shè)的大面積性，監(jiān)督管理會(huì)出現(xiàn)監(jiān)管、監(jiān)督不全的情況，亦或是在已經(jīng)收到預(yù)警的情況下，未及時(shí)監(jiān)督各項(xiàng)應(yīng)急設(shè)施的準(zhǔn)備工作，導(dǎo)致遇澇準(zhǔn)備不足。以上各因果循環(huán)，均會(huì)造成一定的政府管理缺陷，間接導(dǎo)致城市內(nèi)澇的發(fā)生。

針對(duì)上述問(wèn)題，提出完善相關(guān)法規(guī)，加強(qiáng)部門協(xié)作，加強(qiáng)監(jiān)管力度等癥狀解。癥狀解在特定的時(shí)間段可以起到緩解政府管理混亂的效果，但要保持其長(zhǎng)期有效性，就必須建立系統(tǒng)性的管理體制，使得不同階段、不同類型的工作都能夠有部可尋，有人能管，各部門協(xié)調(diào)一致，真正達(dá)到優(yōu)化政府管理的目的。

圖7 政府管理主體因素因果循環(huán)圖

2.4 主體因素綜合因果回路分析

從氣象，城市規(guī)劃、建設(shè)，政府管理三大主體因素對(duì)武漢城市內(nèi)澇成因進(jìn)行分析并非隨意而為，而是從自然環(huán)境、承災(zāi)體和管理三方面進(jìn)行系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)的分析。圖8實(shí)線框中的因素是武漢市城市內(nèi)澇的主要致災(zāi)因素，三者之間存在著動(dòng)態(tài)、時(shí)滯性的聯(lián)系。政府管理缺陷造成的城市規(guī)建混亂，加之氣候變化造成的極端降雨增多，導(dǎo)致城市積水頻率增加；而極端降雨增多和積水頻率增加使政府管理壓力陡增，管理缺陷頻現(xiàn)。因此，從系統(tǒng)的角度，動(dòng)態(tài)的對(duì)整個(gè)致災(zāi)系統(tǒng)進(jìn)行分析，找到隱藏在系統(tǒng)內(nèi)部的致災(zāi)因素，才能找到解決武漢城市內(nèi)澇的對(duì)策措施。

表面上看，極端降雨增多，城市滲、排、調(diào)蓄水不暢是造成內(nèi)澇的直接原因，但進(jìn)行系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)的分析可知二者均是由社會(huì)建設(shè)理念偏差造成，而理念偏差與政府管理密不可分，因此，必須提高政府對(duì)建設(shè)理念的前瞻性和建設(shè)性，即政府必須從系統(tǒng)的角度，對(duì)整體進(jìn)行規(guī)劃、協(xié)調(diào)、管理?；诖颂岢錾鷳B(tài)文明建設(shè)、海綿城市建設(shè)、系統(tǒng)性管理體制的建立為武漢城市內(nèi)澇災(zāi)害問(wèn)題的杠桿解。如圖8中B1.3，B2.8，B3.4所示。

3 主體因素杠桿解的關(guān)聯(lián)機(jī)制

武漢市內(nèi)澇災(zāi)害各主體因素杠桿解具有一定的時(shí)滯性，且各杠桿解之間具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，本節(jié)從杠桿解關(guān)聯(lián)性角度出發(fā)，找到縮短時(shí)滯性的對(duì)策。

在城市內(nèi)澇災(zāi)害系統(tǒng)中，政府作為高層決策者，對(duì)城市規(guī)劃起著決定性作用，對(duì)城市建設(shè)起著協(xié)調(diào)和監(jiān)管作用；對(duì)社會(huì)發(fā)展和現(xiàn)狀起著引導(dǎo)和調(diào)控作用。因此系統(tǒng)性管理體制的建立對(duì)海綿城市建設(shè)和生態(tài)文明建設(shè)起著重要作用。分析表明，系統(tǒng)性管理體制的建立與另外兩者成正相關(guān)性。但二者還受其他因素的影響，諸如：社會(huì)整體素質(zhì)高低，人文文化等。如果以系統(tǒng)性管理體制的建立為橫軸，海綿城市建設(shè)為縱軸，建立二者的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)機(jī)制圖，如圖9所示。以坐標(biāo)1代表最優(yōu)，0代表毫無(wú)進(jìn)展，則橫坐標(biāo)為1 時(shí)，即系統(tǒng)性管理體制建立最優(yōu)化，海綿城市建設(shè)并未達(dá)到最優(yōu)，而是趨近；橫坐標(biāo)為0，即在系統(tǒng)性管理體制的建立未見成效時(shí)，也不是完全無(wú)進(jìn)展。因此，二者之間呈非線性正相關(guān)。圖9中AB段，即在二者起步階段，隨著系統(tǒng)性管理體制的建立，海綿城市建設(shè)呈加速狀態(tài)，這是因?yàn)槠鸩诫A段，隨著系統(tǒng)性管理體制的建立，政府規(guī)劃、建設(shè)海綿城市的熱情高，工作積極，監(jiān)管到位且顯性問(wèn)題較少；BC段，隨著建設(shè)過(guò)程中其他顯性因素的介入，海綿城市建設(shè)與系統(tǒng)性管理體制的建立之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系變得復(fù)雜多變，但總體趨勢(shì)仍成正相關(guān)，因不能確定其實(shí)際關(guān)系，用正相關(guān)趨勢(shì)的虛線代替；CD段，隨著海綿城市建設(shè)逐步完成，海綿城市受其他因素的影響逐漸增大，如社會(huì)參與度等，而受政府管理影響逐漸減小，因此呈減速正相關(guān)狀。海綿城市建設(shè)是生態(tài)文明建設(shè)在城市建設(shè)上的具體表現(xiàn)，因而，生態(tài)文明建設(shè)和海綿城市建設(shè)及系統(tǒng)性管理體制的建立也都成正相關(guān)性，動(dòng)態(tài)演化關(guān)系類似于圖9。

圖8 主體因素綜合因果循環(huán)回路圖

圖9 杠桿解的動(dòng)態(tài)演化圖

生態(tài)文明建設(shè)和海綿城市建設(shè)為國(guó)家、社會(huì)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)隱蔽，見效較慢，使得政府對(duì)二者長(zhǎng)期性的規(guī)劃、建設(shè)、管理消極以待，不注重系統(tǒng)性管理體制的建立，導(dǎo)致系統(tǒng)性管理體制的建立出現(xiàn)嚴(yán)重的時(shí)滯效應(yīng)，海綿城市和生態(tài)文明建設(shè)的時(shí)滯性隨之增加，城市內(nèi)澇災(zāi)害問(wèn)題得不到解決。因此，必須在完善系統(tǒng)性管理體制的基礎(chǔ)上，形成具有規(guī)劃、建設(shè)、監(jiān)管、協(xié)調(diào)和反饋功能的動(dòng)態(tài)機(jī)制，進(jìn)一步促進(jìn)海綿城市和生態(tài)文明建設(shè)，形成具有正反饋關(guān)聯(lián)機(jī)制的循環(huán)回路(圖10)，最終解決武漢城市內(nèi)澇問(wèn)題。

圖10 災(zāi)害主體因素杠桿解正反饋關(guān)聯(lián)回路

4 結(jié)論

本文運(yùn)用系統(tǒng)思考的方法和系統(tǒng)基模工具對(duì)武漢市城市內(nèi)澇成因進(jìn)行分析，并提出解決城市內(nèi)澇的對(duì)策措施，得到以下結(jié)論：

(1)通過(guò)建立武漢市內(nèi)澇系統(tǒng)主體層次結(jié)構(gòu)圖，得到武漢城市內(nèi)澇成因的主體因素為氣象因素，城市規(guī)劃、建設(shè)因素和政府管理因素，并建立了相應(yīng)的主體因素因果循環(huán)圖。

(2)對(duì)各主體因素因果循環(huán)圖進(jìn)行分析，得到各主體因素內(nèi)部要素間的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)關(guān)系，提出各主體因素的癥狀解，論證癥狀解只能短暫的緩解相應(yīng)問(wèn)題，同時(shí)也會(huì)對(duì)問(wèn)題的解決造成負(fù)面影響，所以必須對(duì)問(wèn)題采取杠桿解，即：生態(tài)文明建設(shè)、海綿城市建設(shè)和系統(tǒng)性管理體制的建立。

(3)通過(guò)建立主體因素杠桿解的關(guān)聯(lián)模型，得到各杠桿解之間復(fù)雜的正相關(guān)關(guān)系，并指出做好三者的協(xié)調(diào)互動(dòng)，才能降低各杠桿解的時(shí)滯性，進(jìn)而解決城市內(nèi)澇問(wèn)題。

(4)本文從系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)的角度分析城市內(nèi)澇的成因，找到解決城市內(nèi)澇的杠桿解，為城市內(nèi)澇治理提供了一定的科學(xué)依據(jù)。

[1] 張冬冬，嚴(yán)登華，王義成，等.城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及綜合應(yīng)對(duì)研究進(jìn)展[J].災(zāi)害學(xué)，2014,29(1)：144-149.

[2] 中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心.國(guó)際水資源管理經(jīng)驗(yàn)及借鑒[M].北京: 社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2010.

[3] 中國(guó)建筑新聞網(wǎng).武漢成內(nèi)澇最嚴(yán)重城市的背后是天災(zāi)還是人禍？[EB/OL]. [2016-07-11].http://news.zhulong.com/read/ detail216889.html.

[4] 吳亞玲，李輝.深圳城市內(nèi)澇成因分析[J].廣東氣象，2011，33(5)：39-41.

[5] 張悅.關(guān)于城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害的若干問(wèn)題和對(duì)策[J].中國(guó)給水排水，2010，21(16)：41-43.

[6] 葉斌，盛代林，門小瑜.城市內(nèi)澇的成因及其對(duì)策[J].水利經(jīng)濟(jì)，2010，28(4)：62-65.

[7] 王通.城市規(guī)劃視角下的中國(guó)城市雨水內(nèi)澇問(wèn)題研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2013.

[8] 謝映霞.從城市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)看排水規(guī)劃的發(fā)展趨勢(shì)[J].城市規(guī)劃，2013，37(2)：45-50.

[9] 楊丹，宋英華，洪志坤，等.洪澇災(zāi)害數(shù)據(jù)可視化預(yù)警系統(tǒng)研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2016，26(5)：158-162.

[10]郭雪梅，任國(guó)玉，郭玉喜，等.我國(guó)城市內(nèi)澇的影響因子及氣象服務(wù)對(duì)策[J].災(zāi)害學(xué)，2008,23(2)：46-49.

[11]唐谷修，周科平，高峰等.基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的安全管理思考[J].中國(guó)礦業(yè)，2007，16(2)：21-23.

[12]劉好，孫春生.基于系統(tǒng)思考的煤礦安全生產(chǎn)管理體系[J].煤礦安全，2014，45 (7): 227-229.

[13]李智.基于系統(tǒng)思考的事故分析方法研究[D].武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，2015.

[14]新華網(wǎng).今年洪澇災(zāi)害以來(lái)致死232人失蹤55人 [EB/OL]. [2016-08-18].http://news.xinhuanet.com/politics/2015-08/18/c_1116296694.htm.

[15]湖北省民政廳.武漢市2016年與1998年抗洪救災(zāi)對(duì)比分析[EB/OL]. [2016-09-14].http://wh.hbmzt.gov.cn/gzyj/201609/t20160914_262389s.html.

[16]許淵. 基于城市內(nèi)澇探索武漢建設(shè)海綿城市路徑研究[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，29 (4):7-8.

[17]李紅玉，樊運(yùn)曉. 基于系統(tǒng)思考的AL Solutions粉塵爆炸事故分析[J].安全與環(huán)境工程，2016，23(2)：91-95.

[18]FAN Yunxiao, LI Zhi, PEI Jingjing，et al. Applying systems thinking approach to accident analysis in China: Case study of “7.23” Yong-Tai-Wen high-speed train accident [J]. Safety Science，2015，76:190-201.

[19]新華網(wǎng).武漢暴雨206處被淹 專家解讀武漢頻遇內(nèi)澇原因[EB/OL]. [2016-07-07].http://news.xinhuanet.com/politics/2016-07/07/c_129123063.htm.

[20]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. GB 50014-2006室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2014.

[21]住房城鄉(xiāng)建設(shè)部. 海綿城市建設(shè)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)[Z]. 北京：計(jì)劃出版社，2014.

[22]仇保興. 海綿城市(LID)的內(nèi)涵、途徑與展望[J].建設(shè)科技，2015, 3(1): 11-18.

[23]章林偉. 海綿城市建設(shè)概論[J].給水排水，2015，41(6)：1-7.

[24]荊楚網(wǎng). 武漢市入選海綿城市 投入百億緩解 “看?！睂擂? [EB/OL].[2014-04-09].http://news.cnhubei.com/xw/wuhan/201504/t3228672.shtml.

Analysis and Responses of the Waterlogging in Wuhan City Basedon System Thinking

GAO Feng, LIU Peng and HUANG Chaoran

(SchoolofResourcesandSafetyEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)

TofindurbanwaterloggingfactorsofWuhanforinsystem,andgiveresponsestosolvetheproblemofWuhanurbanwaterlogging,thisarticleadoptsthemethodofsystemthinkingandsystemdynamicstoolstobuildmainbodyfactorscausalloopdiagramtoanalyzethefactorsofwaterloggingfromweather,cityplanning,constructionandgovernmentagencies,theanalysisshowsthat:Wuhancitywaterloggingisdirectlyincreasedbytheextremeweather,waterseepage,poordrainageandstoragecapacityisinsufficientwhichresultedinincreasedrunoff;atthesametimecausedindirectlybythegovernmentmanagementdefectsleadtounscientificurbanplanning,irrelevantlawsandregulationsandvariousfunctionaldepartmentstocoordinatedoesnotreachthedesignatedposition.Basedonthis,puttingforwardthreekindsofleveragesolutionsformainbodiesare:constructionoftheecologicalcivilization,constructionofthespongecityandtheestablishmentofasystematicmanagementsystem.ThroughcorrelationanalysisoftheleveragesolutionthatbelievetosolvetheproblemofWuhanurbanwaterlogging,systemicmanagementsystemmustbeperfected,reducethespongethetimelageffectofcityconstructionandecologicalcivilizationconstruction,realizethedynamicfeedbackeffectbetweenthethree.

causeanalysisofwaterlogging;causalloopdiagram;thespongecity;theecologicalcivilization;leveragesolution;Wuhan

2016-11-02

2017-01-10

國(guó)家自然科學(xué)基金(51204205)

高峰(1981-)，湖南懷化人，博士，副教授，主要從事礦山開采、災(zāi)害機(jī)理與防治方面的研究. E-mail：csugaofeng@126.com

10.3969/j.issn.1000-811X.2017.03.018.]

X43；P208；Tu984

A

1000-811X(2017)03-0101-06

10.3969/j.issn.1000-811X.2017.03.018

高峰，劉鵬，黃超然. 基于系統(tǒng)思考的武漢市內(nèi)澇成因分析及對(duì)策[J]. 災(zāi)害學(xué)，2017，32(3)：101-106. [GAO Feng，LIU Peng and HUANG Chaoran. Analysis and Responses of the Waterlogging in Wuhan City Based on System Thinking [J]. Journal of Catastrophology，2017，32(3)：101-106.