美國科林斯堡城市防洪實(shí)踐及其啟示

劉揚(yáng) 張麗瓊

當(dāng)?shù)貢r間2017年7月28日是美國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，被認(rèn)為是一個向過去學(xué)習(xí)從而使科林斯堡更好地應(yīng)對未來洪水的行動。

紀(jì)念活動持續(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，其中教育日是一場家庭友好的教育活動，通過開展兒童動手活動、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，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。

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 km2，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。

圖2 老城房屋基礎(chǔ)在洪水期間受到嚴(yán)重破壞

圖3 學(xué)院大街堆積的被毀移動房屋

圖4 科羅拉多州立大學(xué)校園被淹

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？其原因就是短時間降雨量太大。在31個小時的暴雨期間，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個小時的降雨量為10英寸（254mm）。這場強(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鸵苿又夜珗@內(nèi)的火災(zāi)。到目前為止，這場暴雨已成為科林斯堡歷史上最具破壞性的暴風(fēng)雨（圖1—圖5）。

圖1 約翰遜移動之家公園被洪水摧毀

圖5 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，科林斯堡市對暴風(fēng)雨和洪泛區(qū)的管理提前采取了措施和行動。

（一）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500萬美元，其中包括收購30所移動房屋、9所住宅、1所養(yǎng)老院和1個企業(yè)（圖6）。據(jù)估計，如果不是開展了這些工作，估計在1997年的洪災(zāi)中98人可能面臨生命危險。

圖6 1997年洪水之前被城市收購的移動房屋公園

（二）1997年洪災(zāi)后的防洪工程措施

自1997年洪水以來，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（圖7），加固伯靈頓北部鐵路堤壩。

圖7 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目的好處（圖8）。

圖8 修建老城區(qū)橡樹大街排水口工程

運(yùn)河進(jìn)口盆地也在1997年的洪水中遭遇重創(chuàng)，這些區(qū)域的排水系統(tǒng)主要是在20世紀(jì)80年代早期排水標(biāo)準(zhǔn)被采納之前建造的，洪水之后該區(qū)域建造了許多洪水滯留池和排洪渠道，其中多數(shù)洪水滯留場所也被設(shè)計為野生動物提供有利的棲息地。

（三）1997年洪水后的非工程防洪措施

1.洪泛區(qū)分洪減災(zāi)

洪水是一個自然過程，一個健康的河岸生態(tài)系統(tǒng)依賴頻繁的淹沒來維系生態(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：

（1）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，并且建造工程不會對現(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（圖9）。

圖9 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100年洪水高程不會升高。

（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)有建筑市場價值的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，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)部門報告向河道、溝渠傾倒廢物的情況。

圖10 保持溝渠和溪流免于阻塞和污染，避免無法排水

4.公用事業(yè)的保障——查看實(shí)時降雨和水流數(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)測流量和降水量。當(dāng)計量器超過設(shè)定水平時，公用事業(yè)和應(yīng)急管理人員就會收到洪水預(yù)警信息，實(shí)時數(shù)據(jù)也可在市政府網(wǎng)站查看。

圖11 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播電臺或電視臺，了解當(dāng)前天氣狀況和緊急事態(tài)；還可通過NOAA（美國國家海洋和大氣管理局）天氣收音機(jī)獲得來自國家氣象服務(wù)的最新天氣更新信息。此外，公眾可以撥打?qū)ｉT的電話，報告一般性的洪水情況，也可以獲取洪水的相關(guān)信息。

啟示借鑒

從美國科林斯堡的防洪實(shí)踐中不難看出，在洪水來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，同時還進(jìn)一步規(guī)范洪泛區(qū)的管理，利用觀測、預(yù)報、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，為我國的城市防洪提供有價值的啟示和經(jīng)驗(yàn)借鑒。

（一）規(guī)范洪泛區(qū)管理，合理開發(fā)

我國人口基數(shù)大，為滿足日常活動需要，洪泛區(qū)的開發(fā)在所難免。在這種情況下，對于洪泛區(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)的管理條例，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。

（二）提高防洪能力

提高我國的堤壩防御標(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。

（三）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)計和材料應(yīng)用等多個方面，我國應(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，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。

（四）轉(zhuǎn)變防洪觀念，加強(qiáng)防洪意識

完整、有效的防洪體系，不僅要通過建設(shè)防洪工程來降低洪水造成的災(zāi)害，同時還要結(jié)合非工程措施，以提升人類對洪水的適應(yīng)能力，協(xié)調(diào)人與洪水的對抗關(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極措施來管理洪水，并減輕洪水帶來的災(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，提高公眾防洪意識，讓公眾認(rèn)識到所有的河流、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，讓每一個人都牢記自己面臨的災(zāi)害風(fēng)險。

（注釋：文中圖片均來自科林斯堡公用事業(yè)資料）