近日，全國多地遭遇持續(xù)強降雨天氣，“暴雨”等相關話題接連登上熱搜，刷屏社交網(wǎng)絡。從北到南，從沿海到內(nèi)陸，極端天氣正以愈加頻繁和猛烈的姿態(tài)叩擊著現(xiàn)代城市的防線。那么，我們所依賴的城市，是否真的足夠“結實”？又是什么，在風雨中默默支撐著千萬人的日常與安寧？
在這場看不見的戰(zhàn)役背后，中國城市規(guī)劃學會作為中國科協(xié)團體會員之一，從制定適應氣候變化的城市設計導則，到指導重點城市開展防洪排澇系統(tǒng)評估與更新，再到組織專家團隊深入一線提供技術支援，開展了一場關于城市“韌性”的深刻變革。
暴雨來時，數(shù)字模型已“跑”過百遍 就在這個8月，當臺風“竹節(jié)蟲”席卷之時，充斥著鋼筋水泥的上海街道短時間內(nèi)積水成河，地下空間滲水暗涌，防洪體系似乎承受著嚴峻考驗。
隧道、弄堂、河岸、小區(qū)……早些年，暴雨后的上海積水頗深。均由中國城市規(guī)劃學會供圖
慶幸的是，“現(xiàn)在，城市退水速度已經(jīng)可以從‘以天計’縮短至‘以小時計’，內(nèi)澇完全能夠在2小時內(nèi)排出。”隧道股份上海市城市建設設計研究總院（集團）有限公司（以下簡稱隧道股份城建設計集團）水務與環(huán)境設計研究院院長蔣明介紹道。
這背后，是一場靜默卻高效的系統(tǒng)戰(zhàn)役。
“人們可能會以為，相關部門會在暴雨到來時才開始采取行動。其實，我們在雨前就已‘打完一場仗’。”蔣明解釋道，“上海中心城區(qū)是典型的‘圍區(qū)’，地勢平坦，雨水無法自然排走，全靠泵站強排。一旦雨強超過設計標準，城市就成了‘盆’。因此，我們必須知道：哪里會積水？積多少？多久能退？”
據(jù)他介紹，通過建立起“空-天-地”一體化智能監(jiān)測與預警系統(tǒng)，可以實時、準確地監(jiān)測地下水位的變化情況，以便及時掌握地下水位升高的趨勢和范圍，為地下水上升可能引發(fā)的地質(zhì)災害提前預警，也為規(guī)劃和設計提供基礎數(shù)據(jù)。
“每當氣象部門發(fā)布預警后，我們便將預測降雨輸入模型，模擬運行數(shù)百種情景。比如這次臺風，模型預判寶山局部可能遭遇百年一遇降雨，因此我們立刻建議水務局提前部署機動排澇車，疏散低洼地帶居民——這些動作，都在雨落之前完成。”蔣明說道。
真正的考驗，始于第一滴雨落下。
“城市防汛是一張網(wǎng)，牽一發(fā)而動全身。”中國城市規(guī)劃學會地下空間分會副主任委員，隧道股份城建設計集團董事長蔣應紅指出，在這張網(wǎng)中把水務、交通、建設、應急等多個系統(tǒng)整合在一起，實現(xiàn)了信息的實時共享與指令的快速下達。
其中，水務局作為“指揮中樞”，實時測算泵站負荷，動態(tài)調(diào)整排水策略，而隧道股份城建設計集團承擔“技術大腦”，一旦監(jiān)控到隧道積水風險升高，立即建議封閉入口。同時，還與其下多個專業(yè)院進行配合，保障地鐵站防澇和開展隧道清淤、抽水等任務。他們共同依托“一網(wǎng)統(tǒng)管”平臺，實現(xiàn)指令秒級下達、資源精準調(diào)度。
“我們的核心指標是：30分鐘響應，2小時退水。”蔣明強調(diào)，“30分鐘內(nèi)，搶險車輛必須出發(fā)；2小時內(nèi)，積水必須退至15厘米以下——這是安全線。超過20厘米，汽車排氣管可能進水，人就有生命危險。”
這樣的協(xié)同體系帶來的效果是顯著的。“過去，臺風過后常有車輛被困隧道。現(xiàn)在，得益于數(shù)字化預警技術和采取及時封路措施，這類事故已多年未發(fā)生。”他語氣中帶著一絲欣慰。
暴雨之后：打造“會呼吸”的海綿城市 不止今年上海汛期的持續(xù)強降雨帶來的險情，面對城市在氣候挑戰(zhàn)面前的危機，隧道股份城建設計集團還在全國多地開展了有針對性的搶險設計和技術探索。
隧道股份城建設計集團水務環(huán)境院總工助理兼水利分院總工陳茹還記得，在2024年西南腹地某市汛期的連續(xù)暴雨后，由于地下水位暴漲，該地一商場1600平方米地下室底板開裂涌水，水深已經(jīng)達到30厘米。“若不及時控制，整座建筑將如船只般被地下水托起，先傾斜、再開裂，最終面臨倒塌的風險。”
由于當?shù)靥幱诳λ固氐孛玻叵滤只钴S，傳統(tǒng)抗浮措施幾乎失效。接到搶險任務后，隧道股份城建設計集團迅速組建技術團隊趕赴現(xiàn)場。面對這場“地下危機”，他們沒有貿(mào)然行動，而是提出了獨創(chuàng)的“三步法”應急搶險體系——
首先，通過布設監(jiān)測井，結合水文地質(zhì)數(shù)據(jù)與滲流模型，精準診斷出高壓水頭的來源與傳導路徑；隨后，控制布點抽排與壓力平衡技術，逐步釋放底板下方的浮托力，遏制建筑繼續(xù)上浮；當結構穩(wěn)定后，實施高強度灌漿加固與防水封堵，徹底恢復底板的完整性與抗?jié)B能力。
“最終，險情被成功化解，建筑直到現(xiàn)在仍舊安然無恙。”陳茹自豪地表示。
在這樣的技術實踐中，中國的城市也正在從“被動應對”走向“主動防御”，走在高效建設“海綿城市”的道路上。
什么是海綿城市？“簡單說，就是讓城市像海綿一樣吸水擠水，實現(xiàn)城市水資源的高效收集與利用。”蔣明指出，曾經(jīng)的城市建設用混凝土覆蓋大地，讓雨水無處可去，最終換來“一場雨便全城看海”的窘境。而“海綿城市”，正是對這種發(fā)展模式的修正。
不同城市，實踐路徑也各不相同。北方地下水位低，重在“滲”；而上海地下水位高，土壤滲透性差，便更強調(diào)“滯”與“蓄”。據(jù)蔣明介紹，目前他們已在上海建起了大量的調(diào)蓄池、雨水花園、下沉式綠地，甚至在廣場、公園中也暗藏蓄水空間。“當暴雨來襲，這些‘海綿體’悄然吸水，減少管網(wǎng)壓力。”
除了吸水、放水的“海綿”，蔣明指出，城市還需要擁有像橡皮筋一樣的“韌性”——在臺風、暴雨、地震后也能快速恢復原狀的能力。城市的“韌性”建設直指關鍵系統(tǒng)的抗災能力、適應能力與快速修復能力。目前，隧道股份城建設計集團已在上海、東南和西南等地深度參與了監(jiān)測設備的設計與部署。
上海桃浦污水處理廠初期雨水調(diào)蓄工程順利完工。
在蔣明看來，監(jiān)測網(wǎng)絡真正的突破，來自模型精度的十年磨一劍。“早期模型預測準確率不足80%，而我們通過自建監(jiān)測網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)反演、局部校準，才將數(shù)據(jù)一步步逼近真實。在融合大數(shù)據(jù)與人工智能技術的今天，模型精度如今已穩(wěn)定在90%以上。”
“比如，當我們預測到大雨主要落到上海浦東，那就可以提前把青浦、閔行的應急力量調(diào)過去。”他表示，這種從“廣域防御”到“精準響應”的轉(zhuǎn)變，正是技術賦予城市的“智慧韌性”。
聯(lián)動發(fā)力，讓城市更美好 憑借貫通規(guī)劃咨詢、工程設計到運維數(shù)據(jù)積累的全鏈條能力，隧道股份城建設計集團已成為城市基礎設施建設領域的“全周期”實踐者。而在這背后，離不開中國城市規(guī)劃學會的深層支撐。
就像一座橋梁，中國城市規(guī)劃學會構建出了全學科領域高質(zhì)量學術交流平臺，通過組織，將分散在高校、設計院、施工方、運營單位與政府管理部門的力量，編織成一張推動城市進步的知識網(wǎng)絡。
浙江嘉善縣伍子塘流域綜合整治工程后海晏河清的景象。
每年，中國城市規(guī)劃學會將組織開展一系列大型綜合性學術活動和小型專題交流活動。在這些活動中，住建部領導、院士專家、總規(guī)劃師、高校學者與一線工程師齊聚一堂、暢所欲言。“我們在這里發(fā)布上海的經(jīng)驗，也學習北京、深圳的做法。很多好點子，往往就在一場茶歇的交談中誕生。”蔣應紅說道。
在技術層面，中國城市規(guī)劃協(xié)會還致力于推動團體標準的制定。隨著國家標準逐步轉(zhuǎn)向宏觀指導，團體標準成為行業(yè)技術引領的新力量。
“學會根據(jù)城市發(fā)展需求發(fā)布編制指南，再由成員單位‘揭榜掛帥’，牽頭組織編寫。”蔣應紅強調(diào)，這一過程絕非閉門造車，而是典型的“產(chǎn)學研用”協(xié)同——高校提供理論支撐，設計院負責技術轉(zhuǎn)化，建設單位確保可行性，運營方反饋使用痛點。“正是在這種多方共議、反復打磨中，制定出的標準才真正具備生命力與普適性。”
這一體系之上，中國科協(xié)則開展了更廣泛的統(tǒng)籌與推動。蔣應紅表示，每當面臨復雜挑戰(zhàn)，急需專業(yè)力量介入時，中國科協(xié)便會從其智庫網(wǎng)絡中遴選專家，組成“技術智囊團”提供解決方案。
蔣應紅及其團隊在內(nèi)的業(yè)內(nèi)頂尖人才是這一智庫網(wǎng)絡的重要組成部分。“我們院有3000多名員工，其中80%以上擁有中高級職稱，”他說，“這意味著我們不僅承擔著工程實踐的使命，更有義務為國家的科技決策貢獻專業(yè)知識與一線經(jīng)驗。”
通過這樣的探索和實踐，我們究竟在建造怎樣的城市？
蔣應紅深情地表示，理想的城市應是宜居、美麗、韌性、文明與智慧的統(tǒng)一體。“真正的韌性，不在于高樓有多密，道路有多寬，而在于當暴雨傾盆時，城市能像海綿一樣從容吸納，當久旱不雨時，又能將積蓄的資源悄然釋放。打造一座懂得呼吸、能夠自愈、與自然共生的城市，這才是我們所追尋的未來。”
來源：中國科學報
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