【學(xué)會巡禮】
為總結(jié)科技社團服務(wù)國家戰(zhàn)略的共性化規(guī)律和個性化實踐,我們特開設(shè)【學(xué)會巡禮】專欄,選取部分代表學(xué)會,梳理其在使命擔(dān)當(dāng)、組織吸引、學(xué)術(shù)引領(lǐng)、會員服務(wù)等方面的典型案例,凝練各具特色的經(jīng)驗做法,以期能夠啟發(fā)和激勵全國學(xué)會及科技工作者為實現(xiàn)高水平科技自立自強貢獻(xiàn)更多力量。
近日,全國多地遭遇持續(xù)強降雨天氣,“暴雨”等相關(guān)話題接連登上熱搜,引發(fā)社交媒體廣泛關(guān)注。本期,我們聚焦中國城市規(guī)劃學(xué)會及其成員單位,分享他們在應(yīng)對城市內(nèi)澇、提升城市韌性方面的思考。一起來看→
最近,與持續(xù)暴雨相關(guān)的詞條接連沖上熱搜,刷屏社交網(wǎng)絡(luò)。
在這個雨水充沛的八月,內(nèi)蒙古、北京、河北等北方地區(qū)強對流天氣頻發(fā)。幾乎同一時間,南方的上海、浙江、江蘇也迎來臺風(fēng)“竹節(jié)草”的二次登陸,海南島與臺風(fēng)“劍魚”擦身而過,城市內(nèi)河流沿線水位逼近警戒紅線,局部地區(qū)積水深達(dá)20厘米……
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(jié)實”?又是什么,在風(fēng)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(xué)會及其成員單位,從制定適應(yīng)氣候變化的城市設(shè)計導(dǎo)則,到指導(dǎo)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(shù)支援,一場關(guān)于城市“韌性”的深刻變革早已悄然展開。
同時,作為中國城市規(guī)劃學(xué)會的重要支撐力量,中國科協(xié)依托其廣泛的學(xué)會網(wǎng)絡(luò)和跨學(xué)科的智庫資源,以科技為刃,以系統(tǒng)為盾,合力攻關(guān)城市建設(shè)重大問題之類,重新定義城市與水、與自然的關(guān)系。
重點城鎮(zhèn)防洪排澇工程——浙江嘉善綠谷片防洪排澇口門控制工程
暴雨來時,數(shù)字模型已“跑”過百遍
在“竹節(jié)草”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(yán)峻考驗。
弄堂、小區(qū)、隧道、大街……早些年,暴雨后的上海積水頗深
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?!彼淼拦煞萆虾J谐鞘薪ㄔO(shè)設(shè)計研究總院(集團)有限公司(以下簡稱隧道股份城建設(shè)計集團)水務(wù)與環(huán)境設(shè)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(guān)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’?!笔Y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(shè)計標(biāo)準(zhǔn),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(yù)警系統(tǒng),可以實時、準(zhǔn)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(zāi)害提前預(yù)警,也為規(guī)劃和設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
“每當(dāng)氣象部門發(fā)布預(yù)警后,我們便將預(yù)測降雨輸入模型,模擬運行數(shù)百種情景。比如這次臺風(fēng),模型預(yù)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(wù)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(xué)會地下空間分會副主任委員,隧道股份城建設(shè)計集團董事長蔣應(yīng)紅指出,在這張網(wǎng)中把水務(wù)、交通、建設(shè)、應(yīng)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(dá)。
其中,水務(wù)局作為“指揮中樞”,實時測算泵站負(fù)荷,動態(tài)調(diào)整排水策略,而隧道股份城建設(shè)計集團承擔(dān)“技術(shù)大腦”,一旦監(jiān)控到隧道積水風(fēng)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(wù)。他們共同依托“一網(wǎng)統(tǒng)管”平臺,實現(xiàn)指令秒級下達(dá)、資源精準(zhǔn)調(diào)度。
“我們的核心指標(biāo)是:30分鐘響應(yīng),2小時退水?!笔Y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?!斑^去,臺風(fēng)過后常有車輛被困隧道。現(xiàn)在,得益于數(shù)字化預(yù)警技術(shù)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(shè)計集團還在全國多地開展了有針對性的搶險設(shè)計和技術(shù)探索。
隧道股份城建設(shè)計集團水務(wù)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(dá)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(fēng)險。”
由于當(dāng)?shù)靥幱诳λ固氐孛?,地下水十分活躍,傳統(tǒng)抗浮措施幾乎失效。接到搶險任務(wù)后,隧道股份城建設(shè)計集團迅速組建技術(shù)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(yīng)急搶險體系——
首先,通過布設(shè)監(jiān)測井,結(jié)合水文地質(zhì)數(shù)據(jù)與滲流模型,精準(zhǔn)診斷出高壓水頭的來源與傳導(dǎo)路徑;隨后,控制布點抽排與壓力平衡技術(shù),逐步釋放底板下方的浮托力,遏制建筑繼續(xù)上?。划?dāng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后,實施高強度灌漿加固與防水封堵,徹底恢復(fù)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?!标惾阕院赖乇硎尽?/p>
上海桃浦污水處理廠初期雨水調(diào)蓄工程順利完工
俯瞰上海浦東新區(qū)花木1號初期雨水調(diào)蓄池
在這樣的技術(shù)實踐中,中國的城市也正在從“被動應(yīng)對”走向“主動防御”,走在高效建設(shè)“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?dāng)D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(shè)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?!钡木骄场6昂>d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?!爱?dāng)暴雨來襲,這些‘海綿體’悄然吸水,減少管網(wǎng)壓力?!?br/>
浙江嘉善縣伍子塘流域綜合整治工程后海晏河清的景象
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(fēng)、暴雨、地震后也能快速恢復(fù)原狀的能力。城市的“韌性”建設(shè)直指關(guān)鍵系統(tǒng)的抗災(zāi)能力、適應(yīng)能力與快速修復(fù)能力。目前,隧道股份城建設(shè)計集團已在上海、東南和西南等地深度參與了監(jiān)測設(shè)備的設(shè)計與部署。
在蔣明看來,監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)真正的突破,來自模型精度的十年磨一劍。“早期模型預(yù)測準(zhǔn)確率不足80%,而我們通過自建監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)反演、局部校準(zhǔn),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(shù)的今天,模型精度如今已穩(wěn)定在90%以上。”
“比如,當(dāng)我們預(yù)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(yīng)急力量調(diào)過去?!彼硎荆@種從“廣域防御”到“精準(zhǔn)響應(yīng)”的轉(zhuǎn)變,正是技術(shù)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(shè)計到運維數(shù)據(jù)積累的全鏈條能力,隧道股份城建設(shè)計集團已成為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的“全周期”實踐者。而在這背后,離不開中國城市規(guī)劃學(xué)會的深層支撐。
就像一座橋梁,中國城市規(guī)劃學(xué)會構(gòu)建出了全學(xué)科領(lǐng)域高質(zhì)量學(xué)術(shù)交流平臺,通過組織,將分散在高校、設(shè)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(luò)。
例如,中國城市規(guī)劃學(xué)會組織開展了一系列大型綜合性學(xué)術(shù)活動和小型專題交流活動。在這些活動中,住建部領(lǐng)導(dǎo)、院士專家、總規(guī)劃師、高校學(xué)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(xué)習(xí)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(yīng)紅說道。
在技術(shù)層面,中國城市規(guī)劃協(xié)會還致力于推動團體標(biāo)準(zhǔn)的制定。隨著國家標(biāo)準(zhǔn)逐步轉(zhuǎn)向宏觀指導(dǎo),團體標(biāo)準(zhǔn)成為行業(yè)技術(shù)引領(lǐng)的新力量。
“學(xué)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?!笔Y應(yīng)紅強調(diào),這一過程絕非閉門造車,而是典型的“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同——高校提供理論支撐,設(shè)計院負(fù)責(zé)技術(shù)轉(zhuǎn)化,建設(shè)單位確保可行性,運營方反饋使用痛點?!罢窃谶@種多方共議、反復(fù)打磨中,制定出的標(biāo)準(zhǔn)才真正具備生命力與普適性?!?/p>
而這一體系之上,中國科協(xié)則開展了更廣泛的統(tǒng)籌與推動。蔣應(yīng)紅表示,每當(dāng)面臨復(fù)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(luò)中遴選專家,組成“技術(shù)智囊團”提供解決方案。
蔣應(yīng)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(luò)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(dān)著工程實踐的使命,更有義務(wù)為國家的科技決策貢獻(xiàn)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(yīng)紅深情地表示,理想的城市應(yīng)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(dāng)暴雨傾盆時,城市能像海綿一樣從容吸納,當(dāng)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?!?/p>
素材來源:中國城市規(guī)劃學(xué)會
撰 稿:蒲雅杰
責(zé) 編:胡安妮
審 核:張敬一
值班編委:譚華霖
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