城市总是与水有着深刻和持久的联系。世界上绝大多数的城市都坐落在海岸或者河流的附近。这不是毫无理由的。清洁的河流为早期定居者提供了永不枯竭的饮用水以及鱼类和以鱼为食的动物等食物来源。随着农业的兴起，获取可靠的水资源变得更为重要。港口和码头成为国际贸易的引擎，使上海、鹿特丹或洛杉矶这样的城市成为我们今天熟知的全球枢纽。然而气候变化的影响越明显，这些城市与他们的生命线之间的关系就越发艰难。

海平面的持续上升对地势低洼的沿海城市来说是一个重要问题，这导致许多地方投资于保护性基础设施，如海堤、高架道路、防护墙或人造礁石。这种建筑措施常常被认为是防洪的终极手段。截至2017年，14%的美国海岸线已经以这种方式进行了加固。这一比例还在继续增长。然而，相较于一个精细的解决方案，防护堤坝或防护墙体往往是一种笨重的措施。一方面它们造价昂贵，并且需要持续的精心维保，另一方面，它们对生态环境的影响无法估量，无数沿海栖息地被破坏或被迫迁移，以便为保护性堤坝让路。此外，这也不是一个永久性的解决方案。像迈阿密这样的城市，海平面上升得非常快，沿海居民经常被要求为现有堤坝昂贵的扩建工作支付大笔费用。而这只是减少洪水。或至少减少其对弗罗里达州各城市影响这一雄心勃勃的努力中的一个因素。

当然，洪水的威胁不仅来自海洋。世界上很多地区由于气候变化，越来越频繁地出现强降雨，这让居民密集的城市和国际大都市及其河流、运河和湖泊短时间内涌入大量的雨水。我们现在就已经能感受到这种天气模式变化所带来的影响了。波茨坦气候影响研究所未公开发表的一项研究表明，目前多瑙河沿岸50年洪水发生的频率或增加两倍。根据2018年发表在《环境研究快报》上的一篇文章，即使是相当小的气候变化也会导致大量的欧洲城市（城市审计数据库571个城市中的264个城市）河流的十年洪水标线大幅上升。

“洪水的种类有所不同，带来的挑战也各不相同”，英国雷丁大学自然地理学、自然灾害研究和水文学专家汉娜·克鲁克（Hannah Cloke）教授这样表示：“我们的气候模型显示，很多洪水会随着气候变化而变得更加严重。同时我们也知道，我们的城市即使面对如今的洪水，也没有做好充分的准备，更谈不上应对将来的灾难事件了。”

7月10日星期六，欧洲洪水预警系统（EFAS）向相关地方的国家机构发送了第一份预测报告。收集的数据越多，预测就变得更加令人担忧。与此同时，德国气象局也预测，一些地区可能会在不到48小时之内有超过200毫米的降水。因此，预测信息被升级为警报，以确保当局能够在不可避免的洪水来临之前将民众转移到安全地带，尽管有了这样的预警，在洪灾发生的几天内，还是有上百人失去了生命。

防洪是一项复杂的工作

许多河流决堤，洪水冲垮了建筑物和桥梁。在克鲁克看来，这些悲惨的事件中失败的并不是基础设施，而是灾害管理。

“防洪工作是一个漫长而复杂的决策链，各地的运作方式也各有不同。在某些情况下，当地的市长就能够负责，而有些情况则需要由国家层面来决定。在7月的事件中，很多部门都及时地做出了反应。他们疏散了居民，建立临时的防洪设施，并将车辆转移到高处。然而并不是所有地方都是这样的。”

对于洪水预测领域的科学家和专家们来说，这种政治性阻碍非常令人沮丧。“特别是当你拥有能力为当地人提供重要信息的强大科学成果时，却必须坐视人们在防洪工作中不得不与一些例如缺乏资源、缺乏领导或不愿意承担责任这样的阻碍作斗争。而是在最终必须采取相应的行动时，这些恰恰都是不可或缺的因素。2021年的洪水中本不应该有这么多人遇难的”，克鲁克说。

格拉斯哥大学环境创新专业教授，新加坡水务政策研究所兼职高级研究员塞西莉亚·托塔哈达（Cecilia Tortajada）认为，灾害管理方面的缺陷反映了一个更大，更令人担忧的趋势：“城市的洪水问题甚至没有被列入在格拉斯哥举行的联合国气候变化大会COP26的会议议程中。在2021年世界最大规模的关于气候变化的活动中，水的问题也根本没有被提及。然而正如我们亲眼所见，这些问题的紧迫性是在今天，而不是在某个遥远的未来。显然，在高层的对话与实际发生的情况之间存在着很大的差距。而这就是一个巨大的问题。”

托塔哈达认为很多城市都面临着一个基本的挑战，不得不重新定义它们与水的关系：“简单地说，这些城市往往位于不适合大规模建造城市的地方。纵观历史，人们不断地尝试驯服河流，改直河道或将其改造成运河。他们将湿地抽干，并在上面进行建设。然后，当这些地区发生洪水时，他们就惊恐地举起双手，将其归咎于气候变化。我会说：‘不。这是因为你们决定在湿地上建设所导致的。’”

针对这种困境，没有简单的解决方案。像伦敦或新奥尔良这样成熟的大型城市不可能简单地就在草地上重建，或者任意移植到另一个地方。他们的基础设施已经成为这个地区景观的一个重要组成部分。就像它们的人口一样，迁居也不是一个选项，克鲁克和托塔哈达一致认为，可以对未来的新建筑和开发项目以及现有的建筑和结构的改造都可以采取更明智的方法。

“首先我们必须承认风险的存在，并进行相应的计划和设计。” 托塔哈达说：“当我们谈论城市规划的弹性时，与其说是防洪，不如说是洪水管理。”克鲁克也赞同这一观点，说：“由于我们的城市将一次又一次的经历强降水，所以我们需要采取稍微不同的方法来进行建设。如果你假设某些东西可能会被洪水淹没时，那么你的设计参数就会改变。”

大部分城市都有的一个问题，就是不透水表面在建筑中所占的比重。由于混凝土和沥青既不透水又结实，市中心的街道，停车场、步行街以及屋顶上，它们随处可见。雨水无法渗透进这样的表面，因此会沿着它们流向下一个排水口，最终进入下水管网。有些城市拥有自己的雨水官网，将雨水不经过污水处理厂直接导入河流和溪水。其他一些城市，特别是在工业革命进程中迅速扩张的城市，则更多地依赖联合污水处理系统，即来自私人家庭、商业，有时甚至是工业废水都和雨水一起流经相同的管道和隧道。然后，这些混合污水将在污水处理厂进行处理，直到符合严格的环保要求时，才可以最终排入附近的水体中。

一般情况下这种做法效果很好，但是当联合污水处理系统中的水量超出了它的处理能力，例如在强降雨或融雪期间，就会出现问题。此时混合的污水不通过处理厂，而是通过所谓的泄洪或直接溢出流进附近的水体。目前，很多城市正在翻新或升级改造其污水处理系统，以减少废水排入水体的频率和数量。伦敦就建造了一条25公里长的超大号排水隧道，泰晤士潮路隧道。海瑞克公司的三台隧道掘进机参与了这项工程。该项目于2016年启动，建成后将截留、储存和引流数百万立方米对环境造成负担的污水，将每年直接排放的次数从平均60次减少到4次。华盛顿特区每年有超过110亿升的污水直接排入罗克河，波托马克河以及安那考斯迪亚河。因此该市正投资以采用与伦敦类似的解决方案，即使用海瑞克隧道掘进机开挖三条隧道。第四条隧道也已在规划中了。建成后，该隧道管网能防止98%的污水直接排入河流。

这些现代化升级改造陈旧的污水系统不仅是意义非凡的，而且是实用高效的，尤其是在于维保维修工作相结合进行的时候。

下水道系统并不是这些城市面临洪水时唯一的薄弱环节。2021年，伦敦和纽约的部分地铁因雷暴和强降雨被暂时淹没。这些早期建造的交通网络没有任何防洪措施，因此在面临气候变化的影响时不堪一击，但即使是新建的地铁也可能遭遇这样的灾难。例如，郑州地铁建成至今不足十年。2021年7月的一场突发洪水，淹没了一公里长的地铁隧道。在不到24小时内郑州的降水量超过了这座城市一年的总和。500人被困在地铁车厢内，其中14人遇难。

大多数地铁站的入口通常都低于路面，而且入口通道以及通风井的开口都是向上的。因此，想要完全隔绝地下交通系统以防止雨水涌入几乎是不可能的。

这又多了一个理由，需要我们在设计城市时，让水有流向别处的可能。托塔哈达教授坦率地承认，在长长的楼梯下面所见的景象给她留下了多么深刻的印象：“光是规模就很惊人，也清楚地显示出东京在抵御洪灾上的准备多么充分。”她在东京城市地下一个巨大的调压水槽中。这个水槽是一个防洪系统的一部分。该系统被普遍认为是有史以来最雄心勃勃的防洪系统。当台风到来的时候，洪水会被引入一个高达70米，宽30米的巨型排水竖井，整个排水系统中共有5个这样的竖井。竖井之间通过6.3公里长的隧道网络相互连接。托塔哈达所处的水槽有一个关键作用：储水并调节压力。当暴风雨平息后，巨大的水泵以每秒200吨这一不可思议的速度将水泵入江湖河。像东京“洪水宫殿”这样规模的设施并不常见。只有少数城市有足够的地下空间，或足够的财力来建造这种设施。对于克鲁克教授来说，这也不总是那个正确答案。

“我们在此谈论的是巨大的建筑结构，有很高的故障风险，因此我持一定的保留态度。在许多地区，人们可以更好地利用这笔资金，将它投入到其他方式中。当然，这不能一概而论。因为每个城市都有自己独特的挑战。无论如何，都不应该完全依赖地下水槽。”

用于临时储存洪水的较小的地面水池被广泛的使用。根据其设计，它们可以将洪水排入附近的水体，或通过渗水性的土壤排入地下含水层，从而改善城市的地下水供应。一些地区还使用了安全隧道。在瑞士图恩，湖水可以在大雨或融雪期间排入隧道，降低水位的同时也降低了洪水的风险。吉隆坡的雨水隧道是多层的。当季风从城市上空经过时，车辆行驶的两层隧道可以被关闭，并作为洪水溢流通道使用。

毫无疑问，这些技术基础设施元素在城市防洪中发挥着关键作用。但是，正如近年来的气候与变化所显示的那样，仅靠他们是远远不够的。克鲁克说：“为了使地方更有抗洪能力，你需要一系列不同规模的解决方案，而其中一些应该是基于自然的。”

克鲁克描述的是城市水资源管理中一个相对较新的、正变得越来越流行的概念——“海绵城市”。顾名思义，这是一个专门为了吸水而设计的建筑区。这一概念在2013年首次获得国际关注，当时中国政府宣布有30个城市参与一项旨在重塑城市与谁之间关系的试点城市计划。

所谓的蓝绿色基础设施在这个概念的成功中起着决定性的作用。不再在湿地、池塘、河流或洪泛区上进行建设，而是将这些“蓝色元素”有意地融入城市景观中。同样，通过使用公园、田野、森林、草坪、植被或屋顶花园等绿地，给了城市更大的渗水潜力。水可以渗入或被蓄存在这些区域，以供当地加以利用。这不仅在强降雨的时候减轻了下水道系统的压力，而且在降雨量较小的时候也能防止内涝。在需要硬化表面的地方，多孔混凝土、砖块或沥青等材料是首选。

海绵城市的基本理念是拥抱自然水循环，而不是试图控制它。这类资源往往给水资源管理范畴以外的领域带来益处。它们还可以减轻热岛效应的影响并改善空气质量。正如鹿特丹贝恩特姆广场的范例所示，如果将舞台、滑板公园和其他体育设施融入其中，为防洪设计的建筑结构的一部分同时也能成为吸引民众的中心。特别是各类绿地，已被证明对生活在其周围的人们的身心健康都有积极的影响。

在过去一年中，人们对这一概念的有效性产生了怀疑。2018年，郑州还宣布要在2030年将其核心城区的近80%建设成为海绵城市，并一直朝着这一目标稳步推进。

尽管如此，2021年7月的暴雨造成了前所未有的洪水，使超过一百万人暂时无家可归。这导致海绵城市计划和当地政府官员受到了严厉的批评。

然而，北京中国农业大学的孔锋等专家指出，洪水过后，郑州水位的下降速度比没有防洪投资的时候要快。其他试点城市的经验也得除了类似的结论。

克鲁克认为，即使是完美的海绵城市，在2021年这样千年一遇的事件中也会遇到问题：“从经济角度出发，这种微观干预措施是有意义的——它们可以减轻更频发的中小型洪水的影响。但人们也必须清楚地认识到，它们是有局限性的。这样的措施无法低于真正的大洪水事件。”

托塔哈达也有同感：“海绵城市的概念是否可行？是的，但它不是万能的，也不能挽回过去的失误。如果我们真的想在未来得到可靠的解决方案，我们必须系统地解决问题。不仅建设物理层面的基础设施，还要建设基于来自传感器数据和跨国界共享的预测信息的数字基础设施。但最重要的是，所有决策过程中必须要以“水”为核心。我们没有时间可以浪费了。”

© 封面照片，俯瞰纽约：Benjamin Gremler on Unsplash