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气变项目研究 | 国际大城市适应气候变化的洪水风险管理经验-以纽约市为例

媒体:原创  作者:老牛基金会   专业号:老牛基金会 2022-12-30 11:28:37

在全球气候变化的大背景下,近年来气候相关自然灾害频发,对人民生命财产安全和经济社会发展造成的影响日益加剧。2021年7月,河南遭遇特大暴雨灾害以来,由老牛基金会与壹基金共同发起“气候变化背景下自然灾害应对策略研究与实践”项目,通过与中国农科院环发所、北师大风创中心等合作,开展河南受灾社区应急能力建设,探索研究适应气候变化下社会组织参与应对突发气候灾害事件的行动策略。

本项目将陆续分享以下研究成果,包括:

1.郑州暴雨灾害的气候成因及与气候变化的联系

2.国际大城市适应气候变化的洪水风险管理经验

3.适应气候变化的城市洪水灾害应对策略

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本文以纽约市为案例,分享“国际大城市适应气候变化的洪水风险管理经验”,以供参考。

纽约市适应气候变化的洪水风险管理经验

气候变化极大地加剧城市的洪灾风险。自2007年起,美国纽约市政府启动实施韧性城市建设规划,投资15亿美元开展绿色基础设施建设,目标是至2030纽约减少温室气体排放30%以上(相对于2005年的基准)、整体减少排水系统污水溢流40%;不仅要为100多万新增加的纽约人口提供安全宜居的住房,还要将城市公园面积提升至整个城市总面积的25%以上,发挥生态服务功能减少洪水风险,可为纽约市节约20亿美元用于灰色基础设施的建设经费。在纽约韧性城市建设过程中,发展出完整的城市规划设计技术体系,如城市街道绿化规划设计技术、保险技术等。本文将为您展示纽约市的具体举措,以供借鉴。

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图1-纽约市行政区划图

纽约位于美国大西洋海岸的东北部,拥有520英里的海岸线,紧邻的哈德逊河让纽约市享有航运之便,但海平面上升、风暴潮加剧、极端强降水事件增加等诸多因素叠加导致洪水风险日益加剧。根据监测评估,在过去的100年里,纽约的海平面已经上升了1英尺(约30公分),而未来将以20年增加10 英寸(约25公分)的速率上升,纽约市脆弱人群、人居设施、基础设施将更进一步地暴露于气候风险之中。

2012年10月,“桑迪”飓风在美国新泽西州大西洋城登陆,飓风“桑迪”袭击纽约时,恰逢大西洋和纽约港的天文大潮,高潮位致使大量海水倒灌,纽约市哈德逊河决堤,曼哈顿街区被淹,许多变电设备被淹而损毁甚至爆炸,造成大面积停电并引发火灾,出现连锁性城市灾害。“桑迪”飓风共造成美国125人死亡、820万住户和商家停电,纽约、华盛顿与费城三大城市交通中断,经济损失高达620亿美元。由于气候变暖,飓风带来的灾害损失日益加剧。

为应对气候变化及其带来的自然灾害,纽约制定了应对气候变化的韧性城市计划——建立一个绿色的、更加强大、更富韧性的纽约。针对激增的城市人口、老旧的基础设施、气候变化、经济发展等带来的洪水风险管理挑战,纽约市设定适应气候变化的洪水管理目标:

✨为新增的人口提供安全宜居的住房,营造舒适健康的生活环境,提升生活品质

✨  投资兴建与维护城市基础设施,尤其是特别关注地铁城市供水管线系统、输电系统等,保障城市水安全、能源安全等

✨  构建最具竞争力的营商环境,吸引全球顶尖一流人才,促进科技创新、体制机制创新

在适应气候变化方面,纽约市制定了洪水风险管理整体结构框架。

表1-纽约市适应气候变化的洪水风险管理框架

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措施一:五管齐下,大力加强能力建设

加强对气候变化条件下洪水风险的科学认知

对纽约市已经发生的洪水事件和灾害损失的观测事实进行分析,在此基础上结合未来气候变化的情景预测分析纽约市未来的洪水风险演变趋势(如图2所示的纽约市在未来各个时段洪水淹没图),奠定开展纽约市适应气候变化洪灾风险管理的科学基础。

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图2-纽约市未来洪水淹没风险图

制备开发风险评估工具包

定量评估纽约市对于当前气候变化的暴露程度和脆弱性,发展精细分辨率的数字高程模型,对海平面上升作出情景预测,绘制淹没风险图,甄别优先投资区域,支撑沿海发展规划的制定。已发布的工具手册和指南包括:City’s Urban Site Design Manual, High Performance Landscape Guidelines, Guidelines for the Design and Construction of Stormwater Management, FEMA's  updated Digital Flood Insurance Rate Maps, the Street Design Manual等。

加强风险转移与风险分担工作

与美国联邦应急管理署(FEMA)合作,更新绘制洪水保险赔付率数字地图,确定哪些资产参加国家洪水保险项目,哪些地方的新建筑必须要遵循洪水防护标准。

加强城市应对极端气候事件的物资储备

将对极端事件的应急响应和适应气候变化的规划结合,增强应急能力;将气候变化预估与应急管理和备灾结合,持续更新应急预案。

创建韧性社区

通过社区内气候变化风险的沟通,提升公众意识;发起绿色基础设施建设倡议,公民积极参与河网清理活动;建立公众预警系统,发布在线洪水风险信息;社区参与的可持续洪水管理,将试点社区的雨洪水管理经验在全市推广。

举措二:从规划和标准两个维度完善法律法规

转型适应框架下的风险区划

纽约市发布了20多个发展规划,其中87%涉及城市的转型。这些规划涉及优化道路交通设施的规划布局、调整城市公园、保持园林绿地与居住地的平衡、绿色基础设施建设等。

改进基础设施建设标准

在洪水高风险区域,提升医院、公共设施、安全设施、学校等的建设标准;与保险企业合作,推行洪灾防护建筑;修订标准增强洪水捕获能力。

举措三:设立专门委员会及机构协同多部门力量

组建纽约市气候变化专门委员会

该委员会由气候学家、科研人员、经济学家、风险管理、保险和法律人士组成,指导社会各界开展行动和基础设施建设的投资,对气候韧性项目提出建议。

成立专门机构

为实施各项行动成立各种专门工作组,如为绿色基础设施建设成立的the NYC Green Codes Task Force, 为适应专门成立的the NYC Climate Change Adaptation Task Force, 为湿地修复专门成立的the Wetlands Transfer Task Force等。

举措四:基于新标准实施灰色和绿色工程措施

灰色工程措施

改造升级原有基础设施。改造原有电力设施,进行智慧电网建设;建立完善的供水设施;完善水利枢纽工程;优化现有的城市下水道系统,修复集水槽、挡潮闸门、污水截流管网等(纽约现有144000集水槽,防止堵塞、清理垃圾,对现有集水槽进行检修,保持工作状态良好)。

保障关键基础设施安全。制定交通、能源、水资源和下水道、固体废物、通讯设施等保护清单并不断更新,保障公众健康和安全设施的安全;保障供水系统安全;完善水过滤工厂;优化当前下水道系统,扩展下水道网络,保障下水道畅通;在纽约重点区域构建高标准的雨污分流改造工程;维护和改进道路、桥梁设施,保障交通基础设施安全,扩展城市交通网络和服务。

强化维护滨海设施。加强海岸带防护措施,特别关注海堤、风暴潮防护屏障、堤坝、堤岸、泵站等的联通综合发挥效用;维修和升级水坝。

绿色工程措施

越来越认识到建设公共“绿色基础设施”对于雨洪水管理的重要性,通过工程建设,充分发挥生态系统的雨洪水调节功能。纽约市专门发布了“绿色基础设施规划”,开展了以下行动:

发展绿色都市农业和社区花园,植树100万棵,将街道、人行道等公共空间进行立体绿化(进行公园式的建设,截止报告发布时,已经改造了260条大街,将几百英亩的道边空地进行了绿化;以后每年增加80条大街进行改造),构建密集的、分布式的绿色环境减轻暴雨洪水的径流。

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图3-社区微型人工湿地建设

修建绿色设施蓄滞雨洪水,建造绿色生态廊道,联结绿色走廊网络,强化生态联结性能。

建立和升级优化具有重要功能的旗舰公园,改造垃圾废物填埋场为公共空间和公园用地。

增加水景观休闲地,将老旧工业区改造为公园绿地(雨洪水蓄滞区)。

升级河网水系、恢复沿海生态系统,发挥“绿色”基础设施的洪水调节功能。

建设社区花园、绿色屋顶/蓝色蓄水屋顶、透水地面、菜地、生物滞留池与人工湿地等。

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图4-纽约强化的绿植集水槽建设

*注:强化的绿植集水槽的原理是设计入水口,使道路两旁的雨洪水进入槽内储存起来,然后传输至下水道系统。这个槽的设计包括本地植物、地表下层的水储存和特殊制作土壤,这种土壤既可以过滤污染物、又可以更多地吸收雨洪水。

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屋顶集水设施建设工程

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绿色屋顶建设

举措五:保护和修复自然生态系统

持续进行流域保护项目;联通河网水系;发挥沿海湿地的缓冲作用来减轻风暴潮的洪水风险。

扩大湿地和自然保护区的面积,联通溪流、池塘、湿地等调蓄洪水。纽约市有11,000英亩的自然绿地,其中8700英亩的面积已经种植灌乔木、开发为湿地和草坪,这对雨洪水调蓄起到很大的作用。

保护和修复沿海盐沼湿地,减轻风暴潮的影响与侵蚀。

构建人工湿地,加强湿地的减缓功能。

亮点和成效

综合来看,

纽约适应气候变化的洪水风险管理,

既设计了气候变化的专项行动,

又考虑到气候变化行动与原有工作紧密相关,

适应气候变化与原有工作协同开展。

纽约市适应气候变化的洪水风险管理实践,

自2007年实施以来,

已经取得了明显成效。

为100多万新增加的人口提供了安全宜居的住房,同时通过适应气候变化的行动,提升了生活品质。

纽约的城市实践,充分体现了适应与减缓气候变化行动的协同效应。自然生态系统修复和一系列的绿色基础设施建设,起到了良好的减缓效果,既减少了温室气体排放,同时也增加了资产价值。

城市洪水管理具有很大的潜力,特别是通过绿色基础设施建设、扩大城市绿地面积,充分发挥自然生态系统的调蓄功能。将绿色基础设施纳入到城市综合排水系统,是纽约市洪水风险管理的一个亮点。

通过以上的综合行动,整体减少排水系统污水溢流40%,极大地减轻洪水风险,节约20亿美元灰色工程措施经费。通过科技进步与科技创新挖掘蓄滞雨洪水潜力。在纽约市的实践中,发展出一套完整的城市规划设计技术体系,如城市街道绿化规划设计技术、保险技术等。

探索新型的融资机制,投资15亿美元开展绿色基础设施建设;实行免税政策鼓励建设屋顶绿色花园,现在这些免税优惠政策扩展到都市农业。

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