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课题研究成果，包括：

●郑州“7.20”暴雨灾害的气候成因及与气候变化的联系

● 国际大城市适应气候变化的洪水风险管理经验

● 适应气候变化的城市洪水灾害应对策略

本文以英国伦敦市为案例，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。

国际大城市适应气候变化的洪水风险管理经验-以伦敦为例

摘要

伦敦位于英国东南部的泰晤士河口低洼平原，面临海上的风暴潮、河流洪水泛滥、城市内涝等多重洪水风险。伦敦适应气候变化的目标是：针对不断加剧的洪水风险，建立气候韧性的适应性城市，在极端洪水来临时能够及时预警、有效响应、快速恢复。伦敦探索出一套完整的 “预防-准备-响应-恢复”这样的适应气候变化的洪水风险管理框架体系，并明确当前适应气候变化的洪水风险管理差距为：洪水风险管理各方参与机制尚不健全，须要确认受洪水影响的重大基础设施及如何采取相应的韧性措施，公众意识亟待提升、能力建设严重不足，洪灾警戒线的确定、个体备灾准备不足、安置保险赔付尚不足以增加资产对洪水风险的韧性等。针对这些方面的差距，伦敦设计了与之对应的洪水风险管理措施，包括：

科学评估气候变化条件下伦敦市的洪水淹没风险

依据细化的洪水淹没风险，制订洪水风险管理决策路径

充分发挥并进一步加强泰晤士防潮闸的防洪作用

针对不断加剧的城市内涝问题，多措并举，千方百计挖掘城市蓄滞洪水潜力

完善气候保险机制，促进洪灾之后的重建和恢复

伦敦适应气候变化的洪水风险管理，一个突出的亮点是基于洪水淹没风险科学评估，设计了不同的洪水风险管理路径：

一是加强原有洪水防护系统

二是最大限度地挖掘城市蓄水潜力

三是建立新的洪水防护屏障体系。

这样的路径设计，将近期适应目标与远期适应目标有机结合、充分利用现有洪水防护屏障，但又根据气候变化的演变趋势不断更新完善，为伦敦适应气候变化的洪水风险管理提供战略决策依据。

气候变化下伦敦市面临的洪水风险

伦敦位于英国东南部的泰晤士河口低洼平原（图1），经济发达、人口众多，受到来自河流上游径流汇集、海水倒灌以及暴雨等多重洪水的威胁。伦敦主要的洪水风险来源包括：

1）海洋风暴潮；

2）泰晤士河及其支流产生的河流洪水；

3）长时间高强度暴雨引起的城市内涝；

4）下水道超载导致的局部地区的污水漫溢；

5）地下水位上涨导致的地下水上涌；

6）水库大坝等损坏造成的洪水等。

图1 伦敦区位示意图

洪水发生时，很多情况下是多种类型的洪水同时存在，因此防洪压力很大。伦敦历史上曾经多次遭受大洪水的侵害，造成巨大的经济损失。

1928年，泰晤士河决堤，伦敦市中心城区几成泽国。决堤发生在午夜，洪水在毫无预警的情况下涌入狭窄的街道，国会大厦、伦敦塔、Tate美术馆均未幸免，数十件世界名画损毁；贫民聚焦的地下室，瞬间被洪水灌满，14人殒命、数千人无家可归。究其原因，就是因为防护设计不足，当时的防护设计，最多只能应对高出海平面5.48米的潮水，而1928年的潮水足足高出了28厘米。洪水消散后，泰晤士河的堤岸全部加高（文献1）。

1953年，北海的高水位潮汐与低压风暴相结合产生了巨大的风暴潮，当时由于缺乏高标准的防潮工程体系，伦敦及周边地区淹没面积超过1000平方公里，造成300多人死亡、3万多人撤离。这次大洪水，直接催生了泰晤士防潮闸的建立（文献2）。

2007年夏天，英国大部分地区突降暴雨，许多地区受灾严重。暴雨强度大持续时间久，但大伦敦地区却没有造成严重的人员伤亡，泰晤士防潮闸的防护起到了相当大的作用。

2014年，北海的高潮汐水位以及连续的暴雨导致的综合性洪水使得英国大部分地区受灾。大伦敦地区政府迅速反应，但是沿海仍发生了堤坝溃坝灾害，造成了大面积的停电。因此，提高河口沿岸的防潮标准势在必行。

从伦敦应对气候变化的经历可以看出，已经发生的气候变化，导致洪水灾害日益加剧。伦敦不断完善洪水灾害防护体系，尤以泰晤士防潮闸防护体系最为典型，但随着气候变化的不断加剧，当前的洪灾防护体系亟须进一步加强；而未来伦敦及其周边的大部分地区面临多重洪水的威胁，泰晤士河沿岸洪灾风险尤甚，洪水风险管理挑战愈益严峻。

伦敦面临的洪水风险管理

挑战与适应目标

针对不断加剧的洪水风险，建立气候韧性的适应性城市，在极端洪水来临时能够及时预警、有效响应、快速恢复。

从愿景到政策的措施：

1）识别洪水风险，确定高风险区域，采取优先行动；

2）市长牵头，与各利益相关方密切合作，建立有效的协调机制；

3）有效减轻脆弱社区、关键基础设施的洪水风险；

4）提升公众意识，增强适应能力，促进气候韧性城市建设。

从政策到行动的措施：

1）市长牵头，与环境署、社区及各方合作，评估洪水淹没风险，确定关键风险因子；

2）制定城市地面积水（内涝）的适应气候变化的管理规划，确定适应优先区域，进行精细化管理；

3）建立在线数据库，各相关方及时获取洪水风险信息；

4）确立极端洪水事件报告制度，洪水来临时各方高效协调行动；

5）市长负责牵头设计行动方案，有效实施；

6）高度重视绿色基础设施建设，采取基于自然的解决方案（NbS）方式管理城市内涝；

7）保障城市生命线工程设施的安全；

8）发布城市适应气候变化的管理工作指南、措施清单，指导社区和公众的适应行动。

伦敦市制定适应气候变化行动

方案的战略思路

2011年，伦敦发布城市适应战略（文献3），旨在识别关键气候风险，开展有效适应行动，明确各方责任，促进经济发展，增强城市韧性。伦敦适应战略强调要加强灾害应急管理，开发气候变化带来的发展机遇，强调基于自然的解决方案（NbS），提升公众意识，发挥伦敦在全球适应气候变化行动方面的领导力。

对于洪水风险，在泰晤士河修建伦敦闸，加强防洪墙和闸口建设防止海水倒灌淹没风险和河水泛滥淹没风险；加强城市绿化实现多功能绿色基础设施网络建设，扩展公共绿地空间、屋顶绿化集雨、滨河公园建设等减轻城市排水系统的压力，发展利用可持续的城市排水系统，加强河流联通，构建溢流隧道，升级污水处理设施等减轻城市内涝风险。

经过长期的适应实践，伦敦探索出一套完整的“预防-准备-响应-恢复”这样的适应气候变化的洪水风险管理框架体系。

预防：

伦敦总结了三种方式预防洪水灾害：

1）空间规划--对高洪水风险地区的土地利用进行调整，将目前对洪水风险敏感的产业移出，而对于不得不在高洪水风险区开发的项目，则必须采取措施加强风险管理。

2）洪水防护和排水系统--伦敦的大部分区域由洪水防护系统保障安全，其风暴潮和河流洪水的防护系统主要由政府部门负责维护，制定统一的防护标准，根据气候变化的情况不断更新防护标准。对于排水系统的维护，由泰晤士水务局（Thames Water）负责管理排水网络，由于当前的排水系统是按照30年一遇的洪水标准来建造的，但这个标准在气候变化日益加剧的情况下亟须调整改进，催生出2010年的洪涝和水管理法案（Flood and Water Management Act），促进可持续的排水系统建设以应对日益严峻的洪水风险。

3）挖掘城市蓄滞洪水的潜力、改变洪水流向--优化公共空间、私人领地的规划设计，有意识地改变洪水流向公园、运动场、广场、道路、或地下空间，避免或减轻对脆弱区域（如居民社区）的淹没。

准备:

洪水风险管理，一个重要的方面是解读气候变化条件下洪水风险演变的信息，将洪水风险管理上升至战略高度；同时在区域尺度上对基础设施和社区抓好具体落实工作，编制区域面临洪水威胁的重要资产清单，对伦敦每一条河流进行专项治理行动，设立泰晤士河流域面向2100年的风险管理专项规划，每个社区制定专项行动方案；提升水厂、电厂及重大关键基础设施的洪水防护标准至千年一遇的水平，将不可替代的、具有重大价值的财产转移至安全地带；大力提升公众意识，扩大洪灾保险覆盖面。

响应:

共享洪水风险信息，建立跨领域的、多部门参与的伦敦韧性伙伴（The London Resilience Partnership）关系机制，每一个社区根据政府统一的标准指南制定应急规划。政府发布拟采取的气候韧性措施建议并提供资助，企业和土地拥有者采取适合自身情况的气候韧性防护措施。

恢复：

制定伦敦恢复管理协议（The London Recovery Management Protocol），明确各方责任和义务。区域/社区的恢复，包括人文关怀、住所安排重建、保险赔付、商业运营、灾害瓦砾垃圾的清理等。

基于以上“预防-准备-响应-恢复”这样的洪水风险管理框架，当前适应气候变化的洪水风险管理差距与需要采取的行动汇总于表1。

表1 当前适应气候变化的洪水风险管理差距与需要采取的行动

伦敦市适应气候变化的洪水风险管理举措

举措一：科学评估气候变化条件下伦敦市的洪水淹没风险

洪水淹没风险评估，是开展有针对性的适应气候变化的洪水风险管理的科学基础。伦敦市首先开展洪水淹没风险区划，在此基础上开展不同强度的洪水淹没风险分级，然后进一步评估各种淹没风险等级下的洪水淹没水深空间分布，支撑适应气候变化的洪水风险管理行动的实施。洪水淹没风险区划如图2所示。

图2 伦敦洪水淹没风险区划（资料来源：文献3）

在洪水淹没风险区划基础上，进一步细化，区分不同的洪水淹没风险（图3），如千年一遇的洪水风险，百年一遇的洪水风险，50年、20年一遇的洪水风险等。对于不同的洪水淹没风险等级，采取有针对性的适应措施，在经费预算、适应行动优先级别上体现出差别，促进适应行动的有效性。

图3 伦敦不同强度的洪水淹没风险分级（资料来源：文献3）

在洪水淹没风险区划（图2）、洪水淹没风险强度分级（图3）的基础上，进一步进行精细化评估，确定各个区域的洪水淹没水深（图4为百年一遇的洪水强度等级下的洪水淹没水深）。依据各种不同洪水强度等级下的淹没水深，调整城市建设标准，采取一系列的有针对性的适应措施，进行精细化网格管理。

图4 伦敦百年一遇地表水泛滥风险分布*（资料来源：文献3）

*图中红色框线内区域代表大伦敦地区，浅蓝色斑块代表地表水体，空白区域表示当百年一遇洪水发生时地表淹没水深小于0.25m，蓝色斑块代表当百年一遇洪水发生时地表淹没水深大于0.25m同时小于0.5m，亮蓝色斑块代表当百年一遇洪水发生时地表淹没水深大于0.5m同时小于1.0m，紫红色斑块代表当百年一遇洪水发生时地表淹没水深大于1.0m同时小于1.5m，红色斑块代表当百年一遇洪水发生时地表淹没水深大于1.5m。

举措二：依据细化的洪水淹没风险，制定洪水风险管理决策路径

在洪水淹没风险评估基础上（图2、图3、图4），进行适应措施的分类，梳理适应气候变化的洪水风险管理思路。据评估，目前的伦敦的洪水防护体系可以持续到2030年以后，环境署启动了‘泰晤士河入海口2100专案’（ThamesEstuary2100），设计了不同的洪水风险情景（如图5所示，Defra2100为低洪水风险情景，High++2100为高洪水风险情景）。伦敦设计了三种面向未来的适应气候变化的洪水风险管理路径（图5）：

路径一：加强防护，依据现有的洪水防护系统，改进、完善泰晤士防潮闸体系，升级下游的防护屏障，恢复临时的防护措施；

路径二：挖掘城市蓄水潜力，如优化泰晤士防潮闸的运行，加强蓄滞洪、行洪泄洪能力，建设临时的洪水拦截系统，升级上下游的防护屏障等；

路径三：建立新的洪水防护屏障体系，建立新的拦河坝防护体系。

从图5可以看出，如果只依靠当前的洪水防护系统（路径一），则不能满足2100高洪水风险（High++2100）管理的需求；如果挖掘城市的蓄滞洪水潜力（路径二），则勉强可以满足2100高洪水风险管理的需求；如果充裕地、应对自如地满足2100高洪水风险管理的需求，则需要建立新的洪水防护屏障体系（路径三）。

这样的路径设计，将近期适应目标（目前伦敦的洪水防护体系可以持续到2030）与远期适应目标（建立新的洪水防护屏障体系）有机结合，为伦敦适应气候变化的洪水风险管理提供战略决策依据。

图5 伦敦泰晤士河河口2100项目（TE2100）洪水风险管理决策路径*（资料来源：文献3）

*该图表示针对伦敦泰晤士河河口地区的未来洪水风险管理方案。当洪水最大水位上升1m以内时，伦敦可以通过超负荷运转泰晤士防潮闸、洪水蓄滞、采取临时的防护措施等举措得到较好的保护；当洪水最大水位上升1m-2.5m时，现有防护系统将无力提供有效防护，需要建设新屏障、新堤防，并加强上游、下游防护以提升整体防护能力；当洪水最大水位上升超过2.5m时，将超出目前泰晤士河TE2100项目洪水风险管理能力范围，则需要对伦敦整体的洪水防护体系进行全面的改造提升。

伦敦市进一步确定处于高洪水风险的重要资产数目（列清单），以及实施的重大洪水风险管理项目（图6）。

图6 伦敦高洪水风险的重要资产数目分区区划及实施的重大洪水风险管理项目分布（资料来源：文献3）

举措三：充分发挥并进一步加强泰晤士防潮闸的防洪作用

泰晤士河口的防潮体系是按照可以防御千年一遇洪水的标准设计的，主要包括8个防潮闸、36个水闸，400多个小型可移动防潮设施以及超过330公里的防洪堤坝和防洪墙（图7）。

这其中，最典型的是泰晤士防潮闸（亦译做挡潮闸），建于1974年，全长578m，共10孔，由11座大型防水桥墩分开；中间4孔为主航道，每孔净宽61m；南岸2孔为副航道；北岸4孔不通航，每孔净宽均为31.5m（图8）。不挡潮时，全闸10孔可适应河水正常通过；非通航各孔采用普通下落(关门时)式弧形门；通航各孔采用上升(关门时)式弧形门，挡潮时，将闸门上转 90°，使面板从凹槽中升起，露出水面到竖直位置。

从1982年运行以来，泰晤士防潮闸关闭过182次(截至2018年2月)，其中95次用于防御来自海洋的风暴潮，87次抵御综合性洪水(泰晤士河流洪水及风暴潮同时发生)，产生了几十亿英镑的防洪效益（据测算，伦敦如果没有当前健全的防洪体系，那么会有六分之一的伦敦人生活在水灾的直接威胁下；如果伦敦遭遇洪水侵袭，经济损失可能达到800亿英镑）。

21世纪以来，防潮闸关闭的次数明显要高于前期，1983-1989年只关闭了4次；而在2003年，泰晤士沿岸防洪屏障系统启用则达到破纪录的19次，这与气候变暖导致的洪水风险加剧是密不可分的，反映出气候变化和人类活动等因素可能在未来造成越来越大的防洪压力。

图7 泰晤士防潮闸对伦敦洪水防洪的作用原理（资料来源：文献2）

图8 泰晤士防潮闸的构造（资料来源：文献2）

举措四：针对不断加剧的城市内涝问题，多措并举，千方百计挖掘城市蓄滞洪水的潜力

在伦敦市区，除了大型的地下排水工程系统建设之外，充分发挥城市“毛细血管”的作用，完善地表的蓄、滞、渗、排等基于自然解决方案（NbS）的可持续排水系统，提高下渗和滞蓄雨水的能力以及减缓流速，具体的措施包括雨水收集、渗水坑、过滤带、洼地、池塘、透水路面，以及设计草带(坡)减缓自然排水流速等(图9)。NbS排水系统不仅仅可以解决洪水径流量的问题，还能够净化水质、提供更适宜的人居环境，充分贯彻可持续发展理念。

图9 伦敦绿色基础设施和渗水步道建设（资料来源：文献2）

举措五：完善气候保险机制，促进洪灾之后的重建和恢复

一方面，洪水导致的灾害损失日益加剧；而另一方面，洪水致灾存在很大的不确定性，涉及面广。洪水保险如果完全依靠市场机制进行，保险可能会非常昂贵，许多家庭和小企业会负担不起；如果完全依靠政府赔付，则将会面临巨大的财政压力。伦敦在完善洪水保险机制方面进行了创新性的探索。具体来说，从政府层面所做的工作主要包括：

投资防洪工程，建立有效的防洪体系，降低洪水风险；

制定政府对建筑的补偿条例，号召对已有建筑进行维修重建以增强气候韧性；

向保险公司提供洪灾风险评估、灾害预警等相关公共品，以及政策优惠。

从保险公司层面所做的工作主要包括：

为居民及小型企业提供洪灾财产保险；

不保处于洪水风险“红线”区域内的资产，但提高保费和赔付标准/金额；

要求投保人采取措施增加资产的气候韧性；

银行在居民因购买房屋向其申请抵押贷款时，要求必须购买洪水保险。

尽管伦敦已经开展了大量工作，但仍然意识到各部门协作不够、处于气候风险的关键基础设施识别和社区适应气候变化意识和能力不足、个体备灾准备不足、保险机制不健全等问题，今后还要大力加强适应气候变化的洪水风险管理工作。

本项目已经分享“郑州‘7.20’暴雨灾害的气候成因及与气候变化的联系”、“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”、“国际大城市适应气候变化的洪水风险管理经验-以荷兰鹿特丹市为例”的成果。本文以英国伦敦市为案例，分享“国际大城市适应气候变化的洪水风险管理经验”，此后会持续分享更多的研究成果。