摘要：近年来，由于极端气候变化影响和城市过度扩张，长江流域频繁发生的洪水灾害严重威胁到沿江人民的生命和财产安全，成为制约流域社会经济可持续发展的重要因素。通过探讨气候变化与城市洪涝灾害的形成因素，阐明城市化与城市洪涝灾害的密切关系。在研究河流、湖泊、湿地、绿地的布局和防洪功能的基础上，提出城市生态防洪的理念，研究对于协调城市的人水关系，解决城市特有的洪涝问题，推动流域可持续发展具有重要意义。
关键词：长江流域 气候变化 城市化 生态防洪
1 前言
随着全球化进程加快，城市范围逐渐扩大，人类活动的加剧，深刻地改变了自然环境，增加了洪涝灾害发生的频率。与此同时，全球气候变化引发的极端事件，台风、暴雨频率和强度的加大，使城市面临着遭受更大的洪涝灾害脆弱性，城市洪涝灾害受损程度正以前所未有的速度增长。近年来，长江流域城市受到暴雨洪水灾害袭击，损失惨重，城市防洪工作已经越来越得到社会各界广泛关注和高度重视。
2 气候变化与长江流域城市洪涝
回顾全球历史上发生的洪灾，高发区多在人口密集、垦植度高、河湖众多、降雨丰沛的北半球暖湿带、亚热带。季风气候的变异性使长江成为全球季节性降水变化较大的流域，降雨相对集中，时空分布不均，平均约10a发生一次大洪水。根据WWF发布的《长江流域气候变化脆弱性与适应性研究》报告显示，长江流域内147个气象站点资料，相对于1961年到1990平均值，20世纪90年代整个流域的年平均气温增加0.33℃，而2001年到2005年升温幅度达0.71℃。陆地表层温度的增加将导致陆地水循环动力过程的改变，水文极值事件（干旱与洪水）的频率与分布的变化。
上世纪90 年代以来，长江流域洪涝灾害发生的频率呈增加趋势。在气候变暖的过程中，极端严重的冰雪灾害事件及干旱事件随着气候变暖和部分地区降雨量的增加也呈现上升的趋势。1998年，长江流域发生特大洪水灾害。2006年重庆大旱，部分县持续干旱超过80天，三分之二的溪河断流，471座水库干涸。2007年，整个四川盆地在7月经历半个月的大暴雨，全市100多万人受灾。2009年6月两湖地区的暴雨洪涝灾害，9月份地震灾区发生的暴雨山洪、泥石流灾害，以及长江上、中游11月份的秋汛，均为历史罕见。2010年7月，长江流域的洪灾波及江苏、江西、湖北、湖南、重庆、四川等多省市遭受暴雨洪涝灾害。仅7月间，受灾人口达3821.6万，直接经济损失295.2亿元。
长江流域人口多，密度大，而未来的气候变化有可能进一步加剧流域内洪涝灾害的发生频率，未来的洪涝灾害程度将愈演愈烈，将严重制约国民经济的持续稳定发展。
3 城市化与城市洪涝
伴随着社会经济的发展，城市人口密度和建筑物密度倍增。城市化的进程直接改变了局部气候条件和流域下垫面条件变化，导致城市面对洪涝的脆弱性增加，洪涝风险度提高。城市化对城市洪涝的影响主要体现以下几方面：
（1）城市化改变了城市土地利用方式，导致湖泊面积萎缩、城市湿地、绿地不断减少，不透水面积成倍增加，提高了城市综合径流系数。根据研究数据，城镇建筑的稀疏区到密集区，其径流系统由0.20～0.45增加至0.60～0.85。径流系数的增加减少了地表水的入渗能力，大大降低了城市土地对雨洪的天然调蓄能力，导致雨水径流量的急剧增加。从而改变城市区域暴雨径流条件，使径流总量增大，洪峰流量提高，峰现时间提前，加剧了洪水的威胁和风险。
（2）中小河流防洪和山洪灾害问题日益突出。长江上中游地区多为山区或丘陵区，中小河流洪水来得快，涨势猛。由于早期的规划、管理不到位，临河、跨河建筑物侵占行洪断面现象严重，上游下泄的洪水将加重下游城市的防洪压力。如上游暴雨频繁，下泻的洪水就会直接威胁下游城市。尤其是上游水土流失严重的地区，流失的泥土淤塞江河，河床抬高，对下游和江河两边的城市威胁更大。
（3）由于地下水开采过量等原因，许多城市都出现严重的地面下沉现象。雨水渗透的减少、地下水的过度开采使得城市低洼地段逐渐扩大，破坏了城市的水循环的路径，加大了城市排水管网的压力，加剧了洪涝灾害的程度。
（4）多数城市的部分下水道排水设施建于20世纪六、七十年代，其中部分低洼地区下水道排水设施的设计标准较低。而后期排水系统的建设远滞后于城市的扩展，当遭遇暴雨洪水时，往往排泄不畅，极易形成局部内涝。
4 城市生态防洪理念
城市是自然-社会-经济的复合开放地域系统，城市洪涝灾害的形成是全球-流域-城市不同地域尺度、不同子系统的变化共同耦合的产物。城市是人水矛盾最突出的区域之一。一方面，在城市的发展和扩张过程中，不合理的开发导致填湖造地，侵占河道的现象频繁发生，河流行洪能力下降，湖泊蓄水能力减弱；另一方面，气候变化的不确定性同时降低了流域湿地生态系统的调蓄防枯能力。
湖泊湿地大规模的开发和垦殖，极大地削弱了其调蓄、宣泄洪水径流的功能，减少了江河水系泥沙的沉淤空间，加剧了江河干流变迁和洪灾威胁。也极大降低了江河洪泛期输入营养物质被吸收和转化的能力，直接导致生物多样性下降，从而进一步加剧了湖泊水体的富营养化和水质恶化过程，致使原有生态系统的防洪和蓄滞洪水的功能大大减弱。因此，必须针对城市洪涝灾害的特性，在常规防洪治涝工程措施和非工程措施的基础上，研究城市防洪的对策，建立城市防洪的新理念。
河流、湖泊、湿地、绿地具有调节局部小气候的功能，在防洪治涝中有蓄水、输水和分洪作用。在增强城市蓄水和排泄功能，在城市防洪排涝、改善城市生态环境，回补地下水中发挥重要的作用。因此，充分认识城市河流、湖泊、湿地、绿地的防洪功能，开展城市生态防洪研究，对于协调城市的人水关系，人与生态关系，解决城市特有的洪涝问题，推动城市可持续发展具有重要意义。
5 结论
长江流域防洪问题的核心是人、水、地之间的矛盾。人、水、地协调发展，是人类在生活、生产活动与各种治江工程活动必须充分考虑各种水文特性和地质作用，顺应自然规律，与自然作用相协调，从而达到与洪水协调共处。
我们必须以科学的态度，从长远发展和全局利益考虑，既要适当地控制洪水、改造自然，又要主动地适应洪水、与自然协调共处。要约束人类破坏生态环境和过度开发利用土地的行为，采取综合措施，将洪水灾害减少到人类社会经济可持续发展所容许的程度，逐步调整人与水的关系，对江河的整治由过去的以防洪为主要目标逐渐转变为防洪减灾、水资源保护、改善环境与生态系统等多目标的综合整治。全局考虑长江流域城市生态防洪问题，在可持续发展的前提下，协调流域内人与水的关系。
参考文献：
[1] 尚志海，丘世钧.全球变化下城市洪涝灾害的动力机制[J].自然灾害学报，2009，2（1）：100-105.
[2] 向立云.城市洪涝灾害的成灾模式初步分析[J].自然灾害学报，1995（11）：207-211.
[3] 李红旭，李芝喜.论森林植被的生态防洪功能[J].云南林业调查规划设计，2000，6（2）：39-44.
[4] 徐明，马德超.长江流域气候变化脆弱性与适应性研究[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
[5] 夏军.河流健康与环境变化影响的对策[J].科学研究，2008，2（1）：1-8.
[6] 薛芳，谭海樵.城市化进程中的洪涝灾害与雨水水文循环修复[J].安徽农业科学，2009，37（23）：11058-11061.
[7] 刘妮，王炜.城市快速发展对城市防洪的影响与对策[J].山西建筑，2009，9（25）：361-362.
[8] 陈守荣，香天元，张孝军. 98’洪水后长江治洪思路的新拓展[J].水利水电快报，2009（12）：22-26.
[9] 夏军.可持续水资源管理研究与展望[J].水科学进展，1997（4）：370-375.
关键词：长江流域 气候变化 城市化 生态防洪
1 前言
随着全球化进程加快，城市范围逐渐扩大，人类活动的加剧，深刻地改变了自然环境，增加了洪涝灾害发生的频率。与此同时，全球气候变化引发的极端事件，台风、暴雨频率和强度的加大，使城市面临着遭受更大的洪涝灾害脆弱性，城市洪涝灾害受损程度正以前所未有的速度增长。近年来，长江流域城市受到暴雨洪水灾害袭击，损失惨重，城市防洪工作已经越来越得到社会各界广泛关注和高度重视。
2 气候变化与长江流域城市洪涝
回顾全球历史上发生的洪灾，高发区多在人口密集、垦植度高、河湖众多、降雨丰沛的北半球暖湿带、亚热带。季风气候的变异性使长江成为全球季节性降水变化较大的流域，降雨相对集中，时空分布不均，平均约10a发生一次大洪水。根据WWF发布的《长江流域气候变化脆弱性与适应性研究》报告显示，长江流域内147个气象站点资料，相对于1961年到1990平均值，20世纪90年代整个流域的年平均气温增加0.33℃，而2001年到2005年升温幅度达0.71℃。陆地表层温度的增加将导致陆地水循环动力过程的改变，水文极值事件（干旱与洪水）的频率与分布的变化。
上世纪90 年代以来，长江流域洪涝灾害发生的频率呈增加趋势。在气候变暖的过程中，极端严重的冰雪灾害事件及干旱事件随着气候变暖和部分地区降雨量的增加也呈现上升的趋势。1998年，长江流域发生特大洪水灾害。2006年重庆大旱，部分县持续干旱超过80天，三分之二的溪河断流，471座水库干涸。2007年，整个四川盆地在7月经历半个月的大暴雨，全市100多万人受灾。2009年6月两湖地区的暴雨洪涝灾害，9月份地震灾区发生的暴雨山洪、泥石流灾害，以及长江上、中游11月份的秋汛，均为历史罕见。2010年7月，长江流域的洪灾波及江苏、江西、湖北、湖南、重庆、四川等多省市遭受暴雨洪涝灾害。仅7月间，受灾人口达3821.6万，直接经济损失295.2亿元。
长江流域人口多，密度大，而未来的气候变化有可能进一步加剧流域内洪涝灾害的发生频率，未来的洪涝灾害程度将愈演愈烈，将严重制约国民经济的持续稳定发展。
3 城市化与城市洪涝
伴随着社会经济的发展，城市人口密度和建筑物密度倍增。城市化的进程直接改变了局部气候条件和流域下垫面条件变化，导致城市面对洪涝的脆弱性增加，洪涝风险度提高。城市化对城市洪涝的影响主要体现以下几方面：
（1）城市化改变了城市土地利用方式，导致湖泊面积萎缩、城市湿地、绿地不断减少，不透水面积成倍增加，提高了城市综合径流系数。根据研究数据，城镇建筑的稀疏区到密集区，其径流系统由0.20～0.45增加至0.60～0.85。径流系数的增加减少了地表水的入渗能力，大大降低了城市土地对雨洪的天然调蓄能力，导致雨水径流量的急剧增加。从而改变城市区域暴雨径流条件，使径流总量增大，洪峰流量提高，峰现时间提前，加剧了洪水的威胁和风险。
（2）中小河流防洪和山洪灾害问题日益突出。长江上中游地区多为山区或丘陵区，中小河流洪水来得快，涨势猛。由于早期的规划、管理不到位，临河、跨河建筑物侵占行洪断面现象严重，上游下泄的洪水将加重下游城市的防洪压力。如上游暴雨频繁，下泻的洪水就会直接威胁下游城市。尤其是上游水土流失严重的地区，流失的泥土淤塞江河，河床抬高，对下游和江河两边的城市威胁更大。
（3）由于地下水开采过量等原因，许多城市都出现严重的地面下沉现象。雨水渗透的减少、地下水的过度开采使得城市低洼地段逐渐扩大，破坏了城市的水循环的路径，加大了城市排水管网的压力，加剧了洪涝灾害的程度。
（4）多数城市的部分下水道排水设施建于20世纪六、七十年代，其中部分低洼地区下水道排水设施的设计标准较低。而后期排水系统的建设远滞后于城市的扩展，当遭遇暴雨洪水时，往往排泄不畅，极易形成局部内涝。
4 城市生态防洪理念
城市是自然-社会-经济的复合开放地域系统，城市洪涝灾害的形成是全球-流域-城市不同地域尺度、不同子系统的变化共同耦合的产物。城市是人水矛盾最突出的区域之一。一方面，在城市的发展和扩张过程中，不合理的开发导致填湖造地，侵占河道的现象频繁发生，河流行洪能力下降，湖泊蓄水能力减弱；另一方面，气候变化的不确定性同时降低了流域湿地生态系统的调蓄防枯能力。
湖泊湿地大规模的开发和垦殖，极大地削弱了其调蓄、宣泄洪水径流的功能，减少了江河水系泥沙的沉淤空间，加剧了江河干流变迁和洪灾威胁。也极大降低了江河洪泛期输入营养物质被吸收和转化的能力，直接导致生物多样性下降，从而进一步加剧了湖泊水体的富营养化和水质恶化过程，致使原有生态系统的防洪和蓄滞洪水的功能大大减弱。因此，必须针对城市洪涝灾害的特性，在常规防洪治涝工程措施和非工程措施的基础上，研究城市防洪的对策，建立城市防洪的新理念。
河流、湖泊、湿地、绿地具有调节局部小气候的功能，在防洪治涝中有蓄水、输水和分洪作用。在增强城市蓄水和排泄功能，在城市防洪排涝、改善城市生态环境，回补地下水中发挥重要的作用。因此，充分认识城市河流、湖泊、湿地、绿地的防洪功能，开展城市生态防洪研究，对于协调城市的人水关系，人与生态关系，解决城市特有的洪涝问题，推动城市可持续发展具有重要意义。
5 结论
长江流域防洪问题的核心是人、水、地之间的矛盾。人、水、地协调发展，是人类在生活、生产活动与各种治江工程活动必须充分考虑各种水文特性和地质作用，顺应自然规律，与自然作用相协调，从而达到与洪水协调共处。
我们必须以科学的态度，从长远发展和全局利益考虑，既要适当地控制洪水、改造自然，又要主动地适应洪水、与自然协调共处。要约束人类破坏生态环境和过度开发利用土地的行为，采取综合措施，将洪水灾害减少到人类社会经济可持续发展所容许的程度，逐步调整人与水的关系，对江河的整治由过去的以防洪为主要目标逐渐转变为防洪减灾、水资源保护、改善环境与生态系统等多目标的综合整治。全局考虑长江流域城市生态防洪问题，在可持续发展的前提下，协调流域内人与水的关系。
参考文献：
[1] 尚志海，丘世钧.全球变化下城市洪涝灾害的动力机制[J].自然灾害学报，2009，2（1）：100-105.
[2] 向立云.城市洪涝灾害的成灾模式初步分析[J].自然灾害学报，1995（11）：207-211.
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[4] 徐明，马德超.长江流域气候变化脆弱性与适应性研究[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
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[6] 薛芳，谭海樵.城市化进程中的洪涝灾害与雨水水文循环修复[J].安徽农业科学，2009，37（23）：11058-11061.
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[8] 陈守荣，香天元，张孝军. 98’洪水后长江治洪思路的新拓展[J].水利水电快报，2009（12）：22-26.
[9] 夏军.可持续水资源管理研究与展望[J].水科学进展，1997（4）：370-375.