北京“7·21”特大暴雨洪涝特征与成因及对策建议

增刊（Ⅰ）收稿日期：2017－10－28
基金项目：中亚大气科学研究基金项目“中亚地区暴雨时空变化及其影响因素诊断”（CAAS201804）；国家自然科学基金面上项目
“北京城市热岛效应与强降水事件的关系研究”（41775078）；中国气象局气象软科学自主项目“一带一路”综合气象灾害风险评估及其战略对策研究（2018［23］）
作者简介：孔
锋，工程师，研究方向为气候变化、自然灾害与环境演变。

E－mail ：kongfeng0824＠foxmail．com
全球气候变暖的背景下极端降水频发［1－2］，对经济社会发展、生命安全和生态系统等诸多方面造成了巨大的危害［3－5］，已经成为全球和区域灾害与环境风险的重要因素，越来越受到学术与社会各界的关注［6－9］。

2012年7月21日北京的特大暴雨洪涝灾害灾情
严峻，举世震惊［7］。

超大城市“逢雨必涝”的景象不断上演，防洪减灾已经成为安全城市建设中不可忽视的问题之一［10－15］。

已有的研究多从气象学角度分析北京市“7·21”特大暴雨洪涝灾害，而对此次灾害事件的人文社会因素和地理环境综合分析相对较少［16－19］。

为此，分析了此次灾害成因和特点，总结了应对城市灾害的经验和存在的问题，以推进北京综合防灾减灾能力建设。

1“7·21”特大暴雨洪涝灾害的主要特征1．1
雨情特征
2012年7月21日10：00至22日06：00时，受冷
空气和西南暖湿气流共同影响，北京市经历一次历史罕见的强降雨过程。

主要呈现3个特点：①累积雨量
大。

全市平均降雨量170mm ，城区平均215mm ，全市最大降雨出现在房山河北镇，气象观测数据为460mm ，水文观测数据为541mm ，城区最大降雨出现在石景山区模式口328mm （气象站）。

②强降雨历时长。

1h 雨量普遍达40~80mm ，持续时间3~4h ，最大雨强出现在平谷挂甲峪，达100．3mm （21日20：00~21：00时）。

③强降雨范围广。

这次强降雨范围覆盖面积大，除西
北部的延庆外，北京均出现了100mm 以上的大暴雨，占全市总面积86％以上。

从区域分布来看，本次降雨过程房山区最大，平均降雨达301mm ，半数以上站点超过百年一遇，延庆县降雨较小，为69mm 。

1．2水情特征
受降雨影响，各河道均有不同程度涨水，拒马河张
坊站洪峰流量2500m 3／s ，漫水河洪峰流量1100m 3／s ，为1963年以来最大值，仅次于1956年和1963年，列
北京“7·21”特大暴雨洪涝特征与成因及对策建议
孔
锋1，2，3，4，王一飞1，吕丽莉1，2，史培军3，4
（1．中国气象局气象干部培训学院，北京100081；2．中国气象局发展研究中心，北京100081；
3．北京师
范大学地表过程与资源生态国家重点实验室，北京100875；
4．民政部－教育部减灾与应急管理研究院，
北京100875）
摘要：全球气候变化背景下超大城市防洪减灾形势越发严峻。

基于北京市2012年7月21日的特大暴雨洪涝，采用多重调研方式，首先，全面分析了此次灾害的雨情、水情和灾情特征。

其次，结合地理环境和人类活动因素，从地理学角度分析了此次灾害的致灾成因。

再次，结合北京“7·21”特大暴雨洪涝灾害的应对过程，重点分析了此次灾害应对中的成功经验和不足之处。

最后，通过对北京“7·21”特大暴雨洪涝灾害的反思，对超大城市的防灾减灾、人类活动等人地关系矛盾突出的方面给出了政策建议，以期对超大城市的防洪减灾和建设安全城市提供借鉴作用。

关
键
词：暴雨洪涝；气象灾害；超大城市；人类活动；北京市
中图法分类号：TV122.1
文献标识码：A
DOI ：10.16232/ki.1001-4179.2018.S1.004
文章编号：1001-4179（2018）S1-0015-05
第49卷增刊（1）2018年6月
Vol．49，Supplement （Ⅰ）
June ，2018
人民长江
Yangtze River
人民长江2018年
第3位；北运河榆林庄站出现历史最大洪水，洪峰流
量达790m3／s。

密云水库流域平均降雨80mm，官厅水
库流域平均降雨39mm，截至7月22日08：00，全市
17座大中型水库共来水5300万m3，其中密云水库来
水2155万m3，官厅水库117万m3。

1．3灾情特征
此次特大暴雨洪涝灾害造成全市大面积受灾，受
灾人口约77．76万人，死亡78人，紧急转移安置9．59
万人；倒塌房屋7828间、严重损坏房屋4．4万间、一般损坏房屋12．19万间；农作物受灾面积5．75万hm2。

直接经济损失159．86亿元。

2“7·21”特大暴雨洪涝灾害的致灾原因此次特大暴雨洪涝灾害的发生，首先与天气系统自西南向东北缓慢移动的暴雨云系形成的大范围强降雨有关。

其次，受太行山地形抬升的整体影响，尤其是受北京西山局部抬升作用，产生强烈的气流辐合作用，形成山区多个暴雨中心，导致多条沟道山洪暴发。

第三，北京西南部与河北省相连的拒马河水系，发源于河北省涞源县西北海拔2000m以上的太行山麓，流经房山十渡风景区至海拔100m左右的张坊镇，汇流面积超过5000km2（图1）。

拒马河在太行山区的纵比降超过10‰，水大流急。

此次由西南向东北推移的暴雨过程与拒马河西南高、东北低的地势，形成暴雨主雨带与河道汇流在时空上的不断累积叠加。

拒马河上游紫荆关段先期大暴雨（日雨量达250~300mm）产生的超过2000m3／s洪峰与中下游后续特大暴雨（日雨量达450~550mm）的汇流迅速累加，造成北京市房山区西南超大洪峰和极为罕见的山洪渍涝灾害，这种雨带和水系的叠合，在千年史料中无记载。

3“7·21”特大暴雨洪涝灾害应对经验
3．1灾害监测预警预报及时有效
北京市涉及防灾减灾的主要职能部门在各自的系统内建立了较为完善的重大自然灾害预警系统，建成了一定的信息发布渠道，通过多部门协同联动，这一预警系统在“7．21”特大暴雨洪涝灾害应对中发挥了重要作用。

7月19日17：00，北京市气象局发布了“21日夜间到22日白天阴有大到暴雨”的预报，随后根据降雨强度变化，先后发布暴雨蓝色、黄色和橙色预警。

根据气象预警信息，市防汛办、国土局等部门也陆续发布了蓝色、黄色、橙色预警信息，通过电视、广播、短信等方式及时发送给了广大市民和灾害管理人员，同时有关部门协同工作，加强预警信息的沟通、会商与服务，有效保障了灾害应对工作的开展，为灾害救援工作赢得了宝贵的时间。

如门头沟区的灾害预警信息发布不仅及时，而且覆盖了区域内各类人员，收到良好的效果。

3．2组织指挥与救援救助措施得力
灾害发生后，北京市各级各部门迅速行动、全面部署，领导一线指挥，调动社会各界各方面力量，全力做好灾害监测预警和安置受灾群众工作。

（1）组织领导到位。

按照北京市委、市政府的统一安排和部署，市、区、街道（乡镇）、社区等各级干部，特别是党员干部迅速投入应急抢险工作，将人的生命安全放在第一要务。

（2）工作措施到位。

灾害发生后，及时发布暴雨预警信息，及时转移受灾群众，及时营救受困人员；相关部门全力投入抢险救灾，市政、交通、公安、供电、民政、商务、水务、供水等部门加强值守，全面做好交通疏导、积水排除、供电供水抢修、物资发放及群众救助工作。

（3）积极动员社会力量参与。

广泛利用社会动员机制，通过电视、短信、电台、广播等多种方式，提前对强降雨过程进行广泛宣传，使群众主动配合避险转移工作；通过110，120等为民信息服务平台，接受群众救助需求，及时处置百姓求助问题；通过广泛发动，党员干部、武警官兵、驻区部队等各方力量全力以赴抢险救灾，形成了全民参与、自救互救，众志成城抗击特大暴雨洪涝灾害的强大合力。

3．3应急抢险与善后工作紧张有序
按照市委市政府统一部署，及时成立了由相关部门组成的“7·21”特大自然灾害善后工作领导小组，统筹谋划灾后群众生活安置和灾后恢复重建工作。

（1）妥善安置受灾困难群众。

通过发放棉被、毛毯、粮油、帐篷、床等生活必需物资，以及社会捐赠，有效保障了受灾群众的基本生活。

图1拒马河流域水系分布
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（2）加强及时抢修损毁道路和桥梁。

组织交通、市政等部门，及时对损毁道路和桥梁等进行抢通和修复，保障救援车辆和生活秩序的尽快恢复。

（3）加强地质灾害隐患排查。

此次特大暴雨洪涝灾害发生后，为避免发生大的次生灾害，组织有关部门和人员开展全面排查，对全市地质灾害隐患点挂牌警示，专人值守，对重大安全隐患及时治理。

（4）认真做好总结反思。

对此次灾害应对过程中成功应对的经验与教训，开展全方位的总结和反思，查找问题和不足，全面完善防灾减灾相关的政策制度，大力提高综合应对自然灾害的能力，确保人民群众的生命财产安全和首都安全。

4存在的主要问题
4．1综合防灾减灾体系有待进一步完善此次暴雨洪涝灾害应对反映出，当前的突发公共事件应急体系还难以完全满足综合防灾减灾特别是重特大自然灾害的应急处置需求。

目前北京市应急委成员主要由市委、市政府有关领导同志及市委宣传部、市委办公厅、武警北京市总队主要负责同志组成，没有将与自然灾害管理相关的民政、国土、规划、住建、农业、交通、水务、气象、地震等单位纳入其中，而是在市应急办下设了防汛抗旱应急、地震应急、森林防火应急等13个应急指挥部，与国家及国际先进的自然灾害应急体系相比，不符合当前综合防灾减灾体系构建的新理念。

4．2城市发展规划亟待全面的科学论证随着城市快速发展和人口急剧增加，现有的城市规划从功能和布局上不能适应综合自然灾害风险防御的要求。

北京大都市圈的规划和建设必须建立在对其自然地理格局，特别是水系和微地形分布遵循的前提下。

此次灾害中丰台区、房山区等部分远城区受灾严重，除了部分地区降雨强度及洪水量罕见的原因之外，部分地区城市基础设施建设严重滞后，特别是城市抽排水及疏浚设施和应急响应物资严重不足，导致远城区与中心城区在共同应对重特大灾害时，难以协同运作，以及大都市圈整体防灾减灾能力降低。

另一方面，远城区外来和流动人口聚集，“城中村”由于种种历史原因，房屋和设施老旧，管理不到位，安全隐患问题突出，致使“城中村”在重特大自然灾害面前极其脆弱，处置不当，极易发生群伤群亡的重大事件。

4．3防灾减灾知识与技能的普及程度有待提高近年来北京全市居民防灾减灾与风险防范知识虽有提升，但还很欠缺。

当前公众的整体灾害应对能力亟待改进，对公众灾害意识培训范围较小、内容过于单一，政府需要加大对灾害意识与风险防范管理的投入和重视，而且要加强公众对其管理现状的了解。

传统上，北京市民对地震和火灾的防灾减灾认知程度较高，知道正确的应对方法。

大多数居民认为，北京发生洪涝与滑坡泥石流灾害的概率不高，相应地，对防御洪涝灾害、滑坡泥石流灾害的自救常识和逃生技能较为欠缺。

公众普遍缺乏灾害的基本知识和预防意识，对气象和水务部门发布的灾害等级的理解不足，仅限于能够区分蓝、黄、橙、红的等级差异，并不清楚针对不同的等级应该采取的防范行动。

4．4对特大暴雨洪涝灾害过程的研究薄弱此次特大暴雨洪涝灾害造成的人员伤亡主要发生在房山区，其主要原因是由于野三坡和十渡景区游客和车辆被山洪卷入河道溺水而致。

房山、门头沟等山区河谷地带的暴雨洪涝使桥梁坍塌，道路、河堤、近水码头、拦水坝、停车场、跑马场、文化广场、餐饮等设施被冲毁，游船被冲走，损失非常严重。

造成这一灾害的主要原因是工程防灾设防标准低，建在河漫滩的公共、旅游等设施，过分靠近主河道或占据河道并影响了行洪，加剧了灾情和放大了水灾风险。

因此，应加强特大暴雨洪涝灾害发生机理、监测预警预报体系、防灾减灾标准及规范和巨灾风险等方面的科学研究。

5“7·21”特大暴雨洪涝灾后措施分析
“7．21”特大暴雨洪涝灾害后，北京市政府实施了一些列工程和非工程手段的举措。

这些举措的提出在很大程度上缓解了北京市的暴雨洪涝风险。

（1）全面开展北京市城市水利建设的排险加固工程。

通过中小河道防洪达标治理和小水库等除险消隐，雨水集蓄利用和城乡立交桥雨水泵站及下凹桥改造，调蓄水池改造等城市内涝整治工程，加快污水、再生水处理设施及其配套管网建设与改造，完善农村水利工程体系，从而消除城市内涝隐患。

（2）近年来北京市为加强生态环境的改善，同时在平原地区实施造林工程，从而在流域上完善了全市防洪体系和水资源利用体系。

（3）大力开展了雨洪利用和排水管网的系统建设。

在雨洪利用方面，北京市致力于利用砂石坑建设雨洪滞蓄区，规划建设地下蓄水池，推广透水铺装，建设低洼草坪绿地，建设下凹式绿地及雨洪蓄滞区。

在排水管网建设方面，北京市致力于统筹道路系统与排水设施，统筹小区域城市排水管网，统筹河道治理与
孔锋，等：北京“7·21”特大暴雨洪涝特征与成因及对策建议17
人民长江2018年
管网建设，改造雨水旧沟和雨污水合流管道，改造雨水泵站，建设调蓄水池，排查处理新增积水点。

（4）调整了雨水系统规划设计重现期。

即将雨水系统标准提高至国家规范标准的上限。

一般地区采用“3a 一遇（降雨强度为50mm／h）”，重点地区为“5a一遇”（降雨强度为56mm／h），立交泵站重现期不低于5a一遇。

（5）发布了《加强雨水利用工程规划管理有关事项的通知》，其中规定每万平方硬化面积配套建设不小于500m3的雨水调蓄建设，并规定广场、人行街道等透水铺装材料比例不能小于70％。

（6）在非工程措施上，开始注重统一规划和水系建设的顶层设计，尤其是协调处理防洪减灾与区域经济社会的发展关系。

值得注意的是在一定的经济和局地空间条件下，城市排水标准不可能太高，光靠管道排水无法将极端暴雨及时排出。

加之城市规划与建设不合理挤占了排水管网的升级改造空间及调蓄雨水的空间，雨水管网大幅升级改造的难度很大。

除此之外，以排为主的方式将雨水排至水体，但河道的行洪能力相对有限，提标改造不仅不能完全解决自身排水问题，反而将水涝风险转嫁于低洼地及河道下游。

因此，对于已建城区，不能完全依赖于管网的升级改造，迫切需要切实可行的内涝控制对策，为超标设计标准的雨水寻求多条出路。

同时在城市化和全球气候变暖背景下，需要从体制、机制、监测预警、生态服务、城市规划和巨灾防范能力建设及公众防灾意识方面开展常态化的学习与探讨，这样才能全方面地保障发展成果，使人民生命财产得到有效保护。

6对策建议
6．1升级完善灾害监测预报预警体系
灾害监测预报预警体系是应对灾害的基础，其能力反应综合防灾减灾的水平［16－18］。

常态化开展城市内涝致灾隐患点、平原行泄洪区、古河道区洪涝，山区山洪、崩塌、滑坡、泥石流与地震灾害危险源普查和详查，并编制台帐；编制高精度市级、县级、乡镇级单灾种及综合灾害风险评估与区划图。

利用现代物联网、高精度遥感、地理信息系统和通信技术，以及专群结合的群测群防体系，大力提升自然灾害精细化预警预报水平和快速传播能力，建立从自然致灾因子监测到灾情监测与传播一体化的综合自然灾害监测预警网络体系。

建立和规制由市、区、街道（乡镇）、社区（村委会）统一的自然灾害信息报送渠道，充分发挥基层社区（村委会）在灾害信息预警、灾情统计核查等方面的重要作用，确保灾情信息报送及时准确。

6．2着力提升自然灾害应急救助响应能力建设自然灾害应急救助响应能力建设是保障自然灾害发生后及时、有效开展受灾群众生产生活救助的基础，同时也是提升综合防灾减灾能力的重要内容。

①规范自然灾害灾情统计上报制度。

②加强自然灾害抢险救援指挥体系与救灾物资应急保障能力建设。

③完善和加强基层救灾队伍和救灾应急装备建设。

尤其是，灾害现场信息采集设备、应急通信设备（如海事卫星电话、北斗卫星电话等）、救灾专业车辆及设备等。

6．3重视大都市应对巨灾的能力建设
完善巨灾条件下生命线通达能力建设体系，以及“评估－识别－排查－建设－再评估”为一体的大都市生命线通达能力建设体系。

加强巨灾条件下生命线的通达警示建设体系，有效整合各部门基础设施通达性的技术标准信息，建设多形式、多渠道、多功能的警示信息发布平台，在各应急响应部门间形成有效沟通，同时，将实时通达警示信息第一时间向公众发布。

城市规划和建设中，应有机整合生命线通达能力和警示两大建设，将城市发展与生命线综合防灾减灾能力建设协同推进。

重点开展重特大自然灾害案例研究，利用情景与仿真模拟技术，制订重特大自然灾害应急预案，客观评价城市生命线系统应对巨灾的能力和效果。

6．4建立部门协同的综合防灾减灾管理体系设立北京市减灾委员会，成员单位包括民政、发展改革委、财政、水务、国土、农业、园林、住建、气象、地震等涉及防灾减灾的相关部门，由北京市一名分管领导任市减灾委员会主任，统筹协调全市的综合自然灾害管理工作，办公室设在北京市民政局，负责市减灾委员会的日常事务。

在健全机构基础上，进一步完善自然灾害灾情会商机制、灾害信息共享机制、社会力量参与机制、军地协同应对机制等防灾减灾相关的各类工作机制；同时，在暴雨洪涝灾害监测预警和应对中，建立北京与周边省份之间的相互协调机制，加强灾害信息共享和灾害协同应对。

加强预案制修订和标准规范建设。

针对部分自然灾害应急预案的针对性和可操作性不强、预案相互不衔接等问题，建议加强各级各类防灾减灾救灾预案的制（修）订工作，提高预案的科学性、可行性和操作性。

6．5强化城市总体规划的科学论证
在城市规划和设计中，应尊重已有自然地理格局［14］，尽可能保留天然的河网水系，科学依循自然地形地貌的分布，规划和设计城市交通网络等生命线工程。

开
18
增刊（Ⅰ）
展北京自然河网调查，强调城市发展与自然地理格局的和谐共生。

深入调查城市微地形和地貌起伏变化，评估大型道路和桥梁建设对局地灾害的影响。

尽量避免由于新的基础设施建设导致微地形地貌的变化而形成的高风险区域，使大都市圈的整体防灾减灾能力有明显提升［15］。

制定大都市防洪排涝标准，提升基础设施的设防水平。

城市的综合防洪防涝不能简单地用平均设防水平替代特殊地段的设防水平。

必须提出针对大都市圈的防洪防涝的设防新标准。

在远城区改造过程中，注重提升基础设施的设防水平。

6．6常态化开展全民防灾减灾意识宣传全民防灾减灾意识是灾害应对的基础，也是提高防御灾害风险的能力［18］。

在学校加强防灾减灾教育、编制教材、培养师资、增加防灾减灾教育课时；在社区，普及灾害知识、提高风险防范意识、熟知辖区灾害风险、掌握逃生技能、了解周围避难场所和有关防灾减灾设施的设置与使用。

在学校和社区，开展经常性的防灾减灾演练，提高公众应对灾害的实战能力，提高预案的可操作性和时效性；通过播放公益宣传片、发放宣传手册和张贴宣传画、举办科普讲座、在电视报刊杂志上开辟减灾知识专栏等形式，大力宣传和普及防灾减灾知识。

不仅关注生产安全、公共卫生安全、社会治安安全，还要更加关注自然灾害安全，引导公众保持良好的心态和理性的反应，树立居安思危、有备无患的理念，提高公众对自然灾害的心理承受能力和处置能力，将灾害的损失减少到最低。

7结语
随着城市化进程不断推进，暴雨洪涝灾害在全球多个城市频繁上演，不仅是城市决策和管理者需要解决的安全建设问题，也是区域可持续发展中多区域多部门多行业需要协同管理的问题。

随着海绵城市建设理念的不断深化，城市暴雨洪涝的解决方案势必多元化、系统化和科学化。

本文从2012年北京“7．21”暴雨洪涝灾害入手，分析了其致灾特征，并从工程和非工程措施手段提出了政策建议，以期为海绵城市建设、区域综合防灾减灾和区域可持续发展提供可能的政策参考。

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（编辑：刘媛）
孔锋，等：北京“7·21”特大暴雨洪涝特征与成因及对策建议19。