排水系統已越來越成為城市不可或缺的組成部分，但很多城市的排水系統在氣候變化面前都非常脆弱，因為氣候變化會對降水與氣溫造成不確定性的影響，城市設計規劃過程急需采用更為可持續的方法。
氣候變化促城市排水系統變革 設計理念進入新模式
當前，城市化進程飛速推進，復雜的基礎設施不斷建立，人為氣候變化改變著降水類型，這一切均導致了洪澇災害的發生。同時，由于全球眾多地區降水量日益下降，嚴重影響了水庫蓄水量和管理方式，因此，也從另一方面造成了眾多城市對上述洪澇災害的承受力每況愈下。頻繁的高強度降雨經常會在城市引發洪澇難題。為保證今后城市的宜居性，應結合其他目標，更加積極地開展研究并實施城市排水基礎設施的優化工作。
城市洪澇風險不斷變化
過去150年間，排水系統已越來越成為城市不可或缺的組成部分。通過在飲用水與污水之間搭建健康屏障，人類健康保障獲得大幅提升。同時，為應對人口增長以及由此生成的社會經濟狀況，城市土地使用狀況也發生著巨大變化。為了適應環境變化，已經增強城市對水污染的控制，城市排水系統的設計者和管理人員應加強地表透水性，縮短城市集水區的響應時間，以有效解決暴雨流量和速率超過現有排水系統處理能力的狀況。使現在排水系統的處理能力適應暴雨積水排放流量。氣候變化會對降水與氣溫造成不確定性的影響。由世界氣象組織和聯合國環境規劃署共同成立的政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的第四份評估報告中稱，20世紀末全球極端暴雨頻發最有可能是由氣候變暖引起的。根據氣候物理學，一般來講隨著全球氣溫上升，大氣持水能力明顯加強，降雨強度短時變化也會因而會增多。
為了評估氣候變化對城市極端降雨、城市水文和城市水利的影響，國際水協會（IWA）國際城市降雨工作組（IGUR）聯手國際水利工程研究學會（IAHR）出版了一份對現有評估方法與結果的最新評論報告。新書同時關注這些現有方法的局限性和誤區，這對城市排水的研究者來講是非常重要的。此外，針對研究人員經常會遇到的，關于如何評估和適應氣候變化對城市排水設施設計和管理的影響的相關問題，這本書也做了特別探討。
氣候變化的影響
很多城市的排水系統在氣候變化面前都非常脆弱。在全球很多地區，氣候趨勢造成這樣的狀況：高強度的極端降雨發生更為頻繁，但是季節性降雨總量成下降態勢。以夏季的中歐和南歐為例，雖然整個夏季的降雨天數明顯減少，但是從平均數據來看，每次降雨的強度都要更大。這樣的狀況使降雨排放量的變化性增大，并導致了洪水頻發和可用水資源的減少。
從往年歷史控制期（1961-1990年）至2100年間，城市水文刻度較小處的降雨強度在10%-60%間波動。由于洪水和溢流情況是因超出徑流或污水流量閥值而產生，并對高度非線性降雨量（變化）做出反應，因此，洪澇與河流污水溢流的相應頻次和溢流量會根據系統特性，在0-400%范圍內變化。季節性降水量出現降低也會引發眾多難題，如干旱期沉降速度較快、初期沖刷間污染濃度上升、污水管腐蝕、水質惡化、異味、污水處理廠的生物量控制，以及污水管內硫化物生成量增加等等。
對氣候變化帶來影響的預測和評估
我們必須意識到由于氣候模型物理學以及今后溫室氣體排放均存在不確定因素，而氣候模型輸出與城市水系之間也存在比例差，未來氣候變化預測存在較強的不確定性。因此，在解釋氣候變化情形和建模結果影響情況時，應慎之又慎。如考慮多個氣候作用力情形、氣候模型、初始狀態、統計降尺度設定與技巧，沖擊模型時，采用整體法應允許每個待評方面的相關不確定性存在數量級。同時，還須認清的是，由于模型同流程理解程度，甚至是參數化方案及代碼保持一致，因此，氣候預測值的總體不確定度可能高于整體模型所呈現的數值。但無論采取何種方法，隨之而來的變化無法用確切數字呈現，只可表示今后變化的預測量級。盡管眾多研究創新成果如雨后春筍般涌現，但未來幾十年間，不確定性會依然存在。不過，高度的不確定性不能成為我們在城市水資源管理過程中，延遲履行氣候變化責任的理由。
尋找更為可持續的方法:氣候變化動力因素
很多發展地區已意識到城市設計規劃過程急需采用更為可持續的方法。現在，世界很多城市的基礎設施更新率仍然較低。但是為了應對不斷老化的管道網絡，人口增長和氣候變化，這種狀況需要在未來得到改變。同時，我們需要考慮到管道末端處理解決方案可能對城市生態系統造成的環境壓力，我們需要改變現有的城市設計理念，找到更加自然的城市排水方法，并且建設“藍色-綠色”雨水處理設施。另外，將道路和公園納入城市排水系統的設計也越來又有必要。這種思路雖然在歐洲一些地區剛剛出現，但在熱帶地區已經是十分常見的；而且在澳大利亞，雨水收集已經快速變成當地的主流處理方式，成為了尋找創新性解決方案的動力。
傳統的城市設計方式往往是靜態的，經常只是按照設計院提供的圖紙來操作，缺少公共討論，可行性分析和設計標準優化等環節。面對氣候變化引發的不確定性，對城市水系統的設計需要變得更為靈活和多元，這和傳統的工程方法相比有很大的不同。在生態領域存在很多的不確定因素，但這些不確定性也會激發人們尋找新的解決方案。這個過程需要多個領域的合作和努力，以滿足各個利益相關方的不同需求，而研究人員、管理人員、工程師、產權人及使用方、承包商、城市及綠地規劃方、社會經濟學家和政治家在這其中都扮演著重要角色。
氣候變化帶來的降水不確定性促使我們去思考如何優化城市排水系統。傳統的靜態工程設計模式已經無法適應現在的需求。我們需要的不僅僅是對過去150年間所采取的方案的技術升級，也應該包括對城市排水理念的重新評估。通過搭建和維護生態健康屏障，使城市能和水在更加良好，環保，和經濟的模式下進行互動。而污水管道系統將作為包含收集，儲存，使用，循環，回用等不同方面的更為健全的城市水基礎設施的一部分，更好地服務于民。來源：中國環保在線
