2021年7月17日至23日，河南省遭遇历史罕见特大暴雨，其中7月20日郑州市最大日降雨量高达624.1毫米，暴雨引发严重的洪涝灾害，共造成全省150个县(市、区)1478.6万人受灾，因灾死亡失踪398人，直接经济损失1200.6亿元。在如今全球变暖加剧、极端气候频发的背景下，优秀青年给排水设计师成豪将从工程设计角度为我们探寻应对之道。
根据IPCC第五次评估报告，当前全球变暖加剧、极端气候频发的主因极有可能是人类活动导致的温室气体排放，因此《巴黎协定》应运而生，各主要经济体大都按照协定确立了碳中和时间表及阶段性目标，我国也于2020年提出力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。成豪认为这充分体现了我国对全球气候治理的大国担当和坚定决心，但同时也指出，“我国作为发展中国家，要实现该目标并不容易，需要各个行业的通力协作，给排水设计行业当然也不能缺席，但具体的方向和路径值得我们深思。”
探寻水业节能减排之道——用好钢于刀刃
当被问及近年来我国频发多发的洪涝灾害是否意味着水对人类来说是一个麻烦制造者，成豪说道：“其实水对于人类而言具有两面性，一方面当极端气候引发的强降雨超过内涝防治设计重现期时，城市低洼地区极易因排水不畅而引发内涝，危及人民的生命财产安全；另一方面，水也是人类生存发展不可或缺的基础性资源和至关重要的环境载体，在实现‘双碳’目标的过程中扮演着举足轻重的角色。”他同时还表示，城市的发展，应该是绿色、可持续的，因此城市水系统的设计，也应以绿色低碳为导向，明确节能减碳的目标与途径，从而更好地应对碳减排压力，为城市绿色、可持续发展提供源源不断的动力。
“具体来说，在给排水系统设计实践中，可以通过合理选择水源、优化管网系统布置、实施设备节能降耗改造、选用节水型卫生器具、改进工业生产及农业灌溉技术等方式实现。比如在马来西亚马中关丹产业园350万吨钢铁项目设计过程中，我负责带领设计团队完成全厂给排水管网设计，为提高生产给水和消防给水管网投运后的供水保证率，同时降低系统运行能耗，在部门尚无相关技术人才的情况下，我带领团队成员通过查阅类似项目资料和软件使用手册、向外单位技术人员交流请教等方式，不断摸索尝试，最终掌握了采用Flowmaster软件进行管网平差的方法，顺利完成了该项目的管网平差工作。”成豪说，“按先前类似项目估算，本次大约为部门节省外委费用十余万元；同时据初步测算，通过管网平差优化后，设计给水系统的综合运行能耗可降低近6%。”
毋庸置疑，能源是人类文明发展进步最重要的推动力量，根据我国能源消费总量数据，化石能源占比虽呈现逐年下降趋势，但在现有技术水平和资源条件下，其主体地位短期内仍难以撼动。化石能源具有不可再生性，随着人类的消耗，其开采难度将不断增加，因此要提高能源利用效率，减少能源浪费，未来节能减排仍将是我国长期的、系统性的重点工作。在工程设计领域，先进技术的应用以及精细化程度的提高，将有助于推动节能减排、实现“双碳”目标。
探寻人与自然相处之道——化干戈为玉帛
“随着城镇化率不断提高，不透水下垫面比例激增，导致雨水下渗受阻，土壤的水源涵养功能受限；同时，为满足城市发展和房地产供应需求，填水造地成为一些地方新的‘经济增长点’，人水争地问题常常见诸报端，人与自然的矛盾日益凸显。”成豪认为，除了极端气候外，下垫面硬化率增加和人水争地现象频发也是引发城市内涝的重要原因。
人与水之间的纠葛由来已久，早在西汉时期司马迁在史记中就有关于大禹治水的记载：“禹开九州，通九道，陂九泽，度九山。疏通河道，因势利导，十三年终克水患”；宋代我国围湖造田运动达到高峰，黄海仪曾在《荆江洞庭利害考》中记述：“自宋南渡之后，国家贫困，以荆南屯留之卒艺种民田，筑江堤，塞穴口，以筹兵食,而水道一变，江患遂起”；直至清代私筑圩垸侵占湖河滩地事件仍时有发生，彭树葵在《查禁私垸滩地疏》中对此作出了“人与水争地为利，水必与人争地为殃”的论断。
成豪对此分析，“究其本质，河湖的形成是自然界地质、地貌、气候、径流等多种因素长期综合作用的结果，而土地是人类赖以生存和发展的物质基础，它们一个代表自然之道，一个代表人类所需，由此在工程设计领域引发了应以自然为本还是以人为本的讨论。”
成豪认为，20世纪末传入我国的绿色基础设施概念就很好地体现了“道法自然”的思想，“其通过催生和协调各种自然生态过程，充分发挥自然界对污染物的降解作用，从而大大降低了人类土地开发利用对自然环境的影响。正如我们在对三合湖湿地公园进行海绵专项设计时就将低影响开发理念贯穿其中，通过绿色基础设施建设实现源头减排，对暴雨产生的径流和污染进行有效控制，使公园建成后的区域水文循环尽量接近于自然状态。”
“另一方面，工程设计是为人服务的，归根结底是要满足用户需求。”成豪说，“美国著名社会心理学家马斯洛曾提出需求层次理论，按层次由低到高分为生理的需要、安全的需要、社交的需要、尊重的需要和自我实现的需要，对使用者来说，实用性固然重要，但往往也希望得到精神上的愉悦，感受到被设计师尊重和理解。我们在马来西亚马中关丹产业园350万吨钢铁项目设计前期，除了研究当地工程设计规范标准外，还向马方深入了解了当地工人有别于我国的工作、生活习惯。”
成豪总结道，以人为本和道法自然其实并非矛盾体：“设计师的工作实质上就是将人的需求与自然之道有机融合，让设计在实现功能的同时，也保有温度、具备可持续性。”
人类自诞生以来对于自然的理解经历了漫长的发展过程，从崇拜自然、改造自然、征服自然到谋求和谐共生，因此人与自然之间并非零和博弈，而应该是一个和谐共生的整体。当前，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，要着力加快构建新发展格局，以创新、协调、绿色、开放和共享取代过去的低端、低效、粗放、封闭和污染。给排水设计应当在理念上将人的需求与自然之道有机融合，不断探寻更加高效且低成本的节能减排等环境友好新技术，助力达成全球“双碳”目标，让人与自然实现真正意义上的和谐共生。（作者/文浩源）
成豪简介：
成豪，男，汉族，1990年3月出生，重庆人。重庆大学市政工程专业硕士研究生毕业，先后就职于中冶赛迪工程技术股份有限公司、重庆市设计院有限公司，注册公用设备工程师（给水排水）。长期从事城镇水污染治理、市政给排水管网及海绵城市建设、水体生态修复等相关设计及研究。近年来发表学术论文6篇，其中被SCI收录2篇，参与完成科研项目2项，省部级科研项目1项，参编地方标准2部，作为专业负责人和主要设计人参与工程项目70余项，其中马来西亚马中关丹产业园350万吨钢铁项目荣获2019年中国建设工程鲁班奖（境外工程）、广东湛江钢铁基地项目荣获2018-2019年度国家优质工程金奖、空港新城启动区综合管廊及道路一体化工程-展览大道（海云路-蚝业路）荣获第十四届广东省土木工程詹天佑故乡杯奖、圣灯山景区排水工程荣获2022年度公司优秀项目二等奖、三合湖湿地公园海绵城市专项设计荣获2022年度公司优秀项目三等奖。
