福建省城市排涝对策研究.docx

福建省城市排涝对策研究 陈 斌（福建省水利规划院 福州 350001）摘 要：本文分析福建省城市内涝状况及成因，讨论城市排涝标准的拟定，研究城市排涝对策，并对主要的工程措施与非工程措施进行比较分析，提出对城市排涝的建议与意见。关键词：城市 排涝 对策0 概 述城市是区域内的政治经济、文化中心，也是经济发展较快的地区。据近年统计数据，福建省各市县城区建成区面积834.5km2，城区总人口为911万人，占全省的27.5；福建省各城区工农业总产值2991亿元，占全省的51.6；其中工业总产值2693亿元，占全省的56.2。因此，城区的经济占全省比重是相当大的，而且，随着城市的发展，城区面积相应扩大，人口不断增加，城区经济逐年增长，其发展速度大大高于全省平均水平，其经济总量会越来越大。大部分城市沿河而筑成，集中在平原或盆地，洪涝灾害频繁，洪涝灾害造成的损失较严重。因此，城市的防洪排涝是水利的一项重要任务。洪水与涝水都是由降雨产生的，洪涝是一对孪生兄弟，建防洪堤前，洪涝一体，洪灾严重，防洪任务重。福建省各城市兴建防洪堤后，由于堤防阻隔，城市涝灾问题突出，要进行城市排涝工程建设。1 内涝状况及成因分析1.1 内涝状况福建省各城市常因为城市发生暴雨，外江有洪水或潮水顶托，雨水排泄不畅而产生内涝。如福州市城区防洪堤建成后，已发生18次较大内涝，1961年6月3日、1967年7月31日、1968年6月19日、1973年10月10日、1975年8月7日、1977年7月31日、1990年8月19日、1991年6月27日、1992年7月7日、1992年8月31日、1996年8月1日、1997年8月29日、1999年9月16日、2005年7月22日、2005年9月1日、2005年10月2日、2006年7月14日均发生严重内涝，造成居民区、工厂、商店、仓库进水，交通受阻，打乱市区人民正常生产生活，给国民经济造成巨大损失。其中2005年10月2日“龙王”台风暴雨造成涝灾，市区直接经济损失达32亿多元。又如长乐空港工业集中区漳港镇2001年2005年每年都发生涝灾，损失严重。其中2001年“飞燕”台风暴雨，全镇受淹房屋达689间。2005年“龙王”台风暴雨，全镇受淹房屋565间。1.2 成因分析（1）水文气象条件福建省城市涝灾均由暴雨形成，暴雨有两种类型：锋面雨和台风雨。锋面雨是南太平洋湿热气团和北方的冷空气相遇而形成，此类暴雨多发生在46月，有时3月份也有发生。暴雨中心在闽西、闽北一带，共强度相对较小，降雨历时较长。台风暴雨由热带风暴和台风带来，多发生在79月，暴雨中心在沿海一带，其强度大，降雨集中，历时较短，即使是长历时降雨，其过程总雨量中大部分集中在某一个短时段内，暴雨造成山洪暴发，造成雨水涝水排泄不畅。福建省沿海城市外江受大潮水顶托，沿江城市外江多洪水顶托，自排不畅，也易形成涝灾。（2）地形地势条件福建省一些城市位于盆地或河谷中，群山环抱，山丘坡地，溪流源短流急，山洪挟带泥沙与垃圾进入城市。一些流域水土流失、植被破坏严重，暴雨来临时，常有山体滑坡及泥石流产生。福建省一些城市位于平原，河网纵横交错，但缺乏全面的、长远的规划。建筑弃渣、生活垃圾淤塞河床，违章搭盖、建筑物侵占河道、缩窄河宽，跨河桥梁、管道密布严重阻水，内河及下水道过水能力不断下降。（3）城市化影响城市的迅速拓展，使大量农田菜地被征为城市用地，盖起楼房工厂和修建道路，使不透水面积不断增加，众多的天然池塘湖泊被填塞造地，大大减少滞洪容积，城市热岛和城市阻碍效应影响降水的机制，加大短历时暴雨的量级和频次，等等。（4）城市排水排涝能力不足几十年来特别是近十几年城市建设高速发展，但做为城市重要基础设施的雨水管网建设不足，早期城市雨水管网标准偏低，城市内河与排涝泵站多是六十年代解决郊区农业排涝而兴建，多按10年一遇三天暴雨三天排完的农田排涝标准设计，过水能力偏小。2 城市排涝标准讨论洪水与涝水有不同之处，洪水水面比降陡，流速大，涝水水面比降缓、流速小。因此，洪灾损失大于涝灾损失，防洪标准一般都高于排涝标准。发生超标洪水时，防洪堤溃决，防洪保护区内有财产损失，也可能会有生命损失，防洪效益为零。发生超标准涝水，涝水漫溢，有财产损失，一般不会有生命损失，原设计标准的排涝闸、排涝泵站等排涝设施仍在运行，可减轻财产损失、减轻涝灾程度，故仍有排涝效益。洪水造成的危害大，故要确保防洪安全，防洪标准一般较高。涝水造成的危害较洪水为小，且排涝设施中的排涝泵站运行费用大，运行时间较少（据调查，福建省排涝泵站抽排年利用小时仅几百个小时），故排涝标准一般不宜太高。室外排水设计规范中规定城市排水重现期一般选用0.53年，重要干道、重要地区或短期积水即能引起严重后果地区，一般选用25年，城市排水采用暴雨强度公式和雨水流量公式推求雨水设计流量。福建省各城市多采用1年排水重现期。福建省城市排水排涝设计暂行规定提出“县级城市采用35年一遇设计标准；对地市级以上的重要城市采用510年一遇设计标准；在条件较好或重要的地区可适当提高标准”。国家目前尚未有城市排涝规范。正在修订的城市防洪工程设计规范征求意见稿中拟定城市排涝标准为“保护城市人口300万人，城市排涝标准为20年； 保护城市人口200300万人，城市排涝标准为1020年；保护城市人口100200万人，城市排涝标准为510年；保护城市人口20100万人，城市排涝标准为35年。”实际上，城市排涝标准与城市防洪标准一样，是随着城市化进程，随着经济的发展、社会的进步而逐步提高，必须根据当地涝灾情况及财力物力等条件拟定，涝灾损失小或建设条件较差可取较低标准，涝灾损失大或建设条件较好可取较高标准。如福州市城区已发生18次较大内涝，除2005年10月2日“龙王”台风暴雨超百年外，其余17次均在5年左右，因此福州城市排涝标准选为1020年一遇涝水不漫溢，可能较合适。3 排涝对策福建省城市排涝对策分工程措施和非工程措施两类。工程措施主要是建排涝闸、排涝泵站和整治内河、修建排涝沟渠，在有条件地方建蓄涝区、建蓄涝水库或利用现有水库蓄涝削峰。有条件地方可实施高水高排方案，提高排涝标准。非工程措施主要是建立预警报系统，对水库、排涝站、排涝闸、内河等进行统一的排涝调度管理；利用公园的低洼地、湖泊蓄涝；编制超标准涝水预案等。3.1 兴建排涝闸站根据福建省城市排涝特点，福建省各城市可分为沿海、沿江、沿溪三类，沿海城市外江受潮水顶托，可利用低潮位排水，故以建排涝挡潮闸为主。沿江城市地处大中河流沿岸，外江集雨面积大，洪水峰高量大，洪水历时较长，外江受洪水长时间顶托，自排不畅，需建排涝站抽排，辅以闸排。沿溪城市地处山区河流沿岸，外江洪水暴涨暴落，峰高量不大，外江洪水高水位时间很短，排涝以自排为主，主要建排涝闸，辅以小型排涝站。福建省各城市建排涝闸、排涝泵站已初见成效。3.2 整治内河和修建排涝沟渠为了上承雨水管网的雨水，下达排涝闸站排泄涝水，整治内河和修建排涝沟渠是一项投资较省、见效较快的工程措施。其不但增加过水能力，而且增加蓄涝容积，给涝水以出路。如福州市鼓台晋区1997年内河整治规划采取挖、扩、分、填、建等综合措施。挖，是各内河清障清淤，河床挖深、疏浚河道。扩，是主要排水通道晋安河扩宽，晋安河新华桥至华林路桥河段左岸的旧马路腾出一半路面做河道，将双车道改为单车道，或者在扩宽的河道上面加盖板或架桥做路面；将晋安河华林路桥至湖前河段的右岸一排简陋的民房及车间拆除改为河道。该措施可使晋安河过水能力从不到2年一遇提高到5年一遇，也增加河道槽蓄量17万m3，投资估计为40005000万元。该河段为福州内河最易漫溢河段，福州市要痛下决心，实施该河段拓宽工程。分，为凤坂河分流工程，屏东河、龙峰河整治分流工程，还可考虑湖前溪分流入白马河工程，充分利用白马河水系过水能力来排涝。填，部分地段地势低洼，可通过填土抬高地面，该措施对道路、新区住宅可行，老区难以实施。建，建1米以下的挡浪板墙或小堤防止涝水漫溢，因城市景观问题尚未实施。如仓山区、大学城、莆田、长乐等城市，进行内河整治和修建排涝沟渠，已初见成效。3.3 建蓄涝水库或利用现有水库蓄涝削峰在城市上游建蓄涝水库或利用现有水库能有效蓄涝削峰。如福州市晋安河流域上游有八一、过溪、登云三座小（一）型水库在汛期共可预留110万m3的库容供滞洪运用，白马河流域上游有西湖，西湖水面面积0.3km2，可调节库容12万m3，相当一个小型水库。对三水库及西湖进行蓄涝运用，可削减5年一遇光明港最大流量的23，晋安河最大流量的33，白马河最大流量的24。目前八一、过溪、登云水库溢洪道已进行改造，底高程降低1.52m，总防洪库容可达321万m3，可使20年一遇洪水不下泄，大大提高调蓄作用。3.4 建蓄涝区蓄涝区能在排涝的关键时刻，发挥蓄涝削峰作用，保护城市安全。如福州市鼓台晋区拟在晋安河铁路桥的上游，赤溪和解放溪交汇口下游的五一苗圃处修建琴亭人工湖，作为晋安河上游的滞洪区，进行洪峰流量削减，以缓解晋安河的泄洪压力，从而提高晋安河的泄洪能力，达到设计排涝标准。新建的琴亭湖滞洪区位于五一苗圃处，目前没有大型建筑物，工程拆迁量小。琴亭人工湖的尺寸约为800m223m，面积为0.178km2，湖底高程5.3m，湖边地面高程7.8m，人工湖的四周采用景观挡墙。平时人工湖可以蓄水至景观水位，作为周边市民的休闲场所；汛期或雨情来临之前，将人工湖内的水排完，腾出库容作为滞洪区。琴亭湖滞洪区建成后，可削减晋安河上游洪峰流量约20m3/s。又如莆田市排涝规划中，在城市中心区之间保留大片的农田、荔园，构成城市的“绿心”，并切实保证“绿心”不被蚕食，划定“绿心”为农村用地，结合荔园、水系等一系列风景资源，突出莆田城市特有风貌，创建山水园林城市，使风景资源转化为旅游经济优势，同时“绿心”又作为城市防洪排涝体系中的滞洪区。该“绿心”位于规划的木兰路，上海路和现有的福厦路及木兰溪防洪堤之间，面积约25.15km2，平均地面高程6m。再如长乐市空港工业集中区排涝规划，百户涝片利用城镇总体规划确定的海蚌公园作为滞洪区，三营涝片利用现状主要为鱼虾养殖塘380亩为滞洪区，鱼虾养殖塘采用隔堤相互分割，设置为滞洪区后仍可以进行鱼虾养殖，但需打通隔堤，设置节制闸或网，以便需滞洪时能够进水。滞洪区按闸前最高水位2.8m控制，调度考虑当内港水位涨至2.0m后进水滞洪。3.5 高水高排方案许多城市地处山间盆地或河谷，城郊山坡来水有的可通过开挖截洪沟或排洪洞，高水高排，将汇集的山坡来水避开市区直接排放入江河湖海。福建省由于自然地理条件限制，短历时暴雨强度大，地表土质较疏松。实施盘山排洪渠工程将造成较大的水土流失，且盘山渠易受山体滑坡等地质灾害影响，在短历时暴雨高强度袭击下，山洪暴发时，易溃易堵，从维护良好生态环境角度出发，打排洪泄洪洞方案较好。泄洪洞基本不与外围建筑相互干扰，不影响其他基础设施和城市景观，拆迁赔偿少，但泄洪洞规模较大，施工难度大，投资也较大，一般在中远期实施，用以提高城市排涝标准。如福州市大学城规划高水高排隧洞方案，投资2.8亿，可提高排涝标准510年。再如福州市鼓晋台区规划高水高排方案，投资7.3亿元，提高排涝标准1015年。3.6 城市排涝调度城市排涝调度是一个新课题，1999年福州市鼓台晋区进行城市排涝调度方案研究，对水库、湖泊、排涝泵站、排涝闸、内河等排涝设施，按一定的规则统一协调运行，利用水库湖泊蓄涝错峰，利用水闸泵站进行预泄，制定排涝站和排涝闸运行规则及预备警戒制度，拟定各内河代表性河段警戒水位与危险水位，对内河排涝进行有效的管理，从而达到在设计标准下免除涝灾，在超标准情况下减轻涝灾的目的。3.7 编制超标准涝水预案提高人们防灾减灾意识，编制超标准涝水预案，在超标准涝水来临时管制交通、转移物资，采用机动泵站或沙袋防护等措施防止地下车库进水等，减少涝灾损失。如福州市“龙王”台风暴雨来临，由于人们防灾意识淡薄，造成大量地下车库进水，汽车损失惨重。4 建议与意见回顾我省各城市排涝减灾工作，认真总结经验，有几点建议与意见与大家商讨。（1）城市排涝规划要尽早开展，审批过的规划要尽快实施，福州市鼓台晋区要痛下决心，尽快实施晋安河扩宽工程和琴亭湖滞洪区工程，仓山区及大学城要尽快实施内河整治和排涝闸站工程。莆田市要尽快实施内河整治与排涝闸站工程。（2）规划范围要适当大些，城市发展超过原规划范围要尽快做补充规划。如福州市鼓台晋区内河整治范围以铁路为界，铁路以北的内河未做规划，应尽快补充。莆田市南洋片原做为农村考虑，现城市化进程已较快，应做修改规划。（3）尽快开展城市内河过水能力复核工作。1999年福州对29条已整治过的内河5年一遇过水能力进行复核，10条基本达标，7条需整治一年或数月可达标，12条未达标。现时间已过去七八年，对内河过水能力应重新进行复核。（4）尽快对上游水库、湖泊滞涝削峰能力进行复核。2005年“龙王”台风暴雨挟带大量泥沙，福州市上游水库泥沙淤积严重，西湖等湖泊也有泥沙淤积，应复核库容及滞涝能力，有必要，需清除库中泥沙，恢复滞涝库容。（5）目前，与城市排涝有关的水库、排涝站、排涝闸、内河等管理部门分属不同系统，为保证城市排涝的需要，需建立统一的联合运行调度管理系统。（6）我省至今尚未建立城市水文站，应尽快在福州鼓晋台区设立城市水文站，开展城市水文各方面研究，特别是研究城市化对城市涝水峰与量影响程度。（7）城市排涝与城市排水、排污等关系密切，应继续投入财力物力研究城市排涝规律及与排水排污关系，并研究超标准措施与对策。参考文献：1 陈斌，福建省城区排涝标准及计算方法，中国给水排水，19