上游城市防洪规划之我见

上游城市防洪规划之我见摘要我国绝大多数城市，都是在江河湖海水域附近或依山傍水而建，承受着不同类型洪水的威胁，在目前的668座城市中，须承担防洪任务的城市有639座，占城市总数的95％。西南地区的四川、云南、贵州等省地处长江上游，其山地丘陵区的开阔平川和盆地虽然在总面积中比重很小，但其主要城市都集中在此，这些城市人口密集、经济发达、工农业总产值在省内都占有重要地位，且多为依山傍水，除像全国其他大多数平原城市受江河洪水威胁外，还可能有山洪、泥石流等类危害，防洪规划有其特殊性，本文将对上游江河沿岸城市的防洪规划作定性的探讨。关键词沿江城市防洪规划上游水库外江排涝滞洪城市防洪规划是城市防灾规划的一个重要组成部份。我们一般所指的城市防洪规划是一个广义的概念，实际上它包括外排和内排即江河防汛和城市排水排涝两个方面的内容，由于两者既相对独立，又互相影响，下面将其作为不同的对象进行探讨，进而将两者联系起来提出综合的城市防洪措施。一．江河防汛上游江河沿岸城市流域面积少则数百平方公里，一般为数千平方公里，多则数万平方公里，流域越小，洪水量就越小，洪峰经过城市的时间就越短，否则流域越大，洪水量就越大，洪峰流经城市所需的时间就越长。城市防汛则希望尽可能地削减和降低洪峰，使其最高洪水位低于设防洪水位，保证城市安全。通常采取的措施有下列几种：1.利用上游水库调蓄洪水，削减洪峰水库的最低蓄水位与最高设计水位所能容纳的水量之差即为水库的有效调节容积，将汛期超过河流允许通行能力的洪水拦入水库储存起来，待河道洪峰过后，再将水库拦蓄的洪水按一定的流量要求排入河道，这就是水库调蓄洪水、削减洪峰的原理。利用现有大中型骨干水利工程或新建上游水库调蓄洪水，是保证下游城市安全度汛的最有效方法，同时还可将水库拦蓄的水量用作农田灌溉、水力发电、养殖等，是个一举多得的工程措施，应结合流域综合治理规划、本地社会经济发展规划和技术经济可行性论证优先考虑。在一条江河干流沿线一般有多个水库，这些水库以串连的型式存在，同时某一级水库还可能与其支流水库相连，相对于江河干流来说，它们以并联的方式运行，所有这些水库共同组成一个水库群（如下图），为了在防讯期间使每个水库科学合理地运行，应对串联或并联的每个水库水位与每段江河的流量进行适时探测，利用现代信息技术对每个水库的进、出水量进行智能控制，联合调度，使水库群发挥其最大的调蓄功能，尽可能使江河以平稳的流量宣泄，避免或减小洪峰，保证水库下游城市的安全度汛。2.修建防洪堤在城市规划区外围建设防洪堤，防止外江洪水漫入规划区，也是目前大多数江河沿岸城市的一种主要防洪措施。这种措施主要适用于城区部分或全部低于设计洪水频率的洪水位，而又不能大面积提高规划区地面设计标高的情况。对于呈组团布局的城市来说，每一组团的防洪堤设计防洪标准并不是固定不变的，应通过不同的防洪标准可减免的洪灾损失与所需的防洪费用进行对比分析，并考虑堤段的服务人口、在整个城市中的社会经济地位以及服务面积等因素综合论证确定。防洪堤的断面形式主要有斜坡式、直墙式以及直斜复合式三种。斜坡式占地较多，比较适合于土堤，有条件的城市可采用这种防洪堤，并植草护坡，实现河堤生态化。若城市用地有限，可采用直墙式防洪堤，但这种防洪堤缺乏亲水性，景观单一，因此可根据用地布局及城市景观的需要，在不同的堤段使用不同的断面形式，如滨江公园及其周围采用生态河堤，居住及商贸区采用直墙式河堤。3.整治河道如果下游河段行洪不畅，就会致使上游河段雍水，抬高洪水位，整治河道的目的是为了水流顺畅，增大流速，使江河的行洪能力得到提高，降低洪水位。河道整治主要包括以下三项内容：（1）清障：即清理河道行洪断面上的淤积物、树木、建（构）筑物、阻水桥墩等；优（型2奉）疏浚和扩大准行洪断面：沿撒水流方向加宽斩改造瓶颈处的爹河床、清除两侦岸局部凸起的极坡脚、加深扩朱宽河道，增加叛行洪流量。赞（惊3渔）截弯取直：贫在地形条件允脱许的情况下，御将算“亿S揪”俗形程、国“Ω俩”犁形河道改造镰成烧“哀一泊”缎字形河道，以任减小流程长度设，增大水力坡捡度，提高行洪栏能力。圆4着.免小流域综合治屿理蒜山区、丘陵农暗村应刷以水利建设为跌重点历，丧坚持习“简改土、改水、赖兴林、建园、闹修路、办电尼”哄综合治理的原越则队，大力提倡新宰建小水库、山芦堰塘或蓄水池倒，这不仅有利雁于农村抗旱、有水土保持，对旷江河洪峰流量犬也有一定的消画减作用。责植树植草，封冒山育林不仅有寺利于改善气候座环境，维护生凑态平衡，蓄还有利于保持亲水土、涵养水招源，通过土壤患和植物根系对茫大气降水的充县分吸收，将地崇表直接径流入惰江河的水量控真制在最低的限率度，使洪水总累量得以减少。恶通过流域内小渗环境的形成和倍气候的改善，壮既可减少流域赔内滑坡、泥石永流等地质灾害腰，还可降低下爪游城市的洪水鸭位，因此植树唱造林不仅是利学国利民的生态文环境工程，同根时也是下游流牌域内最有效的马防洪工程之一丧。哪二．城市排水馆排涝豪城市排水（指菠雨水）和城市左排涝是两个相喷互联系的不同定概念。城锹市排水泛指城德市规划区内雨磨水及周边小范架围山洪等雨水浊排除；城市排作涝特指地势平让坦的低洼地区匪，由于排水不乐畅或外江水位曲高于规划区，午区内雨水不能裤正常排除时需队采取的工程措拖施。城市排水婚排涝规划的目狂的就是要使规佛划区内的大气基降水和流入规紧划区的山洪迅于速排出规划区株，避免城市受盘淹、地面积水树、地下水位升瞒高、建筑物沉筋陷开裂、地面班湿陷坍塌等现戏象。城区排水抹常见的两种情报况及解决方案勒如下：音1吧.愁周边无山洪的超城区雨水工程旬规划，根据地盆形坡度大小主皂要有两种排水闻方案：茎（壤1类）规划区地形巡如果较周边高杀，或者规划区遗呈单面缓坡状贷，将十分有利赞于城区雨水排但除。为了保证瓦城市用地的完翠整性，雨水管扶渠一般沿规划悄道路布置。根烈据规划的地形构整治，将整个梦雨水系统划分哑为若干个排水怪区域，每个区喝域即为一个独嗓立的管系，其树干管应与受纳顿水体呈正交布湿置，使各管系猪以最短的距离唱排入水体，节雹省工程造价。酬（枕2味）当城市地形征向受纳水体方者向倾斜坡度较亏大，为避免排圾水干管大坡大叼流速而造成严庭重的管道冲刷稼，应沿等高线盛平行方向划分洒排水区域，使盲各管系的干管爽沿等高线方向捡布置，并在数数条干管的末端朱敷设一条与等平高线正交的主催干管，主干管筒上设置跌水井复以降低沿线流惕速。慌至于雨水管系买的水力计算，盾在《给水排水虚设计手册》和船多种教科书中祸已有详细介绍碧，且笔者已编胖制有方便适用迈的工程规划设珠计电算程序，火此不赘述。逆2.螺贪规划区周边有唯山洪的排水方低案顽当规划区上游梁有流域面积数串平方公里的山挠洪时，有条件毁者应将山颤洪改道，避免凉流经规划区，吃因为山洪流经签规划区时，将行对规划区产生能现实的或潜在泼的危害，轻者查增加河道维护灵费用，重者造茎成洪水滞留或波淹没，甚至将等泥石流灾害带稻入城市。如实飞在不行，也可挡将山洪引流经室规划区边缘通放过。茧当规划区外围运的山洪不可避锅免地要从规划丢区穿过时，应呈尽量利用原有殿河道，以减少拖不必要的工程聚量。若需改道愧则应尽量使河蝇道与受纳水体映正交，这样及列节省投资，又雀可减轻山洪的智潜在危害。穿聋越城区的河道榆需结合城区雨拨水排除进行断煎面设计，同时嚷进行河道整治搏，如清障、稳至定河床、加固园岸坡。3.城市排涝暑在平原或低洼明地区，如因受谱纳水体水位高用于规划区或因防区内雨水系统澡自身排水不畅娘，将导致规划够区长期积水，纵产生涝渍灾害僵，并可能引起菊规划区建筑物恢沉陷，危及城唯市安全，因此烟需采取排涝措晃施。当涝尝渍区积水无法史通过重力流排歌入受纳水体时僵，最有效也是似最直接而迅速张解决办法就是识建设排涝泵站渣。但是排涝泵葵站投资大、维望护费用高、利骡用率低，除非猴迫不得已，否希则尽可能避免孙设排涝泵站，计为了最大限度倘地降低排涝泵济站规模，规划公应遵循以下原码则：刻（婶1鞠）有条件将雨驶水通过重力流祥排入江河的所狂有地段或片区状，在其低处设厘置截洪沟，均销以自流方式排跌放；狭（恋2帽）充分利用规牺划区内的容泄柜区（如公园水本体、湖泊、坑拦塘和洼地等）凳的调节功能调竹蓄流量，以降秤低排涝泵站的宫设计流量仙。梢淡三．最不利条涨件下的城市排谣水方案贿最不利条件是扎指汛期时外江歇洪水位高于城手市规划区，而疫同时规划区及矛其周围又出现揭暴雨，山洪进鄙入规划区的情籍况。对于周围轨属于山地的沿飘江城市来说，袜这种情况是比合较普遍的。在铺这种情况下，等沿江低洼地带离往往形成涝灾俘，在城市总体咏规划和详细规很划编制过程中俊，规划设计人畏员的须引起高寒度重视，经过旅较长时间的工混作实践，笔者属提出如下解决烈方案与各位同点仁商权：俱1睛.锄按规划的设防布标准建设防洪虎堤，防止外江膨河水对规划区棉造成威胁。根疏据规划区建设佳时序的安排及堆经济承受能力列，防洪堤的建赴设可按近远期洒分步实施，比何如远接期括5量0让年一遇的设防气标准，近期可笔按摇2弹0之年一遇标准实毕施，远期寒按阴5类0健年一遇标准改倡造，当然如条初件许可能实现自一步到位是最蹦为理想而一劳渗永逸的方案。傻2臭.成城市防洪部门当应提供必要的林当地水文、气搭象及其它有关隙资料，并提出既合理化建议。惰城市防洪系统揉需要综合考虑舞的因素很多：响比如外搬江的常年水位妨、设计频率的灭洪水位、行洪塔时间长短、规忙划区地面与外顿江洪水位的高欲差、规划区内个降雨与外江洪馅峰同时出现的兵概率、山洪的尖洪水过程线、采规划区地形、漆规划区内有无姜滞洪区及滞洪取区大小等，因贿此城市防洪系沙统需要根据规刃划区的实际情锤况并结合多种击因素综合考虑画，提出几个方狱案，再经经济够技术比较决定极。后3豆．城市防涝的骨措施主要有两标种：设置滞洪栗区和建设排涝墙泵站，或者是睡两者的结合。耍一般说来，下砌游城市洪水过弟程时间较长，威滞洪区洪水的巩长时间滞留可房能引起规划区律的严重浸渍，忌有些低洼地区纷甚至低于江河术常年水位，因熔此这些城市不商仅需设滞洪区呈调节洪水流量访，而且还帆须建设排涝泵晴站，及时将洪亲水抽升至规划切区外。而上游壤沿江城市的江时河涨水历时和欢峰顶时间较下委游城市短，如音嘉陵江干流一旷次洪水过程掌约安2艳～绩7族天，峰顶时间充一般仅让为此2墓～烫5居小时，并且规伏划区往往都高塌于江河常年水推位，规划区内坛滞留的洪水在软较短时间内即卖可自流排放，足因此笔者认为前，西南地区大匙部分沿江城市糟，应以滞洪为淡主，使洪水在秧滞洪区内作短奶暂停留，待外算江水位消减后餐将其以重力流谁方式排除，除绞极个别特殊情猎况外，尽量避超免设置雨水泵总站。刘4尚.饥城市规划区寸爪土寸金，滞洪伟区用地应力求妄节约，而尽量渐减少滞洪量是霉最有效的措施居，主要有两种退方法：拳（擦1柔）上滞：如在中规划区上游有耻较大流量的山油洪时，应将山茄洪阻滞在规划英区上游，建设障临时或永久性引的上游水库（黎或堰塘），这范类调节设施容扑量不大，一般吃在百万立方米利以内，而且可贯以在城市排水睛最不利水条件时启用，约平时仍可用作托农田。小型上宝游水库不仅有严利于城市防洪亿，节约城市用队地，而且有利仰于农田灌溉。棉（倦2昆）侧引：如在券规划区两侧有嘉较大流量的山喘洪流经规划区笑时，应设置截诞洪沟将山洪引乳至规划区边缘确泄于外江，避栋免在规划区滞两洪。值得一提南的是，采用这却种方式还需考灵虑到外江行洪趣期间，山洪能玉否顺利排泄，炎如若不行，则体须在规划区边舌缘截洪沟一侧腰修建防洪堤。农见如下示意棍图御:卫5多．滞洪区有效夕容积的确定：楼进入滞洪区城董市雨水及山洪遵我们称之为来坝水，从滞洪区脑流入外江的洪筑水称为去水，斧计算时段内来峰水量和去水量争之差，就是滞西洪区所需的有画效调节容积。醉计算时段应为深外江洪水位高累于滞洪区水位赵时规划区的连蜡续降雨历时。坊当外江洪水位惰高于滞洪区水恶位时，区内城亲市雨水及山洪勿汇入滞洪区，索当外江洪水位李低于滞洪抹区水位后，区丑内雨水自然泄般入外江，这需滤要依据来水的犹洪水过程线和佳外江的洪水过革程线建立数学禁模型进行计算浩。当然这样计驾算得出的数斜据创U奇是一个理论值纠，是最不利条脊件下的一个极神端值，实际上福，当外江出现搭设计频率洪水沿位的同时规划仿区及周围又出面现暴雨的几率里是较小的，用布上述方法计算弹出来的有效容询积应进行适当优折减，否则将云造成一定的工神程浪费。折减跳系谊数唉K庸主要由规划区少的社会经济地托位、外江涨水央与规划区暴雨摸同时出现的概冲率、规划区的第地质情况、涝同灾区面积大小广等因素决定。述由洪水调节容毙积理论桥值木U追与折减系芝数晌K撑相乘求出设计超调节容银积呜V扩。死6经.耀滞洪区面积的像确定及滞洪区腊布局：灿城市建设改变眼了暴雨洪水的票产汇流关系，中旧城市周边券或新规划区照原有的湖泊、裁水域喂本具蜡有一定的排水拜和蓄洪的功能达，呀但新规划区建眠成以后，土壤滚渗透系数将比性自然状漆态下的渗透系笔数大为减小，忙径流系数增大怒，洪量随之加含大，原有湖泊扬、水域的蓄洪腊能力就已经不艳能满足要求，欧然而由于手城市土地盒资源有限栋，地价高，随非着城市的发展谣，原有的蹲这些叹湖泊、洼地、腾池塘、河沟越还将岛不断被填平，猫河道泄洪排涝纽能力下降，对界洪水的调蓄功膨能也随之消失砖。誉这就要求在编导制城市规划时宝，特别是唱在建设防洪工拘程时，旷既要保证滞忠洪区足够的用热地，同时又苏要注意节约土魄地和综合利用弓土地西，科学计算滞亲洪区用地面积傻、合理进行滞涂洪区布局句：之框（耽1币）滞洪区总面厉积：首先根据紧规划区设计地谎面标高和安全亲超高确定滞洪能区设计水位，普再根据规划区溪具体情况确定室滞洪区有效水帖深，所谓有效迎水深是指设计转水位与最低水鼻位的高差，最快低水位不能低鼠于外江的常年颈水位。根据滞滔洪区有效容积拍和有效水深并搏考虑到库（池斯）边坡的因素挨，即可求出滞危洪区总面积。洁（农2霸）滞洪区布局过：城市用地布未局规划时，应慌结合城市景观吴的建设将滞洪知区布置于地势吃低洼地区如防柄洪堤附近、古链河道，或利用乒现状水体，尽陵量避开行政、共商贸中心区，首由于滞洪区是强按照洪水设防狡标准设置的，贝设计水位理论猛上为诸如二十辰年、五十年或稳百年一遇，而深实际上以一年芒一遇的水位最滋为常见，为了款尽量利用滞洪虹区宝贵的土地谋资源，我们可绒考虑将其作为命停车场、绿地际或城市公园，恒但禁止在其中蓄