极端天气条件下城市防洪排涝应对措施的思考

(整期优先)网络出版时间:2023-04-19
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极端天气条件下城市防洪排涝应对措施的思考

樊文宁

(天环市政设施管理有限公司,四川成都610213)

摘要:城市防洪排涝设施建设是一个城市最基本也是最重要的建设内容,是保障城市居民基本生命财产安全,保障城市正常运转的重要组成部分。目前由于气候环境的变化,极端天气频发,导致国内部分大城市内涝灾害层出不穷,对城市居民的生命财产安全和正常生活造成了严重的影响。本文以郑州“7.20”暴雨灾害作为例子,通过剖析国内城市建设过程中普遍存在的防洪短板及内涝产生的主要原因,最终从城市基础设施建设等“硬件”手段及城市管理等“软件”手段两方面提出了相应的应对措施,为城市的建设提供建议。

关键词:城市韧性;防洪排涝;调蓄滞洪;海绵城市;智慧水务

1、背景介绍

随着全球气候的变迁,城市的快速发展,极端天气条件发生的频率越来越大,随之所带来的洪涝灾害也时刻严重威胁着人民群众的生命财产安全。例如2021717日至23日,河南省遭遇的历史罕见特大暴雨,导致发生了严重的洪涝灾害,特别是720日郑州市遭受了重大人员伤亡和财产损失,河南省全省因灾死亡失踪398[1]。党中央、国务院对此高度重视。习近平总书记在防汛关键时刻做出重要指示,要求始终把保障人民群众生命财产安全放在第一位,抓细抓实各项防汛救灾措施。

郑州市作为超大城市,本次洪涝灾害所造成的重大损失的经验教训是值得反思的,这次灾害虽为极端天气引发,除了客观条件的超标雨水外,另一个侧面也集中暴露了郑州市在防洪排涝方面的问题,同时也从侧面反映了我国部分城市发展过程中暴露出来的短板。面对脆弱的城市防洪排涝体系,如何科学规划、强化预防和应对措施是目前亟需面对和思考的问题。

图1 城市内涝现场

2、存在的问题

城市频发的洪涝灾害,充分暴露了如今大城市普遍存在的防洪排涝短板。通过梳理城市建设过程中的问题,普遍存在着“重面子、轻里子”的现象。城市建设在快速发展,但考虑防灾减灾预防措施不足,防范治理措施不到位,部分配套市政设施建设不完善。通过梳理城市建设过程中的短板,大规模的内涝产生的主要原因有如下多个方面。

1)城市防洪系统存在短板

根据《城镇内涝防治规范》的规定,城镇河道应按当地的内涝防治设计标准统一规划,不能满足标准要求时,应采用河道拓宽、疏浚等各种工程措施。依据对城市防洪排涝方面问题的梳理,城市防洪系统存在的短板主要表现在两个方面,首先是城市防洪标准与城市发展规模不匹配。依据相关统计数据显示,全国657座城市中有300多座城市的防洪标准不达标,其中70%以上城市排涝能力水平达不到国家规定的标准,90%的老城区达不到国家规定标准的下限[2]。部分城市尚未编制防洪规划或规划标准偏低,与城市发展定位不匹配;其次是防洪通道脉络不畅。城市建设过程中随意侵占河道行洪空间时有发生,严重影响排洪河道行洪能力,部分排洪河道未按规划形成,洪水期容易导致倒灌,形成内涝。

2)城市排水管网系统标准

依据《室外排水设计标准》GB50014-2021的相关要求,针对超大城市和特大城市雨水管渠设计重现期中心城区一般取值3~5年,中心城区的重要地区取值5~10年,中心城区地下通道和下沉式广场取值30~50年。以成都市为例,据不完全统计,目前城市已建的雨水管道重现期取值普遍偏低,多为1~1.5年,城区既有雨水管道排涝设计标准小于1.5年重现期的占91%。同时中心城区排涝设施标准偏低,易涝区排涝泵站不足,提标改造任务庞大且艰难,难以应对当今时常发生的极端天气,低洼位置较为容易产生内涝。

3)城市调蓄能力不足

河道、湖泊、湿地、沟塘等城市自然蓄排水设施是城市内涝防治的重要载体,在城镇平面规划中有明确的规划蓝线和水面率要求。海绵城市相关的建设理念没有得到较好的落实,大规模的城市建设增加了硬质铺装的面积,大大的削弱了原有地貌“渗”、“滞”水的能力。同时现状部分湖泊、洼地在用地开发后消失殆尽,自然界的雨水调蓄能力日益下降。

4)城市排水系统病害严重

既有排水管网病害严重,雨污混流现象未根本解决,排水管网、泵站运营维护、治理的专业化、标准化水平有待提高。老城区老旧管网病害严重,且雨污混流现象仍然存在,导致降雨时过量污水冒溢,加剧积水内涝和污水下河。

4)协同应急能力有待加强

智慧城市建设滞后,气象、水利、市政部门各自为战,目前体制机制还存在水利不入城不上岸只专注江河湖库防洪调度,市政不下乡不下河,局限在城区等问题,缺乏统一统筹与协作。首先是城市应急救援尖刀力量不足,大部分城市尚未实现应急救援尖刀力量区()县全覆盖,一定程度削弱了应急快速响应能力。其次基层应急队伍战斗力不强,特别是镇、村两级的应急队伍普遍缺少系统培训和救援装备,系统化作战能力有待提高。再次应急通信保障能力有待提高,极端灾害条件下的应急通信基础设施不够完善,信息化水平不够高。

3、应对措施

城市韧性是衡量一个城市应对极端自然灾害能力的重要体现。增强城市韧性也是目前城市防洪排涝补短板建设过程中的重要目标。结合上述分析的诸多“短板”,城市建设过程中应予以终点应对。

1查漏补缺,完善城市防洪体系

首先要制定防洪排涝规划,按规划落实各主要排洪河道的排洪能力,针对有防洪任务的城市,城市防洪工程设计标准应根据防洪工程等别、灾害类型进行确定。特别重要的城市可按200年一遇洪水来进行设防。确定了城市的防洪设计标准后,逐一梳理主要排洪河道的防洪标准,针对侵占河道行洪断面等情况应坚决予以纠正,同时还应加强河道的管养维护工作,汛期前疏浚河道,确保河道行洪的畅通,保证主要城市区域的防洪安全。

2强筋壮骨,提升城市管网品质

精准识别城市的主要内涝点,分析内涝原因,通过疏通下游河道,雨水管网扩容等举措消除内涝风险。结合城市更新,对主要排水管道进行扩容,针对一般区域,排水管道的设计标准建议按照3~5年重现期标准执行,针对重要地区可提升至10年。针对目前城市时常发生的下穿隧道淹水的情况,针对已建下穿隧道排水标准偏低的情况,应通过工程措施逐步进行提标改造,下穿隧道雨水重现期标准建议可按照50年一遇进行复核,同时应严格按照“高水高排”的实施策略,外水予以截留,严禁引入下穿隧道范围,同时下穿隧道泵站的出水应采用独立的出水管道排至水体,以确保下穿隧道排水的安全。

同时,建议各地积极开展市政排水管网和排水户内部排水管网普查治理,对具备雨污分流条件的尽快彻底改造,对老旧破损、混接错接、易造成积水内涝的老旧管网进行整治或修复,提升地下管网的整体品质。

图2 管道修复示意

3以水定城,贯彻海绵建设理念

城市在高速发展过程中,大部分的下垫面由原始绿地变为硬质铺装,雨水下渗面积减少,净流量增大,区域的蓄水能力减弱,强化了洪涝灾害的发生几率。因此,城市建设过程中,应尊重自然,适当保留现状的水体和洼地作为雨水调蓄的空间。地块开发过程中,可以增加屋顶绿化、雨水花园等生态措施,确保地块开发后的综合净流系数不大于地块开发前,降雨时蓄水,晴天时用水,既达到了滞洪蓄洪的目的,又实现了雨水回用的效能。规划新建地区全面执行海绵城市建设要求,老城区更新改造全面落实海绵城市建设理念,建设改造后的雨水径流量不应增大。积极采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,提高硬化地面中可渗透面积比例,因地制宜使用透水铺装、半透水铺装、增加软性透水地面、建设滞水渗水设施等方式,减小雨水径流峰值和径流量。

图3 海绵城市技术

4与时俱进,构建智慧水务体系

城市防洪排涝工程建设应考虑将工程性与非工程性举措并重,依托城市智慧水务建设,推进城市防洪排涝应对全过程全体系建设,最大限度的降低灾害风险智慧水务的核心就是利用水务物联网技术更加高效的管理城市水资源。通过智慧水务的构建,实现河(河道)、湖(湖泊)、网(管网)一体化,针对水资源、水环境、水安全进行系统化管理。

依托成都市智慧水务综合管理平台和智慧排水系统,充分运用移动终端、水力模型和无线通信等技术,增强监测预警、巡查养护、应急管理等能力,满足日常管理、运行调度、灾情预判、预警预报、防汛调度、应急抢险等功能需要。整合各部门防洪排涝管理相关信息,在排水设施关键节点、易涝积水点布设必要电子尺、流量计、视频监控等智能化感知终端设备,同时积极探索与城市信息模型(CIM)基础平台深度融合,与国土空间基础信息平台充分衔接。

5提升城市防洪防涝工作管理水平

一是强化应急队伍建设,扎实推进应急救援队伍规范化、标准化建设,完善基层应急救援队伍建设,提高应急队伍第一时间响应能力;二是完善应急设备和物资储备管理,按需配备移动泵车等快速解决城市防涝的专用设备和抢险物资,提升装备水平;三是强化应急演练,建立全市极端洪涝灾害应急预案演练制度,探索建立暴雨巨灾及衍生灾害场景构建,完善极端洪涝灾害防范应对措施。

4、结语

城市防洪排涝设施作为城市基础设施建设的重要组成部分,是一项系统工程,应将工程性与非工程性措施统筹考虑,发挥最大效能。本文通过对目前部分城市防洪排涝建设过程中存在的问题进行剖析,提出了有针对性的举措,供相关部门在解决城市防洪排涝问题上进行参考。

参考文献:

[1]国务院灾害调查组.河南郑州“7.20”特大暴雨灾害调查报告.中华人民共和国应急管理部,异地,https://www.mem.gov.cn/xw/bndt/202201/t20220121_407106.shtml,2022.1

[2]尚全民胡亚林赵璞.我国城市防洪排涝工作形势分析[J].特别关注,2015.6