摘要:近年来,城市洪涝灾害频发,各地相继开展不同的洪涝防治相关规划。本文系统梳理了外洪和内涝的防治方式、不同类型洪涝防治规划编制的重点,以及洪涝防治工作中不同标准之间的区别与联系。
1引言
近年来随着各地城市化的快速发展,城市下垫面硬化率不断提高,自然的水循环系统不可避免的受到人工干预和改造,另外由于全球性的气候变化,短历时强降雨和灾害性的极端气候频发,都给城市洪涝防治带来巨大的压力,各地相继开展洪涝防治相关工作。笔者结合多年相关工作经验,总结梳理了洪涝防治相关规划编制中几点关键性问题。
2外洪与内涝的联系及防治方式的区别
1.1外洪与内涝的定义
洪水是指河流、湖泊、海洋等一些地方,在较短的时间内水体突然增大,造成水位上涨,淹没平时不上水的地方的现象,常威胁到有关地方安全或导致淹没灾害。按洪水发生的不同区域,洪水可分为河流洪水、湖泊洪水、海岸洪水、山洪等。按成因不同,洪水可分为:暴雨洪水、融雪(冰)洪水和雨雪混合洪水、冰凌洪水、山洪和泥石流、溃坝洪水、天文潮、风暴潮等。
内涝指强降雨或连续性降雨超过城镇排水能力,导致城镇地面产生积水灾害的现象。城镇应按不同城镇类型确定内涝防治设计重现期,在该重现期下应满足以下三点: ①居民住宅和工商业建筑物的底层不进水;
②道路中一条车道的积水深度不超过15cm;
③积水的退水时间不超过相应的最大允许退水时间。
1.2外洪与内涝的联系
从发生原因及后果看,外洪与内涝关系紧密、互相影响,外洪可能造成内涝,内涝也可能影响外洪。
一是因洪致涝:由于城镇外江外河的水位上涨,导致内河水无法顺利排出,内河水位上涨对城镇排水系统造成顶托甚至倒灌,从而导致城镇内涝。该情况在地形平坦水系发达的城镇经常发生。
二是因涝致洪:沿河城镇雨水径流排至外河。大江大河的流域面积大,且有河网、湖泊和水库的调蓄,不同场次的雨在不同支流所形成的洪峰,汇集到干流时,各支流的洪水过程往往相互叠加,组成历时较长涨落较平缓的洪峰。而小河的流域面积和河网的调蓄能力较小,一次雨就可能形成一次涨落迅猛的洪峰。[1]
1.3外洪防治与内涝防治的区别
外洪防治和内涝防治的区别主要体现在防治对象的空间尺度、防治措施和防治目标三方面。
①从防治对象的空间尺度来看,外洪防治主要针对流域尺度、流域范围内的降雨产流;内涝防治主要针对城镇尺度、城镇范围内的降雨产流。
②从防治措施来看,外洪防治的防治措施为流域防洪规划建设;内涝防治的防治措施为城
镇规划建设。
③从防治目标来看,外洪防治目标为确保流域性河流的水位保持在合理的范围内,保障沿线城镇的排水安全;内涝防治目标为排除一定的城镇雨水径流量,避免城镇在降雨期间的道路积水和房屋进水。保障城镇的安全运行。
3不同类型洪涝防治规划编制的重点
针对城市洪涝灾害,各地相继编制不同类型洪涝防治规划,制定相应对策。比较常见的洪涝防治规划有防洪排涝规划、排水(雨水)防涝规划和雨水工程规划。该三种类型规划的编制目标均为解决城市洪涝灾害,但其侧重点及编制内容各有不同。
3.1防洪排涝规划
城市防洪排涝规划编制的主要内容包括确定防洪排涝标准、水文分析与水利计算、防洪规划、排涝规划及非工程措施规划等。防洪排涝规划对象主要为城市防洪排涝系统,包括水库、调蓄湖、堤防、截(排)洪渠、排洪闸、挡潮闸、排涝泵站等防洪排涝工程。
防洪排涝规划编制重点在于防洪系统和排涝系统规划,构建区域性的防洪排涝系统。研究区域性外江、河洪水和山洪等外部洪水对规划区的影响,城市内部主要河流、截洪沟、闸门、排涝泵站、堤防等设施达到规划标准。防洪排涝规划研究对象往往是大尺度的、流域级或区域级的区域,其规划成果可作为中、小尺度区域的规划依据及边界条件。
防洪排涝规划研究重点
3.2排水(雨水)防涝规划
根据住建部《城市排水(雨水)防涝综合规划编制大纲》,排水(雨水)防涝规划编制的主要内容包括城市排水防涝能力与内涝风险评估、城市排水(雨水)管网系统规划等,并要
求规划细致描述近10年城市积水情况、积水深度、积水范围等以及灾害造成的人员伤亡和经济损失。规划对象主要为雨水防涝系统,包括重要雨水主管、调蓄湖、排涝干渠、水闸、排涝泵站等雨水防涝工程。
排水(雨水)防涝规划编制重点在于排涝系统和市政雨水管渠系统规划,主要研究城市内部主要河流、截洪沟、闸门、排涝泵站、雨水管渠、雨水泵站等设施达到规划标准。排水(雨水)防涝规划研究对象往往是中尺度的、城市级的区域,其规划成果可作为小尺度的规划依据及边界条件。
排水(雨水)防涝规划研究重点
3.3雨水工程规划
雨水工程规划编制的主要内容包括确定雨水管渠设计重现期、雨水管渠水力计算、雨水管渠系统布局及非工程措施规划等。规划对象主要为市政雨水管渠系统,包括雨水管渠、雨水泵站等。
雨水工程规划编制重点在于市政雨水管渠系统规划,主要研究市政雨水管渠、雨水泵站等设施达到规划标准。雨水工程规划研究对象往往是小尺度的、片区级的区域。
雨水工程规划研究重点
4不同标准之间的衔接
洪涝防治相关规划的重点工作之一就是确定设计标准,并构建相关的工程和非工程体系使规划区达到该设计标准。在洪涝防治规划中常遇到的四个标准分别是:防洪标准、排涝标准、内涝防治标准和排水标准。
以上四个洪涝防治相关标准可从管理空间、控制对象、应对降雨、控制标准、计算方法和措施重点6个维度进行区分和衔接,详见下表:
不同标准的区别
| 排水标准 | 内涝防治标准 | 治涝标准 | 防洪标准 |
管理空间 | 城镇尺度 | 流域尺度 |
雨水管网 | 城镇 | 流域内河 | 大流域 |
控制对象 | 水量 | 水位 |
应对降雨 | 1h短历时强降雨 | 3h~24h长历时强降雨(我国多采用24h) | 24h或更长的长历时降雨 | 数日至数年的长历时降雨 |
控制标准 | 不允许地面出现积水 | 允许地面出现一定深度的积水,根据城镇能承受的程度明确最大允许退水时间 | 内河水位控制在一定标准 | 流域内各个控制断面的水位不超过相应标准的最高水位 |
计算方法 | 强度法,计算流量 | 容积法和强度法相结合,除了计算流量,还要计算总水量和水位 |
措施重点 | 注重“排” | 注重“蓄排结合” |
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以广州市中心城区为例,防洪(潮)堤防标准为200年一遇,治涝标准为20年~50年一遇24小时暴雨不致灾,内涝防治标准为有效应对100年一遇降雨,排水标准为雨水管网达到3~5年一遇的排水能力。