改革開放以來,我國經濟得到快速發展,然而“輕地下、重地上”的發展模式給我們帶來了巨大的后患。近年來,城市飽受洪澇災害之苦,北京、廣州、南京、武漢、杭州等城市已經不同程度地遭受過洪水淹沒、內澇侵襲的威脅。本文以寧波市為例,分析沿海平原地區的防洪排澇體系特點,從而從宏觀、中觀、微觀三個層面提出防洪排澇規劃控制重點與對策,為其他類似的沿海平原地區解決防洪排澇問題提供參考。
一、寧波市防洪排澇體系特點
(一)基本概況
寧波市是全國沿海14個開放城市之一、計劃單列市,位于中國大陸海岸中段,浙江省東北部東海之濱。東與舟山群島隔海相望,南接臺州市的三門縣、天臺縣,西連紹興市的上虞市、嵊州市、新昌縣,北臨杭州灣。甬江穿越寧波市區,由姚江、奉化江兩大支流在寧波三江口匯合而成。寧波市區由此分成較為獨立的三部分,即鄞東南平原、鄞西平原和江北鎮海平原。
寧波屬亞熱帶季風氣候,氣團交匯影響,加之倚山靠海,特定的地理位置和自然環境使寧波天氣多變,差異明顯,災害性天氣相對頻繁,主要災害性天氣有低溫連陰雨、干旱、臺風、暴雨洪澇、冰雹、雷雨大風、霜凍、寒潮等。寧波市多年平均降水量為1480毫米左右,主要雨季有3~6月的春雨連梅雨和8~9月的臺風雨和秋雨,主汛期5~9月的降水量占全年的60%。
(二)防洪排澇體系特點
1.洪澇體系相對獨立
從洪澇的定義出發,“洪”是指客水(區域外來水)帶來的水位上漲而引起的一種自然災害;“澇”是指本區域降水過量來不及排除而造成的一種自然災害。對寧波市區來說,引發洪水災害的主要因素為上游的山洪水和下游的潮水頂托。目前,寧波市區沿著三江建有堤壩,而三片相對獨立的平原已經建成或正在建設沿山干河,以引導上游上洪水不進市區,因此,寧波市區的洪澇體系相對獨立。
2.城市“大排水”系統和“小排水”系統銜接不夠充分
“大排水”系統是指除城市雨水管網系統之外的排除城市澇水的系統,主要包括城市內河、滯洪區、排澇閘泵等;“小排水”系統主要指城市雨水管網系統。從寧波的實際情況來看,“大排水”系統由水利部分管轄,屬于水利排澇范疇,“小排水系統”由城管系統管轄,屬于市政排水范疇。雖然兩個系統緊密相連,而且都承擔著暴雨帶來的洪澇水排除任務,但是由于涵蓋了水利、市政兩個行業,采用的設計標準、行業規范、管理手段各不相同,已經將有機的城市排水系統分成相對獨立的兩個系統。
3.城市排水系統與豎向規劃銜接不夠充分
我國大多數城市都是近年來迅速擴張起來的,快速的城市擴張帶來一系列問題,其中,排水系統就是其中最大的問題之一。像寧波這種河網較為密布的平原城市,一般很少會將排水問題與豎向規劃聯系起來,事實上正是因為地勢平坦導致內河水流速度緩慢,場地豎向引導才顯得極為重要。
寧波市區目前豎向規劃較為簡單,基本按照“澇水位+安全超高”的原則確定,缺乏系統的豎向分區控制。由于城市建設是一個歷史過程,舊城改造不可一日促成,因此,看似無可厚非的豎向規劃實際上增加了城市現狀低洼地段的內澇壓力。
二、沿海平原地區防洪排澇規劃對策研究
(一)宏觀層面規劃對策研究
宏觀層面主要指總體規劃階段,在這個階段主要任務為構建完整的排水系統,主要包括“大排水”系統與“小排水”系統的統一、排水系統與豎向規劃的統一。
1.“大排水”系統與“小排水”系統的統一
雖然我們無法解決水利、市政兩個行業方面的體制問題,但是在城市總體規劃階段,我們必須從技術上將“大排水”系統與“小排水”系統有效地結合起來。主要體現在以下三方面:
(1)城市規劃與水利規劃統一
以往,我們比較重視與空間安排相關的城市國民經濟和社會發展規劃、城市總體規劃、土地利用規劃的統一,而容易忽視流域性水利規劃與城市總體規劃的統一。雖然水利規劃與城市規劃編制時會互相邀請對方參與會議,但往往是規劃編制后期,而且這樣的交流不夠充分,甚至相互提交的資料也會過時。例如,寧波市編制《甬江流域防洪治澇規劃》
時采用的基礎資料主要來自《寧波市城市總體規劃(2004-2020)》。近十年來寧波市快速發展,城市現狀建設用地已經達到了城市總體規劃的遠期規模,由于新一輪城市總體規劃尚未編制,而甬江流域規劃編制仍然采用了城市總體規劃的數據,使得對水利計算重要的下墊面數據失實,這樣的后果直接影響了指導城市防洪排澇的水利規劃的準確性,直接表現為主干河道和水面率偏小,對城市未來的防洪排澇帶來更嚴峻的考驗。為了避免這樣的情況周而復始的發生,筆者認為城市規劃與水利規劃必須統一起來,使兩者采用相同的基礎數據,保證兩個規劃的準確性。
(2)正確認識兩個系統,有效制定兩者相適應的標準
“小排水”主要負責雨水收集,“大排水”主要負責雨水排放。兩個系統屬于不同行業管轄,且采用的標準不一,對兩者發揮的效益帶來嚴重的影響。目前“小排水”系統計算依據《室外排水設計規范GB50014-2006(2011版)》,計算暴雨強度公式宜采用年多個樣法,有條件的地區可采用年最大值法;同時明確同一排水系統可采用同一重現期或不同重現期,重現期一般采用1年~3年,重要干道、重要地區或短期積水即能引起較嚴重后果的地區,一般采用3年~5年,并應與道路設計協調,經濟條件較好或有特殊要求的地區宜采用規定的上限,特別重要地區可采用10年或以上。
“大排水”系統計算一直采用年最大值法,標準基本為“澇水不漫溢”標準。兩者不同的計算方式和標準產生的結果將造成相同暴雨重現期條件下得出的設計暴雨量差異較大。為了發揮“大排水”系統和“小排水”系統的最大排水效果,同一系統必需采用兩者相適應的標準,同時考慮到排水工程的技術經濟性,可以針對地區的經濟條件制定相適應的標準。
(3)落實主要行洪河道、滯洪區和配套閘泵
城市排水工程為系統工程,必須多管齊下,“疏”、“蓄”、“排”至關重要?!笆琛敝饕w現在行洪河道;“蓄”表現為滯洪區域;“排”對沿海平原城市而言更顯重要,主要表現在出江配套閘泵。為保障城市安全,必須在空間上落實主要行洪通道、滯洪區和配套閘泵。
(4)引入水面率控制指標
隨著城市建設的不斷擴張,原有的農田、漁塘等變成了城區,大大減少了調蓄水體。而城市水面是容納洪澇水的載體,水面率的大小直接影響水利規劃中的防洪規劃方案,在城市總體規劃階段應引入水面率指標,結合城市功能分區確定水面率的最低限制數值,從而保證城市對雨洪的滯蓄能力,保障城市安全。
2.排水系統與豎向規劃的統一
城市快速發展,主要體現在新區建設與舊城改造。從防洪排澇角度出發,新區建設往往將地坪標高整體抬高,舊城改造不能整體拆除重建,從而導致舊城區的排澇壓力越來越大。因此,結合暴雨徑流的特點及城市功能布局,在城市總體規劃階段重視豎向規劃,主要表現在豎向分區控制。一般可將豎向分區為自排區、引導區、強排區。自排區即完全可以通過排水系統達到排澇要求;引導區即排水系統需借助道路系統的引導達到排澇要求;強排區即排水系統需借助強排設施達到排澇要求。
(二)中觀層面規劃對策研究
中觀層面主要指控規階段,結合控規的法定地位,在這個階段的主要任務為落實總體規劃中提出的相關內容—藍線、黃線、水面率指標、豎向控制指標等。
1.落實主干河道藍線和配套閘泵設施黃線
主干河道和配套閘泵設施是城市防洪排澇體系的主要組成部分。落實主干河道藍線即在空間上確定主干河道走向和河道寬度。合適的閘泵配套將大大提高了主干河道的行洪能力,因此,在控規階段需劃定閘泵設施黃線。此外,城市用地布局在落實主干河道藍線和配套閘泵設施黃線的同時應盡量避免主干河道橫穿居住區塊和閘泵設施設置與居住區塊,將大量洪澇水引入居住區,帶來區塊排澇隱患。
2.合理劃定分區,確定水面率指標
“水面率”從防洪排澇功能出發是為了滯蓄洪水,提高城市防洪排澇能力,從實際操作層面出發,是解決規劃管理與河道管理之間存在的矛盾。結合管理需求,劃定控制分區,并確定區塊水面率控制指標。確定的水面率指標主要包括兩方面含義,一是控制除主干河道外的一般河道的最小行洪寬度和保障河道通暢,二是給出的控制值是區塊能滿足排澇要求的最低值。
3.確定豎向控制指標
豎向控制主要包括場地豎向控制和道路豎向控制兩個方面。場地豎向控制主要為了避免區塊洪澇水入侵,建議控制指標在水利規劃的澇水位基礎上進行確定。道路豎向控制除了防止洪澇水入侵外還能在大暴雨時期引導雨洪排放。結合豎向控制指標確定雨水管網布置,貫徹“低水低排、高水高排”的原則,避免高地雨水排至低洼地段。
(三)微觀層面規劃對策研究
微觀層面主要指地塊設計、工程規劃階段。這階段的設計將直接指導下一階段的實施,是規劃許可的主要依據。根據這階段的特點,規劃提出以下四方面建議:
1.重視地塊的雨水排放
像寧波這類沿海平原城市河網密布,沿河地塊往往優先選擇自行排入河道,這樣對地塊來說比較方便,但是對今后的管理還是存在問題。從寧波市區的實際情況看,遇到臺風強暴雨時,沿河地塊常常出現河水倒灌的現象。究其原因,主要是半地下車庫的雨水排放沒有采取強排措施,河水水位抬升超過半地下室地坪后河水倒灌,這時,與半地下室相連的地下室成為“滯洪區”。在地塊設計時,必須重視地塊的雨水排放,在不能滿足豎向控制指標前提的雨水出水管必須配置強排設施。
2.重視城市綠化建設形式
重視城市綠化建設形式主要包括河道綠帶和公共綠地的建設形式。河道兩側綠帶通常是城市景觀的重要組成部分,卻很少作為河道的組成部分。建議河道兩側綠帶建成下坡式,與河道統一,這樣在汛期將大大提高河道的行洪能力。以20米河道為例,兩側綠帶分別按20米控制,澇水位以2.5米計,河床底以-1.87米計,地面高程以3米計,則河道行洪斷面增大了23%,即行洪能力增加了23%。
公共綠地類型多樣,存在于居住用地、道路廣場用地、公園綠地等,一般視為景觀。建議公共綠地建設形式參考沿河兩側綠帶,采用下凹式,兼顧汛期排澇功能,不僅減緩徑流速度,而且滯蓄雨洪。
3.重視下穿立交的強排措施
下穿立交往往是城市的交通要道,車流量大,而下穿立交又是容易發生洪澇災害的地方。下穿立交收集雨水至低點后由強排設施將其排至水體,一方面需提高下穿立交部分的排水標準,并嚴禁其他雨水進入下穿區域,另一方面,經泵站提升后的雨水應盡快排入河道等水體,避免直接進入雨水管網。
4.重視路面滲透性,減緩徑流速度
現代城市道路路面主要為水泥路面和瀝青路面,對行人和機動車的出行帶來了極大地便利,但是也加快了雨水徑流速度,給城市內澇雪上加霜。為了保障城市安全,在滿足道路的基本功能后應盡可能采用滲水路面,使雨水滲入地下,減緩徑地面雨水徑流速度,減少雨水驟積。
三、結語
我國大多數城市都是近年來迅速擴張起來的,快速的城市擴張帶來一系列問題,其中,排水系統就是其中最大的問題之一。寧波是河網密布的沿海平原城市,地勢平坦,內河水流速度緩慢,市區低洼地段內澇壓力較大。本文以寧波市為例,通過分析防洪排澇體系的特點,梳理了沿海平原地區防洪排澇存在的問題,從而提出宏觀、中觀、微觀三個層面的規劃對策,為其他類似的城市或地區解決防洪排澇問題提供參考。