呂蘭軍
近年來,我國平均每年有百座城市發(fā)生內(nèi)澇。據(jù)統(tǒng)計,2012年、2013年、2014年、2015年分別有184座、234座、125座、154座城市內(nèi)澇,有2/3以上城市面臨“一下雨就澇、沒有雨就旱”的尷尬局面。
九江市城區(qū)也不例外,也遭遇過多次暴雨,出現(xiàn)嚴重內(nèi)澇。2016年7月2日,一場暴雨致九江市城區(qū)部分路段出現(xiàn)內(nèi)澇,中輝世紀城更是由于地勢較低“逢雨必澇”,形成了積水潭,受阻的市民只能涉水“渡河”,附近幾家商鋪內(nèi)也變成一片“汪洋”。加上八里湖因水位低于長江九江段,十里河、沙河來水不斷加入,水位快速上漲,排不出去的水涌向附近城區(qū),內(nèi)澇時間長達十天以上,讓市民苦不堪言。
城市內(nèi)澇成因分析
城市內(nèi)澇是指由于強降水或連續(xù)性降水超過城市排水能力致使城市內(nèi)產(chǎn)生積水災(zāi)害的現(xiàn)象。造成內(nèi)澇的客觀原因是降雨強度大、范圍集中。降雨特別急的地方可能形成積水,降雨強度比較大、時間比較長也有可能形成積水。此外,當城市河流湖泊通過閘口以閘門控制的形式實現(xiàn)外排時,外江的水位高于內(nèi)河(湖)時導(dǎo)致河(湖)水無法外排,也容易造成內(nèi)澇。
從水文的角度分析,城市內(nèi)澇產(chǎn)生的原因有:
(1)全球升溫,暴雨頻率增加。全球氣溫上升是一個不爭的事實,氣候變化會改變水文循環(huán)的現(xiàn)狀,引起水資源在時空上的重新分配,并對降水、蒸發(fā)、徑流、土壤濕度等造成直接影響。我國位于地球環(huán)境變化速率最大的季風(fēng)區(qū),對外界氣溫的變化非常敏感,承受力卻很脆弱,全球氣候變化引起水資源分布的變化,導(dǎo)致我國洪澇災(zāi)害更加頻發(fā)。由于城市熱島效應(yīng)明顯,城區(qū)溫度高于周邊,城區(qū)出現(xiàn)局地暴雨的頻率與強度均高于周邊地區(qū),局部的小氣候條件容易快速形成歷時短、強度大、范圍小的突發(fā)性暴雨。
(2)城市地下管網(wǎng)建設(shè)滯后、排水能力不足。我國一些城市排水管網(wǎng)建設(shè)“欠賬多”,管道老化、排水標準比較低。排水設(shè)施不健全、不完善,排水系統(tǒng)建設(shè)滯后是造成內(nèi)澇的一個重要原因。九江市的賽城湖,沒有排水設(shè)施,全靠自排,當長江水位高于賽城湖水位時,就無法外排,2016年7月上旬受長江中上游來水影響,九江站水位居高不下,賽城湖水位低于九江站水位1米以上,造成賽城湖出現(xiàn)幾百處的險情,直至7月19日賽城湖水位略高于長江九江站水位時才開閘外排。
此外,一些城市在建設(shè)過程中,只注重地上建筑的美觀,對地下排水系統(tǒng)考慮不多,盲目發(fā)展時有發(fā)生,同時,因為有部分城市的防洪標準偏低,所以這些城市一遇暴雨便成災(zāi)。
(3)下墊面條件的改變。由于城市中植被稀疏、水塘較少,無法貯存雨水,出現(xiàn)“匯水”的現(xiàn)象容易形成積水。在面積相同的條件下,設(shè)想單位時間內(nèi)100 毫米的降雨量在郊區(qū)和城區(qū)的情形:在郊區(qū),因為有樹林、田野、水塘,降雨首先被樹林、土壤吸收,部分流入池塘,形成的徑流匯入附近的河流;在城區(qū),原有的綠地被大量地開發(fā)成各式建筑物,使得城區(qū)不透水地面面積占到總面積的80%以上,雨水無法下滲到地面以下。九江市城西港區(qū)之前是郊區(qū),隨著城市化發(fā)展,地面硬化面積越來越大,降雨量過大時,雨水無法下滲,只能匯集到地勢比較低的立交橋底下和地下車庫,致交通中斷。
(4)與水爭道的現(xiàn)象普遍存在。城市多將道路作為城市景觀軸線,非法填、堵、占用或出賣城市周邊上下游河道、河溝、灘涂、低洼地帶和有限的濕地資源搞房地產(chǎn)開發(fā)或另作他用,與水爭道,歷史所形成的自然流態(tài)、自然調(diào)蓄洪區(qū)、生態(tài)環(huán)境等被人為破壞殆盡。九江市之前有一條全長47.2公里的城市內(nèi)河——龍開河,直通長江,1997年被填,被商業(yè)開發(fā)成現(xiàn)在的九龍街,使得廬山周邊來水無法通過河道匯入長江?,F(xiàn)在的十里河、沙河等河流來水首先進入八里湖,再通過八里湖由閘門控制進入長江。2016年7月2日,廬山周邊的暴雨、水流迅速匯入八里湖,由于長江九江站水位高于八里湖,加上八里湖抽水泵站排水能力小于入湖水量,八里湖水位快速上漲,造成八里湖低洼地段積水,既影響了交通,也影響了九江八里湖新城區(qū)的形象。
(5)地形地貌影響。地勢較高的地方不易形成積水,九江市的老城區(qū)地勢較高很少會因暴雨形成積水,反而是廬山區(qū)、開發(fā)區(qū)、八里湖等新城區(qū),由于地勢高的地段被早先的城市開發(fā)利用,新城區(qū)只好選擇在地勢比較低洼容易形成內(nèi)澇的地區(qū)。因此,城市建設(shè)用地選擇什么樣的地形地貌非常重要,如果選擇在低洼地或滯洪區(qū),那么降雨積水的可能性就非常大。
城市洪澇水文應(yīng)對措施
九江市城區(qū)河流湖泊眾多,主要湖泊有賽城湖、八里湖、甘棠湖、南湖、琵琶湖和白水湖;河流主要有十里河、濂溪河、沙河,其中濂溪河水在九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院附近匯入十里河,十里河水最終流入八里湖,八里湖通過閘口調(diào)節(jié),其水流入長江。
九江市建成區(qū)面積由2005年的49.3 平方公里,發(fā)展到2009年的89.47 平方公里,規(guī)劃到2020年建成區(qū)面積將達120平方公里,可見城市建設(shè)的速度之快、規(guī)模之大。
水文部門在應(yīng)對城市洪澇災(zāi)害面前主要可以采取以下措施:
(1)開展城市暴雨洪水調(diào)查。由于城市水文監(jiān)測起步較晚,開展城市暴雨洪水調(diào)查可以彌補水文資料的不足。主要對城市發(fā)生暴雨時引起的洪水進行分析,包括場次暴雨洪水、歷史暴雨洪水,還要嚴格考證對城市下墊面及暴雨洪水調(diào)查得到的特征數(shù)據(jù)的可靠性。
開展城市下墊面調(diào)查。按照水體、透水、不透水等不同下墊面條件。開展城市暴雨洪水調(diào)查。1998年長江、鄱陽湖特大洪水,長江九江段發(fā)生決口,大量江水涌入開發(fā)區(qū),造成整個開發(fā)區(qū)不同程度的淹沒,九江市水文部門立即組織技術(shù)人員對淹沒區(qū)進行了調(diào)查,調(diào)查成果為日后重建提供了重要的科學(xué)依據(jù)。開展其他調(diào)查,包括供(用)水、排水調(diào)查和城市水事件調(diào)查。
(2)加快城市水文站網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)。要應(yīng)對城市洪澇災(zāi)害首先要有城市水文監(jiān)測系統(tǒng),通過監(jiān)測掌握第一手資料。
首先,在八里湖、賽城湖、南門湖等城區(qū)重要湖泊設(shè)立水位自動監(jiān)測站。八里湖的來水主要是十里河和沙河,總集水面積273平方公里??梢栽谑锖?、沙河的入湖口設(shè)立水文站,監(jiān)測雨量、水位、流量,實時掌握十里河、沙河流入八里湖的水量,建立八里湖水位-面積-容積曲線,通過流入八里湖的水量計算出容積、水面面積,通過查水位-面積-容積曲線得到未來八里湖的水位,為防洪預(yù)警提供科學(xué)依據(jù)。
賽城湖的來水主要是瑞昌的長河和發(fā)源于湖區(qū)南部的大岷山的坡面河流,總集水面積994 平方公里,可以在長河的中游、下游設(shè)立水文站,在湖區(qū)設(shè)立水位站,建立賽城湖水位-面積-容積曲線,在暴雨來時,演算入湖水量,通過查水位-面積-容積曲線,反推賽城湖水位,為防洪預(yù)警提供科學(xué)依據(jù)。
此外,還應(yīng)規(guī)劃建設(shè)城區(qū)主要低洼地區(qū)水情監(jiān)測站點,監(jiān)測城區(qū)主要道路部分路段和低洼地區(qū)積水深度,包括部分立交橋下積水深度,及時發(fā)布城區(qū)主要道路部分路段和低洼地區(qū)積水狀況,同時也可以對照降雨信息,系統(tǒng)分析和研究暴雨與城市重要地段積水的相關(guān)關(guān)系,開展城市道路及低洼地區(qū)積水預(yù)報預(yù)警,從而為防汛預(yù)警、城市交通、市民安全、市政建設(shè)提供信息保障。
(3)開展城市洪水預(yù)測預(yù)報。城市洪水預(yù)報的對象是城市河流洪水和城市內(nèi)澇情況,預(yù)報項目包括水位、徑流量、洪峰流量、峰現(xiàn)時間、洪水過程、積水深度、積水時間等。
由于城市匯水區(qū)面積小,不透水面積比重大,下滲少,產(chǎn)流計算側(cè)重于地表徑流量分析。根據(jù)歷史雨洪資料,分析得出不同下墊面條件下的地表徑流系數(shù);根據(jù)實測雨洪資料分析結(jié)果或移用相似流域資料建立降雨徑流相關(guān)關(guān)系;城市產(chǎn)流特性受不透水面積的影響大,以不透水面積比作參數(shù),可較好地反映城市匯水區(qū)的特征。
影響九江城區(qū)的主要河湖為十里河、沙河、八里湖、賽城湖、南門湖,水文部門在廬山及周邊都設(shè)立了雨量遙測站點,在十里河、沙河、長河、八里湖、賽城湖都設(shè)立了水文(位)站的前提下,可根據(jù)氣象部門預(yù)報的九江市城區(qū)、廬山及周邊降雨量,演算出各河流進入八里湖、賽城湖的水量,查水位-面積-容積曲線得出八里湖、賽城湖未來水位,市防汛指揮部門據(jù)此調(diào)度。比如在暴雨洪水來之前,根據(jù)水文預(yù)測提前下泄、降低八里湖和賽城湖的水位,從而降低造成城市內(nèi)澇概率。
幾點思考
城市洪澇災(zāi)害的防治是一個系統(tǒng)工程,需要政府及有關(guān)部門的密切配合和支持。對此,筆者有以下幾點思考:
(1)摸清楚城市河流湖泊的基本情況。要防治城市內(nèi)澇必須把城市河流湖泊的分布、相互之間的關(guān)系以及來水、退水情況掌握得清清楚楚,這就需要在河流湖泊設(shè)立水文(位)站點進行實時監(jiān)測。通過整合多年的監(jiān)測數(shù)據(jù),了解城市河流湖泊的水文變化規(guī)律,為城市內(nèi)澇的防治提供第一手資料。
就九江市城區(qū)而言,除了在十里河、沙河、八里湖、賽城湖、南門湖等設(shè)立水文(位)站外,還要對八里湖、賽城湖進行水下地形測量,因為近年來隨著城市建設(shè)步伐的加快,湖泊的部分水域被侵占的現(xiàn)象普遍存在,有必要對湖泊的水下地形進行測量,建立八里湖、賽城湖水位-面積-容積曲線。
(2)防治城市內(nèi)澇必須規(guī)劃先行。城市內(nèi)澇發(fā)生的原因很多,每個城市發(fā)生內(nèi)澇的原因不盡相同,但無論如何,在城市規(guī)劃階段應(yīng)把城市內(nèi)澇的防治考慮在內(nèi)。比如:在城市規(guī)劃中,必須充分考慮地下排水設(shè)施,不能只注重地面建筑物的精美、環(huán)境綠化、道路交通,也應(yīng)該關(guān)注地下排水設(shè)施的建設(shè),改變以前城市建設(shè)中大多先修好道路,發(fā)現(xiàn)問題再破路修改地下排水設(shè)施的不良習(xí)慣。目前,九江市八里湖已建立了泵站,在主汛期可通過泵站外排,但賽城湖沒有外排設(shè)施,需盡快配套建立。
從水文的角度來考慮,就是要在城市規(guī)劃中,改進、完善配套的地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)標準,提高由于超標準短歷時暴雨洪水引起的城市澇災(zāi)的應(yīng)對能力。
就九江市而言,除了城市規(guī)劃中要充分考慮地下管網(wǎng)排水,還必須整合各方面力量,編制城市內(nèi)澇防治聯(lián)合調(diào)度方案,由市政府來組織方案的編制,聽取各方面專家的意見,方案出來后要經(jīng)過專家論證,并由市防汛指揮部門負責(zé)統(tǒng)一調(diào)度。
(3)以海綿城市建設(shè)理念規(guī)劃新城區(qū)建設(shè)。海綿城市建設(shè)一般針對城市新區(qū)、各類園區(qū)、成片開發(fā)區(qū),在建設(shè)過程中要做到對城市原有生態(tài)系統(tǒng)的保護,維持城市開發(fā)前的自然水文特征。
筆者認為,在九江市的海綿城市建設(shè)中,可逐步建立城市水文站網(wǎng)體系,提高水文水資源監(jiān)測能力;建立城市水文信息采集與傳輸系統(tǒng)、暴雨洪水及內(nèi)澇預(yù)報預(yù)警系統(tǒng),提供服務(wù)手段先進、信息存儲完整的信息服務(wù)與共享平臺,為城市管理提供精準的水文水資源信息服務(wù),提高水文綜合服務(wù)能力;加強城市供水和用水狀況分析;加強對城市飲用水水源地、城市水體的水質(zhì)狀況監(jiān)測分析;加強水文監(jiān)測成果運用分析,逐步開展城市水文基礎(chǔ)理論研究和新技術(shù)應(yīng)用推廣。
未雨綢繆,防患于未然。連年不斷的城市洪澇災(zāi)害給我們敲響了警鐘,城市洪澇災(zāi)害已經(jīng)成為我國經(jīng)濟社會健康發(fā)展的一個隱患。防治城市內(nèi)澇,不僅需要政府統(tǒng)籌協(xié)調(diào),著眼于長遠,在城市規(guī)劃中進行科學(xué)論證,聽取水利、水文、氣象、環(huán)保、建設(shè)等方面的意見,使城市發(fā)展建設(shè)與城市防洪標準相適應(yīng),建設(shè)人與自然和諧相處的新型城市,而且需要水文部門根據(jù)當?shù)爻鞘姓w規(guī)劃來布設(shè)水文監(jiān)測站網(wǎng),以滿足城市防洪及內(nèi)澇防治的需要,還要結(jié)合水資源管理、水環(huán)境保護、生態(tài)文明城市建設(shè)等開展城市水文分析與研究,不斷提高水文服務(wù)城市建設(shè)的能力和水平。