盐城市城市防洪工程运行管理的实践与思考论文_王红梅

盐城市城市防洪工程运行管理的实践与思考论文_王红梅

盐城市市区防洪工程管理处,江苏省 盐城市 224006

摘要:改革开放以来,随着社会经济的快速发展,我国城市化率已从1978年17.9%提高到2014年的54.77%,大量的人口和财富聚集到城市中来。城市在我国的政治、经济、文化工作中所起的作用越来越重要,但我国绝大部分城市的安全都受到洪水的威胁。因此,城市防洪对城市的发展建设具有极其重要的意义。

关键词:城市防洪;运行管理;实践与思考

盐城市区地处淮河入海尾闾,里下河腹部的东缘中部、东临黄海,处于亚热带向暖带过渡的季风气候区,气候温润多雨,新洋港、蟒蛇河、皮岔河、串场河等区域行洪河道穿城而过,常受海潮和上游洪水侵袭,而区内地势又低平,大部分处高程1.8-2.6m之间,是洪涝灾害易发地区。平均三年一小涝、十年一大涝,是江苏省重点防汛城市之一。

一、盐城市城市防洪治涝现状

根据《盐城市城市防洪规划》将盐城市市区(包括盐都区、亭湖区、市开发区、市城南新区等四区)总面积761.66平方公里的防洪规划范围分成九个防洪区。2006年市政府先行组织实施第Ⅲ防洪区和第Ⅳ防洪区工程建设,目前第Ⅲ防洪区防洪标准达100年一遇、排涝标准接近20年一遇,第Ⅳ防洪区基本达50年一遇、排涝标准接近20年一遇,第Ⅶ防洪区防洪标准达50年一遇,其余区域防洪标准仅20年一遇,排涝标准5-10年一遇左右。

其中第Ⅲ防洪区东至通榆河,南至开发区的三墩港、潘黄的新河,西至大马沟,北至新洋港,面积为108.73平方公里,地面高程在2.2米左右,已建防洪堤40.9km,涵闸61座,泵站15座、铭牌流量208m3/s,第Ⅲ防洪区排涝模数已达1.91立方米/(平方公里·秒)。近几年,相继建成小洋河东支闸站、大新河闸站、串场河防洪闸、蟒蛇河防洪闸、串场河闸站、东伏河闸站、小洋河灌排闸站等一批防洪骨干工程。

二、城市防洪工程运用情况

盐城市区位于里下河地区下游,洪水威胁主要来自里下河地区上游来水。市区洪水基本特征可概括为“涨急、退缓、量大、峰高”。以1991年为例,里下河地区盐城站梅雨总量达825.5mm,从6月28日-7月11日水位上升到最高,到7月23日历时26天洪水才逐渐消退到警戒水位以下,至8月22日才退至正常水位,涨水历时13天,退水历时44天,最高水位达2.66m。

1.抗御台风“莫拉克”

2009年受台风“莫拉克”影响,盐城市8月10日8时至12日8时盐城站面雨量为126.9mm。新洋港盐城站水位从8月10日10时50分起急剧上涨,起涨水位为1.29m,较常年同期偏高;上涨16.5小时后,在11日3时20分盐城水位涨至最高2.09m。水位上涨至最高点后开始缓慢回落,市区洪清、涝情逐步缓解,至14日11时盐城站水位降至警戒水位。

8月11日3时20分,新洋港盐城站水位达到1.70m并呈继续上涨趋势。启用串场河闸站(4台)、小洋河东支闸站(3台)、大新河闸站(6台)翻水,总排涝流量100m3/s。11日7时30分增开小洋河西站(6台),外排流量合计达到112m3/s。开机后内外河水位迅速得到控制,在1.00-1.50m之间。自8月11日4时至8月13日9时30分,累计开机396台时,抽排涝水881.30万m3。

这是盐城市区首次全面启用城市防洪大包围体系,这次台风影响范围广、雨量大、历史久,又逢天文高潮位,但通过科学调度运用城市防洪工程,主城区未受水淹之苦,正式结束了不设防的历史。

2.抗御台风“苏迪罗”

2015年受台风“苏迪罗”减压后的低压和北方冷空气结合影响,8月10日-11日盐城市区降水量为232.3mm。

8月9日20时提前启用串场河闸站(4台)、小洋河东支闸站(3台)、大新河闸站(6台)、东伏河闸站(3台)预降水位,总排涝流量120m3/s。10日18时启用小洋河灌排闸站(3台),外排流量合计达到138m3/s。预降水位期间控制内河水位在0.5m,提高河网的整体蓄水能力。

10日暴雨以后,内河水位暴涨,11日5时新洋港盐城站水位达到1.93m,外河达到2.26m,均超警戒水位。经过全力抢排,11日12时新洋港盐城站水位回落到1.59m,外河水位涨至2.46m,市内主要河道处警戒线以下,且控制在1.2-1.3m。18日8时新洋港盐城站水位回落至0.80m,外河水位回落至1.64米。自8月9日20时至8月18日12时,累计开机936台时,抽排涝水2659.13万m3。

通过上述数据分析可知,在不设防的情况下涨水和退水时间均较长,且无法人为控制。在形成包围体系后一是能抵御外围过境客水;二是有暴雨警报时,可以提前预降内河水位,腾空库容调蓄超量雨水;三是启用城市防洪工程抽排涝水,在外河水位居高不下的情况下,仍能迅速降低内河水位并控制在警戒水位以下,实现了防汛排涝的人为控制,彻底改变了城市低洼片区逢雨必淹的被动局面。

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三、城市防洪工程运行中存在的问题

市区城市防洪工程虽然在抵御强降雨中发挥了重要的作用,但在运行过程中也逐渐暴露出了一些新问题。短时积涝的情况仍有发生、低洼片区雨水管网建设滞后、骨干河道的行洪能力较低,以及运行管理人员匮乏等问题也不容小觑。

1.排水管网不畅

城市化建设使得市区建筑物、道路等透水性差的下垫面代替了原有泥质耕地,市区径流系数加大,径流流量加倍,峰值出现时间提前。屋顶、道路等不透水表面的径流系数为0.9,即降雨量的90%将形成径流,快速增长的不透水下垫面造成了地表径流量的增加,大量地表雨水汇集于相对低洼地区。

现状雨水管网覆盖率仅70%,中心城区平均排涝模数仅1.14立方米/(平方公里·秒)。且旧城区雨水系统布局混乱,雨水管道暴雨设计重现期仅为0.5-1年,管道直径小,极易造成短时间的内涝积水。近几年主汛期,城市防洪工程将大包围内河道水位控制在1.70m(警戒水位)以下,但由于城市强降水不能及时排泄入河,仍有部分低洼区域短时受淹。

2.河道调蓄能力下降

随着城市化进程的快速发展,在城市建设过程中挤、占水域面积的现象时有发生,中心城区部分排涝河道淤塞严重,非保留河道被随意填埋现象时有发生,严重影响行洪和排水,市区河道水域面积逐年减少,大大削弱了河道调蓄水能力,严重影响泵站排涝能力的发挥。例如小洋河东支闸站因上游河道淤积,过流断面不足,泵站排涝能力不能完全发挥,河道拓浚迫在眉睫。

3.城市居民防灾减灾意识淡薄

近年来由于对城市所存在的洪涝灾害风险宣传不够,除遭受过洪涝灾害的城市居民对洪水灾害的严重性有一定体验外,大多数地方领导及群众对城市洪涝灾害风险认识不足。在地方经济发展中没有考虑足够的防洪排涝减灾对策,在发动城市居民投入防洪减灾方面存在严重欠缺。

四、进一步完善城市防洪排涝体系的思考

城市洪涝造成的损失越来越大,已经影响到城市发展和人民群众的生活。如何有效提升城市防汛能力,减少城市水涝灾害,是当前亟待解决的问题。

1.发达的城市雨洪调蓄系统

目前,国外大城市基本上采用城市暴雨雨水“源"的控制及“下游”控制的“蓄排结合”法。“源”的控制,是指通过渗塘、地下渗渠、小型水库等工程设施,对雨水就地下渗和暂时蓄存,延长雨水排放时问,以达到削峰、减流的效果;“下游控制”,是对污染地区雨水或混合雨污水进行处理,要求溢流的混合雨污水对水体的影响控制在一定范围之内。如:日本政府在城市开发中量化了调蓄池的建设,规定在城市中每开发一公顷土地应附设500立方米的雨洪调蓄池。在城市中广泛利用公共场所,甚至住宅院落、地下室、地下隧洞等一切可利用的空间调蓄雨洪,减免城市内涝灾害。

大量建设雨洪调蓄设施可能会增加城市开发建设费用,专家估计对新开发区而言,成本可能增加20%左右。但其作用和效益是十分长远的。目前我国城市开发正处在蓬勃发展阶段,如果不注意到这一问题,或舍不得增加投资,可能留下难以医治的后遗症。

2.发达的城市排水管网体系

完善的排水系统,是综合治理城市洪涝灾害的关键。除涝治涝的关键在排水,故更应重视地下排水管网的建设,如巴黎、伦敦和东京等城市都花费了巨资建设了非常先进的地下排水管网系统。

巴黎:下水道总长2300km,隧道纵横交错,密集度相当高。而且大部分下水道总宽度达5m,两旁有宽约1m的共检修人员通行的便道,可供维修人员进入检查、维修。

伦敦:2007年,伦敦政府投入17亿英镑实施“泰晤士隧道”方案。2011年,伦敦泰晤士河水务公司又投资36亿英镑修建了一条近40km长的污水排水沟。

东京:东京投入2400亿日元,耗时14年建成了东京圈外围排水道,全长6.3km系统总储水量达67万立方米。

3.注重非工程措施的应用

近二十年来,美国大力推广和发展非工程防洪措施,并制定了与防洪相应的法律法规。1960年美国制定了《防洪法》,在全国范围内实行。主要措施有制定防洪法规、洪水预警、实施洪水保险、加强防洪法制建设和完善防洪规划以及推广防洪水利新技术等方面。经过多年防洪,国外先进城市根据实践情况形成了一种有效对策,以工程措施为主,非工程措施为辅,建设综合完善的防洪体系,达到城市安全度汛的目的。

洪水是不可抗拒的自然现象,防御洪水是城市减灾的基本前提,管理洪水是城市减灾的基本战略,适应洪水是城市减灾的基本理念,通过对洪水的防御、管理和适应,来减少洪水造成的损失,从而实现城市的可持续发展。社会和经济的发展给城市防洪建设提供了一个良好的历史发展机遇,同时也提出了新的挑战,城市防洪建设任重道远。

论文作者:王红梅

论文发表刊物:《城镇建设》2019年18期

论文发表时间:2019/10/31

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