我国城市防洪规划与实践研究
2013-04-08禹华谦
彭 佩,禹华谦,袁 浩
(西南交通大学土木工程学院,四川成都610031)
随着改革开放的不断深入和社会主义现代化建设步伐的加快,城市化水平的提高在带来了巨大经济效益和社会效益的同时,也因城市人口骤增,城市建设用地面积的不断扩展和城市财富的高度集中,增加了暴雨洪水的敏感性及城市对洪灾的脆弱性。城市防洪工程建设若滞后于经济建设,一旦发生洪灾,必然对广大城市居民的生命和财产安全带来巨大的威胁。近年来发生在部分城市的各种洪水灾害,特别是2011年夏秋季节发生在泰国首府曼谷的洪水灾害告诉我们,只有在科学的防洪理念指导下进行城市防洪规划与实践才能最大程度发挥防洪功效,保障国民安全和社会稳定。
1 我国古代城市防洪规划与实践
1.1 我国古代城市防洪方略
我国的防洪工程起源较早,并且是历代政府的重要政务,在政治和社会生活中居重要地位。古代防洪方略[1]主要可归纳为以下几点。
1.1.1 避洪
在建城选址时尽量选地势较高处,以减少洪水带来的安全隐患。如在江陵城池的规划中,最初城址的选择是位于长江北岸河床稳定之处,选在河流的凸岸;在平地上修筑高台基,使房屋建于高台之上;让江河改道,远离城市,以避让洪水等均属避洪方案。避让洪水在部分人看来可能是面对洪水时的无奈,但笔者认为,这种顺应自然,不与洪水争地的思想对于现代防洪来说具有很高的借鉴价值。
1.1.2 御洪
以坚实的筑城、筑堤、筑海塘等防御洪水入侵城区,保障城市安全。实践证明,御洪作为一种重要的防洪手段,在古、现代城市防洪中均被广泛采用,是我国城市防洪的传统方法。
1.1.3 导洪
疏导城市所在流域的江河,降低洪水水位,使城区免受城外洪水的威胁。大禹治水所采用办法即是“疏川导滞”。导洪同御洪一样,不仅是江河流域防洪的重要方略,也是城市防洪的重要方法。
1.1.4 蓄洪
利用城市上游或城内外湖池及低洼地带调蓄洪水,降低洪水水位,减少外洪灌城、内涝成灾的隐患。蓄洪标志着古代治洪方略的进步,不再是一味退让、躲避洪水,而是利用工程措施调蓄洪水。明清紫禁城之所以建城近500年未受雨潦之灾就是由于其壕池蓄水量达118.56×104m3。
1.2 我国古代城市防洪规划措施
我国古代的城市防洪规划措施大致有国土整治和流域治理、城市规划、建筑设计、城墙的工程技术、城市防洪设施的管理、非工程措施、抢险救灾及善后措施等诸方面[2]。其中最重要的是城市规划上的防洪措施,主要有如下两点。
(1)在城市选址时主要遵循几点经验:建城时应居高而避水;在河流的凸岸建城可以少受洪水冲刷;临河建城时,必须保证河床稳定性;用地尽量选在洪水无法到达的地方,让洪水宽松而平坦的下泄;必要时迁城以避水患。
(2)规划设计好防洪体系。我国古城的防洪体系由障水、排水、交通、调蓄四个系统组成。
障水系统主要用于防御外部洪水侵入城内,系统主要包括城墙、堤防、门闸等;排水系统主要用于向城外排出城内渍水,系统主要包括环城壕池、明渠、暗沟、涵洞等;交通系统主要用于保证汛期交通顺畅,系统主要包括城内外道路、桥梁及避水安全通道等;调蓄系统主要用于是调蓄城内洪水,系统主要包括湖池、河池等。
实践证明,以上几大防洪方略对于我国古城免受洪水灾害起着决定性的作用,同时,对于我国现代防洪工作也是一种警示和指导,我们可以以历史经验为鉴,吸取古代人民的智慧,少走弯路,避免或最大程度降低洪灾带来的损失。
2 我国现代城市防洪规划与实践
2.1 规划理念的演变
2.1.1 与洪水斗争并战而胜之
“让高山低头,河水让路”是我国曾经有过的防洪规划所遵循的理念,把人与自然放在对立面,以为依靠先进的科学技术就可以无所不能,战胜一切,但往往事与愿违。
1975年8月8时,一场大暴雨导致板桥水库崩溃,随即引发了豫南地区石漫滩水库、宿鸭湖水库等60座水库接连溃坝,近60亿m3的洪水肆意横流,酿成世界最大最惨烈的水库垮坝惨剧。洪水过后,国家要求各地研究史上最大洪水,校核当地防洪标准,预防洪水再次来袭时能将水全部收入水库中,彻底消除洪水。
1991年,扬州市遭受到百年未遇外洪内涝的严重夹击,直接经济损失达400亿元。此次灾害中没垮一座坝,骨干堤防没决一个口,但事后的规划方案中仍然是建坝修堤、疏浚河道等没必要的措施。
2.1.2 与洪水和谐相处
频繁爆发的洪水灾害证明人与社会都只是自然的一部分,不能对立。学届及实务界均意识到应重新面对洪水,改变以往观念,在这个背景下提出:人们不能彻底消除洪水,应重新审视洪水灾害的双重性的现代防洪理念。
2000年汪恕诚在全国水利科技工程会议上强调指出:“要坚持人类与自然和谐发展的理念……而在防洪减灾方面,要开展现代防洪减灾保障体系的理论研究”。
2003年原水利部汪恕诚部长在《中国防洪减灾的新策略》[3]一文中指出:“洪水并非完全有害,它还是江河物质输移的载体,是维系流域生态系统平衡的重要条件。在像中国这样缺水的国度里,洪水还是可利用水资源的重要组成部分。为此,近年来洪水调度由单纯的防洪减灾向结合洪水资源利用方向转变,利用洪水资源,回灌补充地下水”。这也是我国防洪新理念的表现。
2005年朱思诚[4]提出:要用以人为本的观念指导城市防洪规划,防洪堤的建设要人性化,河滩地的环境建设应体现人民群众文化生活的需要,将生态型河流环境融入城市生活中。
2006年于卫红、崔毅[5]结合济南市总体规划——城市防洪规划的编制,采用科学发展观为指导的新型防洪理念,以求人与洪水和谐相处。
2007年蒋如愿[6]介绍了“反规划”理论的概念及生态学内涵,并指出“反规划”理论在防洪规划中的应用。从本质上讲,即是先规划完善非建设用地的布局,在此基础上再安排建设用地布局。
2011年黄乘富[7]指出了可持续发展理念在城市防洪中的应用,指出洪水保险是分散洪水风险,促进城市社会福利提高的有效措施。
2.2 城市防洪规划与实践实例
我国现代城市防洪水平在经历了历史经验借鉴、治洪新理念的探索后,有了显著的提高,已有不少城市根据自身特点,结合相关规范做出了合理的防洪规划,现以下面几个城市为例,简要介绍我国现代城市防洪规划与实践。
2.2.1 杭州市城市防洪规划与实践
杭州市主城区面积约378.7 km2,京杭运河(杭州段)贯穿主城区,形成了5个水级,即西湖、中河、东河、上塘河及运河,每个水级的常水位相差1.0~2.0m。水级多、河网密度高、地势差别大为主城区的自然特点。这就决定了目前主城区的排涝方向以往北进入运河水系为主。防洪工程涉及的水系有:钱塘江、东苕溪、西湖、京杭运河[8]。
规划防洪排涝的工程措施主要有:钱塘江防洪堤工程、东苕溪防洪工程及主城区防洪工程。除此之外,规划部门还通过重视发令、政策、行政管理、经济手段和非工程措施技术手段来更好发挥防洪作用。
2.2.2 昆明市城市防洪规划与实践
昆明市地处长江、珠江、红河三江水系的分水岭地带,主城区位于滇池流域腹地,河流众多,水网密布。特定的自然地理位置和气候条件等诸多因素使昆明市洪涝灾害历来频繁,严重影响居民生活和财产安全[9]。
昆明市城市防洪规划的指导方针为“全面规划、统筹兼顾、因地制宜、标本兼治、综合治理”,在防洪标准的确定中参照了“国家城市防洪标准”、《昆明城市总体规划》,根据经济和技术上的可达性,综合考虑不同区域防洪对象及洪灾严重程度,分区域制定不同防洪标准。
设计洪水分析时根据有关规范规程,不同地理单元采取不同推求途径,如:实测流量资料(频率计算法)、暴雨途径法、城市暴雨强度公式、山坡旱地排涝模数法和水田排涝模数法。对于城区超标暴雨洪水,规划中采用了“水平衡原理法”进行研究,方法实用可靠。
该防洪规划构建了一个完善而有效的城市防洪减灾体系,不仅满足了昆明城市防洪排涝的目标,也体现了基于新型人水关系的防洪理念。
3 我国城市防洪规划与实践的经验总结
通过对我国古、今城市防洪规划与实践的归纳研究,我们看到了国家在防洪规划与实践中的进步,同时也发现了其中普遍存在的一些问题。
3.1 城市防洪标准偏低
截止到2005年底,我国主城区设防标准达到或者超过100a一遇的城市有45座,占总数的7%;防洪标准达50~100a一遇的城市有157座,占24.3%;防洪标准在20~50a一遇的城市有233座,占36%;防洪标准在10~20a一遇的城市有139座,占21.5%;低于10a一遇的城市有73座,占11.3%。许多城市,特别是中小城市在防洪上甚至是“不设防”城市。现有的城市防洪标准与这些城市的地位极不相称,已不能满足现在城市防洪的需要,同样的洪水造成的灾害损失是过去的几十倍。
3.2 城市防洪规划与城市排水规划不协调
在我国城市规划中,水利部门仅负责河道防洪规划,城建部门也仅负责市区排水规划,这就人为地将防洪规划与城市排水规划截然分开,两者在标准及水文计算方法的选择上存在较大差异,直接造成城市防洪、除涝标准和计算上的不协调,进而导致防洪设施无法合理安排。
3.3 城市防洪工程不配套[11]
城市防洪工程质量较差,防洪工程的日常管理与维护较为薄弱,重点水库带病作业等均是长期以来存在的问题。由于历史、观念、管理以及资金短缺等原因,造成与城市防洪相关的河道行洪障碍频频。许多地方无规划地抢占河滩,在河道内采石取沙,倾倒工程及生活垃圾,这些都严重阻碍着行洪安全。同时我们得到如下启示:
3.3.1 应合理确定城市防洪标准
城市防洪标准不仅关系到城市安全,而且要体现国家经济、技术政策。标准过低,不能保障城市安全,标准过高又容易造成成本增大。因此,要确定一个城市的防洪标准,必须在符合相关规范标准的前提下,综合考虑诸多因素来确定。
3.3.2 应重视城市防洪规划与总体规划的关系
防洪规划是城市总体规划的重要组成部分,必须以总体规划为基础,遵循防洪工程措施与非工程措施相关的原则,协调城市防洪规划与总体规划的关系。城市防洪规划不仅要为这些基础设施提供防洪保障,又要与它们的功能相协调;此外,防洪规划中应注意如何根据城市总体规划的要求,使防洪工程布局与城市发展总体布局相协调。
3.3.3 应重视洪水灾害意识的宣传教育
城市防洪要加强对市民的洪灾预防教育。自古以来,出于普遍的“人定胜天”思想,市民常常盲目依赖于政府巨资构建的工程体系,认为只要有高性能的防洪工程体系便能战胜洪水,殊不知,某些时候的超标准洪水并不是单纯的工程体系能防住的。只有通过对居民进行洪水灾害的预防教育,深化市民对洪水的认识,才能让大家意识到自身所面临的洪灾风险程度,从而在一定程度上增强我国城市防洪软实力。
4 结束语
城市化带来经济利益的同时,也带来了更大的洪水灾害风险,现已引起了社会普遍关注。在科学发展观精神的感召下,人们的防洪意识逐渐提高,但是,我国现在脆弱的城市防洪减灾体系状况,仍需各级政府加大力度,科学规划,快速推进城市防洪建设工作。首先,要进行更深入的城市防洪规划研究,在现代防洪理念,即“人与洪水和谐相处”的指导下,本着“全面规划、统筹兼顾、因地制宜、标本兼治、综合治理”的原则进行各城市的防洪规划工作。其次,要注重现代防洪体系的理论研究,以更加科学有效的措施应对洪水灾害。最后,要加强法制建设,尽快制定相关法律及相配套的实施细则,完善城市建设防洪设施建设投入保障机制,确保城市防洪规范化。
总之,城市是我国经济、文化的聚集地,只有认真做好城市防洪工作才能保证城市顺利发展,人民幸福安康。
[1] 吴庆洲.中国古代城市防洪研究[M].北京:中国建筑工业出版社,1995:169-176
[2] 吴庆洲.中国古城防洪的历史经验与借鉴(续)[J].城市规划,2002,26(5):76-84
[3] 汪恕诚.中国防洪减灾的新策略[J].水利规划与设计,2003(1):1-2
[4] 朱思诚.用以人为本的观念指导城市防洪规划[J].城市道桥与防洪,2005(6):5-7
[5] 于卫红,崔毅.城市防洪规划理念的转变——从改造到适应[J].城市道桥与防洪,2006(2):55-58
[6] 蒋如愿.基于反规划理论指导下的城市防洪规划[J].山西建筑,2007,33(11):37-39
[7] 黄乘富.浅析可持续发展理念在城市防洪中的应用[J].中国水运,2011,11(6):165-166
[8] 康瑛.杭州市防洪体系现状及规划[J].浙江水利水电专科学校学报,2001,13(2):27-29
[9] 黄英.昆明市城市防洪规划中的若干问题.水旱灾害风险管理[M].北京:中国水利水电出版社,2005:232-236
[10] 何玉良.盐城市城市防洪规划研究[D].河海大学,2005