以防洪除涝为目标的城市综合防灾规划与灾害应对措施
——以河南淮滨县为例
2018-04-13孙永辉王秀娟李洋
孙永辉 王秀娟 李洋
孙永辉,河南省城乡规划设计研究总院有限公司工程师。近年先后参与《兰考县城市综合防灾专项规划》《淮滨县城市综合防灾专项规划》等多个县城的综合防灾专项规划,并参与多项海绵城市专项规划、城乡总体规划及城镇化研究等项目。发表《构建完善的城市综合防灾减灾体系——以河南兰考县为例》《3S技术在城乡规划中的应用研究》等科技论文。所参与的《淮滨县产业集聚区空间规划(2013—2020年)和控制性详细规划》荣获2015年河南省优秀工程勘察设计行业奖城乡规划设计三等奖,《G312线绕信阳市区段一级公路新建工程规划选址论》获得2017年度河南省优秀工程咨询成果二等奖。
前言
我国是世界上自然灾害最为严重的国家之一,地震、风灾、洪涝、地质灾害等都使我国人民生命财产和经济社会发展蒙受了重大损失。一直以来,城市作为防灾减灾的中心和重点,城市综合防灾越来越受到重视,尤其是新型城镇化快速推进以来,城市规模不断扩大,城市安全备受关注。“安全的城市”是2007年“世界人居日”的两个主题之一;自2009年起,每年的5月12日被确定为我国“防灾减灾日”;“韧性城市”是2016年第三届联合国住房和城市可持续发展大会(简称“人居Ⅲ”)重要的主题词之一。
国务院印发的《国家综合防灾减灾规划(2016—2020年)》明确了我国城市综合防灾减灾工作的主要任务和重大项目。打造“韧性城市”“安全城市”成为新时代我国城市综合防灾的重要目标,是实现社会主义现代化和中华民族伟大复兴的安全保障,也是实现人与自然和谐相处的重要环节。
防洪除涝是城市综合防灾工作中的重要内容,对其灾害形成原因、防治措施及应对手段等进行研究,对于城市防灾减灾具有重要的意义。本文以典型的滨淮城市——河南省淮滨县为例,介绍淮滨县城市综合防灾规划中防洪除涝相关工作和思考,以期能为类似的滨水或临江城市对洪涝灾害的防御和快速应对提供参考。
淮河、淮滨县概况
淮河,古称淮水,与长江、黄河和济水并称“四渎”。历史上经历了600余年的黄河夺淮入海,大量泥沙在下游淤积,河沟淤阻,支流众多,水系紊乱,陂塘沟洫,大都夷平,呈现典型的“强支弱干”特征。
淮河上中下游梯度分异明显(图1)。洪河口以上为上游,长360千米,地面落差178米,两岸山丘起伏,水系发育,支流众多;洪河口以下至洪泽湖出口中渡为中游,长490千米,地面落差16米,地势平缓,多湖泊洼地;中渡以下至三江营为下游入江水道,长150千米,地面落差6米,地势低洼,湖泊星罗棋布,水网交错,渠道纵横。
淮滨地处淮河中上游,豫皖两省交界处(图2),因“淮河之滨”得名,靠淮、临淮,因淮河而发展起来,与淮河有着深厚的历史渊源。淮滨县境内洪河、闾河、白露河四面环绕,淮河干流横贯其中,中小河渠无数,坑塘1万多处,全县水面面积共达87614亩,河流面积3.6万亩,享有“淮上江南”之美誉。总之,淮滨县属于真正意义上的滨淮、拥水城市。
随着经济社会的持续快速发展,尤其是近年来,该县面对新的发展机遇,确立了建设“滨淮福地、临港强县”的总体战略目标和打造水景生态园林城市的发展定位,城市用地规模不断攀升,社会生产活动日益扩大(图3)。经济体量和人口密度的增加带来更严峻的灾害防控形势。“发展绝不能以牺牲安全为代价”,及时理顺各类灾害与经济发展的关系,消除安全隐患、加强城市综合防灾减灾救灾能力建设是十分必要的。
淮滨县洪涝灾害分析
图1 淮河上中下游分界点基本情况
图2 淮滨在淮河流域的位置
图3 淮滨县城乡总体规划——城市规划区范围图(2017—2035年)
1.历史上的洪涝灾害
历史上,淮滨受淮河影响较大,自然灾害频发。淮滨县承担了淮河上游3万多平方千米流域面积的洪水下泄任务,素有“洪水走廊”“洪水招待所”之称,当地人可谓谈“水”色变。同时又由于地表水集中在汛期上涨,滞留困难,造成水资源利用率低,干旱年经常出现灌溉饮水困难,“大雨大灾,小雨小灾,不雨旱灾”是对其的真实写照。
由于地理位置特殊,淮河洪水频繁发生,新中国成立以来,淮滨有44年发生洪涝灾害,其中大灾28年,是淮河上游信阳段暴雨洪涝灾害最严重的县区之一。频繁发生的水灾,严重影响了淮滨人民的生活生产。影响最大的是1968年的特大洪水。据《淮滨县志》记载,1968年7月7日至20日,降雨量426毫米,淮河水位高达33.29米,流量16600立方米/秒,涨落历时21天。淮滨县堤防漫溢和决口350处,淹死农作物37万亩。除城关未统计外,受灾人口达23.4万人,占总人口的65%。倒塌房屋9.5万间,损失粮食2299万斤(不包括减产绝收和城关国库粮),死200人,淹死大牲畜2000多头,淹死猪羊2.3万头,冲垮桥闸560多座。除机关、团体、学校、工厂、农场、商店等单位外,损失达3500万元。最近的洪水年份是1996年、2003年、2005年和2007年。
2.洪涝灾害的成因分析
在因淮河而产生洪涝的诸多城市中,淮滨具有典型性和代表性。国内有一批学者对淮河洪涝灾害的灾害特征和成因进行了分析,有的从暴雨触发洪涝的角度出发,有的从河流地貌学与历史地貌学的角度出发,有的从淮河流域洪涝灾害时空分布特征的角度出发,并建立了洪涝灾害评估指标体系,还有的对天气、地形、土壤、水系、人类活动等多种因素进行了分析。本文在国内学者研究的基础上,通过对淮滨县水利局、淮管办、民政局等职能部门的调研访谈,对淮滨县的洪涝灾害原因进行了分析和总结,认为淮滨洪涝灾害可分为洪水灾害和城市内涝灾害,夏季暴雨集中是造成这两种灾害的直接原因。
(1)洪水灾害
淮滨县夏季暴雨集中,受中心城区地形南高北低的影响,暴雨期间淮河各支流的水量迅速向淮河汇集,使得淮河河床与河堤行洪压力骤增,这是造成洪水的重要原因。
除此之外,一方面是由于现有水利工程设施数量少、规模小、标准差、抗灾能力低;另一方面则是因为淮滨治淮以来的遗留问题未彻底得到解决。解放前,沿河无堤防,小水行洪于河槽,大水行洪于两岗之间,水位低,行洪时间短,洪水威胁较小,两岸积涝时间也很短,筑堤后制止了一般洪水泛滥,但行洪断面缩小,中游滞洪区围洼造田,控制进洪水位较高,中小洪水只能在河道行洪,迫使洪水水位抬高,行洪时间有所延长,因而间接加重了洪水威胁。
在防洪方面,淮滨县对淮河、洪河、白河、闾河四条河流都进行了初步治理,共修筑堤防261千米,建立封闭、半封闭圩区20个,淮河干流安全泄量7000立方米/秒,防洪标准达到10年一遇。洪河安全泄量可达2120立方米/秒,防洪标准达到10年一遇。闾河安全泄量达1017立方米/秒,防洪标准达到20年一遇。淮滨县的治淮事业取得了显著成效,这对保障人民生命财产安全和改善农业生产条件发挥了巨大的作用。
然而从目前情况看,淮滨县防洪工作仍存在一些问题和不足。工程方面主要表现为现有河道防洪标准低,河道险工多且还在不断发展。淮滨县绝大部分的堤防防洪标准不足10年一遇。洪河和白露河部分河段仍未治理,堤段标准低,险工隐患多。另外在整体规划理念上,需要考虑筑堤后,河漫滩减少,洪水只能在河道行洪,行洪时间延长,会间接加重洪水威胁的问题。
(2)城市内涝
①河道问题
淮滨中心城区内的饮马港、金河、银河、栏杆河排水渠、延昌河排水渠、朝阳河,以及东、西湖、天镜湖构成了城市的主要水体系统,对于城区现状的排水防涝起到了重要的作用。
栏杆河排水渠存在河道占压现象严重,已经不成系统,局部地区已改为盖板渠,排水能力降低,水质污染严重的问题。饮马港和金河、银河则存在河流为季节性河流、河道深度较浅、水工设施缺乏,随着城市的建设将纳入城区,河流行洪能力无法满足城市防洪排涝需要的问题。
②排水系统问题
城市排水系统存在缺乏合理规划和理论计算,管网功能混乱的问题。
排水系统绝大多数为雨水和污水合用的合流制排水管道,合流制系统本身就不利于暴雨期间雨水的排放以及污水的处理。另外由于城区多数地段地面坡度有利于排水,目前的排水系统均是浅地下铺设,而小区的各种污水管道是埋设较深的,导致小区的污水管道接不到合流制管道上。合流制排水系统雨、污水混杂交叉,旱、雨季排水量相去甚远。受污水厂收水范围和配套管网的限制,暴雨期间大量污水治理十分困难,不经治理直接排放又会造成河道的严重污染。受侵占河道开发建设影响,部分建于河道内的排水涵洞排水不通畅或排水能力减弱,严重影响雨水的终端排放。排水设施落后,排水管渠缺乏维护和管理,导致雨水口和管渠堵塞、破坏现象严重,导致排水不畅,地面积水严重;城市居民和环卫工人环保意识薄弱,随意将垃圾倒入雨水口,导致雨水口堵塞,排水不畅。
③规划建设问题
解决城市内涝不能一味地排,而更应该把雨洪看成一种资源。《淮河流域综合规划(2012—2030年)》的指导思想是坚持“蓄泄兼筹”的治淮方针,全面规划、统筹兼顾、综合治理,重视水资源的合理开发、优化配置、高效利用、全面节约、有效保护和科学管理,不断完善流域防洪除涝减灾、水资源配置和综合利用、水资源和水生态保护、流域综合管理等四大体系,实行最严格的水资源管理制度,以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。
流域防洪除涝减灾是四大体系之一,与其他三大体系需要统筹兼顾,最终为经济社会的可持续发展提供保障,因此将内涝全部归咎于排水管网建设,是抓错了问题的关键。如果城市建成区的绿地能比路面低20厘米,就可以承担起滞洪作用,那么暴雨积水问题就能得到缓解;如果人行道、广场、道路路面均采用透水铺装,那么地面径流系数将大大降低,排水管网压力减小,内涝问题就可基本解决,同时雨水资源利用率也大大提高,也补充了地下水资源。
已规划的管网、沟渠未能及时按规划修建,导致部分雨水管道无出路或临时排到其他沟渠,超出沟渠的受水范围。城市排水管网主、次、支网不完善,部分支路没有雨水收集系统,妨碍系统排水能力的发挥。
城市内河作为城市排水的主通道,对保证城市防涝安全起着至关重要的作用。但部分河道被占压或截断,导致排水通道不畅,当发生强降雨时,河水无法快速下泄到城市下游,致使河水暴涨,雨水管道排出口受河水顶托无法排水,造成大面积的内涝。
以上这些问题则凸显了统筹规划的重要意义,如果城市建设规划能充分考虑管网工期与旱、雨季的关系,待建管网与系统管网的主、次、支的关系,河道建设对排水系统的影响,则可以避免类似的问题。
另外,还存在统筹管理不协调、城市应急管理不足、排水设施维护管理水平低等管理方面的问题。
防洪除涝目标与措施
依据《防洪法》、《防洪标准》(GB 50201-2014)、《城市防洪工程设计规范》(GB/T50805-2012)和《淮河流域综合规划(2012—2030年)》的相关规定和要求,防洪除涝的长远目标是建成完善的流域防洪除涝减灾体系,各类防洪保护区的防洪标准达到国家规定的要求,除涝能力进一步加强。从实施角度则需要坚持远近结合、突出重点,统筹考虑防洪减灾、水资源开发利用与保护,优先安排支持和保障流域经济社会发展和人民生命财产安全的重大项目。结合淮滨县经济发展现状以及防洪除涝工作的重点,防洪方面首先按照各防护区、各防护目标的重要程度,确定中心城区防洪标准为50年一遇。其中淮河,中心城区河段左岸防洪标准达到50年一遇,并应按百年一遇防洪标准进行校核;右岸防洪标准达到20年一遇;洪河,中心城区河段右岸防洪标准达到50年一遇;左岸防洪标准达到20年一遇;其他河道的防洪标准按20年一遇设计。其次通过一系列工程措施使得现有河道堤防满足以上行洪标准。除涝方面明确除涝标准按20年一遇计算暴雨,推算设计流量,相应的措施重点是对老城区排水困难问题进行综合治理、及时提高新城区防洪排涝系统的能力,消除新城发展安全隐患并着重对城区现有易涝点进行改造。
此外应考虑建成完善的流域防洪除涝减灾体系是一个长期过程,应在采取一系列工程措施的同时配合加强防洪指挥系统建设、提高水患意识等非工程措施以降低突发性水患的风险,达到有效保护生命、财产安全的目的。
1.工程措施
①防洪
在现有防洪堤基础上,加固淮河、洪河堤防;对河道进行清障清淤,并对两岸岸坡进行顺直削坡及生物固岸工程;具体包括大堤填筑工程、大堤护坡工程、堤顶防汛道路工程、堤防涵闸修复工程、堤防险工加固、河床整治和大堤绿化七项工程。
②除涝
改善维护现有排涝闸站,提高排涝站能力,使整个城区形成排涝体系;定期对排涝沟渠进行清淤、疏浚等工程,对不满足防洪除涝标准的沟渠要进行治理,提高抗灾能力;在中心城区内按规划要求理顺排水系统、建设城区雨水排放暗沟,定期对城区坑塘进行清淤、挖深。配合西部新城规划及时开展饮马港包括新增排涝闸站、疏通河道等一系列工作在内的河道整治工程,以满足新城区防洪排涝需求。
城区现有的6处易涝点主要分布在建成区(图4),积水原因主要是地势低,收、排水口堵塞,排水设施(集水口和排水口)数量不足,排水管道不畅等。针对地势相对偏高,但坡度较小,排水出水口较远的易涝点,增设雨水排出口,在不改变排水管径的前提下可满足区域排水需求。同时在该区域增设40套雨水集水口,减少每个雨水口的集水面积,以增强其收集和排放雨水能力。针对地势低、坡度小、雨水口缺乏清理维护、排水口沟渠被填埋、缺乏与新规划河流相连接的雨水支管等易涝点,则积极就近寻求可设置排水口的河流,在河道扩宽、水系恢复的基础上,建设雨水支管,缩短排水距离,缓解主管排水压力;同时增设雨水集水口和排水口,清理现有排水口和主管网淤积,逐步完善管网建设,提高易涝区域雨水管网的收集和排放功能。
2.非工程措施
加大防洪指挥系统的建设,做好河流水库防洪调度、水情遥测、防洪通讯、防洪互联网建设、防洪物料储备、防洪工作预案、防洪警戒防守、防洪抢险队伍、河道清障、法律法规宣传、超标准洪水时的安全转移等非工程防洪措施建设。
提高城市自身滞蓄涝水的能力,对原有坑塘洼地结合城建进行改造,结合环境美化增加绿地,采取生物绿化措施;加强城市排涝设施维修管理,彻底清除河道排涝障碍;建立预警机制,加强宣传,增强水患意识;将城市除涝纳入法制轨道,对违反规定和破坏除涝设施的违法行为严厉打击;综合防灾组织管理体系各部门应紧密配合,协调一致,共同防灾抗灾。
淮河防洪应急预案
洪水具有灾害性、突发生,要求防御洪水必须坚持“安全第一,常备不懈,以防为主,全力抢险”的方针,工程措施和非工程措施相结合,以确保人民群众生命财产安全为首要目标。贯彻落实行政首长负责制,实行统一指挥,统一调度,全力抢险,力保圩区堤防安全。
1.应急响应
(1)Ⅳ级应急响应
当淮滨站出现警戒水位高达29.50米的状况时,县应急指挥中心要及时向沿河两岸群众发布汛情公告,向乡、村两级防汛组织发布命令;立即组织防汛常备队伍根据分工做好24小时不间断巡堤查险工作;加强对堤防、河道、穿堤闸涵、险工险段、路口等险情部位的检查,及时对险情进行抢护处理,险工地段要有专人负责。适时关闭穿堤涵闸闸门或进行洞口封堵,对汛前检查有问题的地方要重点检查和防守;要组织好抢险料物并存放到指定位置。电力部门做好电力调度,保证各排涝站的电力供应;交通部门保证道路畅通。
(2)Ⅲ级应急响应
当淮滨站水位已达31.00米,水情预报继续上涨。县应急指挥中心指挥长应宣布进入紧急防汛期,并坐阵指挥;组织抗洪抢险应急队伍集结并处于待命状态,密切关注险情发展,随时投入到抗洪抢险中,及时对险情进行处理;当王家坝水位达29.30米时,报请上级开闸分洪;同时组织各救灾部门调集车、船做好行洪滩区群众转移工作,行洪滩地居民就近堤防高台安置。防灾指挥部、应急处置指挥部等领导亲临抗洪第一线,确保芦集、城郊、城关、谷堆、王家岗圩区不破堤。气象、水利部门要及时做出雨情,水情预报;通信部门保障防汛抢险通信畅通,公安部门加强治安巡逻;卫生、物资、商业、供销、粮食等部门为防汛抢险做好相关工作。
(3)Ⅱ级应急响应
当淮滨站水位已达32.80米,水情预报继续上涨,由省防汛抗旱指挥部发布紧急管制命令。信阳市防汛抗旱指挥部要在限定时间内,组织防汛预备队到达指定堤段;组织抢修险工险段,对可能出现漫溢的堤段,备足料物,加修子埝;力保淮滨县芦集、城郊、城关、谷堆、王家岗圩区不破堤、抗洪抢险部队及县机动抢险突击队奔赴前线抢险,淮滨县应急指挥中心及有关乡镇行政领导要率领基层干部、民兵抢险加固堤防,不惜一切代价保证堤防安全;组织老、弱、妇、幼人员转移到安全地带;填堵高程低于附近堤顶高程的路口;县人武部和人民解放军组织爆破人员和器材,在谷堆圩区上游朱湾和下游吴寨排涝站北堤段做好安全爆破的一切准备工作,准备实施“弃南保北”方案。
(4)Ⅰ级应急响应
淮滨站水位超32.80米,县级应急指挥中心应利用电台、电视台、广播、报警装置等手段及时发布特大洪水预报,组织动员全民参加抗洪抢险。为确保淮滨县城安全,市防指接到省防指下达的“分洪准备通知”后,要在限定时间内,请示调用部队在淮滨县谷堆圩区朱湾、吴寨排涝站北堤段做好安全爆破的一切准备工作,接到省防汛抗旱指挥部的爆破命令后,准时点火起爆;淮滨县应急指挥中心利用公安系统的移动无线通信设备,负责破堤分洪和群众转移过程中的通信联络;省协同市、县积极组织各部门做好对灾民的转移安置工作。
(5)应急响应后期工作
当淮滨站水位落至31.50米,流量5000立方米/秒以下时,预备队撤离重点堤段以及险工险段,注意水位下降可能出现的滑坡、塌坡险情。当淮滨水位落至29.50米,流量2200立方米/秒以下时,常备队撤离,留专业队防守。同时,省协同市、县组织有关部门做好救灾防疫、生产自救和水毁修复工作。
2.恢复重建工作
发生洪水灾害后,淮滨县人民政府应组织有关部门做好灾区生活供给、卫生防疫、救灾物资供应、治安管理、学校复课、水毁修复、恢复生产和重建家园等善后工作。
(1)救灾
淮滨县民政局、救灾办负责受灾群众生活救助,及时调配救灾款物,组织安置受灾群众,做好受灾群众临时生活安排,负责受灾群众倒塌房屋的恢复重建,保证灾民的基本生活问题。
卫生局负责调配医务技术力量,抢救因灾伤病人员,对污染源进行消毒处理,对灾区重大疫情、病情实施紧急处理,防止疫病的传播、蔓延。
(2)防洪物料补充
针对当年防洪抢险消耗情况,按照分级筹措和常规防洪的要求,及时补充到位。
(3)水毁工程修复
对影响当年防洪安全和城乡供水安全的水毁工程,应尽快修复,防洪工程应力争尽快做到恢复主体功能,灌溉饮水工程应尽快恢复功能。
遭到毁坏的交通、电力、通信、水文以及防洪专用通信设施,应尽快组织修复、恢复功能。
(4)灾后重建
在综合防灾委员会、恢复重建指挥部的组织和指挥下,各相关部门应尽快展开灾后重建工作。灾后重建原则上按原标准恢复,在条件允许的情况下,可提高标准重建。
(5)防洪工作评价
在综合防灾委员会的组织下,淮滨县每年应针对防洪工作的各个方面和环节进行定性和定量的总结、分析、评估,引进外部评价机制,征求社会各界和群众对防洪工作的意见和建议,总结经验,找出问题,形成灾害调查评估报告,从防洪工程的规划、设计、运行、管理以及防洪工作的各个方面提出改进建议,提交县综合防灾委员会,并录入综合灾害信息数据库。
结语
综合防灾是一项十分综合并需要各相关部门密切配合的工作,作为典型的滨淮城市,淮滨县的防洪除涝任务十分繁重,又极其重要,事关防灾减灾工作的全局。我们从防洪除涝的视角出发,总结了淮滨县洪涝灾害形成的原因,提出解决洪涝灾害的措施,提出针对淮滨县防洪形势的应急预案和恢复重建工作,希望对其他有相似特征的城市综合防灾工作,尤其是防洪除涝方面的工作提供参考。
另外,对洪涝灾害监测预警、灾后恢复重建工作、创建综合减灾示范社区等也是综合防灾中防洪除涝规划与工作的重要一环,需要规划编制人员、政府职能部门、社会公众共同努力,共同构建“安全城市”。