海绵城市背景下城市防洪排涝规划经验探索

张 震，王露露

(安徽省水利水电勘测设计院，安徽 合肥 230088)

改革开放以来，中国城镇化进程发展迅速，以城镇人口比例统计，1981年中国城镇化率仅为20.16%，而2017年达到了58.52%。中国城镇化在推动经济社会现代化的同时，城市内涝、水污染等一系列水问题也频发。针对中国城镇化进程中的水问题，目前全国有30多个城市开展了海绵城市试点建设，同时还有一些地区自主开展了海绵城市建设，海绵城市成为众多行业和科技领域讨论的热门话题之一[1-2]。

海绵城市是新一代城市雨洪管理概念，其核心是城市水安全，而城市防洪排涝规划是在抑制城市水灾上起着先导作用，更需值得深思和探究。我国传统的城市防洪排涝规划建设是“快速排水”和“集中处理”的规划设计理念，以雨水快速排出和大量排出方法为主，防洪排涝规划设计往往着重于管道和抽水泵站等排水系统建设上；随着海绵城市建设理念的引入，城市防洪排涝规划从传统的快排模式逐步向“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体的综合性排水、生态性排水模式转变[3-6]。

目前，中国海绵城市的建设仍处于探索阶段，特别是海绵城市理念下的新城区防洪排涝规划研究与建设实践并不多，是一个必须面对的崭新课题。基于此，笔者以安徽省凤台经济开发区防洪排涝规划为例，对城市新区如何进行海绵城市建设进行了实际的研究和探索，以期为广大规划设计人员和决策者提供参考[7-8]。

1 研究区概况

凤台经济开发区位于凤台城东，东经116°44′3″～116°47′20″，北纬32°40′57″～32°43′8″，南北长约4.0 km，东西宽约4.5 km，规划面积约10.2 km2。

淮河由西向北流经经济开发区北侧，经济开发区中部及南侧为八公山余脉烟顶山、田家山等山体，将经开区分为一期和二期2个开发区，区内整体地势呈中部高，南北低，中部山体最高处可达79 m，南北两侧地面基本平坦，地面高程在17.5～33 m，经济开发区东北角为采煤塌陷区，地势较低，地面高程21～17.5 m。

经济开发区属暖温带半湿润季风气候区，多年平均气温15.1℃，据淮河凤台站统计多年平均年降水量900 mm，降水量的年内和年际变化都很大。在一年中汛期6—9月雨量占全年降水量的60%以上，汛期降雨量又多集中在7、8月份。建国以来，年降水量最大值为1 573.1 mm(1991年)，年降水量最小值为443.4 mm(2001年)，年最大降水量是年最小降水量的3～5倍。

2 规划原则与思路

海绵城市建设是一项系统工程，需多学科交叉、多部门协调，必须整体规划、系统布局、协同推进才能取得建设效果。因此海绵城市背景下城市防洪排涝规划，应遵循因城制宜、科学规划、统筹协调、综合施策的原则，充分发挥防洪排涝规划的先导作用，一城一策地建立水利基础设施，实现与城市现代化和城乡一体化经济发展的有机结合，总体规划思路如下。

a) 摸清情况。以城市水安全为中心，兼顾水环境、水生态、水资源等，对城市所在流域、区域地形地貌、水文特征、河湖水系分布、用地布局、管网布置、易涝区分布及城市建设等情况进行调查与分析，充分了解与认识城市现状及规划建设情况。

b) 分析问题。在摸清城市现状及规划建设情况的基础上，对城市排水分区、排涝体系、排涝设施及影响城市水安全的限制因素等进行分类分析，对城市防洪排涝的薄弱环节进行充分梳理，分析城市洪涝灾害频繁的源头所在。

c) 制定布局。城市暴雨导致的洪涝及其灾情在空间上一般具有分散性、多样性特征，应针对城市排水区的主要洪涝问题，遵循城市水循环及其伴生过程的自然规律基础上，以河湖水系为骨架，以排涝站涵为控制节点，将水利基础设施与城市周边环境和谐融合，满足经开区排涝标准的基础上，科学结合“渗、滞、蓄、净、用、排”排水模式，充分发挥水利专业“渗、滞、蓄、排” 学科优势，合理布局各类措施和元素，实现多功能的综合和协调。

d) 规划衔接。遵循城市总体建设规划的基础上，对城市控制性规划提出明确的水安全建设用地需求，与城市竖向规划充分衔接，与城市排水管网规划无缝对接等等，充分结合各专业的学科优势，充分发挥规划、水利、住建、交通、环保、园林等多部门的协同作用，做好防洪排涝规划顶层设计。

e) 综合施策。重视防洪排涝规划的先导作用，以“渗、滞、蓄、排” 排水模式为核心，统筹结合“净、用”排水模式，制定疏浚连通河道、设置强排泵站、高标准建设地下排水管网系统、兴修调蓄工程、大力开挖人工湖泊、打造城市水环境等综合工程措施，健全城市河湖水系布局，完善防洪排涝体系。对有条件的城市还应加强非工程措施体系建设，如建立暴雨预警系统等[9-10]。

3 存在问题分析

凤台经济开发区作为城市发展区域，防洪标准为50年一遇，排涝标准为20年一遇。凤台经济开发区为沿淮城市，位于黑李段等堤防保护范围，现状黑李段等堤防防洪标准为50年一遇，即城市防洪标准已满足要求。但由于所处沿淮地区洪涝频繁、经开区先期城镇化过渡、地方政府洪涝管理意识不足等，造成了现今经开区逢雨必涝、逢暴雨必瘫，现状经开区存在外河顶托、内部水系不畅、土地过度开发、排涝能力不足四大问题。

a) 外河顶托。沿淮地区具有明显的流域和区域特征，该地区是安徽省洪涝灾害最为频繁的地区，汛期遇淮河中小洪水，干流水位即高出沿淮城市低洼地区，由于沿淮城市大多地形平坦，地势低洼，内水无法自排，且外河洪水顶托时间一般长达2～3个月，经常出现因洪致涝、洪涝并发的现象。

b) 内部水系不畅。由于早期经开区摊大饼式、大填大挖式的建设模式，导致原有河道水系大量被填平或阻断，城区内部排水管网也未及时建设，“先建设，后规划”、“先地上，后地下” 开发模式并存。如经开区一期园区南部山丘区来水主要通过大山撇洪沟排出，但异常迅猛的城镇化进程填平了下游河道，洪水已无泄洪出路，汛期山坡来水四处漫溢，危及园区安全。

c) 土地过度开发。沿淮地区历来是人水争地的矛盾突出区域，城市土地的开发更加剧了这一矛盾。一期园区开发过程中将黑李段一般堤保护区内大量河湖、沟塘侵占，城市中原有的湖塘水面经过大规模改造所剩无几，原有调蓄区域全部变成居住用地和工业用地等，造成低洼的河湖、沟塘蓄涝场所区域成为内涝集水多发地区。二期园区建设用地也已开发至姚家湖圩内，土地的过度开发无疑加大了城市的洪涝风险。

d) 排涝能力不足。逢雨必涝、逢暴雨必瘫主要原因之一是城市防洪排涝等规划建设的滞后，城市开发过程中由于缺少统一规划，已建的城市排水管网系统设计存在缺陷，不仅管网的排水能力严重不足，甚至部分管网在城市内河水位较高时洪涝倒灌现象严重。园区现有排水沟断面过流能力低，排涝站抽排标准也不足，如现有的大山、姚家湖排涝站经核算，排涝模数分别为0.63、0.27 m3/(s-1·km-2)，不足10年一遇农排标准。

4 规划方案与措施

海绵城市是一种城市水系统的综合治理模式，综合采用和有机结合绿色、灰色基础设施，充分发挥植被、土壤、河湖水系等对城市雨水径流的积存、渗透、净化和缓释作用，其主要基于低影响开发雨水系统的构建[11]。为综合解决安徽省凤台经开区城市洪涝的水安全问题，以凤台经开区水系分布、用地布局、城市建设及社会经济等情况为基础，吸收海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排”排水模式，按照因城制宜、科学规划、统筹协调、综合施策的原则，制定了以“渗、滞、蓄、排” 排水模式为核心，统筹结合“净、用”排水模式的防洪排涝规划方案与措施，包括城市内河整治工程、连通城市河网工程、蓄滞区建设工程、强排泵站建设工程、水环境打造工程，具体规划方案与措施见图1。

4.1 城市内河整治工程

城市内河整治工程主要对现状过流能力不足、淤积严重的城市内河进行疏浚，工程涉及一期园区大山撇洪沟、二期园区中心沟、二期园区南支沟3条城市内河。大山撇洪沟、中心沟及南支沟均有山丘区来水，山丘区来水属城市外洪，各内河流域面积分别为3.1、8.1、4.2 km2，经分析20年一遇洪峰流量分别为15、51、30 m3/s。本次规划综合考虑过流能力、占地、景观水面及景观水深要求设计疏浚断面，与控制性规划、管网排水规划等衔接后蓝线宽度取20～25 m，3条城市内河共疏浚河道长5.3 km。

4.2 连通城市河网工程

连通城市河网工程主要针对经开区一期园区建设过程中大量侵占河道、沟塘，造成大山撇洪沟等河道洪水无下泄通道，工程涉及新开芦塘路沟、新开凤寿路沟、新开泵站引渠及连通沿堤排水沟。分别以芦塘路沟和沿堤排水沟为例，芦塘路现状已建设为城市主干道路，两岸均为居民地房屋，为解决大山撇洪沟洪水出路，与控制性规划、交通道路规划等衔接后，采用箱涵的形式建设新开芦塘路沟；沿堤排水沟为黑李段堤防建设形成的取土坑塘，蓝线宽度为40～100 m，可因地制宜的开挖连通现有取土坑塘，以连通城市河网。新开4条内河共长7.5 km。

4.3 蓄滞区建设工程

蓄滞区建设工程主要针对经开区调蓄空间不足而设置，综合考虑城市调蓄库容需要、城市水景观水环境打造需要、城市规划布局需要及周边风景区制约等因子，工程新建一期园区北湖调蓄区和二期园区南湖调蓄区。一期园区北湖调蓄区所在区域为凤台采煤塌陷区，现状已是湖区水面，可结合现有条件开挖连通为北湖调蓄区，调蓄区面积为0.54 km2，库容28万m3。二期园区来水面积大，流域面积为15 km2，20年一遇洪峰流量达106 m3/s，仅设置强排泵站，投资大，代价高；本次规划综合考虑投资、占地、蓄洪要求等，与控制性规划等衔接后，在现有低洼区域结合城市湿地公园建设，大力开挖人工湖泊，建设南湖调蓄区，调蓄区面积为0.3 km2，库容75万m3。

4.4 强排泵站建设工程

强排泵站建设工程主要是因淮河汛期洪水顶托时间一般长达2～3个月，因洪致涝、洪涝并发的现象严重，工程涉及一期园区大山站和姚家湖站重建工程。现有大山站、姚家湖站建设年代久远，为农排泵站，现状设备老化难以找到匹配设备更新，本次结合城市内河整治工程、连通城市河网工程、蓄滞区建设工程等，重建大山站、姚家湖站，经调算分析，20年一遇抽排流量分别为19.7、28.5 m3/s。

4.5 水环境打造工程

水环境打造工程是在蓄滞区建设工程等保障城市防洪排涝安全基础上，通过生态植物工程措施打造城市水环境水景观，增加城市渗水面积，净化城市污水和雨水，涉及大山撇洪沟、沿堤排水沟、凤寿路沟、泵站引渠河道水环境水景观打造工程，以及南湖、北湖湿地公园建设工程，共打造城市滨水绿地面积1.2 km2，占经开区总面积的12%。

5 结语

海绵城市背景下城市防洪排涝规划作为伴随着海绵城市概念应运而生的新型规划，是从传统的快排模式逐步向“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体的综合性排水、生态性排水模式转变，其规划方案及建设措施还需不断完善。本文结合凤台经济开发区水系分布、用地布局、城市建设及社会经济等情况，吸收海绵城市新的排水模式基础上，明确了防洪排涝规划思路，按照因城制宜、科学规划、统筹协调、综合施策的原则，制定了凤台经开区防洪排涝规划方案与措施，尽可能地为海绵城市背景下城市防洪排涝规划提供经验借鉴与参考。